PDF de programación - Protección en anillos SDH

REDES DE BANDA ANCHA
Área de Ingeniería Telemática

Protección en anillos SDH

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación

Anillos

• Perfectos para ADMs con solo 2 puertos de

agregados
– Más simples que DXCs
– Más baratos que DXCs
– Disponibles antes que DXCs
•
¡ Sencillas decisiones de encaminamiento !
• Existe un camino alternativo para protección
• Técnicas de protección:

– MS-SP Ring
– MS-DP Ring
– SNCP Ring

MS-SP Ring

• Multiplex

Section-Shared

Protection Ring

• Se emplea solo la mitad de la
sentido

capacidad
(clockwise y counterclockwise)

cada

en

• Máximo 16 nodos
• Ante un fallo:

– Nodos adyacentes lo detectan
– Devuelven el tráfico por el otro

sentido

• Ejemplo con 2 fibras (…)

1/32

2/32

1

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

MS-SP Ring (Ejemplo)

MS-SP Ring

• Con 4 fibras
• Un par dedicado a working

capacity
• Segundo

par

como

spare/protection capacity

MS-DP Ring

• Multiplex Section-Dedicated

Protection Ring

• Cada sentido de una conexión
bidireccional
un
camino distinto siguiendo un
sentido del anillo

emplea

• El sentido contrario sería el

backup

• Un inconveniente es que cada
conexión
bidireccional
consume BW en todo el anillo
(por

• Máximo

nodos

16

limitaciones en señalización)

3/32

4/32

5/32

2

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

SNCP Ring

• Subnetwork Connection Protection Ring
• Misma filosofía que SNCP pero empleada en un

anillo

• Cada conexión unidireccional emplea ambos

caminos en el anillo (es un 1+1)

• No tiene la limitación de 16 nodos
• Soporta el fallo de un nodo

Interconexión de anillos

• Las redes SDH normalmente están formadas por varios anillos
• Un inconveniente es que la unión entre ellos puede ser un

punto de fallo

Interconexión de anillos

Las redes SDH normalmente están formadas por varios anillos

•
• Un inconveniente es que la unión entre ellos puede ser un punto de

fallo

• Una ventaja frente a un solo anillo es que soportan fallos dobles

simultáneos si se dan en diferentes anillos

• Además permiten separar el tráfico local para que no ocupe todo el

anillo (…)

6/32

7/32

8/32

3

Interconexión de anillos

VC-4

VC-4

STM-1

VC-4

VC-4

VC-4

STM-1

STM-1

VC-4

9/32

Interconexión de anillos

• Se puede

flexibilidad
interconectando los anillos con un DXC

tener mayor

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a Protección en la interconexión

Virtual Ring interconnection
• Similar a SNCP, se usan simultáneamente

(1+1) dos caminos por diferentes gateways

c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

10/32

11/32

4

a Protección en la interconexión

c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

D&C (Drop and Continue)
• La señal continúa hasta el siguiente gateway
• Puede conectar anillos SNCP

a Protección en la interconexión

c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

D&C (Drop and Continue)
• La señal continúa hasta el siguiente gateway
• También puede conectar anillos MS-SP

a Protección en la interconexión

c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

D&C (Drop and Continue)
• La señal continúa hasta el siguiente gateway
• O un anillo MS-SP con un SNCP

12/32

13/32

14/32

5

a Protección en la interconexión

c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

Anillos MS-DP
• Similar a un D&C (…)

a Protección en la interconexión

c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

Anillos MS-DP
• Similar a un D&C (…)

Ejemplo

• Protección de sección

Anillo STM-16
Con protección

Enlaces STM-1
Protección 1:3

Enlaces STM-1
Protección 1:3

15/32

16/32

17/32

6

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

Más posibilidades
• Protección del camino en vez de sección
• Hay que terminar los VCs

Protection vs Restoration

• Protection

implica soluciones de backup precalculadas y

preconfiguradas

• El tiempo de recuperación es muy corto
• Requiere reservar considerables recursos para la protección
• Restoration implica calcular la solución (camino alternativo)

cuando se produce el fallo

• El fallo se comunica al NMS (Network Management System)
• El NMS calcula un camino alternativo

y lo configura

• Mayores tiempo de recuperación

Bad things happen

• Los fallos pueden ser de un
enlace: separar los caminos
físicos que usan las fibras en
uso y de protección
las

• Pueden

tarjetas

fallar
(soluciones 1:N)

18/32

19/32

• Puede fallar el nodo: soluciones
que protejan ante ese tipo de
fallos (por ejemplo SNCP)
¡ Fallos múltiples !

•

20/32

7

REDES DE BANDA ANCHA
Área de Ingeniería Telemática

Transporte sobre SDH

Transporte de IP

Transporte de IP

IP sobre ATM sobre SDH
• ATM ofrece QoS
• Acomoda múltiples protocolos y

servicios

• Mayor

flexibilidad

transporte

en

el

o
e
d
V

i

z
o
V

Datos

IP

ATM

SDH

Óptico

IP sobre SONET/SDH
• Ya se puede ofrecer QoS con

IP

• Mayor

eficiencia

evitar
cabeceras de celdas ATM,
encapsulación y segmentación

al

• Más simple

o
e
d
V

i

z
o
V

Datos

IP

SDH

Óptico

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

22/32

23/32

8

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

POS

• Packet Over SONET/SDH (RFC 2615)
• Para tener entramado (framing): PPP (RFC 1661)
• PPP diseñado para líneas punto-a-punto
•
•

Los circuitos SDH son punto-a-punto
Las encapsulaciones soportadas son VC-4, VC-4-4c, VC-4-16c y VC-4-
64c

o
e
d
V

i

z
o
V

Datos

IP

SDH

Óptico

IP

PPP

SDH

24/32

POS

• Requiere circuitos full-duplex
• Se supone que se mantiene el

orden
• Puede

transportar múltiples

protocolos simultáneamente

• PPP con entramado HDLC

(RFC 1662)
– Flag (0x7e)
– Address
Stations)
– Control

(solo 0xff = All-

(solo

0x03

=
Information con

Unnumbered
bit Poll/final a cero)

– FCS (calculado desde el campo

Address)

Proto

Flag

Addr

Ctrl

• Byte Stuffing

– Carácter de escape = 0x7d
– En la secuencia entre los Flags
los

se
caracteres 0x7d y 0x7e

escapan

todos

IP

PPP

SDH

Paquete IP

Trama PPP

Generar FCS

Byte stuffing

Scrambling

Contenedor SDH

Paquete IP
Información
Paquete PPP

Padd

FCS

Flag

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

Bytes 1 1 1 1 ó 2 0-MRU 0+ 2 ó 4 1

25/32

Ejemplos

15.4.64.0/20

190.13.14.16/30

204.0.21.128/25

POS

26/32

9

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

a
c
i
t



A
H
C
N
A
A
D
N
A
B
E
D
S
E
D
E
R



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r

Á

GFP

•

• Asumiendo utilización 100% en

la Ethernet…
Las velocidades de Ethernet no
se ajustan a las de SDH
– 10 Mbps sobre VC-3 : 20%
– 100 Mbps sobre VC-4 : 64%
– 1Gbps sobre VC-4-16c : 42%

GFP

•

• Asumiendo utilización 100% en

la Ethernet…
Las velocidades de Ethernet no
se ajustan a las de SDH
– 10 Mbps sobre VC-3 : 20%
– 100 Mbps sobre VC-4 : 64%
– 1Gbps sobre VC-4-16c : 42%

• ATM ofrece mejor ajuste de

velocidades

• O mediante Concatenación

Virtual:
– 10Mbps en VC-12-5c : 92%
– 100Mbps en VC-3-2v : 97%
– 1Gbps en VC-4-7v : 92%

• Encapsulación G.7041:

– Generic Framing Procedure

(GFP, ITU T01b)

– Puede

transportar: Ethernet,
PPP, FiberChannel, Gigabit
Ethernet, etc.

GFP

GFP basado en tramas (frame

based)

• Para conexiones que requieran

eficiencia y flexibilidad

• Requiere store-and-forward
• Esto añade latencia

GFP transparente
• Para servicios sensibles a la

latencia

• El contenido del nivel físico a
transmitir se
introduce en
tramas de longitud constante

• Ori