ترکیب اترنت شهری با MPLS - گزینه ایده‌آل ارائه خدمات تجاری در شب

اشاره : کاربران تجاری بخش بزرگی از مشتریان شرکت‌های مخابراتی را تشکیل می‌دهند. این گروه از کاربران با درآمدزایی بالایی که دارند، معمولاً یکی از اهداف اصلی ارائه خدماتی می‌باشند که به طور سنتی از طریق فناوری‌های خطوط استیجاری Leased Line) ،ATM و Frame Relay) به آن‌ها داده می‌شود، فناوری‌های فوق گران، پیچیده و بعضاً ناکارآمدند و پیش‌بینی می‌شود ترکیبی از اترنت شهری و MPLS، گزینه‌ای ایده‌آل، ارزان و قابل رقابت را در اختیار شرکت‌های فراهم‌کننده خدمات مخابراتی قرار دهد و بازار خدمات تجاری را با رونق دوباره‌ای همراه کند.

اساساً توجه به فناوری‌های جدید زمانی آغاز شد که بسیاری از شرکت‌های تجاری به دنبال راه‌حلی برای کاهش هزینه‌های سرمایه‌ای و جاری خویش، امکان ترکیب کلیه امکانات ارتباطی همچون اینترنت، تبادل داده، خدمات تلفنی و سیستم‌های کنفرانس تصویری را روی یک بستر مشترک مدنظر قرار دادند. مطابق بررسی‌های شرکتMASERGY، که از فراهم‌کنندگان بزرگ خدمات ارتباطی در ایالات متحده محسوب می‌گردد، فرآیند همگرایی کلیه خدمات روی یک بستر مشترک، سی تا پنجاه درصد صرفه‌جویی در هزینه‌ها را برای هر شرکت تجاری به همراه دارد. ارتباط نقطه به نقطه ارتباطات چند نقطه‌ای     مشخصه شرکت‌های تجاری مشتری خدمات‌ مقدار کم شعبات. تمایل به جایگزینی خدمات. معمولاً دارای همبندی مرکزی و شعبات متصل به‌هم.  تعداد شعبات متوسط تا زیاد تنها از خدمات مبتنی بر IP استفاده می‌کند. یک همبندی کامل را می‌خواهد.  تعداد شعبات: متوسط تا زیاد از خدمات IP و غیر آن استفاده می‌کند. اتصال کامل را می‌خواهد. نوع سرویس مناسب (VLL (E-Line سرویس اترنت نقطه به نقطه روی MPLS IP-VPN سرویس لایه 3 مبتنی بر MPLS (VPLS (E-LAN سرویس لایه 2 مبتنی بر MPLS    جدول 1- تنوع سرویس‌های تجاری به همراه Ethernet MPLS متناسب با نوع سازمان. به علاوه، شرکت را برای استفاده از آخرین دستاوردهای حوزه کسب و کار الکترونیکی بیشتر آماده می‌کند. محور کلیدی راه‌حل جدید، تجهیزات سوییچینگ اترنت مجهز به فناوری ترکیبی اترنت روی MPLS می‌باشد که قابلیت‌های گسترش‌پذیری و پایداری مکانیسم کنترل MPLS و همچنین ظرفیت ارزان و انعطاف‌پذیر اترنت را به صورت یکجا در اختیار فراهم‌کننده قرار می‌دهند. در واقع هر چه که به جلو می‌رویم، این واقعیت بیشتر آشکار می‌شود که بدون به‌کارگیری اترنت، شبکه‌های گسترده مخابراتی  شانس بقا در بازار رو به گسترش و شدیداً رقابتی خدمات نسل جدید شبکه ‌(NGN) را نخواهند داشت. شکل 1 - نمودار رشد سالا‌نه خدمات شبکه گسترده مبتنی بر اترنت‌ البته به‌کارگیری اترنت بدون چالش نخواهد بود. این فناوری در شکل اولیه خود از محیط شبکه‌های محلی به محیط شبکه‌های گسترده شهری پا گذاشته است و از کمبود مشخصاتی همچون قابلیت مقابله با خرابی، گسترش‌پذیری، کیفیت طبقه‌بندی شده و توابع مربوط به نگهداری و مدیریت شبکه رنج می‌برد. در اینجاست که VPNهای مبتنی بر MPLS نقش ارزشمند خود را نشان می‌دهند. ترکیب اترنت و MPLS در کنار یکدیگر به فراهم‌کننده قابلیت‌های ذیل را ارائه می‌دهد: ●قابلیت توسعه: پشتیبانی از ده‌ها هزار مشتری بدون محدودیت جغرافیایی. ●‌‌‌قابلیت اطمینان: امکان بازیابی هزاران سرویس در صورت بروز خرابی در تجهیزات یا خطوط شبکه و در زمانی کمتر از پنجاه میلی ثانیه. ‌‌‌●تضمین کیفیت خدمات: که از اهمیت زیادی درباره ترافیک‌های حساس سازمانی و مکالمات صوتی/تصویری برخوردار است. ●تدارک و مدیریت سرویس‌ها: کشف و ترمیم هر گونه اشکال یا کاهش در کارآیی. ●پشتیبانی از خدمات سنتی: امکان تبدیل خدمات خطوط استیجاری به VPNهای مبتنی ‌بر MPLS. شکل 2- کاربرد تونل‌های LSP در همانندسازی سرویس مدار روی اترنت‌ برای بزرگتردیدن عکس در ابعاد بزرگتر روی آن کلیک کنید. غلبه بر مشکل توسعه‌ خدمات اترنت مبتنی ‌بر MPLS محدودیت‌های جغرافیایی و اندازه‌های معمول در پروتکل SPT اترنت را به شکلی بر طرف می‌کند که تا ابعاد ملی و بین‌المللی قابل گسترش خواهند بود.   برای مثال، سازمان‌ها یا شرکت‌ها قادر خواهند بود دفاتر خود را در کشورهای مختلف به شکلی به یکدیگر متصل نمایند که در کنار یکدیگر و روی یک شبکه محلی مجازی ‌(VLAN) قرار گیرند. از طرف دیگر، محدودیت‌های ذاتی شبکه اترنت در ایجاد تنها چهار هزار VLAN با کمک MPLS بر طرف می‌گردد. روی هم رفته VPLS که توسط انجمن اترنت شهری (MEF) با نام E-LAN شناخته می‌شود، مزایای بسیاری را برای هر دو گروه فراهم‌کنندگان و مصرف‌کنندگان خدمات در بردارد. علاوه بر این، اترنت می‌بایست جایگزینی برای خدمات مبتنی بر TDM شرکت‌های مخابراتی باشد. این ‌گونه خدمات که معمولاً تحت عنوان خطوط استیجاری یا آن طور که در ایران، خطوط E شناخته می‌شوند، دارای مشتریان خاص خود هستند. سرویس همانندسازی مدار روی اترنت یا CESoE گزینه فنی جایگزین این خطوط می‌باشد که در شکل 2 دو نمونه از کاربردهای آن نمایش داده شده است. رمز موفقیت MPLS، ایجاد شبکه‌ای از تونل‌ها، موسوم به LSP جهت تفکیک و حراست از ترافیک مشتریان مختلف می‌باشد؛ این امر شبیه همان کاری است که در یک محیط فیزیکی درباره خدمات خطوط استیجاری رخ می‌دهد. پارامترهای کیفی‌ خدمات حتی المقدور (مانند دسترسی به اینترنت) خدمات ارتباطی سازمانی (مانند ERP) ارتباطات تقابلی‌  (آموزش از راه دور) ارتباطات همزمان (کنفرانس تصویری) حداقل دسترس‌پذیری شبکه‌ 5/99 درصد 999/99 درصد 999/99 درصد 999/99 درصد  حداکثر تأخیر --- 15 میلی ثانیه (در محیط شهری) 15ms(شهری) 90Ms(کشوری)  5Ms(کشوری)  90ms(کشوری) حداکثر نوسان تأخیر --- ---  1ms(شهری)  5ms(شهری)    1ms(شهری)  5Ms(کشوری) جدول 2- اهداف کیفی در انواع خدمات تجاری‌ کنترل کیفیت؛ رمز موفقیت یکی از مهم‌ترین خواسته‌های مشتریان تجاری و سازمانی خدمات ارتباطی، برقراری و کنترل کیفیت خدمات می‌باشد. بسیاری از شبکه‌های اترنت موجود تنها کیفیت را در سطوح اولیه فراهم می‌کنند. در صورتی که برای رقابت با سرویس‌های سنتی LL و ATM کیفیت باید در سطح بهتری فراهم شود. در گونه‌ای از مکانیسم‌های کنترل کیفیت، به خدمات حساس (برای مثال ارتباطات صوتی/ تصویری) اولویت انتقال داده می‌شود. یعنی از طریق ایجاد کلاس‌های خدمات‌ (CoS) در شبکه و تخصیص هر گروه از سرویس‌ها به یک کلاس خاص خدمات، نوعی اولویت‌دهی برای گروه خاصی از خدمات ایجاد می‌گردد. در این شرایط فراهم‌کننده در عمل قادر به تضمین کیفیت خدمات خاص یک شرکت در یک حد مطلوب نمی‌باشد؛ مگر آن‌که با در نظر گرفتن ظرفیت اضافی در شبکه امکان بروز تراکم - تحت هر شرایطی - را به صفر برساند. در مقابل کیفیت ضمانت شده موسوم به ‌(Hard QoS) به مکانیسم‌هایی نیاز دارد که منابع شبکه را به صورت پیشاپیش رزرو کنند. یعنی شبیه همان اتفاقی که در شبکه های ATM و TDM رخ می‌دهد. اترنت و حتی IP در اساس فاقد چنین مکانیسم‌هایی هستند. به همین منظور، به نوعی مکانیسم مکمل نیاز دارند که در حال حاضر بهترین آن‌ها MPLS می‌باشد. قابلیت اطمینان‌ کارکرد بدون توقف یکی از شرایط الزامی خدمات تجاری می‌باشد. اترنت به منظور رقابت، باید از مشخصاتی مشابه با قابلیت حفاظت و بازیابی (Protection&Restoration) شبکه‌های SDH برخوردار گردد، مکانیسم <مسیردهی مجدد سریع> یا Fast Re Route) FRR در MPLS)، کاندید‌ای مناسبی برای این جایگزینی محسوب می‌گردد. قابلیت گسترش این مکانیسم فوق‌العاده است و قادر به حفاظت و بازیابی ده‌ها هزار مسیر در کمتر از پنجاه میلی‌ثانیه می‌باشد. جدول 2 تفاوت نیازهای کیفی را میان سرویس‌های مختلف شبکه نشان می‌دهد. به عنوان یک توصیه کلی برای فراهم‌کنندگان خدمات، در گام اول باید از تجهیزات سوییچ/‌روتر سطح Carrier  استفاده شود. این گروه از تجهیزات دارای قابلیت‌های افزونه جهت مقابله با خرابی و خطا در شبکه می‌باشند. گام بعدی به‌کارگیری تکنیک‌های <مسیردهی بدون توقف> یا Non-Stop Routing) NSR) می‌باشد که به عناصر شبکه این اجازه را می‌دهد که در صورت بروز اختلالات موقت در بخشی از شبکه به کار خود ادامه دهند. ابزار تشخیص‌ کارکرد LSP Ping LSP Trace route خطاهای حوزه تبادل اطلاعات را در تونل‌های LSP) MPLSها) مشخص می‌نمایند. مسیر دقیق یک تونل را نشان می دهد.  Service Ping امکان آزمایش سراسری یک سرویس به منظور اطمینان از صحت عملکرد آن. VPLS MAC Ping VPLS MAC Trace route وجود اتصال را در هر یک از مسیرهای یک VPLS مشخص می‌نمایند.  IPVPN Ping IPVPN Trace route آزمایش صحت عملکرد مسیرهای IPVPN به ازای هر مقصد ممکن. تعیین مسیر دقیق تونل‌های IPVPN به ازای هر مقصد ممکن. Server mirroring کپی بسته‌های داده از هر مسیر دلخواه به هر مقصد در شبکه به منظور تشخیص مشکل. امکان بررسی وضعیت بسته ها حین عبور از شبکه.  جدول 3- ابزارهای OA&‌M در شبکه‌های مبتنی بر اترنت با MPLS  مدیریت و نظارت بر عملکرد OA&M اصطلاحی متشکل از سه کلمه عملیات ‌(Operation)، هدایت ‌(Administration) و نظارت ‌(Monitoring)  می‌باشد. این عبارت در برگیرنده مجموعه‌ای از امکاناتی است که به نحوه به‌کارگیری فناوری‌های مخابراتی مربوط می‌گردند و کلید کاهش هزینه‌های نگهداری ‌(OPEX) می‌باشند. جدول 3 خلاصه‌ای از ابزارهای تشخیصOA&M و کاربردهای هر یک را در محیط شبکه‌های اترنت نشان می دهد. برطبق تحقیقات مؤسسه معتبر RHK، (اکتبر 2005)، مهم‌ترین پارامترهای مورد توجه فراهم‌کنندگان خدمات ارتباط سازمانی مبتنی بر اترنت، سهولت تدارک سرویس و تحویل، نظارت و رفع مشکلات می‌باشد. تدارک سریع سرویس به افزایش سوددهی و کاهش هزینه‌های نگهداری منجر می‌گردد. به همین ترتیب تشخیص سریع معایب و رفع آن‌ها منجر به کاهش هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری می‌شود. سخن آخر شرکت‌ها و سازمان‌ها به منظور ارتقای بهره‌وری و ایجاد امکان اجرای کاربردهای پیچیده‌ای همچون مدیریت زنجیره تدارکات ‌(SCM)، برنامه‌ریزی منابع سازمانی ‌(ERP) و حمایت از مشتریان خود، به یک محیط ارتباطی یکپارچه در ابعاد گسترده (شهری، کشوری و بین المللی) وابسته می‌باشند که در حال حاضر بهترین گزینه فنی ایجاد آن، به‌کارگیری اترنت مبتنی بر MPLS به عنوان بستری برای انواع خدمات  IPVPN ،VPLS ،VLL) VPN) است.