Heikle Modernisierung eines Datentransportnetzes

NetCologne erneuert Netz im laufenden Betrieb

| Autor / Redakteur: Philipp Mikschl / Andreas Donner

Der Regional-Provider NetCologne hat sein Transportnetz komplett von 10Gbps auf 40Gbps aufgerüstet.
Der Regional-Provider NetCologne hat sein Transportnetz komplett von 10Gbps auf 40Gbps aufgerüstet. (Bild: © ThomBal - stock.adobe.com)

Der Kölner Netzbetreiber NetCologne hat gemeinsam mit dem Hersteller Juniper und dem Netzwerkspezialist Axians seine Transportnetze für den Datenverkehr von Privat- und Geschäftskunden erneuert – im laufenden Betrieb! Die modernisierte Infrastruktur ist nun mit 40 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) anstelle der vorherigen 10 Gbit/s verschaltet und lässt sich perspektivisch auf 100 Gbit/s erweitern.

Vor über zehn Jahren haben sich Internetnutzer gefreut, wenn ein Download über zwei gebündelte ISDN-Kanäle mit 128 Kilobit pro Sekunde lief. Das kann man sich im heutigen Streaming-Zeitalter kaum noch vorstellen. Beim Privatkunden punkten Provider nur noch mit Übertragungsrate von mindestens 100 Megabit pro Sekunde. NetCologne, ein in Köln, Bonn, Düren, Düsseldorf, Neuss und Aachen aktiver regionaler Netzbetreiber, startete vor knapp einem Jahrzehnt sein Fibre-to-the-Building-Projekt (FTTB) in Köln, um Mehrfamilienhäuser über Glasfaser anzuschließen und so die gewünschte Bandbreite zu liefern.

Um die Daten von Privat- und Geschäftskunden zu transportieren, betreibt NetCologne ein eigenes IP-Core-Netzwerk. „Wir haben an vier verschiedenen Standorten Systeme aufgebaut, die voll redundant und vermascht, also nahtlos verzahnt sind. Durch dieses Konzept und die multiplen redundanten Peerings wird die für unsere Kunden benötigte Hochverfügbarkeit des Internet-Zugangs gewährleistet“, beschreibt Thomas Henritzi, Leiter Network Engineering & Design bei NetCologne, die Systemarchitektur für den Datentransport über das IP-Core-Netz.

Wenn Nutzer über Router ins Internet gehen, erfasst und aggregiert NetCologne die Kundenleitungen auf seinen Systemen. Dabei fällt dem Broadband Remote Access Server (BRAS) die Aufgabe zu, die Verbindungsanfragen zu verwalten. Der „Einwahlserver“ stellt hierbei die Bandbreiten bezüglich Down- und Upstream auf das vom Kunden bestellte Produkt ein. NetCologne ist mit anderen Netzanbietern im Wirtschaftsraum Köln, Bonn und Aachen sowie an Austauschknotenpunkten wie DE-CIX, ECIX und AMSIX über Glasfaser vernetzt.

Das wichtige Verbindungsstück an der Kapazitätsgrenze

Das IP-Core-Netz dient als Bindeglied zwischen den BRAS-Systemen und den Internetknotenpunkten. Dem IP Core sind kleinere Systeme, so genannte Borderrouter zugeschaltet, über die dann die Verbindungen ins Internet gehen. Mit der bislang vorhandenen Infrastruktur konnte NetCologne im Geschäftskundenumfeld Festnetzverbindungen und Internetzugänge von bis zu 10 Gbit/s anbieten.

Das IP-Core-Netzwerk kam jedoch an seine Grenzen. „Es deckte den aktuellen Bandbreitenbedarf nicht mehr ab. Die Hardware bietet zwar 10-Gigabit-Schnittstellen, diese ließen sich aber nicht mehr erweitern und 40- beziehungsweise 100-Gigabit-Schnittstellen waren nicht realisierbar“, berichtet Thomas Henritzi über die fehlende Skalierbarkeit, die den Grund lieferte, die Infrastruktur zu modernisieren. Weiterhin war es nicht möglich eine Geo-Redundanz mit den bestehenden BRAS-Systemen bereitzustellen. Dies ist jedoch zwingend erforderlich, um den Ansprüchen an Verfügbarkeit gerecht zu werden.

Die gesuchte IP-Core-Netz-Lösung sollte aufgrund der geforderten Schnittstellen und der höheren Kapazität der Verschaltmatrix eine höhere Skalierbarkeit und somit die Zukunftssicherheit gewährleisten. 2014 startete NetCologne einen Request for Information (RFI). Axians gehörte zum Pool der aktiven Reseller und IT-Dienstleister von NetCologne, an den der RFI ging. In dieser ersten Ausschreibungsrunde legte Axians dar, wie man das IP-Core-Netz umsetzen könne. Ende 2014 erfolgte ein Request for Quotation (RFQ), woraufhin Axians ein konkretes Angebot erstellte, das die Umsetzung auf Basis der MX-Serie von Juniper bis ins Detail veranschaulichte. 2015 erhielt Axians schließlich den Zuschlag, das Datentransportnetz zu modernisieren.

Gefragtes Expertenwissen

„Die Anforderung an den Systempartner war, dass er die Expertise für die Juniper-Systeme mitbringen muss, denn er sollte die Konfiguration bei unseren Tests im Labor begleiten und bei Bedarf den anschließenden Rollout unterstützen“, gibt Thomas Henritzi einen Einblick in die Auswahlkriterien. Die Netzwerkspezialisten von Axians und Juniper waren oft gemeinsam vor Ort. Sie verifizierten die neue Hardware, um dieselbe Funktionalität wie bei der bisherigen Infrastruktur abzubilden.

„Die Zusammenarbeit zwischen NetCologne, Juniper und uns lief wirklich gut. Wir konnten zügig alle Tests für den IP Core erfolgreich abschließen, die NetCologne in einem Katalog für Infrastrukturfunktionalität aufgeführt hatte“, betont Marc Symanski, Account Manager bei Axians Networks & Solutions. „Aufgrund unserer Multi-Vendor-Expertise war es möglich, die vorhandene Konfiguration auf die neue Juniper-Plattform zu übersetzen.“

Auf den Netzbetrieb vorbereitet

NetCologne hat die acht Systeme für den IP Core an vier Standorten aufgebaut – im ursprünglichen Design. Das Beratungs- und Integrationshaus Axians begleitete die Installation und Konfiguration. „Als Netzbetreiber müssen Sie bei einem Bug im System sicherstellen, dass Sie den Fehler über kurze Wege beheben können. Hierbei muss man darauf vertrauen, dass der Systempartner ad hoc unterstützt. Auf Axians ist Verlass“, lobt Thomas Henritzi die Netzwerkspezialisten. Deren Unterstützung ist aber auch im Alltag gefragt, wenn sich technische Fragen ergeben. Gut kamen die Workshops von Axians an, welche die NetCologne-Mitarbeiter auf die neuen Systeme und Komponenten vorbereitet haben.

Da immer zwei Systeme an einem Standort installiert sein müssen, wurden die neuen Systeme standortweise aufgebaut und letztendlich in das bestehende Netz eingebunden. Das Umschalten erfolgte dann schrittweise, was durch die Redundanzen unterbrechungsfrei möglich war. Die Privat- und insbesondere die Geschäftskunden haben diese Operation am offenen Herzen nicht gespürt.

Der Juniper IP Core ist seit gut einem Jahr vollständig in Betrieb und 100-Gigabit-fähig. Im BRAS-Upgrade auf die MX-Serie steckt auch heute noch richtig Bewegung. Diese Architektur wächst ständig, um den steigenden Bandbreitenbedarf abzudecken.

Unter den Netzbetreibern hat sich NetCologne eine Sonderrolle erarbeitet – das Unternehmen arbeitet mit sämtlichen am Markt verfügbaren Access-Technologien. Zum Festnetz, das knapp 400.000 Anschlüsse umfasst, gehören ein FTTB-Netz, ein Fiber-to-the-Curb-Netz (FTTC) und ein Kabelnetz. Die Leitungen für das Kabelfernsehen sind rückkanalfähig. Das heißt, über dieses Hybrid-Fibre-Koax-Netz kann der Kunde telefonieren, ins Internet gehen und fernsehen.

Schon heute im Bilde

Das Design seines neuen Transportnetzes nutzt der Netzbetreiber, um mehrfach Leitungen mit 10 Gbit/s zu verbinden. Inzwischen wurden Teile des Netzes bereits auf 40 Gigabit migriert, um dem ständig ansteigenden Bedarf gerecht zu werden. Dies wäre mit dem alten System so nicht möglich gewesen.

Philipp Mikschl.
Philipp Mikschl. (Bild: Eberhard Franke / Akima Media)

Die jetzige Lösung bietet perspektivisch auch 100 Gigabit. Die neue Infrastruktur setzt NetColgne ein, um circa 500.000 Kundenanschlüsse mit 10 oder 40 Gbit/s zu verbinden. Wie lange die 40-Gigabit-Zwischenstufe ausreicht, hängt davon ab, wie sich einerseits HD und Ultra-HD im Streaming-Umfeld und die Bedarfe der Kunden entwickeln. Perspektivisch wird NetCologne spätestens im Jahr 2019 auf 100 Gigabit hochschalten. Die Kölner sind dadurch für alle künftigen Bandbreitenanforderungen gewappnet.

Über den Autor

Philipp Mikschl ist freier Fachjournalist in München.

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