redes metro ethernet

Redes Metro Ethernet

Redes Metro-ethernet

• Basicamente: – O conceito denominado “Metro-ethernet” é a

aplicação da tecnologia Ethernet para o fornecimento de serviços em redes públicas.

• Mas antes, vale a pena “revisar” dois conceitos importantes para entender as redes Metro-ethernet:– O conceito de Classe de serviço em redes Ethernet: o protocolo

802.1P– O conceito de VLANs- redes virtuais: o protocolo 802.1Q

Os protocolos 802.1Q e 802.1P

• Permitem a criação e manutenção de “redes virtuais” e o estabelecimento de um padrão de CoS

• Podemos fazer uma analogia com PVCs ATM: – dentro de um mesmo acesso físico, vários “canais” de

comunicação separados podem ser criados– esses canais virtuais compartilham esse meio físico mas são

logicamente distintos


• Como é implementada essa separação?– A norma 802.1Q modifica o frame Ethernet padrão pela adição

de quatro bytes– Esses 4 bytes identificam uma particular “rede virtual”– Uma switch que suporta o protocolo pode então identificar a qual

rede virtual um particular frame pertence.– Uma parte – 3 bits – desses quatro bytes adicionais é utilizada

para atribuir uma escala de prioridade ao frame. Os detalhes operacionais desses três bits são definidos na norma 802.1P

• Importante:– O frame 802.1Q contém o campo 802.1P– Assim, é necessário que uma rede suporte 802.1Q para que se

possa utilizar as funcionalidades do protocolo 802.1P


Fonte: http://www.convergedigest.com



• Primeiros dois bytes (TPI) identificam o frame Ethernet como um frame 802.1Q. Esses bytes nunca mudam.

• Segundo grupo de bytes (TAG) contém 3 campos:

– campo 802.1P – define prioridade– campo CFI – Canonical Format Indicator – bit usado para

compatibilidade entre redes Ethernet e Token ring. Tem sempre o valor zero (0) para switches Ethernet.

– Campo VID – Identificador de VLAN: com 12 bits, permite identificar até 4096 VLANs distintas. Para redes corporativas, esse número não representa um problema, mas para redes metropolitanas públicas, sim (4096 é um nro pequeno demais para redes públicas)

O protocolo 802.1Q permite:

• Trunking: o tráfego de várias VLANs compartilham o mesmo meio físico

• Tunneling: várias VLANs (um “trunk”) podem ser “envelopadas” dentro de outra VLAN

VLAN 30

VLAN 40

O protocolo 802.1P: CoS versus QoS


• QoS: – envolve garantia que a todos os elementos de rede vão

tratar o tráfego de acordo com requisitos específicos (delay, jitter, etc).

– Para isso ser possível, é necessário implementar algum procedimento de reserva de recurso

– Elementos de rede podem recusar determinadas conexões se não há recursos disponíveis.

• CoS– marcação de frame com nível de prioridade

– não há reserva de recurso: para funcionar rede tem que ter capacidade “disponível”

– possibilita que switches decidam prioridade frame a frame

O protocolo 802.1P


• 802.1P define uma estratégia de CoS.• A switch pode, de acordo com o estabelecido no campo

de prioridade, decidir qual pacote será transmitido antes.

Classe e Qualidade de Serviço

• A norma não estabelece valores específicos para os bits de prioridade, mas recomenda um padrão a ser seguido:

Campo prioridade

Serviço

7 Serviços críticos de rede (OSPF)

6-5 Voz, vídeo

4-1 Streaming, aplicações críticas (ERP)

0 Melhor esforço (default)

Voltando ao assunto redes Metro-ethernet

• Desde a década de 70, a tecnologia Ethernet tem evoluído com uma força indiscutível (a mesma frase do início da aula sobre Gigabit......)

• Uma vez que a tecnologia permitiu a implementação de infra-estruturas de comunicação baratas, flexíveis, e largamente padronizadas, acabou-se por estender o conceito das redes Ethernet para as redes metropolitanas.

• Para isso, o padrão Ethernet teve que ser redefinido como um “serviço” e por atributos de qualidade como os outros produtos de redes WAN.

A mesma tecnologia, apenas utilizada de outra maneiraA mesma tecnologia, apenas utilizada de outra maneira

Fonte: Metroethernet Forum

As redes Metro-ethernet


• Os atributos de serviço definem as capacidades e características de um serviço– interface física– perfis de utilização de banda– desempenho do serviço– multiplexação– formatos dos frames – etc.. ….

Os atributos de serviço definem as características Os atributos de serviço definem as características importantes para a entrega ao clienteimportantes para a entrega ao cliente

Benefícios do uso de Ethernet

• Facilidade de uso– Amplamente conhecida e disponível– Sistemas de gerenciamento e de manutenção de rede

conhecidos

• Custo benefício favorável– Economia de escala barateou muito os custos das interfaces– Pode-se comprar apenas o que se vai usar

• Flexibilidade– Uma mesma interface física pode conectar vários serviços

(VLANs)– Internet, VPN, Extranet, rede de serviço de storage remoto

– Banda pode ser incrementada facilmente


Os serviços tradicionais

OC-48

OC-12

OC-3

T3

T1

1.5M 45M 155M 622M 2.4G

As tecnologias tradicionais “impõem” incrementos fixos

Frame Relay

POS

ATM

• As faixas de banda são inflexíveis

• Aumentar a banda de um serviço não Ethernet requer:

– A contratação de um novo “serviço”

– T1T3, FRATM

– Novo hardware

– Novas interfaces ou equipamentos

– Novo provisionamento

– Protocolos e tecnologias diferentes

• Geralmente

– Compra-se mais banda do que é necessário pois os “pulos” são grandes


Os serviços tradicionais

Fonte: Network Strategy Partners, LLC e MetroEthernet Forum

OC-48

OC-12

OC-3

T3

T1

1.5M 45M 155M 622M 2.4G

Ethernet fornece uma extensafaixa de capacidade usando a

mesma tecnologia

Frame Relay

POS

ATM

1GbE

10/100MbE

Ethernet

• Aumentar a banda de um serviço Ethernet:– Requer apenas provisionamento

(configuração de parâmetros de serviço)

– Pode-se alocar apenas a banda requerida

• Pode-se usar o mesmo protocolo para LAN e MAN

• Menor custo– Custo 25-40% menor que TDM,

Frame Relay e ATM– Custo 10 vezes menor que

interfaces SONET

O MetroEthernet Forum

Fonte: Network Strategy Partners, LLC e MetroEthernet Forum

• Associação de empresas que definiu1. O modelo de serviço Ethernet metropolitano

– Ethernet Services Model – ESM

2. As especificações dos serviços Ethernet: Ethernet Services Definition - ESD– “Linha Ethernet” - E-Line– “Rede Ethernet” – E-LAN

3. Os mecanismos de gerência de tráfego– Ethernet Traffic Management - ETM

O MetroEthernet Forum

Fonte: MetroEthernet Forum

• Relacionamento entre as normas

MEF 1 - Ethernet Service Model (ESM)

(Ratified Sept. 2003)

Ethernet Service Definitions (ESD)

Ethernet Traffic Management (ETM)

O modelo de serviço - ESM


• Definida em Setembro 2003– Especificação técnica MEF 1

• Define os blocos básicos (building blocks) para a criação de serviços

• Esses blocos são atributos e parâmetros que especificam:– Interface de rede – UNI – User Network Interface– Circuito virtual Ethernet – EVC – Ethernet Virtual

Circuit

O modelo de serviço básico – MEF 1


• O equipamento do cliente (Customer Equipment- CE) faz a conexão com a UNI

• O CE pode ser – um roteador

– Um equipamento (switch) que suporta IEEE 802.1Q

• A interface UNI (User Network Interface)– Suporta o padrão IEEE 802.3 Ethernet

(camadas física e MAC)

– 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps ou 10Gbps

• A rede metropolitana Metro Ethernet Network (MEN)– Pode usar diferentes tecnologias de

transporte– SONET/SDH, WDM, RPR, MAC-in-MAC, Q-in-

Q, MPLS

CE

CE

CE

UNI

Metro Metro Ethernet Ethernet Network Network (MEN)(MEN)

UNI

O modelo de serviço básico – MEF 1


• O circuito virtual Ethernet – EVC: é a associação de duas ou mais UNIs– ajudam a visualizar as conexões Ethernet– “equivalentes” aos PVCs FR ou ATM

• A norma definiu dois tipos de EVCs– Ponto-a-ponto– Multiponto

UNIMEN

UNI

EVC ponto a pontoMEN

EVC multiponto

Serviços Ethernet: Ethernet Services Definition - ESD


• Baseados nos blocos (EVCs e UNIs), o Forum definiu dois tipos básicos de serviço:

– Serviço Ethernet Line (E-Line)

–provê conexão ponto a ponto

– Serviço Ethernet LAN (E-LAN)

–provê conectividade multiponto

Os serviços Ethernet


• O serviço E-Line é usado para criar:– Serviços de linhas

privadas– Acesso à Internet– VPNs ponto-a-ponto

• O serviço E-LAN é usado para criar– VPNs multiponto– Serviço “LAN transparent”

CE

CE

EVC ponto a ponto

MENUNI

UNI

Serviço E-Line

CE

CE

CE

MEN

CE

EVC multiponto

UNI

UNI

UNI

UNI

Serviço E-LAN



• Ethernet Virtual Private Line– Suporta multiplexação de serviços na mesma UNI (mais de

um serviço por UNI)– VPN ponto a ponto para interconexão de sites

CECE

MEN

Ethernet UNI

Ethernet UNI

UNI

EVCs ponto a ponto

CE FR CPE

FR CPE

MEN

FR UNI

FR UNI

FR UNI

PVCs FR

Serviço de linha privativa usando E-lines

Serviços Frame Relay equivalentes

FR CPE



• Ethernet Private Line– Conexões ponto a ponto através de UNIs dedicadas

MEN

Ethernet UNI

Ethernet UNI

Ethernet UNI

EVCs ponto a ponto com banda dedicada

CE

Linhas dedicadas usando serviço E-line

Linhas dedicadas tradicionais

Internet

ISPPOP

Storage SP

Ethernet UNI

MEN

OC-3

OC-3

DS1

Circuitos TDM dedicados

CE

Internet

ISPPOP

Storage SP

DS3CE

CE

CE

CE



• Serviço de LAN transparente– Conectividade “intra-company”– transparência completa dos

protocolos de controle

• Novas VLANs podem ser adicionadas nas redes do cliente sem intervenção do provedor

Multipoint-to-Multipoint EVCUNI 1

UNI 3

UNI 4

UNI 2

MENVLANs

Engineering

VLANsSales

Customer ServiceEngineering

VLANsSales

VLANsSales

Customer Service

Serviço LAN transparente

Um exemplo brasileiro


redes metro ethernet

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