hledat:

5.5  QoS v páteřní síti

Cílem projektu je ověřit schopnost páteřní sítě TEN-155 CZ poskytovat spojení daných parametrů kvality služeb (QoS).

Úvod

V poslední době začínají vznikat aplikace, které pro svou funkci potřebují spojení se zaručenými vlastnostmi. Původním cílem projektu proto bylo ověřit schopnost páteřní sítě TEN-155 CZ poskytnout spojení definovaných kvalitativních parametrů. V průběhu řešení projektu se ukázalo, že je třeba úkol rozšířit ještě o problém síťového spojení s danou kvalitou za hranice PoP sítě TEN-155 CZ.

Schopnost koncových stanic využívat taková spojení řeší projekt QoS pro aplikace. Mezi koncovou stanicí a PoP sítě TEN-155 CZ je však zpravidla ještě metropolitní páteř a případně vnitřní síť dané instituce. Metropolitní akademické páteřní sítě sice používají různou technologii, jsou však vždy postaveny na optických kabelech a mají řadu společných rysů. Proto jsme se snažili kromě ověřování vlastností technologií, které se v těchto sítích používají (ve spolupráci s projektem Testování kompatibility), nalézt obecné řešení, které umožní "prodloužit" spoj s danými vlastnostmi až do PoP metropolitní sítě. Vnitřní sítě fakult vysokých škol a ústavů akademie věd jsou velmi různorodé a můžeme zde nalézt cokoli počínaje tenkým Ethernetem až po gigabitový Ethernet, proto není možné zkonstruovat obecné řešení poskytování QoS na těchto sítích.

QoS v metropolitní síti

Jedním z možných řešení přenosu QoS po metropolitní síti je využít samostatnou optickou trasu pro síť s požadovanými vlastnostmi. V metropolitních optických sítích bývá nedostatek volných párů vláken tam, kde by mohly aplikace požadovat připojení na páteř TEN-155 CZ s danou kvalitou. Obvykle se však pro každý datový spoj používá celý pár vláken a to nám poskytuje určité možnosti.

Pasivní optické splittery

Jako řešení problému spojení s danou kvalitou po metropolitní síti navrhujeme použít samostatný pár optických vláken pro takový spoj. Tam, kde není k dispozici dostatečný počet vláken, navrhujeme použít pasivní optické splittery. Jedná se o zařízení protokolově nezávislé, které umožňuje sloučit příjem a vysílání do jediného optického vlákna. Jeden pár těchto splitterů zapůjčila firma Proficomms na vyzkoušení.

Popis testování

Splittery jsme zkoušeli s protokoly Ethernet 10 Mb a ATM nad STM-1, a to na jednovidovém vlákně dlouhém po řadě 4 m, 30 m, 2 km a cca 15 km. Vlákna 4 m a 30 m jsme testovali v laboratoři, pro testy delších vzdáleností jsme použili trasy metropolitní sítě v Brně. Zdroj i cíl signálu byl na uzlu Botanická, na vzdáleném konci byla vlákna spojena barelovou spojkou. Použitá vlnová délka je 1300 nm.

Výsledky

U vlákna dlouhého 15 km se projevoval vyšší zpětný odraz na některém konektoru na trase. Tento jev byl diagnostikován analyzátorem HP 37717, kde jsme zjistili, že frekvence přijímaného signálu je cca o 50 kHz vyšší než frekvence signálu vysílaného. Měření na této lince bude opakováno po výměně propojovacích kabelů na trase. Na zbylých trasách nebyly pozorovány žádné problémy nebo odchylné chování oproti klasickému zapojení na celém páru vláken.

Dále jsme provedli měření vloženého útlumu splitteru absolutní metodou. Nejdříve měření útlumu jednoho splitteru. V druhém kole byl měřen útlum na síti podle obrázku 5.13. Výsledky obou měření shrnuje tabulka 5.3.

Závěr

Testované zařízení funguje podle očekávání a je tedy použitelné pro řešení výše popsaných úkolů.

Měření vlastností ATM přepínačů Cisco LS1010

Pro měření reálných vlastností ATM přepínačů potřebujeme generovat zátěž paralelně na co největším počtu portů. Proto jsme se snažili na toto měření shromáždit co největší počet generátorů provozu. Podařilo se nám zapůjčit GN Nettest WinPharaoh se dvěma rozhraními ATM a před univerzitní HP Internet Advisor jsme předřadili optický splitter NX 310/S, čímž jsme byli schopni generovat zátěžový provoz na čtyřech rozhraních. Schéma měření je na obrázku 5.14.

Testovaný přepínač LS1010 byl osazen ASP procesorem s Feature Card III, použitá verze software je ls1010-wp-mz.113-08.TWA4.2.bin. Měřili jsme vlastnosti CBR okruhů, kdy provoz na sledovaném CBR okruhu byl generován a analyzován na přístroji HP 37717. Při hodnotách PCR od 5446 cps (emulovaný okruh E1 s encapsulací AAL1) po plný výkon linky STM-1 jsme měřili CLR, CTD a CDV. Při době trvání měření 10 minut bylo CLR=0 při všech hodnotách PCR. Při měření CTD jsme zjistili zajímavý jev: CTD se mění od 42 us na začátku měření až po 1,5 ms po několika vteřinách generování provozu. Tato skutečnost ovlivnila naměřené hodnoty CDV tak, že výsledek měření CDV nepovažujeme za hodnověrný a proto jej neuvádíme.

Měření budeme opakovat v prvním čtvrtletí příštího roku s vylepšeným zapojením tak, že budeme generovat zátěž na větším počtu portů. K tomu použijeme techniku popsanou v následující kapitole. Pro měření vlastností VBR a ABR okruhů potřebujeme získat dokonalejší měřící techniku. Proto se pokusíme získat (vypůjčit od dodavatelů) jeden z přístrojů GN Nettest InterWatch 95000 nebo HP (nyní Agilent) BSTS. Rovněž otestujeme vlastnosti novějších verzí software pro LS1010.

ATM generátor provozu

Pro ověřování QoS vlastností používaných ATM přepínačů je zajímavé sledovat vlastnosti zatíženého přepínače. K tomu potřebujeme mít dostatečné přístrojové vybavení. Problémem je generování zátěže. Monitorování jednotlivých datových toků je možné provádět sekvenčně, generování zátěže je nutné dělat na co největším počtu portů paralelně. Protože CESNET nemá k dispozici dostatečné přístrojové vybavení (a ani není účelné, aby takové vybavení měl) řešili jsme problém generátoru provozu zápůjčkou přístrojů jednak od univerzit a jednak od dodavetelů.

Protože pro naše měření obvykle nepotřebujeme příliš velký počet různých profilů provozu, navrhujeme jako řešení připojit ke generátoru ATM provozu optickou odbočnici. Tím budeme schopni provozem generovaným na jednom rozhraní přístroje zatěžovat několik rozhraní ATM přepínače.

Testovali jsme vlastnosti planární optické odbočnice 1×8 z produkce firmy Diamond. Zařízení je po všech stránkách funkční a je možné je použít pro účely našeho měření. Testovaná odbočnice byla osazena konektory SC/PC. Vložný útlum na jednotlivých výstupních linkách nepřesáhl 11 dB, útum zpětného odrazu je větší než 45 dB, což pro používané ATM generátory provozu vyhovuje.

Zapojení pro měření vlastností ATM přepínače by při použití optické odbočnice mohlo vypadat jako na následujícím obrázku 5.15.

předchozí

obsah

následující