Beyond 100Gネットワークと フレキシブルレート適用の展望 児玉賢彦 ([email protected]) Consulting Systems Engineer APJ SP Routing Architecture team November 2014 Beyond 100Gネットワークに向けて フレキシブルレート適用の展望 まとめ © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 2 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 3 Beyond 100Gネットワーク 1. 400G IFの立ち上がり時期 2. 10G、40G、100G、400G、1Tのステップ 3. 伝送ネットワークとの新たな関係 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 4 1. 400G IFの立ち上がり時期 100G IFから学ぶと Dell’Oro High End Routing Interface Forecasts 60% 40% Other % 10GE % 20% 100GE % 0% 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 § ハイエンドルータにおいて2018年までに100G IFが26%を占める © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 5 2. 10G、40G、100G、400G、1Tのステップ OTN Rates OTNから学ぶと OTU ODU Marketing Rate True Signal (OTU) True Payload (OPU) 0 1.25G NA 1.238G/s 1 1 2.5G 2.666G/s 2.488G/s 2 2 10G 10.709G/s 9.953G/s 3 3 40G 43.018G/s 39.813G/s 4 4 100G 111.809G/s 104.794G/s ODUflex is also defined by G.709. Similar to Virtual Concatenation, but Flexは規定済み avoids differential delay problem and is managed as a single entity § ODU § OTU-5の検討とともにOTUCnの検討も進んでいる。(Cはローマ数字で100(Centum)) Cisco Confidential © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 16 | Understanding OTN | April 2010 All Rights Reserved © Alcatel-Lucent 2009 Internal Use Only 6 3. 伝送ネットワークとの新たな関係 これまでは Router/Switch Transponder/Muxponder 1G/2.5G/10G/40G/100G インターフェース § DWDM 10G/40G/100G DWDMインターフェース PacketノードIF：伝送ノードIFが1：1(Transponder)あるいはN：1(Muxponder)の関係 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 7 3. 伝送ネットワークとの新たな関係 Beyond100Gネットワークでは Router/Switch Transponder/Muxponder DWDM ： 100G/400G/1T インターフェース § 50G/100G/200G DWDMインターフェース PacketノードIF：伝送ノードIFが1：N、M：Nの新たな関係が発生 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 8 3. 伝送ネットワークとの新たな関係 400G/1T伝送ネットワーク § § 400G/1T伝送を行う変調方式は1通りではない (Flex Modulation) 現状、到達性と周波数利用効率はトレードオフの関係 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 9 Flex SpectrumとSuperchannel Nyquist Superchannel : 複数のキャリアを1つのChannelとして伝送。周波数利用効 率の向上。周波数ステップはG.694.1で定義済みの12.5GHzステップを利用。 50Ghz 50Ghz 50Ghz 50Ghz 従来 100G PM-QPSK 既存ROADM © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 50Ghz 50Ghz 50Ghz 50Ghz 波長シェイピング Nyquistフィルタリング 既存ROADM 50Ghz 50Ghz 50Ghz 50Ghz Flex Spectrum Nyquist superchannel フレックスROADM Cisco Confidential 10 400G/1Tbps時代のネットワーク構成例 Transponder/Muxponder Router/Switch DWDM Superchannels 2x50G 2x200G ： ??? © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Flex Modulation 50G/ 100G/200G DWDM インターフェース Flex Spectrum フレキシブル nx12.5Ghz チャネル Cisco Confidential 11 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 12 フレキシブルレート：FlexMAC/MACFlex/FlexEthernet フレキシブルレート機能(以下、FlexEthernet)は以下を目的/目標としています： • Router IFのデータレートを伝送レイヤのパフォーマンスに適応させる。複数波長上での伝送を実現 させる。 • 標準化団体で現在規定されている(これから規定される予定の)階梯にないデータレートにLAGを利 用することなく柔軟に適応させる。(25G/50Gの粒度) • ヒットレスな再設定、データレートの再構築 MAC$ FlexEthernet MacFlex! Reconcilia-on$ CGMII$ 100Gb/s$Media$Independent$Interface$ PCS$ 20$Virtual$ Lanes$ PMA$ 10/4$Phy.$ Lanes! PMD$ MDI$ © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Physical$Coding$Sub$Layer$ 5Gb/s$Granularity$ Physical$Coding$Sub$Layer$(20:10$/$10:4)$ CAUI$–$100Gb/s$ALachment$Unit$Interface$(10.3Gb/s$per$Lane)$ Physical$Media$Dependent$ Media$Dependent$Interface$ Op-cal$Medium$ Cisco Confidential 13 FlexEthernet実装に向けた取り組み • • • • NPUの高速化にあわせてサポート帯域を柔軟に変更できないかと考え提案 • NPU/DSPの高速化と広帯域IF開発のギャップ CAUI/XLAUIのVLスキームを再利用 • 複数の物理IF上でシングルパイプとしての転送を可能に CAUIのレーンアラインメントマーカーをFlexEthernet向けに再定義 別々のDWDM波長上でVL転送を実現するためのDeskew機能の改善 Data Lane Scrambler MACFlex Flex MAC AM AMinsertion insertion BIP insertion Flex MAC AM MACFlex AM insertion insertion BIP insertion . . . Flex MAC AM MACFlex AMinsertion insertion © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. . . . BIP insertion Physical Lane Multiplexer . . . Physical Lane Multiplexer Cisco Confidential 14 フレキシブルレート適用例 • Loss of a sub carrier – 例：400G IFを4x100GのSuperchannelで 伝送していたが、あるサブキャリアが障害発 生した場合への適用 4x100G X 300G 200G • 増速を検討する際のオプションとしてCost 400G 100G -> Target 400G? vs BW vs Performanceの最適化 – 100Gを増速する際、400Gへではなく200G の適用が可能に(LAG不要) © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 15 フレキシブルレート適用例 • Restoration – 400G -> 200G 400G ファイバー障害が発生し、DWDMレイヤー でのRestorationが開始したが、OpticalImpairmentなどの理由により、障害前と同 じ帯域を確保できない場合への適用 • Spectrum Defragmentation – 単独キャリアおよびSuperchannelの周波数 帯を効率的に寄せることで周波数帯域全体 の利用効率を最適化 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 200G 400G -> 600G Cisco Confidential 16 WSON Restorationとは -可用性、耐障害性の向上にむけて WSON Dynamic Optical Restoration Client Client Router/Switch Router/Switch 伝送装置 障害発生 DWDM装置のWSON機能により新しいDWDMサーキットパスの検証 (必要に応じて) DWDMラムダの変更を実施 DWDM装置による新しいパスへのOmni-directionalラムダスイッチ 既設クライアントIFおよびDWDM IFでの早急なサービス疎通回復。(現地に赴く必要なし) © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 17 Restoration時の適用 2X200G 1x100G © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 1x100G Cisco Confidential 18 Restoration時の適用 2X200G 1x100G © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 1x100G Cisco Confidential 19 Restoration時の適用 2X100G 1x100G 1x100G • 例：迂回経路では2x200Gの到達性を確保できず、また4x100Gで転送するためのTransponder 機能が存在していない場合においても冗長系の回復(Restoration)を実現 • Router側においてはFlexEthernet機能により200G化 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 20 移動後、開放 Spectrum Defragmentation 例：増速したいが利用可能な周波数幅がない場合 C-Band 750G 200G 200G 200G 750G 400G 200G 500G 1000G 200G 200G © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 500G 400G 200G 100G 1000G 500G 400G 500Gを 750Gに増 速したい 動かしましょう 合計周波数幅の余力 はあるが連続でない 限られた周波数帯域を最大限有効活用 Cisco Confidential 21 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Confidential 22 400G/1Tbps時代はPacket機能と伝送機能がさらに近い存在に Beyond100Gネットワーク全体でのリソースの有効活用およびフレキシビリティの向上を目指す Transponder/Muxponder Router/Switch DWDM Superchannels 2x50G 2x200G ： Flex Ethernet フレキシブル nx25G インターコネクト © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Flex Modulation 50G/ 100G/200G DWDM インターフェース Flex Spectrum フレキシブル nx12.5Ghz チャネル Cisco Confidential 23 Thank you.
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