Testy přenosu o kapacitě 100 Gbit/s se prováděly mezi uzly (PoP, Point of Presence) Praha a Hradec Králové, a to jak na přímé trase o délce 159 km, tak na trase přes Brno a Olomouc o celkové délce 631,5 km. Konkrétně byly použity CRS3-4S (s operačním systémem verze 4.2.1 IOS-XR EFT) a následující moduly rozhraní (PLIM, Physical Layer Interface Module): 100GE DWDM, 100GE a 10GE PLIM. Obě propojená místa byla připojena na vícesměrová chassis ONS15454 MSTP. Vlivy přenosu se ověřovaly na sousedních optických kanálech o kapacitě 40 Gbit/s. Pro ověření průběhu testování se použil generátor/analyzátor provozu 100GE SPT-3U od společnosti Spirent.

Průběh první fáze, testu sítě DWDM, prokázal bezchybný přenos optickým kanálem o kapacitě 100 Gbit/s, bez jakéhokoli nepříznivého ovlivnění sousedního 40Gbit/s kanálu. Ve druhé fázi se testovala celá síť CESNET2 a výsledky byly rovněž velmi uspokojivé: přenos byl bezchybný jak na optické úrovni (DWDM), tak na síťové úrovni (přenosu IP paketů).

Závěr testování je proto jednoznačný: optická síť CESNET2 je plně připravená pro nasazení přenosové technologie 100 Gbit/s. Prototyp modulu PLIM s rozhraními pro 100 Gbit/s DWDM pro hlavní směrovač sítě pracoval bez problémů a jeho implementace byla velmi snadná (plug-and-play). Díky těmto pozitivním výsledkům může již letos sdružení CESNET realizovat přechod na 100 Gbit/s v jádru své sítě CESNET2.  

Současná multigigabitová síť CESNET2

Česká národní síť pro výzkum a vzdělávání CESNET2 nabízí již řadu let přenosovou kapacitu 10 Gbit/s na optické infrastruktuře s využitím vlnového multiplexu (WDM, Wavelength Division Multiplex), kde několik vlnových délek paralelně podporuje signály o multigigabitové rychlosti, čímž se kapacita každého optického vlákna zmnohonásobuje. Paketová síť nad fyzickou optickou infrastrukturou pracuje na protokolu IP (IPoDWDM, Internet Protocol over Dense WDM), nicméně pracuje se již na hybridizaci sítě, tj. na poskytování vyhrazených optických cest (tzv. lambda služeb) přímo na optické infrastruktuře, aby ještě lépe vyhověla krajním požadavkům uživatelů na rychlost a odezvu náročných přenosů.

Samotná optická infrastruktura CESNET2 je postavena na pronajatých optických vláknech a optickém přenosovém systému Cisco ONS 15454 s topologií MSTP (MultiService Transport Platform), pro zvýšení spolehlivosti a úspornosti bez transpondérů, s 24 uzly DWDM a s technologií multiplexorů ROADM (Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexor) laditelných až pro 80 souběžných optických kanálů s odstupem 50 GHz. Jádro páteřní sítě tvoří nejvýkonnější páteřní směrovače Cisco CRS-1/16 a CRS-3/16, s rozhraními 10 Gigabit Ethernet a OC768 pro přenos IP paketů po DWDM. Typicky se v páteřní síti dosahuje přenosové kapacity 10-40 Gbit/s, ale vzhledem ke stále se zvyšujícímu objemu provozu i nárokům uživatelů sítě z řad výzkumníků je modernizace jádra sítě na 100 Gbit/s skutečně nezbytná.

Ověřování dalších technologií pro 100 Gbit/s

Letos provedené ověřování připravenosti sítě CESNET2 na přenosy o kapacitě 100 Gbit/s nebyly první. Přesně před rokem se realizovaly testy přenosového systému 100 Gbit/s v reálném provozu sítě CESNET2, bez jakéhokoli omezení poskytování běžných i náročných přenosových služeb. Tyto testy provedlo sdružení CESNET ve spolupráci se společností Alcatel-Lucent. V jejich rámci se prověřovaly karty přímo v systému DWDM s tzv. 10GE Muxpondery, které umožňují sdružit 10 dílčích spojů 10 Gigabit Ethernet, do jediného 100GE trunku.

Cílem důkladného testování produktů pro poskytování přenosových kapacit 100 Gbit/s v páteřní síti bylo nejen prověření připravenosti sítě CESNET2 na další výkonnostní skok na v současné době maximální přenosovou rychlost, ale rovněž vyzkoušení produktů od různých výrobců a ověření jejich vzájemné spolupráce nutné pro moderní heterogenní fyzickou infrastrukturu otevřenou dalšímu rozvoji. Různorodost síťových prvků od více dodavatelů (tzv. multivendor) nejen zvyšuje konkurenční prostředí na trhu špičkových síťových zařízení, ale především již žádného provozovatele neomezuje při rozvoji jeho sítě a nevystavuje jej závislosti na vývojových plánech jednoho výrobce. Pro optickou síťovou infrastrukturu národní sítě CESNET2 je podpora heterogenity nutnou podmínkou pro dosažení špičkových výkonů sítě a pro její neustálé udržování se na čele síťového rozvoje.

Letošní testy by nemohly proběhnout bez spolupráce několika komerčních partnerů. Poděkování patří zejména společnosti Cisco Systems za možnost realizovat testování a za zapůjčení karet PLIM 100GE DWDM a dalších potřebných zařízení. Další poděkování náleží Intercom Systems (Cisco partner) za spolupráci při přípravě a vlastním testování a firmě TR Instruments z Brna za půjčenou platformu Spirant.

Provedené testy potvrzují, že obavy provozovatelů ze složitější obsluhy a údržby heterogenního přenosového systému jsou neopodstatněné. CESNET jako předvoj síťového rozvoje je připraven nabídnout podrobné zkušenosti ze zkoušek zájemcům o spolupráci.

Další informace

Informace o připravenosti sítě CESNET2 na 100 Gbit/s a uskutečněném testování jsou předmětem prezentace CESNET2 100GE IPoDWDM EFT Tests vedoucího skupiny Optické sítě sdružení CESNET, ing. Václava Nováka, na nedávné konferenci WDM & Next Generation Optical Networking v Monaku.

Reportáž o akademické síti CESNET a testech technologií 100 Gbit/s byla 15. července 2012 součástí hlavní zpravodajské relace ČT Události.

 

Spirent  100GE generátor/analyzér