Сетевое оборудование Ericsson

Компания Ericsson, которая приобрела RedBack Networks в январе 2007 г., занимает лидирующие позиции в производстве широкополосных телекоммуникационных систем следующего поколения для операторов связи. Наиболее популярными продуктами компании в этом сегменте стали мультисервисные пограничные маршрутизаторы Ericsson SmartEdge, которые могут применяться для агрегации пользовательского трафика, а также управления пользователями и услугами, благодаря встроенной функциональности BRAS (Broadband Remote Access Server). Помимо этого платформа Ericsson SmartEdge предоставляет операторам связи широкую функциональность, как на L2 (802.1Q, 802.1QinQ, L2TP (RFC 2661) LAC, LTS, LNS), так и на L3 (протоколы динамической IP-маршрутизации, MPLS VPN, VPLS).

В семейство Bras серверов Ericsson SmartEdge входят следующие устройства: SmartEdge 100, 400, 800 и 1200.

Самая младшая модель (RedBack SmartEdge 100) представляет собой компактное шасси, высотой 2 RU (8,8 см), с возможностью инсталляции двух MIC-карт (Media Interface Cards) и поддержкой до 8 тысяч пользователей. В зависимости от конфигурации устройство поддерживает порты Fast Ethernet и Gigabit Ethernet как на базе «медных» (RJ45), так и оптических интерфейсов (SFP).

Модель Ericsson SmartEdge 400 включает в себя шесть платомест, четыре из которых предназначены для модулей ввода/вывода, а оставшиеся две – для процессорных карт (активная и standby). Стоит отметить, что и последующие модели имеют резервированные по аналогичной схеме, синхронизированные между собой процессорные карты. Поэтому при выходе из строя активной процессорной карты происходит автоматическое переключение на резервную карту без остановки сервисов и в той же конфигурации, в т.ч. таблиц Routing DataBase и Forwarding DataBase.

Коммутационная емкость SE400 составляет 80 Гбит/с (40 Гбит/с в дуплексном режиме). Устройство поддерживает до 32 тысяч пользователей (подписчиков).

В шасси Ericsson SmartEdge 800 и 1200 можно инсталлировать до 12 модулей ввода/вывода. При этом коммутационная емкость возрастает до 240 Гбит/с и 480 Гбит/с соответственно (120 Гбит/с и 240 Гбит/с в дуплексном режиме). SE800 поддерживает до 64 тысяч пользователей, а SE1200 – до 512 тысяч!

При этом на моделях SE400, 800 и 1200 появляется поддержка интерфейсов, позволяющих подключать маршрутизаторы Ericsson SmartEdge к интерфейсам PDH и SDH/SONET, а также возможность интеграции данных устройств в сети Frame Relay и ATM.

Аппаратный и программный комплекс Ericsson SmartEdge представляет собой высоконадежную, структуру с резервированием, максимально защищающую работоспособность устройств и сервисной части от программных и аппаратных сбоев, аварий. Уникальность архитектуры заключается в том, что у данных устройств нет традиционной шины, а все модули ввода/вывода связаны между собой по топологии full-mesh, что позволяет им обмениваться между собой трафиком на скоростях до 10 Гбит/с (дуплекс), избегая такого неприятного явления, как перегрузка шины. При этом входящие и исходящие потоки трафика на каждом интерфейсе ввода/вывода обрабатываются отдельной ASIC.

Особенности решений Ericsson

Какие технологические новшества и ключевые особенности решений Ericsson делают их наиболее перспективными для предоставления широкополосных услуг?

Прежде всего – комбинация в одном узле функциональности, для реализации которой ранее требовалось, как правило, три типа оборудования. Разработчики Red back успешно реализовали концепцию мультисервисного пограничного маршрутизатора (MSER) SmartEdge, в соответствии с которой узел агрегации трафика Ethernet, высокопроизводительный сервер широкополосного доступа, способный обслуживать большое количество абонентских сессий, и пограничный маршрутизатор IP/MPLS объединяются в одном высокопроизводительном и отказоустойчивом устройстве.

Вторая особенность – архитектура аппаратного и программного обеспечения. Оборудование SmartEdge предназначено для развертывания в операторских сетях с повышенными требованиями к производительности, масштабированию, безопасности и надежности. Все основные элементы оборудования, включая линейные карты, допускают "горячую" замену. К тому же, можно использовать резервирование для таких критичных компонентов, как, например, центральный процессор. В случае сбоя операционная система позволяет быстро переключаться на резервный процессор без прерывания пересылки пакетов. За счет модульности операционной системы для ее модернизации не требуется обязательная остановка работы маршрутизатора.

Коммутация пакетов осуществляется быстродействующими специализированными интегральными схемами (ASIC), разработанными Redback. Процесс коммутации распределен по всем линейным картам. Таким образом, полностью исключаются одиночные точки отказов. Даже в крайне маловероятном случае одновременного выхода из строя двух управляющих процессоров пересылка пакетов между интерфейсными платами будет продолжаться, и все установленные абонентские сессии не прервутся.

Архитектура аппаратного обеспечения является распределенной – каждая интерфейсная плата, по сути, представляет собой отдельный маршрутизатор. Связь с другими платами и процессорными блоками осуществляется через пассивную шину по принципу "каждый с каждым". Централизованные коммутационные модули отсутствуют, в связи с чем исключается появление "узкого места" в системе, снижающего пропускную способность.

Для обеспечения высокой надежности операционная система SmartEdge организована по модульному принципу с жестким разделением на модули. Каждый протокол, такой как BGP, OSPF, IS-IS и RIP, реализован в виде отдельного процесса. Ведение информационной базы маршрутизации (RIB) и конфигурирование пользовательских интерфейсов также являются отдельными процессами. Сбой в одном из процессов не оказывает влияния на функционирование остальных. Например, если сетевое событие приводит к сбою BGP, остальные протоколы будут функционировать нормально и не произойдет остановка системы. Процесс маршрутизации, в котором произошел сбой, перезапускается повторно, не затрагивая при этом любой другой протокол.

SmartEdge обладает высокими характеристиками, компактными конструктивными параметрами и большим потенциалом технологического развития; эффективность архитектуры характеризует сниженное энергопотребление и тепловыделение, что очень важно для коммутационных узлов с высокой плотностью. Реализация новых (возможно, пока еще неизвестных) функций, которые потребуются на сетях связи, может быть осуществлена путем модернизации программного обеспечения для специализированных микросхем без изменения аппаратной составляющей.

Третья особенность – чрезвычайно высокая производительность в обработке широкополосных сессий пользователей. Например, младший продукт в линейке оборудования – компактное (высотой всего 2U) устройство SmartEdge 100 рассчитано на обработку 8 тыс. широкополосных сессий. Более мощные модульные серверы SmartEdge 400 и SmartEdge 800 с новыми управляющими процессорами XCRP4 способны обслуживать, соответственно, 128 тыс. сессий и 256 тыс. сессий. А недавно выпущенный на рынок SmartEdge 1200 является абсолютным чемпионом в классе BRAS – он обеспечивает одновременное подключение до 512 тыс. пользователей.

Четвертая особенность – наличие специализированного программного обеспечения NetOp Policy Manager. Оно взаимодействует с узлами SmartEdge и предназначено для гибкого управления политиками предоставления услуг пользователям. В его состав входят собственные серверы RADIUS и DHCP.

Программное обеспечение NetOp Policy Manager осуществляет взаимодействие с абонентскими порталами (в состав поставки входит облегченный клиентский веб-портал), внешними серверами RADIUS, а также другими системами управления и биллинговыми системами.

Программное обеспечение NetOp Policy Manager осуществляет контроль и управление подключениями абонентов. Оно обеспечивает соблюдение политики безопасности (аутенфикация на вход в сеть по логину и паролю, авторизация на использование тех или иных сервисов), а также изменение политики подключения при выборе абонентом новых сервисов или изменение и удаление политики по запросу абонента. Еще проводится измерение количественных параметров потребленной услуги (на основе периода предоставления услуги, потребления трафика (байт) и комбинаций этих параметров, в том числе в зависимости от времени суток и календарных параметров) и обеспечивается постоянный контроль с использованием механизмов RADIUS над потребляемыми каждым абонентом услугами.

Пятая особенность – изначальная ориентация решений Ericsson на предоставление услуг Triple Play (данные, голос и видео). Быстрое расширение фиксированных и мобильных сетей, а также сетей широкополосного доступа привело к повсеместному внедрению новых услуг на базе IP, в частности, IPTV и видео по запросу. Связанные с ними приложения предъявляют повышенные требования обслуживанию трафика. Существующим широкополосным сетям зачастую не хватает пропускной способности и инструментов управления качеством для надежного предоставления таких услуг. При разработке Redback SmartEdge было учтено, что именно внедрение видеосервисов будет определять требования к широкополосным сетям в обозримом будущем.

Что можно получить после внедрения?

Любое новшество имеет ценность только в том случае, если оно позволяет снизить затраты, привлечь абонентов, внедрить новые услуги и повысить надежность сети. Так, мультисервисные пограничные маршрутизаторы Ericsson реализуют концепцию объединенной границы сети, суть которой состоит в интеграции в одном узле функций агрегирования трафика и управления политиками предоставления услуг домашним и бизнес-абонентам с интеллектуальной маршрутизацией IP/MPLS. Это позволяет существенно снизить стоимость решения как за счет упрощения структуры системы, так и за счет уменьшения количества промежуточных узлов агрегации (а иногда даже полного отказа от использования таких узлов). Высокая емкость портов оборудования SmartEdge, наличие "окрашенных" оптических интерфейсов и большая пропускная способность в ряде случаев позволяет подключать оборудование абонентских концентраторов DSLAM и Ethernet-коммутаторов непосредственно к узлу предоставления услуг в масштабах города или региона. При этом не задействуются ресурсы городской транспортной сети. Согласно исследованиям, проведенным консалтинговой компанией "Yankee Group", интеграция указанных функций на границе IP магистрали позволяет операторам снизить совокупную стоимость владения (приобретения и эксплуатации) сети предоставления широкополосных услуг на 22 %.

Необходимо отметить, что использование решений Ericsson не ограничивается предоставлением широкополосных услуг. Оборудование SmartEdge с успехом может быть использовано в качестве граничных маршрутизаторов IP/MPLS, а также в качестве маршрутизаторов уровня ядра для относительно небольших сетей и сетей среднего размера. В частности, маршрутизаторы SmartEdge включены в решение Ericsson сети пакетной коммутации для операторов мобильной связи (MPBN -Mobile Packet Backbone Network).