Technologies optiques et GMPLS

Technologies optiques Les débits des artères optiques ont beaucoup augmenté et suivent la hiérarchie SDH G709 OC3 - 155 Mbs (65 E1s) OC12 - 622 Mbs (4 OC3s) OC48 - 2.5 Gbs(4 OC12s) OC192 - 9.6 Gbs (4 OC48s) Nb :OC pour optical carrier, le nombre est celui des canaux Sonet transportables ( donc pour STM il faut diviser par 3)

Technologies optiques Fibre multimode Composant à bas cout – LEDs Étalement temporel de l’impulsion Beaucoup de longueurs d’onde (modes) – gros diamètre (50 ou 65 microns ) La dispersion limite la bande passante et la distance delais différents suivant le mode Dispersion chromatique Vitesse de la lumière différente suivant les modes Dispersion modale Typiquement 2 km de distance maxi

Technologies optiques Fibre monomode G652 Une longueur d’onde – petit diamétre ( 9 microns) Composant cher – laser Moins d’interférences et de perte Plus de 100km Meilleure longueur d’onde 1310 nm ne peut être utilisé avec des EDFA (Erbium Doped Fiber-optic Amplifier) Fibre optique monomode à dispersion décalée G654 G655 Optimisée pour de longues distances Optimisée pour 1550nm

Technologies optiques Un amplificateur à fibre dopée EDFA amplifie tout signal dans la bande 1532nm -1560 nm; Il n’y a aucune conversion en signal électrique, le dispositif est entièrement optique http://fr.wikipedia.org/wiki/Amplificateur_optique Amplified Spontaneous Emission (Noise) Amplified Spontaneous Emission (Noise) Amplified 1550 nm Band Signals Out Erbium-doped Glass Optical Fiber Pump Laser Light In Residual Pump Out

WDM Au lieu d’une technique de multiplexage en temps, comme SDH, WDM propose de multiplexer sur différentes longueurs d’onde dans la fibre . WDM a trois techniques Hyperfine WDM ( en développement) 4000 canaux! Dense WDM avec plus de 8 longueurs d’onde par fibre Coarse WDM Au moins deux canaux dans la bande 1310 nm-1610nm ( dans l’infrarouge). Moins cher bien sur l1 l1 l2 DWDM 40 Lambdas l2 10 Gbps per lambda l39 l39 l40 l40 EDFA = Erbium Doped Fiber-optic Amplifier

Matériels optique OEO optical electrical optical conversion OOO conversion tout optique ADM(add/drop multiplexer) multiplexage,concatenation et démultiplexage des données ( création de trames STm) OADM multiplexeur à insertion/extraction optique OWC conversion optique de longueur d’onde

Matériels optique EXC commutateur électrique PXC commutateur photonique DXC (digital cross connect) brasseur numérique OXC (optical cross connect) brasseur optique MEMS:Micro-Electro-Mechanical-Systems: plaques de silicium avec miroirs commandés. • Technologie à bulles: guides d’onde remplis d’un liquide. • Electro-holographie: cristaux créant des hologrammes qui dévient les signaux optiques.

MPLS/GMPLS On peut généraliser la notion de label en les affectant à n’importe quel type de commutation des paquets ou des trames (FR,ether,PPP,…) des slots de temps (TDM) des longueurs d’onde ( WDM) Des fibres Dans le cas paquet ou trame le label est transporté in band, dans les autres cas il s’agit de signalisation out band Séparation de la signalisation et des données RSVP-TE seulement CR-LDP abandonné On ajoute un protocole de gestion de liens LMP ( link management protocol)

GMPLS > plan de contrôle En GMPLS données et contrôle peuvent suivre des chemins différents. Le fait que les données et le contrôle suivaient le même chemin a un gros avantage : un problème ne peut pas ne pas être détecté. Le plan de contrôle doit réaliser 3 fonctions essentielles Signalisation RSVP TE Routage Purement IP (OPSF avec des informations de TE inclues dans un opaque Link state advertissement (LSA) diffusés par inondation) ou parfois IS-IS (iso) Calcul de chemin (LSP) A partir de l’information de routage « enrichie » on doit calculer un chemin généralement par CSPF

GMPLS Les LSR ne vont plus seulement marquer des paquets Un LSR peut être un slot TDM Un LSR peut être une longueur d’onde Un LSR peut être une fibre Comment attribuer une adresse IP à chaque lien ?

GMPLS > interfaces GMPLS supporte les interfaces suivantes PSC IP/MPLS IP et shim L2SC support sur niveau liaison :ATM, FR, ethernet Trames et cellules TDM multiplexage en temps SDH,G709 Interface de cross connect LSC multiplexage par longueur d’onde Interface OXC,G709 FSC commutation de fibre Interface OXC http://www.licm.sciences.univ-metz.fr/IMG/pdf/chapitreMPLS-GMPLS.pdf

GMPLS > liens On ne peut attribuer une adresse IP à chaque lien Chaque interface à une ID sur 32 bits Chaque lien de l’interface un ID additionnel de 32 bits Un commutateur peut avoir un ensemble de labels limité Ex : WDM avec 40 longueurs d’onde, donc pas plus de 40 labels

GMPLS >LMP Link management protocole assurant la gestion des liens MPLS le management des canaux de contrôle (Control Channel Management) Maintenir la connectivité entre nœud adjacents Une fois que le canal de contrôle est configuré entre deux noeuds adjacents, c’est le protocole " Hello " qui va être utilisé pour établir et maintenir la connectivité entre ces deux noeuds et pour détecter les problèmes. Cela se déroule en deux phases : une phase de négociation et une phase " keep-alive ". la vérification de la connectivité des liens (Link Connectivity Verification) La vérification de la connectivité des liens est une procédure qui est utilisée pour vérifier la connectivité physique des liens de données (c’est à dire, les " components links " d’un bundle) et pour échanger les identifiants sur ces " Component Links ". la corrélation de la propriété des liens (Link Property Correlation) Un mécanisme d’échange des propriétés d’un lien permet de regrouper plusieurs " Component Links " dans un seul et même " Bundled Link " ou d’ajouter un " Component Link " à un " Bundled Link ". Cette fonctionnalité permet aussi de modifier dynamiquement certaines caractéristiques du lien, comme par exemple, changer les mécanismes de protection d’un lien ou changer les identifiants de ports. le management d’incident (Fault Management) Détection localisation et notification d’incident

Transport IP sur fibre POS IP RPR MAC HDLC/PPP Ethernet MAC MPLS ATM AAL5 RPR MAC HDLC/PPP Ethernet MAC MPLS ATM IEEE 802.3 IEEE 802.17 10GigE PHY GigE PHY PRC-PHY POS SONET/SDH WDM, WWDM, DWDM Fibre optique RPR: Resiliant Packet Ring 802.17 POS: Packet over SONET WDM: Wavelength Division Multiplexing WWDM:Wide WDM DWDM: Dense WDM

POS PPP sur SDH Le trafic tourne dans le sens horaire en cas de coupure basculement d’un anneau SDH en 50mS ADM (add drop multiplexer)

RPR Resilient packet ring S’inspire de l’anneau SDH Assure des classes de service (3bits Cos) RPR ADM

Bibliographie Livres G. Pujolle écrit des livres depuis 20 ans. Son dernier est complet sauf sur les technologies les plus récentes Tanenbaum s’est fait connaître par un ( très bon) livre sur l’architecture des ordinateurs La dernière version de 2003 a malheureusement (pour moi) gardée une présentation suivant la pile Iso Claude Servin professeur au CNAM Le plus complet, très clair Sur le net Wikipedia ( de préférence en anglais) Les sites des constructeurs ( cisco, 3com, Juniper …) www.protocols.com http://www.javvin.com/protocol/index.html Les sites des labos et des écoles