Gerência de Desempenho

Programação As Recomendações M.2401 e G.8201; O conceito Bringing-into-service (BIS); Conceitos Near-End e Far-End; Termos e definições para desempenho; Parâmetros e eventos de desempenho; Critérios de disponibilidade; Cálculo de limites de BBER e SESR; Relacionamento da M.2401 e G.8201, G.7710.

As Recomendações M.2401 e G.8201 ITU-T M.2401 “Error performance limits and procedures for bringing-into-service and maintenance of multi-operator international paths and sections within an optical transport network” (dez/2003); Procedimentos de “Bringing-into-Service” (BIS) e manutenção de seções OTUk e caminhos ODUk em uma rede OTN internacional e multi-operador; Objetivos de desempenho e seus cálculos; ITU-T G.8201 “Error performance parameters and objectives for multi-operator international paths within optical transport networks” (abr/2011): Apresenta parâmetros, objetivos e limites de defeitos na camada ODUk afim de definir um padrão aceitável de operação da rede;

O Conceito Bringing-into-Service Durante a instalação ou atualização da rede, são necessários testes para verificação da qualidade da instalação; São realizados testes com medidas de longo prazo (meses); Utiliza-se um gerador e receptor pseudoaleatório para garantir o conteúdo enviado/recebido (Pseudo-Random Bit Sequence – PRBS); Na prática o tempo de teste pode ser reduzido, utilizando-se avaliações a partir do monitoramento de desempenho in- service (gerência de desempenho G.874/G.7710) (15 min, 2 horas ou 24horas); Ajustes são realizados em busca da meta de desempenho do BIS.

Conceito Near-end e Far-end Near-end = entidade local, cujos processos detectaram um evento de desempenho (incoming/downstream); Far-end = entidade remota, cujos processos detectam eventos de desempenho e informam na direção contrária (outcoming/upstream). OBS.: são conceitos relativos ao ponto de observação.

Near-end e Far-end Far-end Near-end Near-end e Far-end do ponto de vista de A: Far-end Near-end

Near-end e Far-end Near-end Far-end Near-end e Far-end do ponto de vista de Z: Near-end Far-end

Near-End e Far-End: NEs Finais Ponto de Observação A Near-End (OTU) Far-End (OTU) Cliente T R R R T Cliente Near-End (ODU) Far-End (ODU) ODU OTU

Near-End e Far-End: NEs Finais Ponto de Observação Z Far-End (OTU) Near-End (OTU) Cliente T Far-End (ODU) R R R T Cliente ODU OTU Near-End (ODU)

Near-End e Far-End: NEs Intermediários Para os NEs intermediários (NE I) o conceito muda: Near-End (A para I) = (incoming from A) / Far-End Z-A; Near-End (Z para I) = (incoming from Z) / Far-End A-Z.

Termos e Definições para Desempenho Bloco (Block): conjunto de bits consecutivos associados a um caminho (path), onde cada bit pertence a um, e somente um, bloco; Uso do FEC: para efeito da recomendação, considera-se que os eventos de erro serão contabilizados após a aplicação do algoritmo de FEC (Forward Error Correction), caso ele exista: Política post-FEC; Bidirecional: para propósito de Bringing-into-Service e manutenção, ambas as direções são tratadas separadamente, ou seja, a condição de uma direção independe da direção oposta.

Termos e Definições para Desempenho Anomalias: determina um erro no caminho/seção quando a mesma se encontra sem defeito: Um Erro de Bloco (Error Block) indicado pelo código de detecção de erro (Error Detection Code), no caso de OTN, o BIP-8; Defeito: determina a mudança de estado de operação que ocorre no caminho.

Parâmetros e Eventos de Desempenho Bloco Errado (EB - Errored Block): Um bloco onde um ou mais bits estão errados; Segundo Defeituoso (DS - Defect Second): Segundo o qual um sinal de defeito foi detectado; Segundo Severamente Errado (SES - Severely Errored Second): Período de um segundo que contenha uma contagem de EB ≥ “limite_de_qualidade” ou, ao menos, um defeito (TIM, AIS, PLM, OCI, LCK, LTC, IAE/BIAE e BDI); Bloco Errado em Backgroud (BBE - Background Block Error): Um Bloco Errado que ocorreu fora de um SES.

Parâmetros e Eventos de Desempenho

Parâmetros e Eventos de Desempenho

Parâmetros e Eventos de Desempenho

Parâmetros e Eventos de Desempenho: SESR e BBER Razão de Segundos Serveramente Errados (SESR - Severely Errored Second Ratio): A razão entre a quantidade de SES em relação à quantidade total de segundos dentro de um período fixo de observação; Razão de Erros de Blocos em Background (BBER - Background Block Error Ratio): A razão entre a quantidade de BBE em relação à quantidade total de blocos trafegados dentro de um período fixo de observação (excluir todos os blocos dentro dos SES).

Critérios de Disponibilidade O monitoramento de desempenho só deve ser efetuado quando o caminho/seção estiverem em estado disponível (sem defeitos/falhas/problemas na rede); Deve ser baseado na contabilidade de eventos que ocorrem durante o período de disponibilidade.

Critérios de Disponibilidade: Indisponibilidade Unidirecional Inicia ao ocorrer um período de 10 (dez) SES consecutivos em uma dada direção; A contagem é reiniciada caso ocorra um período sem SES; A indisponibilidade deve ser contada a partir do primeiro SES da sequência. Retorno da Disponibilidade Unidirecional: Começa quando ocorrer um período de 10 (dez) segundos consecutivos sem SES em uma dada direção; A contagem é reiniciada caso ocorra um período com SES; A disponibilidade deve ser contada a partir do primeiro segundo sem SES da sequência de dez.

Critérios de Disponibilidade: Indisponibilidade Unidirecional disponível indisponível disponível

Critérios de Disponibilidade: Indisponibilidade Bidirecional É iniciada quando ocorrer uma indisponibilidade unidirecional em qualquer uma das duas direções; Retorno da Disponibilidade Bidirecional: Inicia quando ocorrer a Disponibilidade Unidirecional simultânea, nas duas direções.

Objetivos de Desempenho Objetivos de Desempenho (Performance Objectives): Consiste no SESR (Severely Errored Second Ratio) e BBER (Background Block Error Ratio) máximos para que a rede seja considerada disponível, ou seja, com bom funcionamento; A estratégia é baseada na análise estatística de parâmetros de desempenho em um intervalo de tempo; Se o resultado da análise exceder ou ultrapassar o objetivo de desempenho, a entidade é declarada como inaceitável (nível de desempenho degradado); Os cálculos são baseados em valores pré-estabelecidos para uma rede teórica modelo (próximos slides). Visão G.8201: Objetivos planejados para redes em funcionamento; Visão G.2401: Objetivos planejados para “bringing-into- service”.

Cálculo de Limites de BBER e SESR Valores máximos aceitáveis na rede, segundo a ITU-T G.8201: (Apenas ODUk, OTUk encontra-se em estudos).

Cálculo de Limites de BBER e SESR Para propósitos de Bringing-Into-Service, a recomendação M.2401 apresenta uma tabela com valores de SESR e BBER; Valores baseados na G.8201 (2003). Os valores de BBER e SESR encontram-se desatualizados, uma vez que uma nova recomendação ITU-T G.8201 foi publicada em 2011; Os valores corretos de SESR e BBER que devem ser utilizados nos cálculos da ITU-T M.2401 devem ser 50% dos valores da tabela anterior.

Cálculo de Limites de BBER e SESR (4 x) 5% de defeitos 7.5% de defeitos 5% de defeitos 5% de defeitos 7.5% de defeitos 0.2 % / 100 Km de defeitos Fazendo as contas: 2 x 7.5% + 2 x 5% + 4 x 5% + 275 x 0.2% = 100%

Cálculo de Limites de BBER e SESR Caso a distância entre dois domínios não seja conhecida, o seguinte método deve ser utilizado para determinar a porcentagem de erro devido a distância: Caso a distância de roteamento aéreo < 1000 Km, deve ser utilizado um fator de roteamento de 1.5; Caso a distância de roteamento aéreo ≥ 1000 Km e < 1200 Km, deve ser considerada a distância de 1500 Km; Caso a distância de roteamento aéreo seja ≥ 1200 Km, deve ser utilizado um fator de roteamento de 1.25. Exemplo: Distância menor que 1000 Km: % 𝑑𝑒𝑓𝑒𝑖𝑡𝑜𝑠= 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑒𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ×𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑒𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑎é𝑟𝑒𝑎 ÷100 𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑒𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 ×𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑒𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑎é𝑟𝑒𝑎 ÷100 ×0.2%; Para 900 Km: 1.5 ×900÷100 ×0.2=2.7% de defeito.

Cálculo de Limites de BBER e SESR O que isso quer dizer? Cenário: Caminho hipotético de ODU 1: 7.5% de defeitos 5% de defeitos 5% de defeitos 5% de defeitos 7.5% de defeitos ROD BOD ROD LOD LOD 10 000 Km 20% de defeitos Total = 50% de defeitos

Cálculo de Limites de BBER e SESR Valor aceitável para o cenário: 50% SESR e 50% de BBER da tabela, ou seja, SESR = 0.001 e BBER = 1.25 x 𝟏𝟎 −𝟔 .

Cálculo de Limites de BBER e SESR Os procedimentos de testes de BIS são descritos na recomendação ITU-T M.2110 para determinar limites de defeitos aceitáveis: 𝑆 𝑥 : quantidade de segundos com erro em um período x. 𝑆 15 : 15min (900s); 𝑆 2 : 2h (7200s); 𝑆 24 : 24h (86400s). Os limites para os testes são derivados da tabela 8-1 (G.8201) para SESR e BBER: PO (Performance Objective), derivado da tabela; APO (Allocated Performance Objective); BISPO (Bringing-Into-Service Performance Objective). O BISPO é um parâmetro de desempenho robusto, leva em consideração o envelhecimento da rede. Legenda: PO: Performance Objective (tabela) BISPO: BIS Performance Objective APO: PO para rede alocada (calculado) S: quantidade de segundos com erro

Cálculo de Limites de BBER e SESR Passo a) Identificar o PO: Identificar a taxa do caminho; Consultar os valores de SESR e BBER da tabela 8-1 (G.8201, 2011); Tais valores são chamados de 𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 e 𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 . Passo b) Calcular os limites de defeitos do caminho: Identificar todos os domínios ( 𝑂𝐷 1 ... 𝑂𝐷 𝑛 ); Identificar o tamanho de cada domínio (d); Identificar os limites de defeitos de cada domínio ( 𝑎 𝑛 %); Determinar o limite de defeito total do caminho: A (%) = 𝑎 1 + 𝑎 2 + ... + 𝑎 𝑛 + 0.01 × d × 0.2%; Legenda: PO: Performance Objective (tabela) BISPO: BIS Performance Objective APO: PO para rede alocada (calculado) S: quantidade de segundos com erro

Cálculo de Limites de BBER e SESR Passo c) Cálculo do APO: Determinar o período de teste (TP segundos) e número de blocos por segundo na tabela ( 𝑁 𝑏 ); Cálculo do APO: 𝐴𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 = 𝐴 ÷100 × 𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 ×𝑇𝑃; 𝐴𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒= 𝐴 ÷100 × 𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 ×𝑇𝑃 × 𝑁 𝑏 . Passo d) Calculo do BISPO e os valores de S: 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠= 𝐴𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 ÷2; 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒= 𝐴𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 ÷2. Calculo de S: 𝐷 𝑠𝑒𝑠 =2 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 → 𝑆 𝑠𝑒𝑠 = 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 − 𝐷 𝑠𝑒𝑠 ; 𝐷 𝑏𝑏𝑒 =2 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 → 𝑆 𝑏𝑏𝑒 = 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 − 𝐷 𝑏𝑏𝑒 ; Aproximar S para o maior inteiro, sendo 𝑆 ≥0. Legenda: PO: Performance Objective (tabela) BISPO: BIS Performance Objective APO: PO para rede alocada (calculado) S: quantidade de segundos com erro

Cálculo de Limites de BBER e SESR Exemplo: Cálculo o limite de defeitos aceitáveis para testes BIS para o seguinte caminho ODU1: 7.5% de defeitos 5% LOD (local domain) ROD (regional domain) BOD (backbone domain) (local Domain) 10 000 Km 20% de defeitos

Cálculo de Limites de BBER e SESR Taxa do caminho: 2.5Gbps (ODU1) 𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 =0.001 𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 =1.25 × 10 −6 Limites de defeitos do Path: 𝐴=2×7.5%+3×5%+ 10000 100 ×0.2%=50% Cálculo de APO: 𝐴𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 = 50 ÷100 ×0.001 ×𝑇𝑃 (tempo de teste); 𝐴𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒= 50 ÷100 ×1.25 × 10 −6 ×𝑇𝑃 ×20421. Tempo (s) 𝐴𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 𝐴𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 TP = 900 0.45 11.48 TP = 7200 3.6 91.89 TP = 86400 43.2 1102.43 Legenda: PO: Performance Objective (tabela) BISPO: BIS Performance Objective APO: PO para rede alocada (calculado) S: quantidade de segundos com erro

Cálculo de Limites de BBER e SESR Cálculo de BISPO: 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠= 𝐴𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 ÷2; 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒= 𝐴𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 ÷2. Calculo de S: 𝐷 𝑠𝑒𝑠 =2 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 → 𝑆 𝑠𝑒𝑠 = 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑠𝑒𝑠 − 𝐷 𝑠𝑒𝑠 ; 𝐷 𝑏𝑏𝑒 =2 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 → 𝑆 𝑏𝑏𝑒 = 𝐵𝐼𝑆𝑃𝑂 𝑏𝑏𝑒 − 𝐷 𝑏𝑏𝑒 ; Tempo (s) BISPO 𝑠𝑒𝑠 BISPO 𝑏𝑏𝑒 𝑆 𝑠𝑒𝑠 𝑆 𝑏𝑏𝑒 TP = 900 0.225 5.74 − 0.72≈0 0.94≈1 TP = 7200 1.8 45.94 − 0.88≈0 32.4≈33 TP = 86400 21.6 551.21 12.30≈13 504.25≈505 Legenda: PO: Performance Objective (tabela) BISPO: BIS Performance Objective APO: PO para rede alocada (calculado) S: quantidade de segundos com erro

Relacionamento da M.2401 e G.8201, G.7710

Performance Monitoring Event Functions Near-end Performance Monitoring Event Function (NPME)

Performance Monitoring Event Functions Near-end Performance Monitoring Event Function (NPME) Far-end Performance Monitoring Event Function (FPME)

Performance Monitoring Event Functions Far-end Performance Monitoring Event Function (FPME)

Performance Monitoring Event Functions Unidiretional Availability Filter Function Bidiretional Availability Filter Function

Marcadores da Disponibilidade Unidiretional Availability Filter Function Begin/End of Unavailable Time Event Generation Function Bidiretional Availability Filter Function Consecutive Severely Errored Second Function

Cenários Durante 1 segundo o número de quadros com erro de BIP-8 é acumulado e se esse número passar de DEGThr esse segundo é considerado ruim A terminação de OTU detecta 3 erros de BIP-8 neste quadro OTU e inserido em nBIPV a ser enviado para o Host 1 no BEI Conexão fim a fim OTU É enviado para gerência o MI_pN_EBC que indica quantos quadros com erros de BIP-8 ocorreram num intervalo de 1 segundo Host 1 Host 2

Cenários Durante 1 segundo o número de quadros com erro de BIP-8 é acumulado e se esse número passar de DEGThr esse segundo é considerado ruim A terminação de OTU detecta 3 erros de BIP-8 neste quadro OTU e inserido em nBIPV a ser enviado para o Host 1 no BEI Conexão fim a fim OTU É enviado para gerência o MI_pN_EBC que indica quantos quadros com erros de BIP-8 ocorreram num intervalo de 1 segundo Host 1 Host 2

Cenários A gerência de desempenho atualiza o respectivo objeto gerenciado na MIB Se o número consecutivo de intervalos de 1segundo ruins estiver acima do valor MI_DEGM fornecido pela gerência de desempenho e setado na gerência de configuração é acionado o cDEG MI_DEGM = 3 Recebida sequência de três intervalos de 1 segundo ruins dDEG ativo na camada OTU indicando degradação de sinal É enviado para gerência o cDEG que indica degradação de sinal OTS

Sinal de BEI Host1 No elemento OTU_TT_Sk do Host 1 é extraída a informação de BEI inserida pelo elemento OTU_TT_So do Host 2 no overhead de seu OTU Extraída a informação de nF_B É enviado para gerência o MI_pF_EBC que indica quantos quadros com erros de BEI : nF_B foram desemcapsulados em um intervalo de 1 segundo A gerência de desempenho atualiza o respectivo objeto gerenciado na MIB