Redes Metro Ethernet · 2007. 10. 2. · 1 Redes Metro Ethernet Realizado por Rodrigo Calero –...
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RedesRedesMetroMetro
EthernetEthernet
Realizado por Rodrigo Calero – FI.UBA 2007
Ethernet
Conjunto de estándares para la capa física y la capa MAC, para transmitir datos
data
Pla
ne
Con
trol
Pla
ne
Man
agem
ent P
lane
Transport Services Layer (e.g., IEEE 802.1, SONET/SDH, MPLS)
Ethernet Services Layer (Ethernet Service PDU)
Application Services Layer (e.g., IP, MPLS, PDH, etc.)APP Layer
ETH Layer
TRAN Layer
Esta basada sobre los estándares 802.3 de IEEE
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La trama de ethernet puede variar desde 64 bytes a 1518 bytesTrama
Cuando se utiliza le tag de VLAN va desde 68 a 1522 bytes
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Esta definido en el estándar 802.1 Q y 802.1 P (priorización de tráfico)VLAN
Ethernet
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User Priority CFI Bits of VLAN ID (VIDI) to identify possible VLANs
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User Priority- Defines user priority, giving eight (2^3) priority levels. IEEE 802.1P defines the operation for these 3 user priority bits.
CFI- Canonical Format Indicator is always set to zero for Ethernet switches. CFI is used forcompatibility reason between Ethernet type network and Token Ring type network. If a framereceived at an Ethernet port has a CFI set to 1, then that frame should not be forwarded as it is to anuntagged port.
VID- VLAN ID is the identification of the VLAN, which is basically used by the standard 802.1Q. It has 12 bits and allow the identification of 4096 (2^12) VLANs. Of the 4096 possible VIDs, a VID of 0 isused to identify priority frames and value 4095 (FFF) is reserved, so the maximum possible VLAN configurations are 4,094.
Length/Type- 2 bytes. This field indicates either the number of MAC-client data bytes that are contained in the data field of the frame, or the frame type ID if the frame is assembled using anoptional format. Data- Is a sequence of nbytes (48=< n =<1500) of any value. The total frame minimum is 64bytes. Frame check sequence (FCS)- 4 bytes. This sequence contains a 32-bit cyclic redundancy check (CRC) value, which is created by the sending MAC and is recalculated by the receiving MAC to check for damaged frames.
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Redes de operador destinadas a transportar servicios sobre Ethernet
Qué es una Red Metro Ethernet ? (MEN)
Los servicios metro ethernet son servicios de conectividad MAN/WAN de nivel 2 a través de UNIs ethernet
UNI: Punto de frontera entre la red del cliente y el operador
MetroMetroEthernetEthernetNetworkNetwork
CustomerCustomerEdgeEdge(CE)(CE)
User NetworkUser NetworkInterfaceInterface
(UNI)(UNI)
User NetworkUser NetworkInterfaceInterface
(UNI)(UNI)
CustomerCustomerEdgeEdge(CE)(CE)
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El medio de transporte puede ser variado
Transporte en MEN
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10GbE
1000Base-PX20
10BASE-T(Cu Cat5)
MaximumBandwidth (Symmetric)
100m 500m 750m 2000m 2700m 5000m 10km 20km
2Mbps
10Mbps
100Mbps
1Gbps
10Gbps
100BASE-T(Cu Cat 5)
1000BASE-T(MMF)
1000BaseB/L/PX101000BASE-LX (SMF)
ExistingIEEE 802.3standards
IEEE 802.3ah
Fiber
Minimum
Reach
100Base-L/BX10 (Single Mode Fiber)
2Base-TL(SHDSL)
10Pass-TS(VDSL)
2Base-TL(SHDSL)
Bonded Pairs
IEEE 802.3ahCopper
100BASE-FX(MMF)
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Es una de las características principales de los servicios ethernet
Se define como una asociación de dos o mas UNIs
Ethernet Virtual Connection(EVC)
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Permitir la transferencia de tramas de servicios Eth entre sitios del clientePrevenir que el tráfico entre distintos clientes no sea parte del mismo EVC (similar a FR o PVC en ATM)
Las principales funciones:
Existen 2 reglas que establecen el tráfico de tramas
Ethernet Virtual Connection(EVC)
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Una trama de servicio nunca debe ser entregada a la UNI en la que fue originada
Las tramas de servicios deben ser entregadas con la MAC address y el contenido de trama inalterados
Con EVC se pueden realizar L2 VPN (Layer 2 Virtual PrivateNetwork)
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El MEF definió 2 tipos de EVC
Ethernet Virtual Connection(EVC)
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Punto a puntoMultipunto a multipunto
UNIMENUNI
Point-to-Point EVC MEN
Multipoint-to-Multipoint EVC
* Caso especial es Punto a multipunto (Video Broadcast)
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Framework (estructura)Los distintos servicios se rigen por una jerarquía para definir la capacidades del mismo
Tipo de Servicio
Tipo de Servicio
Atributos del ServicioAtributos
del Servicio
Parámetros de Atributos
Parámetros de Atributos
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Tipo de Servicio
Se han definido (MEF) dos tipos de servicio
Ethernet Line (E-Line): servicio punto a punto
Ethernet LAN (E-LAN): servicio multipunto a multipunto
Para especificar un servicio ethernet el proveedor debe definir:tipo de servicio, atributos asociados y sus correspondientes parámetros
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Servicio Ethernet Line (E-Line):
Servicio punto a punto con BW dedicado entre dos UNI
El cliente dispone de un CIR
También llamado EPLEPL (Ethernet Private Line)
Se puede establecer una analogía con una línea TDM
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Ethernet Services
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Servicio Ethernet Line (E-Line):
Se puede utilizar multiplexación en las UNI (análogo a los PVC de FR)
Un interfase física puede soportar mas de un EVC
También llamado EVPLEVPL (Ethernet Virtual Private Line)
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Servicio Ethernet LAN (E-LAN):
Este servicio provee conexión multipuntoCada sitio (UNI) es conectado a el EVC multipunto
También llamado EPLanEPLan (Ethernet Private Lan)
Se pueden establecer diversos rates para cada UNI (ej: UNI 1 y 3 10Mbps – UNI 2 y 4: 100Mbps)
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Servicio Ethernet LAN (E-LAN):
Se puede utilizar la misma red para brindar servicios a diversosclientes (etiquetado VLAN)
Este tipo de servicio es el mas rentable desde el punto de vistadel operador
Es llamado EVPLanEVPLan (Ethernet Virtual Private Lan)
Esta limitado a 4096 VLAN por el tamaño del tag (12 bits)
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Servicio Ethernet LAN (E-LAN):
En el caso de agregar un nuevo sitio resulta mucho mas fácil la implementación
Caso A: Configurar cada uno de los EVCCaso B: Sólo se configura la UNI nueva a EVC mp
Caso A Caso B
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Atributos de Servicio
Se pueden agrupar en las siguientes categorías
Ethernet Physical Interface (UNI)Traffic Parameters (EVC)Performance Parameters (EVC)Class of Service (EVC)Service Frame Delivery (EVC)VLAN Tag Support (UNI)Service Multiplexing (UNI)Bundling (UNI)Security Filters (UNI)
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Ethernet Physical Interface
Los atributos a nivel físico se definen para la UNI
Velocidad• 10 Mbps• 100 Mbps• 1 Gbps• 10 Gbps
Modo • Half duplex• Full duplex
• 10BasetT• 100BaseT• 1000BaseSX
Medio FísicoIEEE 802.3
MAC LayerIEEE 802.3
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Traffic Parameters
Se define un Bandwith Profile (B.P), que esta compuesto por 4 pará-metros que definen el bandwidth or throughput del servicio
• CIR (Committed Information Rate)• CBS (Committed Burst Size)• EIR (Excess Information Rate)• EBS (Excess Burst Size)
Existe un Service Frame Color, el color de la trama determina que tipo de B.P tiene
Un servicio puede tener 2 o mas colores, por ejemplo si esta marcado como “verde”
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Traffic Parameters
CIR (Committed Information Rate)Es el rate promedio el cual las tramas pueden ser transmitidas por la red de acuerdo a una performance establecida (ej: SLA)CBS (Committed Burst Size)Es el tamaño que deben tener las tramas para alcanzar ese CIR
EIR (Excess Information Rate)Es el rate promedio el cual las tramas pueden ser transmitidas por la red sin una performance establecidaEBS (Excess Burst Size)Es el tamaño que deben tener las tramas cumplir con el EIR
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Traffic Parameters
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Performance Parameters
Frame delay (Retardo de trama)Retardos presentados en la transmisión, es un parámetro crítico y tiene un alto impacto en la QoS de las aplicaciones en tiempo real.
Frame JitterEs la variación de los retardos (delay), es un parámetro crítico en las aplicaciones de tiempo real, (Telefonía IP / video)
Frame loss (Pérdida de trama)Es el porcentaje de tramas que no son transmitidas correctamente en un intervalo de tiempo, está definido como:
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Class of Service
Cada clase de servicio puede ofrecer diferentes niveles de desempeño, es utilizado por el proveedor de servicio para brindar distintas características de sus servicios
Se brinda una calida de servicio por cada puertoPuerto Físico
Se etiquetan las tramas, cuando se utiliza, hasta 8 clases pueden ser indicadas
CE-VLAN CoS
DiffServ provee 64 clases diferentes DiffServ/IP
TOS
CoS
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VLAN Tag Support
Definido en 802.1Q, el procedimiento de tagged y untagged del VLAN ID proporciona una herramienta muy importante en las redes ME
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VLAN Tag Support
Para estos casos se ha definido el término CE-VLAN ID (CustomerEdge VLAN ID) en 802.1p
El cliente puede utilizar el etiquetado (tagged) en sus equipos y superponer dos VLAN ID (la propia y la del proveedor)
CE-VLAN ID Presertavion
Preserva el campo VLAN ID del cliente sin alterarse a través del EVC
CE-VLAN ID CoS Presertavion
Preserva los bits de Cos establecidos por el cliente sin alterarse a través del EVC
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VLAN Tag Support
Se da en los casos que una UNI soporta etiquetado y otra, donde el paquete irá, no los soporta
Mapeo de VLAN IDs
La red del proveedor debe quitar la etiqueta VLAN cuando la trama iráa una UNI que no soporta etiquetado, para ello utiliza una tabla de mapeo de VLAND ID / EVC
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Service Multiplexing
Se utiliza para que una UNI soporte varios EVC
• Reduce el costo de equipamiento• Ahorra espacio, energía y cableado• Simplifica las activaciones de nuevos servicios
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Bundling
Este servicio permite que dos o mas CD VLAN Ids puedan ser mapeadas a un mismo EVC en la UNI
Se pueden establecer Access Control List, para adicionar seguridad o administrar el tráfico.(por ej: lista de direcciones MAC a las cuales se les puede garantizar el acceso)
Security Filters
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Servicios Ofrecidos
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Con las características mencionadas las redes Metro Ethernet pueden brindar algunos servicios como:
Acceso a Internet dedicado
Extensión de LAN (Lan to Lan)
Intranet / Extranet L2 VPN
El cliente tiene servicios E-Line separados (UNI 1 y 2)No es necesario el uso del tag VLAN ID Se utiliza el servicio de multiplexing (UNI 3)
Acceso a Internet dedicado
Servicios Ofrecidos
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Lo mas conveniente es usar un servicio E-LAN
Utiliza VLAN soportando (CE VLAN Ids)
Todas las CE VLAN estanmapeadas al mismo EVC
No utiliza multiplexingSi el cliente utilizará CoS se debe
finar CoS preservation
Extensión de Lan
Servicios Ofrecidos
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En este caso se utilizan 3 EVC PtPUtiliza VLAN soportando (CE
VLAN Ids)Hay un mapeo de CE VLAN Ids
con los EVCUtiliza multiplexingSi el cliente utilizará CoS se debe
finar CoS preservation
Intranet / Extranet L2 VPN
Servicios Ofrecidos
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Fuente de información
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www.metroethernetforum.org