1. Эволюция транспортной
инфраструктуры оператора
связи:
Cisco Carrier Packet Transport
Андрей Идлис
Системный Инженер-консультант

2. Аннотация
• В докладе представлено решение Cisco Carrier Packet Transport,
предназначенное для построения транспортной инфраструктуры
оператора связи, основанной на технологии MPLS-TP. В
презентации освещены вопросы миграции традиционных
транспортных сетей операторов связи на транспортные сети
нового поколения, построенные на базе пакетных технологий.
Подробно рассказано о технологии MPLS-TP – какие задачи
решаются на базе этой технологии, в какой части она опирается
на существующие возможности MPLS, как реализуются функции
OAM, как решаются задачи управления, провиженинга и
обеспечения отказоустойчивости сетей на базе MPLS-TP и как
осуществляется взаимодействие сетей MPLS и MPLS-TP. Также,
слушатели познакомятся с архитектурой решения Cisco CPT, его
компонентами и функциональными возможностями, узнают, как
применять решение Cisco CPT для построения транспортных
сетей оператора связи.

3. Содержание
• Эволюция транспортной архитектуры ...
• Обзор технологии MPLS-TP
• Решение Cisco Carrier Packet Transport
• Функционал
• Сценарии использования
• Заключение

4. Зачем переходить на пакетные технологии?
• Появление и быстрое развитие новых пакетных приложений и
сервисов:
§ IP Video, VoIP, Mobile Data
§ L2 и L3 VPN
§ Новые возможности получения дохода для оператора
§ Новые требования к сетевой инфраструктуре оператора
• Эволюция:
§ Необходимость замены устаревшего оборудования и сетей
§ Конвергенция сетевой инфраструктуры и сервисов
§ Гибкие скорости передачи и статистическое мультиплексирование
полосы
§ Удовлетворение растущих потребностей за меньшие деньги

5. Взять лучшее из двух миров
TDM Transport Packet Data Network
Connection mode Connection oriented Connectionless (кроме TE)
OAM In-band Out-of-band (кроме PW, TE)
Обеспечение
Data Plane Control plane
резервирования
Эффективность
Статистическое
использования Фиксированная полоса
мультиплексирование
полосы
Скорость передачи Жесткая иерархия Гибкие скорости
QoS Один класс обслуживания Механизмы QoS
Packet Transport

6. Обзор технологии MPLS-TP

7. Цели разработки стандартов MPLS-TP
Адаптировать технологию MPLS для внедрения в традиционных
транспортных сетях обеспечивающей операционный уровень
аналогичный существующим технологиям (SONET/SDH)
Расширить технологию MPLS для поддержки паркетных сервисов с
уровнем предсказуемости, надежности и функциями OAM
аналогичными существующим в традиционных транспортных сетях

8. Что такое MPLS-TP
• MPLS-TP – MPLS Transport Profile
§ Расширение и подмножество протокола MPLS
§ Connection-oriented транспорт на базе MPLS, использующий
привычные «транспортному цеху» механизмы OAM и защиты
Плоскость коммутации Плоскость управления
§ Стандартная MPLS коммутация § Статический провиженинг с
помощью NMS
§ Bidirectional P2P и P2MP LSP
§ Опционально GMPLS
§ Стандартные PW (SS-PW, MS-PW)
§ Опционально LDP для
динамических PW
OAM Отказоустойчивость
§ In-band OAM channel (GACH) § <50ms переключение на
§ Connectivity Check (CC): proactive (BFD) основе OAM (без
§ Connectivity Verification (CV): reactive (BFD) динамической плоскости
управления)
§ Alarm Suppression and Fault Indication with
AIS (новые механизмы), RDI (BFD), and Client § 1:1, 1+1, 1:N path protection
Fault Indication (CFI) § Linear protection
§ Performance monitoring, proactive and § Ring protection
reactive (новые механизмы)

9. Компоненты MPLS-TP
NMS для управления сервисами* *или динамический
Control Plane
Working LSP
CE CE
PE PE
Protected LSP
MPLS-TP LSP (Static или Dynamic)
In-band OAM
Pseudowire
(e2e и для каждого
Section Section сегмента)
Client Signal
Connection Oriented, предопределенные рабочий и резервный LSP
Транспортный туннель с защитой 1:1, которая активируется интегрированными средствами
OAM, без участия Control Plane
Cтатический провиженинг с помощью NMS или динамический control plane

10. Label Switched Path
• Статическая конфигурация LSP
• Bidirectional - двунаправленный
• Co-routed (LSP «туда» и «обратно» по одному и тому же
маршруту)
• In-band Generic Associated Channel (G-ACh)
• Ultimate hop popping (explicit/implicit null не используется)
• Балансировка по равнозначным
путям (ECMP) не поддерживается
• Понятие Tunnel – контейнер для LSP
MPLS-TP
LSP
MPLS-TP
G-ACh Tunnel

11. Принципы работы OAM в MPLS-TP
• In-band OAM (fate sharing)
• OAM в сети MPLS-TP должен работать в отсутствии
динамических протоколов управления
• Фокус на управление производительностью и отказами (fault
and performance management)
• OAM независим от канальных технологий (Ethernet, SDH, etc.)
• ОАМ независим от сервисов (PW, etc.)

12. MPLS Generic Associated Channel
Label
PW Label PW Associated G-ACh PW
ACH 0 0 0 1 Version Reserved Channel Type Channel Header LSP
OAM (ACH)
Payload RFC 5085 G-ACh
Label
GAL Generic Associated Channel Label (GAL)
ACH Associated Channel Header
OAM
Payload RFC 5586
• MPLS-TP OAM сообщения передаются через generic associated channel
(G-ACh)
• G-ACh является расширением концепции VCCV (RFC 5085)
• G-ACh Label (GAL) – специальная метка (13) для обозначения OAM пакетов
• G-ACh используется для реализации Network Management функций TMN в
MPLS-TP (OAM, automatic protection switching (APS), signaling communication
channel, management communication channel, etc)

13. Задачи OAM
Функция Описание
Continuity Check Проактивное детектирование проблем и
нарушений SLA
Connectivity Verification Реактивная локализация проблем
..and Path Trace
Alarm Suppression / Fault Распространение алармов,
Notification предотвращение шторма алармов
Performance Monitoring Проактивное определение нарушений SLA
Delay and loss
measurements

14. IETF
Механизмы OAM
Функция Описание Инструмент
Continuity Check Проверка коммутации трафика по LSP BFD
Connectivity BFD (proactive)
Проверка связанности двух узлов
Verification LSP Ping (on-demand)
Diagnostic Tests Диагностика (например, заворот трафика - loop) New
Route Tracing Проверка пути коммутации трафика LSP Ping
Инициация блокировки на удаленном MEP (только тестовый/
Lock Instruct Новый механизм
OAM трафик обрабатывается)
Lock Reporting Информирование MEP об административных блокировках Новый механизм
Alarm Reporting Информирование MEP об отказах Новый механизм
Remote Defect
Информирование удаленного MEP об отказах BFD
Indication
Client Failure
Передача сообщений об отказах между MEP PW Status
Indication
Packet Loss
Измерение процента потерь пакетов Новый механизм
Measurement
Packet Delay
One-way / two-way delay Новый механизм
Measurement

15. Проактивный Continuity Check (CC)
PE1 P1 P2 PE2
• Проверка связанности между двумя
узлами
• Bidirectional Forwarding Detection (BFD)
поверх G-ACh без IP/UDP заголовков
Bi-directional, co-
BFD CC routed MPLS-TP LSP BFD CC • Асинхронный режим BFD
(Interval x (Interval x
Multiplier) Multiplier)
• LSP в состоянии UP если BFD сессия в
состоянии UP
• RDI (remote defect indication) функция
выполняется при помощи поля
«Diagnostics» в BFD заголовке
BFD (Down)
BFD (Init)
BFD (Up/Poll)
BFD (Up/Final)
BFD (Up)
BFD (Up)
BFD (Up)
BFD (Up)

16. Remote Defect Indication
Oper Oper
Up Up
PE1 P1 P2 PE2
• Извещение об аварии
X • Генерируется локальным узлом и
отправляется удаленному узлу
Bi-directional, co-
• Отправляется в направлении,
routed MPLS-TP LSP противоположном неисправности
• Используется существующее поле
«diagnostics» протокола BFD
– 0 - No Diagnostic
– 1 - Control Detection Time Expired
BFD (Up / 0) X – 3 - Neighbor Signaled Session Down
BFD (Up / 0)
BFD (Up / 0) X – 4 - Forwarding Plane Reset
BFD (Up / 0) – 5 - Path Down
BFD (Up / 0) X
BFD (Down / 1) – 7 - Administratively Down
BFD (Down / 3) X
BFD (Down / 1) • Причина последнего изменения
BFD (Init / 3) X
BFD (Down / 1) состояния BFD сессии

17. Информирование о неисправностях
Oper Oper Oper Oper
Неисправность Down Down X Down Down
линка X
LDI LDI
Oper Oper Oper Oper
Односторонняя Down X Down
Up Down
неисправность
LDI
RDI
Oper Oper Oper Oper
Односторонний Down Up X
Up Down
Black hole
RDI
Oper Admin Oper Oper
Shutdown Down X
Down Down
Down X
линка
LKR LDI
MPLS-TP LSP
Data link

18. Connectivity Verification (CV) и
Route Tracing
• Используется LSP Ping поверх G-ACh
• Пакеты LSP Ping с использованием IP/ PE1 P1 P2 PE2
UDP инкапсуляции, как в сетях IP/MPLS
• Не требуется поддержка IP
маршрутизации
• Ответ всегда отправляется через G- Bi-directional, co-
ACh routed MPLS-TP LSP
• Запросы генерируются только end point
• End point и mid point может отвечать
• Для трассировки пути используется
механизм MPLS TTL
• Определены новые FEC для static LSP
и static pseudowire LSP Ping
• LSP Ping работает независимо от Echo Request
состояния LSP (up/down) TTL=255 LSP Ping
Echo Reply
TTL=255
LSP Ping
Echo Request
TTL=255 LSP Ping
Echo Reply
TTL=255

19. Linear Protection (1:1)
Нормальное состояние
• Два независимых пути: working и
Working LSP Working LSP
protect между двумя узлами
(Up, Active) (Up, Active) • Защита 1:1 в режиме revertive
PE1 P1 PE2
• Эквивалентно механизму path
protection в IP/MPLS
Protect LSP P2 Protect LSP • Переключение может быть
(Up, Standby) (Up, Standby)
инициировано:
– Получение AIS/LDI, LKR
– Административно (lockout)
Неисправность – Локальная авария (LOS)
– Revertive таймер (wait-to-restore)
Working LSP
Working LSP •
(Down, Standby)
Функция Lockout – pre-standard
(Down, Standby)
PE1 P1 PE2
Protect LSP P2 Protect LSP
(Up, Active) (Up, Active)

20. MPLS-TP и IP/MPLS
Доступ Агрегация Ядро Агрегация Доступ
T-PE S-PE S-PE S-PE
MPLS-TP IP/MPLS MPLS-TP
Static PW Signaled PW Static PW
Static Tunnel Signaled Tunnel Static Tunnel
• L2 сервис поверх multi-segment pseudowire (MS-PW) через MPLS-TP и IP/MPLS инфраструктуру
• S-PE соединяет статический PW (MPLS-TP) и динамический PW (IP/MPLS)
• Статические LSP и статические PW в сети MPLS-TP domain uses static LSP as PSN tunnel and
static PW segment
• Динамические LSP (LDP или RSVP-TE) и динамические PW в сети IP/MPLS

21. Cisco Packet Transport (CPT)

22. Cisco Carrier Packet Transport
Mobile CPT 600
Backhaul
CPT 200
MPLS-TP Ethernet
Ethernet
Services
6 slots (480G) 2 slots (160G) OTN DWDM
Up to 352 ports CPT 50 Up to 176 ports
CPT 50
CPT 50
FTTX & CPT 50
TDM
Fixed config satellite
44xGE, 4x10GE
Hardware Software
Unique satellite architecture MPLS-TP, 802.1ad, H-QoS, E-OAM,
HA: SSO, ISSU, MDR MPLS OAM, Sync-E, 1588, LAG, REP,
Active-Standby Control Plane MVR,IGMPv3
Industry’s first, standards-based, unifying packet transport

23. Cisco Carrier Packet Transport
CPT 600 CPT 200
6 RU 2 RU ITEMP
CPT 50
1 RU
Aggregation Pre-Aggregation Access
CPT 600 CPT 200 CPT 50
Satellite - hub and spoke,
mesh, rings*
240G 80G 40G
24*10GE 8*10GE 44GE + 4 10GE
E1/T1 via RAD SFPs
MPLS-TP, IP/MPLS, EVC MPLS-TP, IP/MPLS, EVC MPLS-TP, IP/MPLS, EVC
ANSI/ETSI ANSI/ETSI ANSI/ETSI
Sync-E, 1588 ( HW ready), Sync-E, 1588 ( HW ready), SW Sync-E, 1588 ( HW ready),
SW after FCS* after FCS* SW after FCS*

24. Концепция Cisco Carrier Packet Transport
Umbrella Element Mgmt.
Cisco ANA
Inter chassis Connectivity
by 10G Ethernet I/F Mgmt by
(colored and Grey) 80KM 80KM Satellite Discovery Protocol
Central Unit
CPE Satellite Chassis Satellite Chassis CPE
1GE; GPON, 10G EPON 1GE; GPON, 10G EPON
10GBaseF
Packet Intelligent Connection According:
Packet Forwarding • Gigabit Ethernet
by Satellite Chassis: by Packet Modules:
• VLAN Handling 802.3x
• L2 QoS • GPON
• VLAN Handling Uplink: • L2/MPLS forwarding
• ETH 10G Tunable • L2 Security ITU-T G.984.x
• MPLS PWE • 10G EPON
• ETH 10G Grey/DWDM • MPLS Control Plan
• Auto Inband Channel IEEE 802.3av
Mgmt. • SNMP
• .... • ……
Media Adaptation
• ITU-T G.984.x
• IEEE 802.3x
1:1, ring или
mesh

25. Carrier Packet Transport 600
Сменный LCD Electronic Connection
• Управление корзиной Unit
• Резервирование базы Bits In/Out Timing,
данных External Alarm, USB,
Два блока питания EMS
DC или AC
Packet Transport
Module
Блок • 4x10GE UNI/NNI/
Satellite Inter-
вентиляторов
Connect
Два контроллера
• Резервирование
источников
синхронизации
(Stratum 3)
• Резервирование базы
данных Packet Transport Fabric Cable Guide и
конфигурации • 2x10GE UNI/NNI/Satellite Inter-Connect AirFilter
• 2x10GE G.709 Enabled
• 256G Active-Active Switch Fabric

26. Carrier Packet Transport 200
Сменный LCD и блок
вентиляторов
Electronic Connection • Управление корзиной
Unit
• Резервирование базы
Bits In/Out Timing, Cable Guide и
данных
External Alarm, USB, AirFilter
EMS
Блок питания
DC или AC
Контроллер
• Резервирование
источников
синхронизации Packet Transport Fabric
(Stratum 3) • 2x10GE UNI/NNI/Satellite Inter-Connect
• Резервирование базы • 2x10GE G.709 Enabled
данных
конфигурации • 256G Active-Active Switch Fabric

27. Carrier Packet Transport 50
Сменная панель вентиляторов
• Redundant Fans
• ToD/PSS
Блок питания AC, -24vDC, • Bits Out
-48vDC
4x10G Inter-Connect Ports
44xGE/FE UNI • Автоматическое обнаружение и
• Лицензирование портов провижининг
• GE and FE SFP available
Температурный режим:
• -40C to +65C Operational Temperature
• -40C to +70C Storage Temperature

28. Линейные карты
Category Feature Category Feature Category Feature
Interface 2 port 10GE XFP (OTN enabled) Interface 4 port 10GE SFP+ Interface 44 ports 10/100/1000Mbps SFP
2 port 10GE SFP+ 4 ports 10Gbps SFP+
HW Switching fabric HW Packet Processor
HW Packet Processor Building Distributed OS CPU
building Packet processor building Traffic Manager
blocks Traffic Manager Blocks
blocks Distributed OS CPU
Route Processor CPU Local 40G
Switching
Switching 256G Local 40G Capacity
Capacity Switching
System 4K Point-to-Point EVC
Capacity
Level 4K Point-to-Multipoint EVC with
System 16K Point-to-Point EVC Service 8K members
Level 4K Point-to-Multipoint EVC with 4K Point-to-Point EVC Scale 4K Point-to-Point MPLS-TP
Service 8K members 4K Point-to-Multipoint EVC with Circuits
Scale 16K Point-to-Point EoMPLS 8K members 2K multicast Groups
psuedowires 4K Point-to-Point EoMPLS 8K Policers 2-rate 3-color (2R3C)
2K multicast Groups System psuedowires 64K Queues (3-level H-QoS)
8K Policers 2-rate 3-color (2R3C) Level 2K multicast Groups 256K MAC address
64K Queues (3-level H-QoS) Service 8K Policers 2-rate 3-color (2R3C)
Shelf 1RU ANSI / ETSI
256K MAC address Scale 64K Queues (3-level H-QoS)
Standard
256K MAC address
Power AC 80/240v 60Hz
Route Distributed forwarding plane DC -48v @ 10Amps
Processer architecture DC -24v @ 10Amps
Dual RP to provide an active- 200 Watts
active switch fabric
Timing RJ-45 IEEE 1588v2 Time of Day
Output output

29. Архитектура решения CPT
Shelf Active – Standby
Shelf
Cont. Cont. CG HA
Time&Clockin Time&Clockin
g g
Multicast Replication
Power Active – Active Power
CoS Scheduler / HW Queues Supply Supply
CG HA
Passive Backplane
ONS 15454-M6 (non blocking 600G)
Switching Switching
Fabric Fabric
PPU PPU PPU PPU
Active – Active
SAT 0 LC0 LC1 SAT 1
Perf Perf.
Opt. Opt. CPU CPU Opt. Opt.
CPU CPU CPU CPU
Active – Standby
Memory Memory
Opt. Opt. Opt. Opt.
Memory Memory Memory Memory
CG HA

30. CPT: варианты подключения
1:1 config w/ 40GE Throughput 2:1 w/ Redundant 10GE uplinks
CO
4:1 config Non-Redundant uplinks Remote Access Location

31. Сервисные уровни CPT
Residential
Services
STB Flexible
VLAN MPLS-TP P2MP
Business
Translation MPLS-TP P2P
Corporate
1:1, 1:2
H-QoS EoMPLS
2:1, 2:2
Business OAM
VPLS
Corporate Push/Pop (1/2)
L2, ETREE
IEEE 802.1ad
Residential L2, ELINE
L2, ELAN
STB

32. Сценарии применения CPT

33. Применение 1
Миграция от EoSDH к пакетным сервисам
GW
(Internet)
IP MPLS
Triple Play CPT
Service Core
Cisco CPT
Metro Core / Aggregation
Ethernet Service CPT
CPT
Ethernet Based
Non Premium Service Service Core
Mobile (BTS) CPT
TDM Based
DWDM Service Core
Premium Service
Business TDM

34. Применение 2
Сервисы для Residential FTTX
L3 Core Agg Acc
Services IP/MPLS
Service Edge
L2 MPLS-TP
Services MPLS Core
L3
Services
MPLS-TP

35. Применение 3
Сеть агрегации для мобильных операторов
NGMWR
IP/ATM/TDM
BSC BSC
/ Circuit Network
MPLS-TP RNC
BTS CPT-600
Network IP/MPLS Core
eNB Mobile Backhaul
S- GW / MME
P-GW
Voice &
IP Data
FE
FE
• Синхронизация: Sync-E, 1588v2
BTS

36. Применение 4
Транспортная сеть MPLS-TP
Ethernet Services
Attachment circuit (AC), LSP, or PW segment Network Island 3
PW, PW segment, or LSP
MPLS transport (MPLS, MPLS-TP) LSP tunnel
DWDM
Ethernet Ethernet
Service Networs Services Network
Island 1 Island 2
MPLS-TP IP MPLS Network
IP MPLS Network Domain Island 2
Island 1
U U
NI NI
Client Transport Server Network Client
Network (e.g. Metro/Medium Haul. Long Network
Haul)

37. Cisco CPT: общая архитектура
End to End CTC/ANA/Cisco PRIME Management
Access Distributed Architecture
Metro Core
7600, ASR 9K
Aggregation Node
RBS
Aggregation
Node! Core!
2G/3G/4G Node
CPT
GE Satellite
Residential CPT
Aggregation MPLS-TP
Network IP/MPLS
STB
Core
PON Satellite
Access Node!
Business
Utility CPT
Corporate
Legacy
GE/Legacy/Utility CRS-1/3
Satellite
Any Access Technology
Mapped into MPLS-TP MPLS-TP Aggregation! IP/MPLS!
Pseudowire over MPLS-TP L3VPN
MPLS-TP IP/MPLS Domain

38. Заключение
• Миграция к полностью пакетным сетям неизбежна
• MPLS-TP обладает всеми необходимыми характеристиками для
построения транспортных сетей нового поколения
• Платформа Cisco CPT позволяет упростить эксплуатацию
транспортной пакетной сети
• Cisco CPT поддерживает DWDM, MPLS-TP и MPLS, что
позволяет оказывать сервисы L1/L2 на единой платформе
• Cisco CPT – надежная и эффективная платформа операторского
класса
• Единая система управления, контролирующая весь процесс
создания сервиса от А до Я

39. Спасибо!
Просим Вас заполнить анкеты.
Ваше мнение очень важно для нас!