Redes Metro Ethernet · 2007. 10. 2. · 1 Redes Metro Ethernet Realizado por Rodrigo Calero –...

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RedesRedesMetroMetro

EthernetEthernet

Realizado por Rodrigo Calero – FI.UBA 2007

Ethernet

Conjunto de estándares para la capa física y la capa MAC, para transmitir datos

data

Pla

ne

Con

trol

Pla

ne

Man

agem

ent P

lane

Transport Services Layer (e.g., IEEE 802.1, SONET/SDH, MPLS)

Ethernet Services Layer (Ethernet Service PDU)

Application Services Layer (e.g., IP, MPLS, PDH, etc.)APP Layer

ETH Layer

TRAN Layer

Esta basada sobre los estándares 802.3 de IEEE


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La trama de ethernet puede variar desde 64 bytes a 1518 bytesTrama

Cuando se utiliza le tag de VLAN va desde 68 a 1522 bytes

Ethernet


Esta definido en el estándar 802.1 Q y 802.1 P (priorización de tráfico)VLAN

Ethernet


User Priority CFI Bits of VLAN ID (VIDI) to identify possible VLANs

3 1 12

User Priority- Defines user priority, giving eight (2^3) priority levels. IEEE 802.1P defines the operation for these 3 user priority bits.

CFI- Canonical Format Indicator is always set to zero for Ethernet switches. CFI is used forcompatibility reason between Ethernet type network and Token Ring type network. If a framereceived at an Ethernet port has a CFI set to 1, then that frame should not be forwarded as it is to anuntagged port.

VID- VLAN ID is the identification of the VLAN, which is basically used by the standard 802.1Q. It has 12 bits and allow the identification of 4096 (2^12) VLANs. Of the 4096 possible VIDs, a VID of 0 isused to identify priority frames and value 4095 (FFF) is reserved, so the maximum possible VLAN configurations are 4,094.

Length/Type- 2 bytes. This field indicates either the number of MAC-client data bytes that are contained in the data field of the frame, or the frame type ID if the frame is assembled using anoptional format. Data- Is a sequence of nbytes (48=< n =<1500) of any value. The total frame minimum is 64bytes. Frame check sequence (FCS)- 4 bytes. This sequence contains a 32-bit cyclic redundancy check (CRC) value, which is created by the sending MAC and is recalculated by the receiving MAC to check for damaged frames.

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Redes de operador destinadas a transportar servicios sobre Ethernet

Qué es una Red Metro Ethernet ? (MEN)

Los servicios metro ethernet son servicios de conectividad MAN/WAN de nivel 2 a través de UNIs ethernet

UNI: Punto de frontera entre la red del cliente y el operador

MetroMetroEthernetEthernetNetworkNetwork

CustomerCustomerEdgeEdge(CE)(CE)

User NetworkUser NetworkInterfaceInterface

(UNI)(UNI)

User NetworkUser NetworkInterfaceInterface

(UNI)(UNI)

CustomerCustomerEdgeEdge(CE)(CE)


El medio de transporte puede ser variado

Transporte en MEN


10GbE

1000Base-PX20

10BASE-T(Cu Cat5)

MaximumBandwidth (Symmetric)

100m 500m 750m 2000m 2700m 5000m 10km 20km

2Mbps

10Mbps

100Mbps

1Gbps

10Gbps

100BASE-T(Cu Cat 5)

1000BASE-T(MMF)

1000BaseB/L/PX101000BASE-LX (SMF)

ExistingIEEE 802.3standards

IEEE 802.3ah

Fiber

Minimum

Reach

100Base-L/BX10 (Single Mode Fiber)

2Base-TL(SHDSL)

10Pass-TS(VDSL)

2Base-TL(SHDSL)

Bonded Pairs

IEEE 802.3ahCopper

100BASE-FX(MMF)

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Es una de las características principales de los servicios ethernet

Se define como una asociación de dos o mas UNIs

Ethernet Virtual Connection(EVC)


Permitir la transferencia de tramas de servicios Eth entre sitios del clientePrevenir que el tráfico entre distintos clientes no sea parte del mismo EVC (similar a FR o PVC en ATM)

Las principales funciones:

Existen 2 reglas que establecen el tráfico de tramas



Una trama de servicio nunca debe ser entregada a la UNI en la que fue originada

Las tramas de servicios deben ser entregadas con la MAC address y el contenido de trama inalterados

Con EVC se pueden realizar L2 VPN (Layer 2 Virtual PrivateNetwork)

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El MEF definió 2 tipos de EVC



Punto a puntoMultipunto a multipunto

UNIMENUNI

Point-to-Point EVC MEN

Multipoint-to-Multipoint EVC

* Caso especial es Punto a multipunto (Video Broadcast)

Ethernet Services


Framework (estructura)Los distintos servicios se rigen por una jerarquía para definir la capacidades del mismo

Tipo de Servicio

Tipo de Servicio

Atributos del ServicioAtributos

del Servicio

Parámetros de Atributos

Parámetros de Atributos

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Ethernet Services


Tipo de Servicio

Se han definido (MEF) dos tipos de servicio

Ethernet Line (E-Line): servicio punto a punto

Ethernet LAN (E-LAN): servicio multipunto a multipunto

Para especificar un servicio ethernet el proveedor debe definir:tipo de servicio, atributos asociados y sus correspondientes parámetros

Ethernet Services


Servicio Ethernet Line (E-Line):

Servicio punto a punto con BW dedicado entre dos UNI

El cliente dispone de un CIR

También llamado EPLEPL (Ethernet Private Line)

Se puede establecer una analogía con una línea TDM

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Ethernet Services


Servicio Ethernet Line (E-Line):

Se puede utilizar multiplexación en las UNI (análogo a los PVC de FR)

Un interfase física puede soportar mas de un EVC

También llamado EVPLEVPL (Ethernet Virtual Private Line)

Ethernet Services


Servicio Ethernet LAN (E-LAN):

Este servicio provee conexión multipuntoCada sitio (UNI) es conectado a el EVC multipunto

También llamado EPLanEPLan (Ethernet Private Lan)

Se pueden establecer diversos rates para cada UNI (ej: UNI 1 y 3 10Mbps – UNI 2 y 4: 100Mbps)

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Ethernet Services



Se puede utilizar la misma red para brindar servicios a diversosclientes (etiquetado VLAN)

Este tipo de servicio es el mas rentable desde el punto de vistadel operador

Es llamado EVPLanEVPLan (Ethernet Virtual Private Lan)

Esta limitado a 4096 VLAN por el tamaño del tag (12 bits)

Ethernet Services



En el caso de agregar un nuevo sitio resulta mucho mas fácil la implementación

Caso A: Configurar cada uno de los EVCCaso B: Sólo se configura la UNI nueva a EVC mp

Caso A Caso B

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Ethernet Services


Atributos de Servicio

Se pueden agrupar en las siguientes categorías

Ethernet Physical Interface (UNI)Traffic Parameters (EVC)Performance Parameters (EVC)Class of Service (EVC)Service Frame Delivery (EVC)VLAN Tag Support (UNI)Service Multiplexing (UNI)Bundling (UNI)Security Filters (UNI)

Ethernet Services


Ethernet Physical Interface

Los atributos a nivel físico se definen para la UNI

Velocidad• 10 Mbps• 100 Mbps• 1 Gbps• 10 Gbps

Modo • Half duplex• Full duplex

• 10BasetT• 100BaseT• 1000BaseSX

Medio FísicoIEEE 802.3

MAC LayerIEEE 802.3

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Traffic Parameters

Se define un Bandwith Profile (B.P), que esta compuesto por 4 pará-metros que definen el bandwidth or throughput del servicio

• CIR (Committed Information Rate)• CBS (Committed Burst Size)• EIR (Excess Information Rate)• EBS (Excess Burst Size)

Existe un Service Frame Color, el color de la trama determina que tipo de B.P tiene

Un servicio puede tener 2 o mas colores, por ejemplo si esta marcado como “verde”

Ethernet Services


Traffic Parameters

CIR (Committed Information Rate)Es el rate promedio el cual las tramas pueden ser transmitidas por la red de acuerdo a una performance establecida (ej: SLA)CBS (Committed Burst Size)Es el tamaño que deben tener las tramas para alcanzar ese CIR

EIR (Excess Information Rate)Es el rate promedio el cual las tramas pueden ser transmitidas por la red sin una performance establecidaEBS (Excess Burst Size)Es el tamaño que deben tener las tramas cumplir con el EIR

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Traffic Parameters

Ethernet Services


Performance Parameters

Frame delay (Retardo de trama)Retardos presentados en la transmisión, es un parámetro crítico y tiene un alto impacto en la QoS de las aplicaciones en tiempo real.

Frame JitterEs la variación de los retardos (delay), es un parámetro crítico en las aplicaciones de tiempo real, (Telefonía IP / video)

Frame loss (Pérdida de trama)Es el porcentaje de tramas que no son transmitidas correctamente en un intervalo de tiempo, está definido como:

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Class of Service

Cada clase de servicio puede ofrecer diferentes niveles de desempeño, es utilizado por el proveedor de servicio para brindar distintas características de sus servicios

Se brinda una calida de servicio por cada puertoPuerto Físico

Se etiquetan las tramas, cuando se utiliza, hasta 8 clases pueden ser indicadas

CE-VLAN CoS

DiffServ provee 64 clases diferentes DiffServ/IP

TOS

CoS

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VLAN Tag Support

Definido en 802.1Q, el procedimiento de tagged y untagged del VLAN ID proporciona una herramienta muy importante en las redes ME

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VLAN Tag Support

Para estos casos se ha definido el término CE-VLAN ID (CustomerEdge VLAN ID) en 802.1p

El cliente puede utilizar el etiquetado (tagged) en sus equipos y superponer dos VLAN ID (la propia y la del proveedor)

CE-VLAN ID Presertavion

Preserva el campo VLAN ID del cliente sin alterarse a través del EVC

CE-VLAN ID CoS Presertavion

Preserva los bits de Cos establecidos por el cliente sin alterarse a través del EVC

Ethernet Services


VLAN Tag Support

Se da en los casos que una UNI soporta etiquetado y otra, donde el paquete irá, no los soporta

Mapeo de VLAN IDs

La red del proveedor debe quitar la etiqueta VLAN cuando la trama iráa una UNI que no soporta etiquetado, para ello utiliza una tabla de mapeo de VLAND ID / EVC

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Service Multiplexing

Se utiliza para que una UNI soporte varios EVC

• Reduce el costo de equipamiento• Ahorra espacio, energía y cableado• Simplifica las activaciones de nuevos servicios

Ethernet Services


Bundling

Este servicio permite que dos o mas CD VLAN Ids puedan ser mapeadas a un mismo EVC en la UNI

Se pueden establecer Access Control List, para adicionar seguridad o administrar el tráfico.(por ej: lista de direcciones MAC a las cuales se les puede garantizar el acceso)

Security Filters

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Servicios Ofrecidos


Con las características mencionadas las redes Metro Ethernet pueden brindar algunos servicios como:

Acceso a Internet dedicado

Extensión de LAN (Lan to Lan)

Intranet / Extranet L2 VPN

El cliente tiene servicios E-Line separados (UNI 1 y 2)No es necesario el uso del tag VLAN ID Se utiliza el servicio de multiplexing (UNI 3)

Acceso a Internet dedicado

Servicios Ofrecidos


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Lo mas conveniente es usar un servicio E-LAN

Utiliza VLAN soportando (CE VLAN Ids)

Todas las CE VLAN estanmapeadas al mismo EVC

No utiliza multiplexingSi el cliente utilizará CoS se debe

finar CoS preservation

Extensión de Lan

Servicios Ofrecidos


En este caso se utilizan 3 EVC PtPUtiliza VLAN soportando (CE

VLAN Ids)Hay un mapeo de CE VLAN Ids

con los EVCUtiliza multiplexingSi el cliente utilizará CoS se debe

finar CoS preservation

Intranet / Extranet L2 VPN

Servicios Ofrecidos


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Fuente de información


www.metroethernetforum.org

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