MPLS JAPAN 2006講演資料

バックボーンエッジGMPLSデバイスの提案と相互接続実験
日本電信電話（株）未来ねっと研究所 *１)
NICTつくばリサーチセンター2)
今宿 亙*１)
大原 拓也*1)
鮫島 康則*1). *2).

imajuku.wataru@lab.ntt.co.jp
ohara.takuya@lab.ntt.co.jp
sameshima.yasunori@lab.ntt.co.jp
2006年10月30日

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

Page 1

本日の発表内容
 背景z マルチサービスプラットフォームとしてのフォトニックネットワーク

 目的z マルチサービスプラットフォームとしてのGMPLSアーキテクチャの明確化 バックボーンエッジデバイスの提案 要件／ルーティング／シグナリングアーキテクチャに関する議論
 シグナリング相互接続実験
 まとめ

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 2

背景 その1： フォトニックネットワークの目指すところ
現状のネットワークアーキテクチャ・サービス毎にネットワークを構築⇒ サービスエッジとコアノードを個別に設置⇒ サービス間の共有設備はWDM伝送装置と光ファイバのみ
・個別オペレーションと複雑な連携が必要（連携は事実上、人手に依存）

フォトニックネットワークの目指すところ
・ROADM/OXCネットワークで統合⇒⇒

サービスエッジと最小限のコアノード
サービス間の共有設備はOXC(ルーティング機能＋WDM機能）
光ファイバ
・オペレーションはGeneralized MPLSで連携

IP

Ether
ATMIP

SDH

GMPLS
制御プレーン

SDH
Ether

ATM

IP

WDM装置
光ファイバ

ATM

Ether

SDH

GMPLS-OXC
Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 3

背景 その2： GMPLSのメリットは？
 運用の効率化
z パス設計・設備現況確認・開通作業の省力化
z Peer Modelでは“バックボーン網”のパス設計業務”をサービス網にアウトソース可能• その場合、バックボーン網の運用者は、おおまかな設備設計と保全を担当

ATM網の例GMPLS制御 L1網

バックボーン設備設計Virtual Path (VP)

サービス設計Virtual Circuit (VC)

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

バックボーン設備設計
VC-nc-mv/ODU n群(？)

サービス設計・SDH VC-3/4
・OTN ODU 1/2/3..
・・GMPLSで効率化

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 4

本発表の目的 マルチサービスプラットフォームとしてのGMPLSアーキテクチャの明確化
z バックボーンエッジ(BE)デバイスの提案と要件の整理• 着想はLx VPNのPE (Provider Edge) に近い– マルチサービスバックボーンへのL1-VPNフレームワークの適用
draft-ietf-l1vpn-framework-04.txt 4.3.1でも議論
z ルーティングアーキテクチャ– 実質的にはL1-VPN Enhanced Modeの議論とほぼ同じ
z LSPアーキテクチャとシグナリング– 論理的な階層化LSPアーキテクチャとLSP Stitchingに注目
z バックボーンエッジ(BE)デバイスの相互接続実験– Stitched LSP Architectureの評価» ASON(OIF)/GMPLS» Inter-Domain GMPLS

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 5

バックボーンエッジデバイスのイメージ
 BE（Backbone Edge）デバイスのコンセプト
z BEのコンセプトは“キャリヤ内での回線卸をスムーズにするデバイス”
NGN-IP網

NGN網

BE (Back Bone Edge)

MPLS専用線網

MPLS専用線網

L1専用線網

L1専用線網マルチサービスフォトニックNWODU x群 PE（Provider Edge） との主な違い
PE

BE

備考

アドレス空間の分離

必須

必ずしも必須でない

BEではPIT (Port InformationTable）実装を想定しない

アクセスコントロール

必須

必須

DoS攻撃対策

必須

必ずしも必須でない

認証

必須

必ずしも必須でない※ Inter-AS E-NNIでは必須

バックボーン内部のパス情報秘匿

一部開示

パス経路(RRO)
Alarm情報 (AlarmSpec)の一部を開示

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 6

バックボーンエッジデバイスの要件
 アーキテクチャ論全般
z バックボーン網制御アーキテクチャの独立性確保
z Management Planeの負荷増大を回避 ルーティング機能z 仮想LinkおよびFA (Forwarding Adjacency)の広告機能
z マルチエリアIGPもしくはマルチインスタンスIGP機能• マルチエリア
仮想FA広告の独立性を確保• マルチインスタンス
IP Address/Area設計の独立性を確保

 シグナリング機能
z バックボーンパス制御の独立性確保
z バックボーンパス運用情報の“適度な”秘匿性確保– 不要な切替情報・Error情報の隠蔽– 経路情報（Record Route Object)
アラーム情報(Alarm Spec Object)は必要に応じて開示

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 7

ルーティングアーキテクチャ
 潜在的には二つのアーキテクチャが存在 マルチエリアアーキテクチャ（Multi-Area Architecture）
z TE-Link情報がサービス間で分離されていればいい場合
必要に応じてSummary LSAの配布を一部フィルタ

LinkもしくはFAの情報を咀嚼別Areaに広告

Area X
Link/FA情報
Area Y マルチインスタンス（Augmented Model Architecture）
z TE-Link情報だけでなくIP reachabilityもサービス間で分離する必要がある場合
Area 0LinkもしくはFAの情報を咀嚼
別IGPインスタンスに広告

Link/FA情報
Area 0 TE-Link/FAの広告形態もいくつかある⇒ draft-ietf-l1vpn-framework-04.txt
Overlayモデル/Virtual SWモデル/Virtual TE Linkモデル/Per VPNピアモデル
Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 8LSPアーキテクチャ
Contiguous/Shuffled LSP Architecture・ CE(UNI-C)間のEnd-to-End LSP・ 光ドメインに閉じたパス制御に制限

Concatenated LSP Architecture

Ingress UNI

NNI UNI

Egress UNIOIF UNI 1.0のアーキテクチャ
・ M-Planeで 3 LSP Segmentの相関把握
・ NNIドメインのインプリの複雑さ

Stitched/Nested LSP Architecture

Service LSP

サービスパスとトランスポートパス
・ C-Planeで 両者の相関把握
・ LSP帯域に関係なく管理上分離
・ Transport LSP制御でバックボーン網運用

Transport LSP(LSP Segment)※ NestingとStitchingの違い
D-Planeの階層化構造● Nesting
VC-3/4 ⇒ STM-64● Stitching
STM-64 ⇒ STM-64
Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

マルチサービスフォトニックNWMPLS JAPAN 2006講演資料

Page 9OIF2005 World Wide Demoにおける評価実験 NTTドメインはStitched LSP Architectureの評価実験を実施
SycamoreDTCT

Musashino

AviciSystemsSycamore
NTTFujitsu

NTT

AT&T
FujitsuVideo
to Yokosuka

NTT

GEMnet2

STM-16

AviciSystemsGbE
Video
to Musashino

NTTNTT

Avici SystemsNTT

Yokosuka

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 10

ASON(OIF-UNI)/GMPLS連携動作シーケンス
 Triggerd SignalingでLSP Segmentを生成
ServiceService
Network
Network#A#A

UNI-C #4
OXC #3

UNI-C #1

UNI-C #3

OXC #1● OIF UNI 2.0 Service Level TLV

Optical domain

013201234567890123456789012345678901

OXC #2

LengthService LevelType

OXC #4

PATH

Reliability service classService level

Unprotected

0 or No object

RESV
PATH

254

Dynamic restoration

255

PATH
RESV

RESV
PATH

1 (1+1 protection)
16 (1:1 protection)

Pre-assigned
restoration

PATH

RESV

RESV

ServiceService
Network
Network#B#B

UNI-C #2

Sub-Type

Reserved

Protection

Service
Service
Network
Network
#B
#B

PATH
RESV

Service
Service
Network
Network#A#A

NNI-LSP (Primary)
NNI-LSP (Secondary)
PATH
RESV

NNI-LSP (Primary)
NNI-LSP (Secondary)
LSP Trunk
Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 11

ASON(OIF-UNI)/GMPLS相互接続性能評価
 OIF UNI-Cルータ との相互接続性を確認
z Service Level TLV はプリアサインリストレーションクラス

LSP生成完了時間 (msec)

2500
No. Time

D-Plane開通時間

2000

1500

1000

C-Plane処理完了時間

500

Pre-assigned Restoration
Service Level TLV = 254

012345

Primary/Secondary Transport LSP Hop数

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

6

12
345
678
9101112
13
1415
16
1718Source

0.000000
0.184790
0.245037
0.325443
0.332814
0.384776
0.442668
0.685437
0.746461
0.810494
0.821895
0.826868
0.844365
0.864347
1.081197
1.326292
1.3341091.339106

Destination

Protocol Info10.5.101.1 10.5.101.254
192.168.0.1 192.168.0.5
192.168.0.5 192.168.0.6
192.168.0.6 192.168.0.7
192.168.0.7 192.168.0.6
192.168.0.6 192.168.0.5
192.168.0.5 192.168.0.1
192.168.0.1 192.168.0.2
192.168.0.2 192.168.0.3
192.168.0.3 192.168.0.7
192.168.0.7 192.168.0.3
192.168.0.3 192.168.0.2
192.168.0.2 192.168.0.1
192.168.0.1 192.168.0.7
10.5.107.254 10.5.107.1
10.5.107.1 10.5.107.254
192.168.0.7 192.168.0.1
10.5.101.254 10.5.101.1

RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVPRSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP
RSVP

MPLS JAPAN 2006講演資料

PATH Message.
PATH Message.
PATH Message.
PATH Message.
RESV Message.
RESV Message.
RESV Message.
PATH Message.
PATH Message.
PATH Message.
RESV Message.
RESV Message.
RESV Message.
PATH Message.
PATH Message.
RESV Message.
RESV Message.
RESV Message.

Page 12JGN IIにおけるGMPLS E-NNI相互接続実験
 Inter-Domain GMPLSにおけるStitched LSP Architectureを評価
AS #1
Kanazawa-R

Kanazawa
OXC
Osaka-A
OXC

STM-64

Tokyo-A-R
Tokyo-A
OXC
E-NNITokyo-B
OXC

Osaka-B
AS #2
OXC
Tokyo-B-R
Osaka-R
Kanazawa
Tokyo-AOsaka

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

Tokyo-B
MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 13GMPLS E-NNIにおけるLSP Stitching キャリヤ間LSPにもLSP Stitchingを適用
z Per-Domain Path Computationとの連携 ＝ Loose Hop Expansion (RFC3209)
Kanazawa

Inter-Domain LSP
ERO指定点Tokyo-A Tokyo-B

202.180.38.140

Osaka-B Osaka-R

202.180.38.164

RSVP Path

LSP Stitching

RSVP Resv

Inter-Carrier LSP
Transport LSP(LSP Segment)

Loose Hop Expansion@Tokyo B
Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

Pre-Configured

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 14Per-Domain故障救済の評価結果
 Transport LSPの制御によりInter-Carrier LSPを故障救済
z 制御メッセージ（RSVP-TE Path Error/Notify）を隠蔽
z 他キャリヤドメインには非通知Tokyo-A-R Tokyo-A

Osaka-R
Tokyo-B

光信号の測定波形
＠UNI Port of Osaka-B

Osaka-B

Fiber CutOsaka-A
Path
Resv
NotifyRestoration

Path
Resv

FailurePath Tear

Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

Primary

Optical Signal
Power (A.U.)

Inter-carrier LSP (refresh msg)

Secondary
272 msec-2000
Time T (msec)

MPLS JAPAN 2006講演資料

200Page 15

まとめ 本日の議論の内容
z BE GMPLSデバイスのコンセプトと用件、アーキテクチャに関する議論
z BE GMPLSデバイスのLSP Stitching動作を評価• Triggerd SignalingによるLSP Segment生成• Pre-ConfiguredによりLSP Segment生成• Per-Domain故障救済の評価

 相互接続実験で分かった課題
z LSP SegmentのAdmin Statusの扱い
z 何も考えないで設計すると例えばこんなことが。。。
•Inter-Domain LSPをリストレーションクラスのLSP Segmentに“Stitch”するといきなり故障切替発生

 参考
z draft-imajuku-ccamp-inter-domain-recovery-req-01.txt
z T. Ohara, et al, “Demonstration of automatic multi-reliability service class LSP provisioning via
coordination of GMPLS/OIF-OUNI,” OFC2006, OWQ5.
z Y. Sameshima, et al, “JGN II Testbed Demonstration of GMPLS Inter-Carrier Network Controlwith Actual Operational Consideration,” ECOC2006, We. 4.1.5.

 謝辞
z JGN II設備利用を許可して頂きましたNICT様に感謝いたします。
z JGN II実験でご協力頂きました、NICTつくばリサーチセンター大谷様、岡本様に感謝いたします。

ご清聴ありがとうございました。
Copyright Nippon Telegraph and Telephone Corp.

MPLS JAPAN 2006講演資料

Page 16