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Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 44

Das Schichtenmodell für DWDM-basierte Wide Area Networks (WAN)

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Verbindungsaufbau

In den Zugriffsknoten NAS sitzen optische Transceiver und Receiver, Sender und Empfänger. Diese bauen über die Access Links zu den ONNs die Benutzer-nahen Lambda-Kanäle auf. Ein solcher Lambda-Kanal hat z.B. eine Nominalleistung von 2, 2,5, 4,5, 8, 10, 20 oder 40 Gigabit/s., je nach verwendeter Technologie. Neben diesen Lambda-Kanälen gibt es natürlich auch noch die Lamda-Kanäle zwischen den ONNs, die ähnliche Eigenschaften haben, aber dichter gepackt werden.

Die Transporteinheit ist die einzelne individuelle Wellenlänge. Die Lamdda-Kanal Teilschicht (Lambda-Channel Sublayer) befasst sich mit Einzelheiten dieser Art von Verbindungen. Ganz wichtig ist es festzuhalten, dass auf einem Weg zwischen zwei NAS normalerweise unterschiedliche Wellenlängen benutzt werden und der ONN diese switcht und routet.

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Die Lambda-Kanäle bieten eine Schnittstelle für optische Verbindungen an. Diese optischen Verbindungen werden in der Teilschicht für optische Verbindungen (Optical Connection Sublayer) verwaltet

In den Zugriffsknoten gibt es elektro/optische Sende-und Empfangs-Prozessoren. Diese nutzen die optische Verbindung für einen ggf. gemultiplexten Übertragungskanal. Steuerung und Regelung werden in der Teilschicht für den optischen Übertragungskanal (Transmission Channel Sublayer) festgelegt. Die Oberkante des Transmission Channel Sublayer bietet die Dienstprimitive an, die für eine Logische Verbindung genutzt werden können. Erst über diese logische Verbindung kann man LLC, IP oder sonstwas schicken.

Das Modell erfasst alle wesentlichen Aspekte eines optischen Netzes. Die äußere Struktur mit den elektrischen Switches wird auch dazu benutzt, ein sog. Overlay über das eigentliche optische Netz zu legen. Ein Hauptproblem besteht nämlich heute darin, dass die optischen Switches in ihren Switch- und Routingfähigkeiten mitunter sehr eingeschränkt sind. Das liegt einfach daran, dass die Technik noch nicht so weit ist, wie wir das vielleicht gerne hätten.

Der einfachste Fall eines optischen Netzes liegt dann vor, wenn die ONNs lediglich Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu anderen ONNs aufnehmen können und die gesamte Logik und Steuerung außerhalb der optischen Ebene vorgenommen werden muss. Das ist sehr unbefriedigend, aber vielfach einfach Stand der Technik. Eine Verbesserung ergibt sich durch optische Schaltmatrizen, die wenigstens in der Lage sind, optische Wege untereinander zu verschalten, ohne dass die optischen Signale elektrisch umgewandelt werden müssen. Leider ist es so, dass diese Matrizen wesentlich langsamer schalten als dies angesichts der gesamten Geschwindigkeit im Netz wünschenswert wäre. Zurzeit muss man sich von dem Gedanken des fallweisen Switchens wie in einem elektrischen Switch, völlig verabschieden. Man kann lediglich virtuelle Leitungen switchen, um diese dann später zu benutzen.

Praktische Untersuchungen von NTT Docomo haben aber eindringlich gezeigt, dass es falsch wäre, zu kapitulieren und IP-Netze mit Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu implementieren. Bereits ab einer relativ geringen Netzgröße ist die Verwendung von Switches in jedem Fall günstiger.