L1VPNの技術動向
武田知典（NTT）
takeda.tomonori@lab.ntt.co.jp

MPLS JAPAN 2006

1目次
1. L1VPNとは
2. 標準化動向
3. 相互接続
4. 運用面での考察

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L1VPNとは 1/2• L1パスを提供– プロトコルフリー，大容量・・・• CUG（特定メンバ間の閉域網）を組み，VPNごとの運用制
御を独立– プロビ，監視・・・
Logical
Logical Network
Network
PhysicalPhysical Network
Network

VPN#1
PE

Provider Layer 1
NetworkPE
CE

CE
PE
CE
VPN#1

PE
CE

Layer 1 switch (e.g, OXC, ROADM)

CE

PE

PE

CE

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L1VPNとは 2/2• プロビジョニング：GMPLSの活用によるカスタマ要望への柔軟な対応– UNI（CE-PE）にGMPLSシグナリングを利用ÆBasic Mode
– UNI（CE-PE）にGMPLSシグナリングとルーティングを利用ÆEnhanced Mode
– UNI（CE-PE）にGMPLSは用いない（網内のみ）
Æ Management Mode

• 柔軟なL1パスを必要とするユーザへのサービス（もしくはこういったサービスを提供する基盤網）– 柔軟性をもたせた企業向け専用線サービス？
– 映像／データセンター向け？
– 先端ユーザ？
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背景となるキー技術• データプレーン– 次世代SONET/SDH• Ethernet系IFの効率的な収容（50M，150M単位の帯域粒度）
Æ効率的なリソース利用– OXC/ROADM• 波長レベルでのスイッチング Æ大容量サービスの可能性• 運用制御– GMPLS• 標準技術 Æ既存の伝送網（独自IF）に比べマルチベンダ化容易？
• 分散技術 ÆNMS/EMSの機能削減？高度な障害復旧可能？
• データ系との共通的な技術 Æオペレーションの共通化？

• 新サービスを提供できる技術的な基盤が整ってきている
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サービス例１：Carrier’s Carrier• 既に提供されているサービス形態• 高度化ポイント– Ether系IFの効率的なサポート– 柔軟な帯域提供– サービスクラス（障害復旧クラス）– 特にキャリア内の場合，運用制御の連携（監視情報流通など）
キャリア内
キャリア内（事業部間）（事業部間）IP user

キャリア間
キャリア間
IP service
division

Router

L2SW

Transport
carrier

L2 service
division

L2 user

MSPP/OXC/ROADM

Other
Othercarrier
carrierAA

Other
Othercarrier
carrierBB

Transport
division
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サービス例２：新サービス• いくつかは既に提供されているサービス形態• 高度化ポイント– 標準技術の活用– スイッチングサービス– 予約型サービス
データセンター向け
データセンター向け

映像伝送向け
映像伝送向けMain TVstation

Gridなど先端ユーザ向けなど先端ユーザ向け
Grid
Gridなど先端ユーザ向け

Data center
Event site
Computingresource
Computingresource

CATV
stationLocal TVstation

Data center

Data center

Computingresource

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標準化フレームワーク• IETF CCAMP WG：一般的なGMPLSプロトコル規定• IETF L1VPN WG：L1VPNサービスに特化したGMPLSプロトコル拡張• プロビ形態により以下の３つに分類
Service OrderManagement
Management Mode
Mode

NMS/Server
LSP setup order
GMPLS (signaling, routing)

NMS/Server主導のパス設定(Soft Permanent Connection)

GMPLS LSP

Basic
Basic Mode
Mode
シグナリング主導のパス設定(Switched Connection)

LSP setup order
NMS/Server
GMPLS (signaling, routing) with extensions
GMPLS LSP

Signaling only
Enhanced
Enhanced Mode
Mode
シグナリング主導のパス設定(Switched Connection)＋限定的なルーティングLSP setup order

NMS/Server

GMPLS (signaling, routing) with extensions
GMPLS LSP

Signaling
Plus limited TE/reachability
TE/reachability exchange

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Basic Modeプロトコル• IETF L1VPN WGのフォーカス：Basic Mode対応のプロトコル拡張• シグナリング– CE間のパス設定／削除／変更– ３つのオプション：Nesting, Stitching, Shuffling• ディスカバリ– CEリーチャビリティ＋VPN識別子の網内での交換– ２つのオプション：BGPベース，IGPベース，（マニュアル）
シグナリングシグナリング

Shuffling

Nesting

Stitching•• Hierarchy
Hierarchy inin thethe data
data planeplane•• Hierarchy
Hierarchy inin thethe controlcontrol planeplane•• NoNo hierarchyhierarchy inin thethe datadata planeplane•• Hierarchy
Hierarchy inin thethe control
control plane
plane

ディスカバリディスカバリBGP•• No
No hierarchyhierarchy inin thethe data
data planeplane•• No
No hierarchyhierarchy inin thethe controlcontrol plane
plane

IGP

MPLS JAPAN 2006•• AddAdd BGPBGP toto IGP-TE
IGP-TE•• AddAdd new
new LSALSA toto IGP-TE
IGP-TE

9標準化 その他のトピック• Enhanced Mode：ルーティングのあり方– アブストラクション（ノード，リンク）– TE情報 or リーチャビリティ
– BGP-TEの議論も・・・• 障害対応– CE-PE, PE-PE, CE-CE– CE-CEについては一般的なInter-domain問題とリンク
CE-CE
CE-PE

PE-PE

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5CE-PE

10相互接続• Management mode
– UNHで相互接続試験実施 (2004)
http://www.iol.unh.edu/consortiums/osrm/• Basic mode
– MPLS2005パブリックデモでキー機能の相互接続試験実施 (2005)
http://www.isocore.com/mpls2005/program.htm#interop
Management
相互接続
mode
Management mode相互接続
mode相互接続

IPv4Basic相互接続
mode
Basic mode相互接続
mode相互接続
6VPN

6VPN

MPLS NWMPLS NW

IPv4

IPv66PE

IPv66PE
GMPLS GMPLS GMPLS
UNI
Peer
UNI

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運用へのインパクト• 本来はL1VPNは運用サイクル全般に関係する• 現在，標準化で議論されているGMPLSプロトコル
拡張は主にプロビを中心とした部分

サービスオーダー設計• ユーザサービスの受付• リソース管理• 経路の決定

プロビジョニング

故障管理

性能管理

• パス開通• 導通試験

• 故障検知• 故障切り分け• 故障回復• 性能測定• 性能基準照合

現在の標準化の議論の範囲

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ＳＯ／設計／プロビジョニング• UNI（CE-PE）でのGMPLS利用はトレードオフ• 課題：運用インパクト– 保守者によるSO確認困難– 保守者による設計（もしくは設計結果の事前確認）困難• メリット：GMPLSの活用– 保守者稼動削減– 管理システムの簡易化– 障害復旧範囲の拡大（CE-CE）
GMPLSによる運用フローによる運用フロー
GMPLS
GMPLSによる運用フロー

従来の運用フロー
従来の運用フロー
保守者間の連絡など
ＩＰ系管理システム

ＩＰ系管理システム

リンク系管理システム

開通指示

開通指示

開通指示

C-plane

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モデル比較
Management mode

Basic mode

Enhanced mode

機能モデル

サーバへの機能実装

L1 SWへの機能実装

セキュリティ／トラスト関係

高セキュリティ• ただし，管理システム／保守者稼動のコストを伴う

注意が必要（シグナリング）

注意が必要（シグナリング，ルーティング）困難困難

小• プロバイダ保守者によるポリシー反映，パス設定前の事前確認等が困難

小• プロバイダ保守者によるポリシー反映，パス設定前の事前確認等が困難中• CE-PEシグナリング

大• CE-PEシグナリング，ルーティング

予約型サービ 可スのサポート • ただし，管理システム／保守者稼動のコストを伴う既存運用との 大• プロバイダ保守者によるポリ整合性
シー反映，パス設定前の事前確認等が容易

相互接続性の必要

小GMPLSのメリット

中大• PE-PE間でのプロビ一括処理， • CE-CE間でのプロビ一括処
豊富な障害復旧機能
理，豊富な障害復旧機能

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大• CE-CE間でのプロビ一括処理，豊富な障害復旧機能• プロバイダとカスタマでのオペレーション共通化
14運用面での考察• Management Modeは既存の運用との整合性が高い– ただし，管理システム／保守者稼動のコストの犠牲の上に成り立つ– GMPLSのメリットは生かしきれていない• Basic Mode，Enhanced Modeには以下の考察が必要– ポリシーをいかに反映するか• 一旦は保守者の許可をとった上で（SO処理を通した上で），パスを張る目的だけにGMPLSシグナリングを利用？
• 限定ユーザ（例：同じキャリア内）にのみ提供？
• 切り替え機能としてのみ利用？
• 設計自動化を許容するような運用フローの構築？

– GMPLSメリットの強化• 障害復旧機能（CE-CE）• オンデマンドビジネス？

– 実装の進展
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まとめ
• L1VPNの概要，標準化動向，運用面での考察を述べた．
• 技術的には既にコンポーネントはそろいつつあり，ソリューションとして組み上げる検討が進められている．
• 利用シナリオに合わせ，運用面での更なる考察が必要．
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