Wymagania dotyczące odporności, nieuszkadzalności i gotowości
W poniższym podrozdziale przedstawione zostały wymagania dotyczące ochrony usług świadczonych przy wykorzystaniu sieci optycznych. Zgodnie z [0] wymagania odpornościowe stawiane sieciom transportowym mogą być omawiane z trzech różnych perspektyw: operatora, usługi oraz użytkownika.
Perspektywa operatora
Szybkie i wiarygodne wykrycie uszkodzenia
Uszkodzenie sieci może zostać wykryte za pomocą wielu mechanizmów. Głównym wymaganiem w stosunku do sieci miejskich i dostępowych o wysokiej gotowości jest możliwość szybkiego i wiarygodnego wykrycia uszkodzeń. W chwili wystąpienia uszkodzenia powinny nastąpić kolejno następujące zdarzenia: wykrycie uszkodzenia, powiadomienie o jego lokalizacji w celu podjęcia czynności mających na celu umożliwienia przełączenia protekcyjnego lub odtworzenia połączenia (Rozdz. 4).
Obsługa uszkodzeń wielokrotnych
Większość z obecnie eksploatowanych sieci nie radzi sobie z obsługą uszkodzeń wielokrotnych, gdyż ich odporność ogranicza się jedynie do uszkodzeń pojedynczych [0]. Niestety ze względu na coraz większą złożoność urządzeń oraz wzrost zasięgu sieci, coraz bardziej prawdopodobne jest wystąpienie uszkodzeń wielokrotnych [0], [0]. Z tego względu mechanizmy wznawiania pracy powinny posiadać zdolność radzenia sobie z takimi uszkodzeniami. Może to zostać osiągnięte poprzez podział sieci na małe domeny protekcyjne oraz wykorzystanie ulepszonych kratowych mechanizmów protekcji i odtwarzania. W celu przeciwdziałania wielokrotnym uszkodzeniom możliwe jest również zastosowanie ponownego wyznaczanie alternatywnych ścieżek oraz wielowarstwowe wznawianie pracy [0], [0], [0].
Koszt i wykorzystanie zasobów
Znaczny udział w całkowitych kosztach budowy sieci stanowią urządzenia nadmiarowe oraz zasoby zapasowe [0]. W przypadku stosowania niektórych mechanizmów protekcji zasoby zapasowe mogą stanowić ponad 100% przepustowości roboczej (Rozdz. 4.5.1, Rozdz. 2). Z tego względu, aby zwiększyć wykorzystanie zasobów i zmniejszyć koszt sieci, operatorzy powinni dokładnie zaplanować i zoptymalizować procedury przeżywalności sieci.
Szybkość wznawiania pracy sieci i selektywność protekcji
Wymagania czasowe dotyczące wznawiania pracy sieci i odtworzenia świadczonych usług zależą od rodzaju usług i aplikacji, na które dane uszkodzenie ma wpływ. Ogólnie można stwierdzić, że czas odtworzenia normalnych warunków pracy sieci powinien być
jak najmniejszy, aby w jak największym stopniu zminimalizować wpływ danego uszkodzenia
na świadczone usługi.
Zapewnienie selektywnej protekcji umożliwia optymalizację zasobów sieci oraz spełnianie różnych wymagań wznowienia pracy sieci w zależności od rodzaju świadczonych usług. Na ogół oferowane są dwie klasy ochrony ruchu w sieci: pełna protekcja i brak protekcji. Bardziej złożone rozwiązania obejmuje więcej klas protekcji. W [0] zdefiniowane zostały cztery następujące klasy ochrony ruchu:
ochrona gwarantowana, w której protekcja spełniana jest przez warstwę transportową, tzw. warstwę serwera;
ochrona typu best-effort, w której mechanizmy ochrony wykorzystują mniejsze zasoby zapasowe, niż w klasie wyższej;
ruch niechroniony, w przypadku którego warstwa transportowa nie podejmuje żadnych działań ochrony, natomiast działania mające na celu zapewnienie dostępności danych w przypadku uszkodzenia danego połączenia mogą podjąć warstwy wyższe, tzn. warstwy klienta;
ruch o niskim priorytecie, przesyłany za pośrednictwem zasobów przeznaczonych na ochronę ruchu należącego do dwóch pierwszych klas i w razie konieczności zajęcia tych zasobów następuje wstrzymanie przesyłania tego ruchu.
Skalowalność i monitoring
Techniki protekcji powinny zostać tak zaprojektowane, aby umożliwić operatorowi sieci efektywny rozwój od początkowo małego systemu do systemu świadczącego usługi
na szeroką skalę. Tym samym powinny one nie mieć żadnych ograniczeń co do wielkości sieci, a koszt ich wprowadzania powinien być proporcjonalny do jej wzrostu. Początkowy koszt implementacji protekcji dla małej sieci powinien być jak najmniejszy, a dodatkowe koszty związane z jej rozwojem i świadczonymi usługami powinny być rozsądne.
W przypadku podpisania pomiędzy operatorem a klientem umowy określającej gwarantowaną jakość usług SLA (Service Level Agreement), operator musi mieć możliwość śledzenia pewnych parametrów zachowania się sieci [0], aby móc uruchomić mechanizmy protekcji, gdy zagrożone jest spełnienie warunków do jakich zobowiązał się w swojej części umowy.
Perspektywa usług
Szybkość wznawiania pracy i gwarancje czasowe
Ze względu na to, że usługi narzucają pewne wymagania dotyczące szybkości odtworzenia normalnych warunków pracy sieci, a tym samym czasu przełączenia uszkodzonych usług transportowych, w poniższej tabeli (Tab. 3.2) przedstawiony został wpływ czasu odtworzenia na różne usługi [0], [0].
Tab. 3.2 Wpływ czasu odtwarzania na usługi
| Czas odtworzenia | Wpływ na usługi |
| 0 < 50 ms | Niewielki wpływ na jakość usług
Wymagane ponowne ramkowanie |
| 50 ms < 200 ms | Możliwe zerwania połączeń głosowych (< 5%)
Proces przekierowania komórek |
| 200 ms < 2 s | Możliwe zerwania połączeń głosowych |
| 2 s < 10 s | Zerwanie połączeń głosowych (dotyczy wszystkich usług z komutacją kanałów)
Prawdopodobne zerwanie transmisji pakietowej (X.25) Prawdopodobne przekroczenie czasu oczekiwania przy wymianie danych |
| 10 s < 5 min | Zerwanie transmisji pakietowej (X.25)
Przekroczenie czasów oczekiwania przy wymianie danych |
| 5 min < 30 min | Zator w sieci
Nieznaczne szkody w przypadku klientów biznesowych |
| > 30 min | Poważne szkody w przypadku klientów biznesowych |
Gwarantowane QoS
Różnice w wymaganiach dostępności usług umożliwiają gwarantowanie odpowiednich wartości QoS w przypadku różnych typów ruchu [0]. Usługi multimedialne (np. głos, wideo, telekonferencje) wymagają szybkiego wznowienia pracy sieci, przy bardzo małym czasie przerwy w transmisji. Natomiast ruch dostosowujący się do warunków panujących w łączu, taki jak przesyłanie dużych ilości danych, toleruje przerwy w transmisji rzędu minut. Zagadnienia QoS określone są głównie dla sieci rozległych, jednak nowe usługi wymagają zapewnienia odpowiedniej jakości usług już w zakresie sieci dostępowych
i miejskich.
Wsparcie dla zróżnicowanych usług
Równoległa transmisja danych i głosu prowadzi do powstawania coraz bardziej złożonych sieci z większym zróżnicowaniem usług. Powoduje to, że sieci muszą spełniać różne wymagania oraz zapewniać różne parametry dla różnych usług. Również mechanizmy protekcyjne i odtwarzania muszą spełniać wymagania poszczególnych usług z dużym stopniem ziarnistości.
Ziarnistość odtwarzania
Mechanizmy odtwarzania w zależności od warstwy lub podwarstwy sieci mają różny zasięg działania, począwszy od kanałów wirtualnych z prędkościami rzędu Mbit/s,
aż do włókien światłowodowych obejmujących wiele długości fal z łączną przepływnością dochodzącą do wielokrotności 10 Gbit/s.
Perspektywa użytkownika
Dostępność usług
Dostępność aplikacji w głównym stopniu zależy od ich wymagań odnośnie udanego przełączenia protekcyjnego lub odtworzenia połączenia w przypadku wykrycia uszkodzenia. Tym samym im bardziej zaawansowana aplikacja, tym wymagane są bardziej skomplikowane, kosztowne i czasami nieopłacalne do wdrożenia techniki wznawiania pracy sieci. Natomiast z punktu widzenia użytkownika najbardziej satysfakcjonująca jest dostępność danej usługi lub aplikacji na gwarantowanym poziomie, umożliwiającym w pełni skorzystanie z jej walorów. Ze względu na to, że sieci rozległe zapewniają wysoki stopień dostępności usług, szczególnie istotne jest zaoferowanie podobnego poziomu do użytkownika końcowego, a tym samym w sieciach miejskich i dostępowych.
Jakość usług
Jakość usług określona jest ogół poprzez podpisanie przez użytkownika i operatora umowy określającej zobowiązanie operatora na zagwarantowanie pewnych parametrów pracy sieci SLA. Aby uniknąć długotrwałych niedostępności pewnych usług lub aplikacji w wyniku uszkodzenia sieci, użytkownik powinien wymóc, aby w umowie sprecyzowane zostały klasy ochrony jego ruchu, opisane we wcześniejszej części pracy.
komentarze
Copyright © 2008-2010 EPrace oraz autorzy prac.