MPLS JAPAN 2011

P-OTS 統合型 光パケットトランスポートと海外事例

2011年10月24日
テラブス株式会社
上田 昌広
masa.ueta@tellabs.com

1

アジェンダ P-OTSコンセプトと市場規模
 適用領域
 メーカー側のチャレンジとよく議論されること
 海外事例2

P-OTSコンセプトと市場規模

3

P-OTS(Packet Optical Transport System)

レイヤの統合化によるネットワークのシンプル化
IP/MPLS$$$$

Router

MSPP

SONET/SDH

Ethernet(MPLS-TP含む)

Ethernet
L2 Switch$$

OTN-XC

OTN$$
Tellabs7100
対象レイヤ

Optical$

ビットコスト低くなる

ROADM

統合型トランポート$$$

 複数装置の統合化によりノード数、ポート数、ラックスペース、電力消費量の削減を実現
 必要に応じた低コストレイヤを適用することで全体のコストを削減(all-in-oneだからといって高価という事ではない)
4

統合装置内のレイヤ統合
サービスノード中継・多重化ノード

統合型光パケットトランスポート
P-OTS

中継ノード・ポートの削減

ServicePorts

Ethernet/VLAN/PBB

EoS

SDH

Native Switching

MPLS-TP
MPLS-TP

MPLS LSP
SwitchingOTN Mapping
OTN

Transparent

VLAN 多重スイッチング
LSP/PW 多重スイッチ機能

OTN 多重クロスコネクトOTN Switching
波長数の最適化
Lambda

WSS
ROADM
5

Packet Optical Transport 市場規模
P-OTSはレイヤ１製品の中で最も成長される製品カテゴリーの一つとみなされています。2015年には全世界で2500億円規模の市場と予想されています。

$3,20020%$2,80016%$2,00012%$1,6008%$1,200P-OTS %

Revenue (US$ Millions)$2,400

$800
4%
$400
$0

0%
CY10
1st Gen

CY11

CY12
2nd GenCY13CY14CY15P-OTS as % of Total Optical

Source: Infonetics
6適用領域

7

マルチサービスの統合
現行の分離されたネットワーク
IP-VPNInternet

L2 VPN統合化されたネットワーク
IP-VPNInternet

LegacyL2 VPN

LegacyService
Layer

Core
Layer
レイヤの統合化Core(PTN) +Optical Layer

Optical
Layer

WSS
ROADM

WSS
ROADM

WSS
WSS

ROADM

WSS

ROADM
ROADM

ROADM

WSS
ROADM

ROADM

IP-VPNInternet

L2VPN

LegacyWDM

PTN+WSS

MPLS-TP/ODUXC

WSS

SDH-XCCore

VLAN

Service

MPLS-TPService

ノード数、ポート数削減によるCapex/Opex削減
多重化による波長の効率化
シンプル化による遅延ジッタ抑制
マルチレイヤによる障害調査の迅速化

異なるSLAを持つ各サービスに対して各収容ポート特性でどう収容するか （MPLSTP、ODU-XC、VLAN、Transparent）
8

境界トランスポートノードの統合
アグリゲーションにおける効率的なトランクポート収容を実現
Backbone

MPLS-TPODU-XC
Metro Core

AggregationODUkレベルのスイッチ
波長の最適化ローカルの折り返し

Aggregation
MPLS-TPODU-XC

Optical domain

Optical domainLSPレベルスイッチ

Ethernet
SONET/SDHOTU 1/2/3

Ethernet
SONET“Any Rate”

9クラウド対応次世代データセンター
Internet

Could
Inter-DCInternet

Could
Inter-DC

コスト削減
低遅延Green IT

P-OTSによるシンプルネットワークの利点：

 シンプルな運用監視 光スイッチによる低遅延・低ゆらぎ 中継ポート・ノード数の削減
 短納期サービスWDM

 ﾗｯｸｽﾍﾟｰｽ・消費電力量の削減
 迅速な障害検知・復旧

P-OTS
OADM

 バースト帯域許容
10

ODU-XC によるLH向けO-E-O Regeneration
Regenerationが必要な拠点では従来型のback-to-back接続ではなくODUXC(もしくはMPLS-TP)によるスイッチ機能も併用して多重障害発生時のRestorationの適用領域を広げる

札WSS

ODU-XC仙RegenとXCを併用

新名大東福11モバイルバックホール例
L2SW（またはPTN）機能とWDMの統合化によるNWシンプル化

Aggregation

eNB

G.8031 ELP

eNB

G.8032
ERP
Access

Metro
Core

Packer Core

Aggregation
G.8032
ERP

eNB

12

メーカー側のチャレンジとよく議論すること13

信頼性に関して
1. Hitless Software/Firmware Upgrade 複数のサービスの収容、100G等に伴うより多くのユーザ数の収用によりアップグレードによる影響度を最小限にしたい MPLS-TP(Static)とODU-XCにおいて実現可能だがMAC学習等が発生するようなL2機能が必要な場合は厳しい

 Firmware Upgradeの場合、ケースによってモジュールのリセットが必要。その場合Hitlessなパススイッチ(Data plane protection)が必要と思われる
Code変更と実データインパクトの一例
Frequency ofchange
Mgmt/Control Plane SW
NPU Code
NPU Data Structure
FPGA

Data & Control Path Impact% of CodeWithout data
plane protection

With data plane
protection

High

none

none

95+ %

Mediummsec

none

few %

Low

~ 5 secnone

Very Low~ 10 secnone

Data plane
protectionの適用でユーザ影響を排除を期
待14

信頼性に関して（Cont.）
2. Data Plane Protection•••••

回線のメンテナンス等で使用
ODU-XCの場合は実現が難しい（1+1プロテクション、ビットストリーム特性）
Working→Protection切替時の遅延差によってユーザへの影響
バッファリングメモリを使って救済する方法もありますが、100G化による高速化に伴い数十ミリ秒のバッファリングだけでも1GB相当の追加メモリが必要 → コスト高、インプリも大変
MPLS-TPの方は実現（遅延に依存）

3. Packet mis-ordering••

ODU-XCでの実現性は厳しい？
MPLS-TP PWのControl Wordにより可能だが、Sequence number、バッファ量に依存
22

154

3

Packet Re-ordering

1

Manual Switchover

54

32

1

EgressIngress

5
Manual Switchover at this time

454

3

2

1315

信頼性に関して（Cont.）
4. 多重障害対策とRestoration
統合型であることを生かせる領域•
パス切り替えをMPLS-TP(1:N)、ODU-XC, ELP(G.8031)で迅速に実行•
多重障害対策としてRestorationを下位レイヤで適用•
パススイッチレイヤとリストレーションレイヤの連携を図る•例MPLS-TP LSP•
1:N LSP Protection•
1:1 LSP Protection ＋ ODU Restoration(GMPLS or Static)•
1:1 LSP Protection ＋ OCh RestorationODU-XC•
1:1 SNC Protection + ODU Restoration•
1:1 SNC Protection + OCh Restoration
VLAN ELP(Ethernet Linear Protection)•
1:1 Ethernet Linear Protection + Och Restorationなどなど
Path Switching

RestorationODU-XC(SNC-I/N)
1+1

MPLS-TP(Static)
1:N or 1:1

ODUk Restoration
Static: ARR
Dynamic: GMPLS/ASON

Optical Restoration
Static: Priority Basis
Dynamic: GMPLS/ASON

ELP
1:1Regeneration andTransit switching pointfor LH

16遅延、ジッタ•

短いフレームサイズならパケットのほうが断然遅延は少ないが、ジッタははトラフィックパターン、QoS設定に依存••

ODU収容の方が遅延は大きいがゆらぎはほぼ無し
ファブリックはほぼ無視が可能

Ethernet

Latency

OTN

OTN

Frame length

10GE/
100GE
収容

OTN
収容

10GE
100GE

Ethernetの遅延はNPの処理による所が大

OTN

10GE
100GE

OTN

10GE
100GE

Unified FabricUnified FabricUnified FabricG.709 Digital
Wrapper

G.709 Digital
Wrapper

G.709 Digital
Wrapper

OXC

OXC

OXC

Digital Wrapperの遅延はFEC依存
17運用監視
2つの別々な監視システムと運用管理手法統合された運用監視
A

PTN網

統合NMS

P-OTS網B

光WDM網

利点は多いが、、、
・レイヤ１～２の包括的なトラブルシュート
・簡単なサービスプロビジョニング
・光と上位の迅速な障害検知と切り替え連携

どのように運用管理チームの責任分界点を設けるか？
運用チームのスキルセット、リソース数に依存

18

統合型ゆえのNMS表示例
各パス毎に経路、Node/Module/Portの収容、状態がリアルタイムに解析
Micro Topology View

Path Layer
Transport Layer
Port Layer
Module Layer
OXC Layer
Node Layer

この画面からパス状態確認、各エンティティの状態、パフォーマン
スモニタリング、正常性疎通確認（OAM等）確認が可能
19

統合型ゆえのNMS表示例 (Cont.)
Fault Management

Layer1-2の障害レポートを検知しても、NMS上で下位レイヤをベースとしたアラームのみの表示に最適化することで迅速な障害対応を行う（元アラームは残す）

影響回線の解析

本障害がどのサービス回線に影響があったかをVLAN等のUNI回線単位に表示

Service Monitoring20

その他よく議論されること
a) VLAN、MPLS-TP、ODU-XCの選択b) P-OTSかIPoDWDMの選択c) 100G module(Transponder/Packet)のスロット幅とポート密度、スロット収容(19/23inch)d) 100G MSAとCFPの必要性と時期e) 従来の光伝送装置との信頼性における比較
f) 統合ファブリックの内部動作（アーキテクチャーによる）g) 10GにおけるP-OTSの必要性
h) 運用チームの統合化に対する問題
21

海外事例

22

Verizon
Tellabs
7100 Dynamic Optical Networking
光波長サービス
ArchitectureFlexibility
 WSSによるMulti-degree 光スイッチネットワーク
 迅速なサービス提供
 P-OTSによる柔軟なサービ収容
特定顧客向けマネジドサービス

コアP-OTSドメイン
Remote Location

Switch Center

Managed Serviceとの透過性のある接続

SONET/GbE/SANSLD POP

GE/10GE

Remote Location

迅速なサービス開通

迅速かつ柔軟なユーザ収容

Interface agnosticなサービス収容

LD Network

23

Verizonビデオ配信ネットワーク
より効率的なビデオ配信とインターネット
BeforeData Router
10G DWDM

Aggregation
Router

コンテンツストレージ
配信ルータ

10G
コアリング

中継局

10G
アクセスリング

GWルータ

After
Aggregation
RouterData Router

ROADM ベース
光トランスポート

10G DWDM
ROADMベースN
Network x 10Gリング

コンテンツストレージ
配信ルータ

GWルータ

EIR1 : 6G
EIR2 : 4G

EIR1 : 10G
EIR2 : 10G

バースト許容Bandwidth Utilization

Bandwidth Utilization

EIR#1

STM-64

Data

Bandwidth

Bandwidth

VCG-1

Morning --- Evening Morning --- Evening

EIR

Data
VoD

VLAN10

10GbE

EIR#2

VoD

EIR

VLAN20

VCG-2
Morning ----------------- Evening24

某通信事業者
コアルータ・オフロード
サービスエッジルータに接続される、コアルータポートをTellabs7100にL2接続収容し、コアルータのポートを削減することで大幅なコスト削減を実現
10GE
121ポート10GE
56ポートRouter

WDM

IPVPN

IPVPN

InternetInternet

WDM

WDM

RouterP-OTS(L2SW+WDM)

25

某クラウド対応データセンター間トランスポート
Internet

Could
Inter-DCInternet

Could
Inter-DC

コスト削減
低遅延Green IT

P-OTSによるシンプルネットワークの利点：

 シンプル運用監視 光スイッチによる低遅延・低ゆらぎ 中継ポート・ノード数の削減
 短納期サービスWDM

 ﾗｯｸｽﾍﾟｰｽ・消費電力量の削減
 迅速な障害検知・復旧

P-OTS
OADM
26

通信事業者のアンケート
光伝送エンジニアとデータ系エンジニアの統合
2010年にInfoneticsが集計したアンケートですが、光伝送部門とデータ系部門の統合が今後も進む方向性が見ることができます27ありがとうございました

28