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Plano de Controle GMPLS para Redes Ópticas de Transporte

Felipe P. Favoreto

Anilton S. Garcia

Marcelo T. A .Torres

Marcelo E. V. Segatto

Rodrigo S. Tessinari

Universidade Federal do Espírito SantoDepartamento de Engenharia Elétrica

Laboratório de Telecomunicações

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Sumário

1. Introdução

2. Tecnologias Envolvidas

3. Uso do GMPLS em Redes OTN

4. Proposta de Implementação

5. Simulação

6. Conclusões

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Introdução – Contextualização• Crescimento de tráfego de Internet / Telefonia

– QoS: Alta largura de banda / Baixa latência.

• Primeiras redes ópticas:– Ponto-a-ponto; Multimodo / Conversão O-E-O;

– SONET/SDH (Multiplexação TDM).

• Redes DWDM (Dense Wavelength-Division Multiplexing)• Alta largura de banda/equipamentos sem O-E-O;

• (R)OADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer) – “roteamento” na camada óptica.

• OTN (Optical Transport Network)– Padronização do ITU-T.

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Introdução – Objetivos• Objetivo principal:

– Propor uma solução de plano de controle GMPLS que permita o estabelecimento de caminhos ópticos na rede OTN.

• Metodologia:– Relacionar recomendações da ITU-T/IETF;

– Propor solução baseada em padrões;

– Desenvolver modelos de simulação, utilizando o simulador OMNeT++, para validação da solução desenvolvida.

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Exemplo de uma rede OTN focando nos equipamentos. Rede composta por um ONE transmissor, um ONE OADM (Optical Add Drop Multiplexer) e um ONE receptor.

Tecnologias Envolvidas – OTN

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• GMPLS (Generalized Multi-Protocol Label Switching) é uma extensão do MPLS para prover o estabelecimento de serviços, circuitos – LSPs (Label Switched Path), em outras tecnologias de transmissão além do IP.

Tecnologias Envolvidas – GMPLS

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• Foco no mapeamento dos protocolos IETF relativos ao GMPLS com a arquitetura e componentes funcionais das recomendações ITU-T sobre OTN.– Informações para o plano de roteamento;

– Informações para o plano de sinalização;

– Endereçamento e representação dos TE links;

– Gerenciamento de links da OTN.

• Protocolos genéricos: “o que fazer”, e não “como fazer”.

• Principal desafio: “Identificar e garantir a usabilidade dos protocolos associados ao GMPLS com a arquitetura OTN”.

Uso do GMPLS em Redes OTN

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• Informações para o plano de roteamento:– Representação dos recursos da rede:

• TED (Traffic Engineering Database);– Grafo dos nós da rede; Populado pelo OSPF-TE.

• TE Link (Traffic Engineering Link).

Proposta de Implementação

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• Informações para o plano de sinalização:– Informações relativas aos recursos da rede são

armazenados nas tabelas de rótulos existentes nos controladores;

– Rótulos equivalem a recursos físicos:• Comprimento de onda nas camadas ópticas;

• Timeslot nas camadas digitais.

– Se um rótulo está disponível na tabela de rótulos, então o comprimento de onda equivalente está disponível.

Proposta de Implementação

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• Endereçamento e representação dos TE links:– Agrupamento de comprimentos de onda e/ou fibras;

– <identificador TE Link, rótulo> ou <identificador do TE Link, identificador do link componente, rótulo>;

– Em OTN: <fibra, comprimento de onda> ou <conjunto de fibras, fibra, comprimento de onda>.

– Endereçamento numerado (IP) ou não numerado;

Proposta de Implementação

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• Gerenciamento de links da OTN:– Gerenciamento do estado dos recursos da rede;

– LMP (Link Management Protocol):• Gerenciamento de falhas e troca de mensagens;

• Uso dos alarmes e correlação de defeitos OTN (ITU-T G.798).

– No caso de falha de um ou mais comprimentos de onda, essa informação deve ser passada ao LMP, para que as tabelas de recursos da rede sejam atualizadas.

Proposta de Implementação

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Proposta de Implementação• Uso do OSC (Optical Supervisor Channel) compartilhado

para GMPLS e alarmes OTN:– Uso da tecnologia IP no OSC.

• Um controlador por nó da rede;

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Simulação• Uso do Simulador OMNeT++ e do framework INET;

• Modelagem dos módulos OTN de acordo com a ITU-T G.798;

• GMPLS: Extensão de módulos MPLS com base nas recomendações IETF RFC3945, RFC3473, RFC3471, RFC4328.

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Simulação• Objetivo: obtenção de um modelo de simulação que sirva

como prova de conceito de que as decisões tomadas durante a implementação são válidas.

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Conclusões• A proposta oferece:

– Uma forma de representar a OTN no GMPLS baseada nos padrões ITU-T e IETF;

– Uma solução específica para redes OTN de COMO usar os protocolos do GMPLS; de escolher quais processos de sinalização/roteamento/gerência de link de fato são aplicáveis às redes OTN;

• Validação da proposta através da implementação de todos os seus elementos e sua simulação, na qual o plano de controle foi capaz de estabelecer LSP’s (circuitos) pela rede OTN;

• Contribuição para a nova geração de equipamentos ópticos da empresa PadTec.

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Sugestões de Trabalhos Futuros• Aperfeiçoar o modelo de simulação da OTN no OMNET+

+;

• Aperfeiçoar a simulação do GMPLS no estabelecimento das OCh LSP’s – RWA, H-LSP’s, ODU LSP’s, RWA;

• Métodos de Engenharia de Tráfego, incluindo proteção e restauração (link/LSP);

• Resiliência do plano de controle.

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Agradecimentos• Padtec pelo Apoio no Desenvolvimento do trabalho:

convênio de P&D UFES-Padtec;

• CNPq;

• PPGEE;

• LabTel;

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Obrigado

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