Redes Metro Ethernet

Redes Metro-ethernet Basicamente: O conceito denominado “Metro-ethernet” é a aplicação da tecnologia Ethernet para o fornecimento de serviços em redes públicas. Mas antes, vale a pena “revisar” dois conceitos importantes para entender as redes Metro-ethernet: O conceito de Classe de serviço em redes Ethernet: o protocolo 802.1P O conceito de VLANs- redes virtuais: o protocolo 802.1Q

Os protocolos 802.1Q e 802.1P Permitem a criação e manutenção de “redes virtuais” e o estabelecimento de um padrão de CoS Podemos fazer uma analogia com PVCs ATM: dentro de um mesmo acesso físico, vários “canais” de comunicação separados podem ser criados esses canais virtuais compartilham esse meio físico mas são logicamente distintos

Os protocolos 802.1Q e 802.1P Como é implementada essa separação? A norma 802.1Q modifica o frame Ethernet padrão pela adição de quatro bytes Esses 4 bytes identificam uma particular “rede virtual” Uma switch que suporta o protocolo pode então identificar a qual rede virtual um particular frame pertence. Uma parte – 3 bits – desses quatro bytes adicionais é utilizada para atribuir uma escala de prioridade ao frame. Os detalhes operacionais desses três bits são definidos na norma 802.1P Importante: O frame 802.1Q contém o campo 802.1P Assim, é necessário que uma rede suporte 802.1Q para que se possa utilizar as funcionalidades do protocolo 802.1P

Os protocolos 802.1Q e 802.1P Fonte: http://www.convergedigest.com

Os protocolos 802.1Q e 802.1P Primeiros dois bytes (TPI) identificam o frame Ethernet como um frame 802.1Q. Esses bytes nunca mudam. Segundo grupo de bytes (TAG) contém 3 campos: campo 802.1P – define prioridade campo CFI – Canonical Format Indicator – bit usado para compatibilidade entre redes Ethernet e Token ring. Tem sempre o valor zero (0) para switches Ethernet. Campo VID – Identificador de VLAN: com 12 bits, permite identificar até 4096 VLANs distintas. Para redes corporativas, esse número não representa um problema, mas para redes metropolitanas públicas, sim (4096 é um nro pequeno demais para redes públicas) Fonte: http://www.convergedigest.com

O protocolo 802.1Q permite: VLAN 30 VLAN 40 Trunking: o tráfego de várias VLANs compartilham o mesmo meio físico Tunneling: várias VLANs (um “trunk”) podem ser “envelopadas” dentro de outra VLAN VLAN 30 VLAN 40

O protocolo 802.1P: CoS versus QoS envolve garantia que a todos os elementos de rede vão tratar o tráfego de acordo com requisitos específicos (delay, jitter, etc). Para isso ser possível, é necessário implementar algum procedimento de reserva de recurso Elementos de rede podem recusar determinadas conexões se não há recursos disponíveis. CoS marcação de frame com nível de prioridade não há reserva de recurso: para funcionar rede tem que ter capacidade “disponível” possibilita que switches decidam prioridade frame a frame Fonte: http://www.convergedigest.com

O protocolo 802.1P 802.1P define uma estratégia de CoS. A switch pode, de acordo com o estabelecido no campo de prioridade, decidir qual pacote será transmitido antes. Fonte: http://www.convergedigest.com

Classe e Qualidade de Serviço A norma não estabelece valores específicos para os bits de prioridade, mas recomenda um padrão a ser seguido: Campo prioridade Serviço 7 Serviços críticos de rede (OSPF) 6-5 Voz, vídeo 4-1 Streaming, aplicações críticas (ERP) Melhor esforço (default)

Voltando ao assunto redes Metro-ethernet Desde a década de 70, a tecnologia Ethernet tem evoluído com uma força indiscutível (a mesma frase do início da aula sobre Gigabit......) Uma vez que a tecnologia permitiu a implementação de infra-estruturas de comunicação baratas, flexíveis, e largamente padronizadas, acabou-se por estender o conceito das redes Ethernet para as redes metropolitanas. Para isso, o padrão Ethernet teve que ser redefinido como um “serviço” e por atributos de qualidade como os outros produtos de redes WAN. A mesma tecnologia, apenas utilizada de outra maneira Fonte: Metroethernet Forum

As redes Metro-ethernet Os atributos de serviço definem as capacidades e características de um serviço interface física perfis de utilização de banda desempenho do serviço multiplexação formatos dos frames etc.. …. Os atributos de serviço definem as características importantes para a entrega ao cliente Fonte: Metroethernet Forum

Benefícios do uso de Ethernet Facilidade de uso Amplamente conhecida e disponível Sistemas de gerenciamento e de manutenção de rede conhecidos Custo benefício favorável Economia de escala barateou muito os custos das interfaces Pode-se comprar apenas o que se vai usar Flexibilidade Uma mesma interface física pode conectar vários serviços (VLANs) Internet, VPN, Extranet, rede de serviço de storage remoto Banda pode ser incrementada facilmente Fonte: Metroethernet Forum

Os serviços tradicionais As tecnologias tradicionais “impõem” incrementos fixos As faixas de banda são inflexíveis Aumentar a banda de um serviço não Ethernet requer: A contratação de um novo “serviço” T1T3, FRATM Novo hardware Novas interfaces ou equipamentos Novo provisionamento Protocolos e tecnologias diferentes Geralmente Compra-se mais banda do que é necessário pois os “pulos” são grandes OC-48 OC-12 OC-3 T3 T1 POS ATM Frame Relay 1.5M 45M 155M 622M 2.4G Fonte: Metroethernet Forum

Os serviços tradicionais Aumentar a banda de um serviço Ethernet: Requer apenas provisionamento (configuração de parâmetros de serviço) Pode-se alocar apenas a banda requerida Pode-se usar o mesmo protocolo para LAN e MAN Menor custo Custo 25-40% menor que TDM, Frame Relay e ATM Custo 10 vezes menor que interfaces SONET Ethernet fornece uma extensa faixa de capacidade usando a mesma tecnologia OC-48 OC-12 OC-3 T3 T1 1GbE 10/100MbE POS ATM Ethernet Frame Relay 1.5M 45M 155M 622M 2.4G Fonte: Network Strategy Partners, LLC e MetroEthernet Forum

O MetroEthernet Forum Associação de empresas que definiu O modelo de serviço Ethernet metropolitano Ethernet Services Model – ESM As especificações dos serviços Ethernet: Ethernet Services Definition - ESD “Linha Ethernet” - E-Line “Rede Ethernet” – E-LAN Os mecanismos de gerência de tráfego Ethernet Traffic Management - ETM Fonte: Network Strategy Partners, LLC e MetroEthernet Forum

Ethernet Traffic Management (ETM) O MetroEthernet Forum Relacionamento entre as normas Ethernet Service Definitions (ESD) MEF 1 - Ethernet Service Model (ESM) (Ratified Sept. 2003) Ethernet Traffic Management (ETM) Fonte: MetroEthernet Forum

O modelo de serviço - ESM Definida em Setembro 2003 Especificação técnica MEF 1 Define os blocos básicos (building blocks) para a criação de serviços Esses blocos são atributos e parâmetros que especificam: Interface de rede – UNI – User Network Interface Circuito virtual Ethernet – EVC – Ethernet Virtual Circuit Fonte: MetroEthernet Forum

O modelo de serviço básico – MEF 1 O equipamento do cliente (Customer Equipment- CE) faz a conexão com a UNI O CE pode ser um roteador Um equipamento (switch) que suporta IEEE 802.1Q A interface UNI (User Network Interface) Suporta o padrão IEEE 802.3 Ethernet (camadas física e MAC) 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps ou 10Gbps A rede metropolitana Metro Ethernet Network (MEN) Pode usar diferentes tecnologias de transporte SONET/SDH, WDM, RPR, MAC-in-MAC, Q-in-Q, MPLS CE UNI Metro Ethernet Network (MEN) CE UNI CE Fonte: MetroEthernet Forum

O modelo de serviço básico – MEF 1 O circuito virtual Ethernet – EVC: é a associação de duas ou mais UNIs ajudam a visualizar as conexões Ethernet “equivalentes” aos PVCs FR ou ATM A norma definiu dois tipos de EVCs Ponto-a-ponto Multiponto EVC multiponto EVC ponto a ponto MEN MEN UNI UNI Fonte: MetroEthernet Forum

Serviços Ethernet: Ethernet Services Definition - ESD Baseados nos blocos (EVCs e UNIs), o Forum definiu dois tipos básicos de serviço: Serviço Ethernet Line (E-Line) provê conexão ponto a ponto Serviço Ethernet LAN (E-LAN) provê conectividade multiponto Fonte: MetroEthernet Forum

Os serviços Ethernet O serviço E-Line é usado para criar: EVC ponto a ponto O serviço E-Line é usado para criar: Serviços de linhas privadas Acesso à Internet VPNs ponto-a-ponto O serviço E-LAN é usado para criar VPNs multiponto Serviço “LAN transparent” UNI CE MEN CE UNI Serviço E-Line EVC multiponto UNI UNI CE CE MEN CE UNI UNI CE Serviço E-LAN Fonte: MetroEthernet Forum

Os serviços Ethernet Ethernet Virtual Private Line Suporta multiplexação de serviços na mesma UNI (mais de um serviço por UNI) VPN ponto a ponto para interconexão de sites EVCs ponto a ponto PVCs FR Ethernet UNI FR UNI UNI FR UNI CE FR CPE MEN MEN CE FR CPE FR CPE CE Ethernet UNI FR UNI Serviço de linha privativa usando E-lines Serviços Frame Relay equivalentes Fonte: MetroEthernet Forum

Os serviços Ethernet Ethernet Private Line Conexões ponto a ponto através de UNIs dedicadas Storage SP EVCs ponto a ponto com banda dedicada Storage SP Circuitos TDM dedicados Ethernet UNI OC-3 Ethernet UNI DS1 CE CE MEN MEN CE ISP POP CE ISP POP DS3 Ethernet UNI Internet Internet CE CE Ethernet UNI OC-3 Linhas dedicadas usando serviço E-line Linhas dedicadas tradicionais Fonte: MetroEthernet Forum

Serviço LAN transparente Multipoint-to-Multipoint EVC Os serviços Ethernet Serviço LAN transparente Serviço de LAN transparente Conectividade “intra-company” transparência completa dos protocolos de controle Novas VLANs podem ser adicionadas nas redes do cliente sem intervenção do provedor VLANs Sales Customer Service Engineering Multipoint-to-Multipoint EVC UNI 1 UNI 2 MEN UNI 3 VLANs Sales Customer Service VLANs Engineering UNI 4 VLANs Sales Fonte: MetroEthernet Forum

Um exemplo brasileiro Fonte: MetroEthernet Forum