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Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 51

Carrier Ethernet – vom Wide Area Network (WAN) zum Metro-Netz (MAN)

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Möglichkeit 3: Die direkte Ankopplung von IP-Router an DWDM

Eine dritte Möglichkeit, die lange diskutiert und probiert wurde, ist die direkte Verbindung von IP-Routern mit dem DWDM-Transportsystem, meist mittels einer SONET/SDH Zwischenschicht. Dieses Gebilde ist jedoch außerordentlich aufwendig im Betrieb und damit teuer in den Betriebskosten. Aber, das ist noch nicht alles.

Aus Leistungs- und Sicherheitsgründen bevorzugen die meisten Corporate Kunden Layer-2-Ethernet-VPNs gegenüber Layer-3-IP/MPLS-VPNs. Für diese Kunden muss ein Endknoten des MAN nur switchen, aber nicht routen. Außerdem kommen mehr als 95 Prozent des IP-Verkehrs an einem solchen Knoten von oder zu einem anderen gleichartigen Knoten, weil ja typischerweise Benutzer eines Dienstes auch auf einen Server zugreifen, der an „einer anderen Seite“ des Metro-Netzes liegt. Das heißt, dass ein IP-Router an der Netzkante primär für Aggregation benutzt wird, eine Funktion, die ein Layer-2-Swich besser, schneller und billiger kann. Der kleine Anteil von Layer-3-IP-VPNs kann dagegen besser an einer anderen Stelle des Metronetzes von einem entsprechenden Router gemanagt werden.

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Außerdem haben wir wieder getrennte Geräte, schlechte Ausnutzung der Bandbreite, komplizierten Betrieb, hohe Kosten usw.

Das Carrier Ethernet, ein flaches L2-Netz

Bei Carrier Ethernet geht es darum, das geswitchte Standard Ethernet weiter um Funktionen/Qualität anzureichern. Das Ziel ist ein flaches L2-Netz mit erhöhter Qualität. Für dieses L2-Netz benötigt man zunächst gar kein Routing. Datenströme von Kunden werden in Tunnel gepackt. Anfang und Ende eines Tunnels werden herausgeleitet – wie der Tunnel zustande kommt, ist für den Kunden egal. Der Tunnel ist für den Kunden vollkommen transparent, er kann den Tunnel als Leitung betrachten, wie früher eine Standleitung, und ihn in diesem Sinne auch in sein kundeneigenes Routing-Protokoll, z.B. RIP oder OSPF einbinden.

Der Provider hat dann das Problem, die Tunnel aufzubauen. Man kann das auch so formulieren, dass der Provider einen Mechanismus zum Aufbau von VPNs benötigt. In der Praxis gehört dazu jetzt ein Teil, über den wir bisher nicht gesprochen haben: die Abbildung von VPNs auf Wellenlängen.

Mit einer Wellenlänge können nach ITU-Standards 10 oder 40 Gbps übertragen werden, egal in welchem Format. Bei dieser Abbildung ist es von entscheidender Bedeutung, ob ein Verfahren mit oder ohne Wellenlängenkonversion auskommt. Da stecken nämlich der technologische Aufwand und die Kosten drin.

Ohne Wellenlängenkonversion kann man bequem mit Add/Drop-Multiplexern arbeiten und den gesamten Weg über Licht einer einzigen Wellenlänge darstellen. Ein Verfahren mit Wellenlängenkonversion sieht an jedem Zwischenknoten eine opto/elektrische-Konversion, die Bearbeitung des elektrischen Signals und eine eletro/optische-Rück-Konversion vor. Das ist aufwendig, langsam und teuer.

Zwischen 1998 und 2004 war MPLS der heißeste Kandidat für den Tunnelbau, weil es sich ja auch sehr logisch anhört und darstellt. Damals war man aber auch der Ansicht, dass man die Wellenlängenkonversion rein optisch hinbekommen könnte. In diesem Optimismus hat man dann auch MPLS definiert, bei dem im Kern Wellenlängen die Rolle der Labels einnehmen. MPLS ist aber eines der Verfahren, die Wellenlängenkonversion benötigen. Leider befinden sich optische Wellenlängenkonverter immer noch im Experimentalstadium und es ist nicht abzusehen, ob sie es je verlassen können. Also bedeutet die Kombination von MPLS und DWDM immer: raus aus der Welle, rein in die elektrische Bearbeitung, rein in die nächste Welle. Das ist unwirtschaftlich und zu kompliziert.

weiter mit: Packet Optical Networking Platforms

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