Борис ЧерваковТехнический консультантbchervak@cisco.com

Обзор и новые возможности архитектуры Cisco nLight. Платформа NCS 2000

01.12.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

А куда делся ONS?

ONS 15454 MSTP или NCS 2000

Single Module ROADM(s)R9.1 - Q4 2009

Enhanced Ethernet XponderR9.0 – Q1 2009

OTU2 TransponderR 9.0 – Q1 2009AnyRate Xponder

R 9.4 – Q4 2011

80ch, 8-Degree WXCR9.2 – Q1 2010

40G CoherentR9.2.1 – Q1 2011

Co-Propagating RamanR 9.3 – Q3 2011

R9.2 – Q1 2010

96 Channel MAL-less EDFA’sR 9.4 – Q4 201115216 Edge OADMs

R9.2 – Q1 2010

100GR 9.6 – Q2 2012

WSON IntelligenceR9.4 – Q4 2011

15454 M6 & M2 ChassisTNC & TSC Processors

R10 – Q1 2014

NCS 2006 & NCS 2002 ChassisTNC & TSC Processors

Переход от MSTP к NCS

Переход осуществляется посредством замены программного обеспечения Полная совместимость основных сервисных модулей Совместимость на сетевом уровне Единое управление

ONS 15454 MSTP NCS 2000

Сервис NCS поверх MSTP Сервис с NCS до MSTP

Гибридная сеть NCS и MSTP Единое управление через CTC

NCS2K MSTP

Совместное использование NCS и MSTP

Обзор Cisco nLight и Network Convergence System (NCS)

Гибкость, Конвергенция, Масштабируемость

Аппаратное совмещение

функционала

Логическое объединение функционала

Единое многоуровневое

управление

Гибкость, Конвергенция, МасштабируемостьПлотность и

производительность IP-портов

Плотность и эффективность

оптических портов

Программно-перенастраиваемый

DWDM транспорт

Высокоскоростная обработка пакетов

Недорогой оптический или

медный бекплейн

Единое логическое устройство

nVЕдиное сетевое управления

Cisco PRIME™

Выравнивание скоростей и коммутация

Адаптивные мультискоростные

DWDM интерфейсыnLight Silicon

Colorless-Omni-Flex nLight ROADM

Автоматизация nLight

Control Plane

Эффективная агрегация

низкоскоростных интерфейсов

NCS 2000Гибкий и программируемый

транспорт

NCS 6000Большая пакетная

производительность

NCS 4000Плотность и эффективность

использования оптики

Эффективное использование инфраструктурыПростота эксплуатацииАдаптация к различным технологическим цикламОбмен информацией между уровнями сетиЕдиное управление

Cisco Network Convergence System (NCS)

Семейство Network Convergence System (NCS)NCS 6000

NCS 4000

NCS 2000

Магистральный маршрутизатор с высокой плотностью 100 Гбит/с

интерфейсов

Производительность до 1Тбит/с на слот, с расширением до 5 Тбит/c

Поддержка мульти-шасси

OTN + Ethernet/MPLS + WDM

Производительность до 200Гбит/с на слот, с расширением до 500

Гбит/с

Поддержка мульти-шасси

Flex Spectrum, Omni-Directional, Colorless, Contentionless

ROADMПроизводительность до

200Гбит/с на слот

GMPLS/WSON

Магистральный маршрутизатор Агрегация и транспорт Интеллектуальный DWDM

nLightSilicon

nLightROADM

nLightControl Plane

Конвергенция, Гибкость, Масштабируемость

Архитектура Cisco nLight

100G и далее…Различные модуляцииПроизводительность

Обмен информациейАвтоматизация и

оптимизацияПрограммируемость

Полная гибкостьОтсутствие ручных

настроекМасштабируемость

Новое семейство продуктов построенное с учетом требований по программируемости и конвергенции

Высокая масштабируемость, обеспечивающая 10 — 15 лет жизненного цикла для оборудования

Межуровневое взаимодействие для управления и передачи данных значительное снижение капитальных и операционных затрат

NCS 4000Сервисы TDM, Ethernet/IP/MPLS и OTN/DWDM на единой конвергентной платформе

NCS 2000Полностью программируемый, не требующий ручного вмешательства, оптический уровень

Совместимость с ONS 15454 MSTP

Транспорт нового поколения

Обзор платформы NCS 2000

Инновации и функционал Cisco nLight

Конвергенция Гибкость Масштабируемость

Network Convergence System 2000

Гибкость

Конвергенция

Масштабируемость

Network Convergence System 2000

• Предоставление сервисов по требованию

• Автоматическая конфигурация с помощью SDN

• Динамическая оптимизация ресурсов сети

• Уменьшение количества сетевых уровней и элементов

• Обмен информацией между уровнями

• Коммутация и грумминг L0 / L1 / L2 / L3

• Транспорт для Internet of Everything

• Адаптация интерфейсов полоса/дальность

• Увеличение каналов, скоростей, плотности портов

Компоненты NCS 2000

Общие компонентыШасси, блоки питанияВентиляторыМодули управления

Layer 0ROADMОптические усилители

Layer 1+ТранспондерыМукспондерыКросспондеры

Шасси NCS 2000

NCS 20022 RU2 сервисный слота1 модуль управленияAC или DC питание200G+ на слот

NCS 20066 RU6 сервисный слотов2 модуля управленияРезервируемое AC или DC200G+ на слот

NCS 201514 RU15 сервисных слотов2 модуля управленияРезервируемое AC или DCFCS – середина 2015 года

Cisco nLight ROADM

Функционал nLight ROADM

Перестраиваемый лазер

Colorless

Перестраиваемый приемник

Omni-Directional

Contentionless Flex Spectrum

WSONWavelength Switched Optical Network

Полный контроль через программное обеспечение, без необходимости ручных перекроссировок

Гибкость ничто без «умной» подсистемы управления, способной найти и установить подходящий маршрут через оптическую сеть

Комбинация механизмов GMPLS и протокола WSON, позволяет включать оптические сервисы, учитывающего требования оптических интерфейсов и DWDM характеристики сети

Использование протокола GMPLS-UNI позволяет вышестоящим уровням автоматически запрашивать включение сервисов на оптическом уровне сети

Распределенное вычисление топологии обеспечивает скорость реакции и отказоустойчивость

WSON

Интегрированный интеллект

Интеллектуальная плоскость управления

Архитектура ROADM предыдущего поколения• Один WSS для добавления (Mux) каналов

на каждом из направлений

• Все входящие с направления каналы передаются на все другие направления и на локальный вывод (Drop)

• Mux WSS блокирует каналы, которые не должны передаваться в этом направлении

• Внедрение Omni-directional и Colorlessтребует большего количества портов и направлений

• С ростом количества направлений становиться сложнее решать вопрос с изоляцией каналов

• Увеличиваются потери в полносвязнойпатч-панели

WSS‘Select’

WSS

‘Sel

ect’

WSS

‘Select’

Полносвязнаяпатч-панель

Drop

DropD

egre

e A

Degree B

Degree C

“Broadcast & Select”

Add

Add

Архитектура nLight ROADM• Добавлен второй модуль WSS, отвечающий за

демультиплексирование (Demux) каналов на входном порту каждого направления

• Demux WSS «направляет» (Route) любую комбинацию длин волн с порта COM-RX на любой Express порт

• Mux WSS «выбирает» (Select) любую комбинацию длин волн со своих Express портов и передает их в порт COM-TX

• Каналы изолируются на входе и выходе, что повышает оптические характеристики

• Отсутствие пассивного сплитера уменьшает вносимые потери (IL)

• Позволяет внедрять Omni-Directional и Colorlessузлы с большим количеством портов/направлений

Add Drop

Полносвязнаяпатч-панель

WSS‘Select’

WSS‘Route’

WSS

‘Sel

ect’

WSS

‘Rou

te’ W

SS‘Select’

WSS

‘Route’

Deg

ree

A

Degree B

Degree C

“Route & Select”

Детали работы «Route & Select»

Route& Demux

Select& Mux

Любая комбинация неповторяющихся длин волн на любой порт

Любая комбинация длин волн на каждом из портов

96 каналов

96 каналов

Направление X

nLight ROADM – больше каналов, больше направлений

Увеличение каналов в C-Band Увеличение оптических направлений

50 GHz ITU Grid

• 80 96 длин волн• 20% больше емкость

Новые каналы Новые каналы

• Более полносвязные (Mesh) топологии • Большее количество портов для

построения Colorless и Omni-directional

50ГГц ROADM

Функционал nLight Flex Spectrum DWDM

Ch1 Ch2 Ch3 Ch4

50ГГц

Ch1 Ch2 Ch4

50ГГц 50ГГц

TX1 TX2 TX3 TX4

Обычная 50ГГц DWDM системаnLight FlexSpectrum DWDM

λ

nLight Silicon DSP

Ограничение спектра каналов

nLight Flex SpectrumROADM

Формирование суперканала

Ch3

Формирование суперканала

Когерентныйприемник

Передатчикс фильтром Найквиста

100G(1)

100G(2)

100G(3)

100G(4)400G Суперканал

(100G QPSK поднесущие)

Flex Spectrum ROADM

&Splitter

Drop

Flex Spectrum ROADM

&Coupler

Add

100G(1)

100G(2)

100G(3)

100G(4)

Увеличение ёмкости системы DWDM

05

1015202530

0,8

9,6

19 - 22

24 - 28

Ёмкость на пару волокон

100G96 λ

>200G96 λ

>200GFlex Spectrumдо 150 λ

Тера

бит

в се

кунд

у

10G80 λ

Архитектура узла nLight ROADM

Mesh

Add/Drop

16-WXC-FS 16-WXC-FS 16-WXC-FS 16-WXC-FS

Направление 1 Направление 2 Направление 3 Направление N

EDRA или MAL-less усилители

ROADM

Пассивная модульная патч-панель

Пассивная модульная патч-панель

Транспондеры и/или IPoDWDM

Усилители Усилители Усилители Усилители

Логическая схема узла nLight ROADM

Усил

ител

и

16-W

XC-F

S

16-WXC-FS

Усилители

16-WXC

-FS

Усилители

CCOFS ADD/DROP

Пассивная патч-панель для снижения количества кроссировок

Пассивная патч-панель

Когерентное детектирование на Drop для упрощения и повышения гибкости узла

Порты 16-WXC-FS могут быть использованы для подключения оптических направлений или локального Add/Drop

EDRA: новое поколение усилителейEDRA – Erbium Doped Raman Amplifier. Модуль с интегрированными EDFA и Рамановскимусилителями позволяет получить оптимальные оптические характеристики и масштабируемость сетиЧетыре типа модулей: • с встроенными Pre и Booster EDFA (EDRA-2), усиление 26дБ и 35дБ, для

использования на узлах с ROADM• только с Pre EDFA (EDRA-1), усиление 26дБ и 35дБ, для использования на узлах

промежуточного усиления

MPO для OCM/CD/OTDR

E2000 PS PC LINE-RX

2x LC для 16-WXC

2x LC для OSC

1x LC для LINE-TX

16-WXC-FS Mechanical Details

16 дуплекс портов8-fiber MPO Express & Add/Drop

UPG COM (Trunk)

Основа для построения гибкого DWDM уровняFlex Spectrum ROADM с шагом 12,5 ГГц или поддержкой 96-ти 50ГГц каналовСостоит из двух основных функциональных блоков:

Однонаправленный 1 x 16 WXC демультиплексор Однонаправленный 16 x 1 WXC мультиплексор

16 портов для терминации оптических направлений или подключения Add/DropВозможность расширения до 32 портовOptical Channel Monitor (OCM) для контроля мощности по каждому из каналов

Пассивная модульная патч-панель

• 16 портов на ROADM позволяют создать Mesh-узел c M оптическими направлениями и N портами для подключения локального ввода/вывода (где M+N=17)

• Для транзитных каналов, порт ROADM для каждого оптического направления должен быть подключен к порту ROADM’ов всех других направлений

• Omni-directional ввод/вывод требует чтобы N портов локального ввода/вывода были подключены к М оптическим направлениям

• Необходима полносвязная инфраструктура, которая обеспечить прямые оптические соединения между всеми мультиплексорами на узле

16x ROADM + Add/Drop

16x

RO

ADM

Патч-панель

Full Mesh = n*(n-1) портов (n=17)272 дуплех (TX/RX) порта!

Модульное решение – оптимальный подход!

Пассивная расширяемая патч-панель• Каждый 16-WXC-FS имеет 32 физических подключения (16x TX и 16x RX)• Большое количество портов гарантирует гибкость и хорошую масштабируемость решения в

будущем • Расширяемая патч-панель предназначена для соединения оптических компонентов узла друг с

другом и позволяет значительно снизить количество физических кроссировок между ними, облегчая инсталляцию и дальнейшую эксплуатацию оборудования, повышая надежность

• Использование MPO разъемов так же способствует уменьшению внутриузловых соединений • Модульная унифицированная конструкция позволяет расширять функционал различными

пассивными компонентами, по мере необходимости• Все пассивные элементы оснащены USB портами для сбора инвентарной информации, а также

для подачи эл. питания для работы встроенных фотодетекторов

5 Degree Mesh

Пассивная модульная патч-панель

Пять различных модулей для организации Mesh или Add/Drop подключенийДо четырех модулей в одно шасси (1RU)До 16-ти оптических направлений с шагом 4 направленияПоддержка большого количества Colorless и Omni-directional портовПассивное исполнение = максимальная надежностьВстроенные фотодетекторы для контроля оптической мощности

4 Degree Upgrade 4x4 Colorless A/D 16x1 Colorless A/D MPO LC Adapter

Схема узла nLight ROADM

A1 B1 C1 D1 D2 E2 F2 G2B2A2 C2

E1 F1 G1 H1

MF-DEG-5 MF-DEG-5

AD2AD1

H2A1 B1 C1 D1

MF-DEG-5

AD1

4x Mesh + Add/Drop + 4 направления

Cisco nLight Silicon

Инновации nLight Silicon

40G

100G200G

Cisco CPAK

Эволюция DSP

Технология CMOS Photonics

70% снижение размеров и эл. потребления по сравнению с CFP и 20/40% по сравнению с CFP2

Соответствие стандартам IEEE и ITU-T

10G cервисные карты для NCS 2000 SDH мультиплексорШифрованиеТранспондер L2 коммутаторМукспондер

100G+ сервисные карты для NCS 2000

100G WDM Line Card – CXP клиент

100G WDM Line Card – CPAK клиент

100G/200G WDM Line Card – CPAK клиент

100G когерентные транспондеры

Программная настройка режима работы

Metro и LH версии карт

Расстояния до 3000 км с EDFA и до 4800 км с Рамановскими усилителями

IEEE стандартные LR-4 и SR-10 клиенты

6x 100G транспондеров в 6RU4,2 Терабита на стойку

CXP клиент

CPAK клиент

200G когерентный транспондер

Программный выбор формата модуляции: 100G QPSK 200G 16-QAM 50G BPSK*

Поддержка LR4 и SR10 CPAK Совместная работа с мультисервисными 10x10G и 10G/40G клиентскими картами Поддержка HD-FEC и SD-FECЭлектронное ограничение спектра передаваемого сигнала для формирования суперканалов (фильтр Найквеста)

Форматы модуляции – Дальность vs Ёмкость

BPSK 28 GBaud 56 Gbps 50 Gbps 10,000 km

QPSK 32 GBaud 112 Gbps 100 Gbps 6,800 km

16-QAM 35 GBaud 224 Gbps 200 Gbps 1200 km

16-QAM 40 GBaud 280 Gbps 250 Gbps 1000 km

Modulation Baud Rate Line Rate Payload Rate Distance

Режимы работы 100G+ карты

100G/200G транк 100G Транспондер 100G/200G Регенератор

Cha

ssis

Bac

kpla

ne

Cha

ssis

B

ackp

lane

100Gклиентская

карта

100G/200G мультисервисный клиентские карты

10 x SFP+ Client Card

2 x CFP Client Card

Multi-Rate Client Card

10G/40G мультисервисная карта агрегации

10G, 40G и 100G клиентский модуль2x 10G SFP+, 2x 40G QSFP+ и 1x 100G CPAK портыТрафик 10G & 40G клиентов агрегируется и передается через бэкплейн

или через 100G CPAK портКарта может взаимодействовать со 100G или 200G транковой картойАгрегированный клиентский сигнал может быть зашифрован

Multi-Rate Line Card

Nx10GNx40G100G

клиенты100/200G

WDM Line Card

Зашифрованный канал

Режимы работы 100G мукспондера

10x10G-LC

10G SFP+ Chassis

Backplane

100GDWDM

10G 100G Muxponding 40G 100G Muxponding 10G/40G 100G Muxponding

100G CPAK LC Multi-Rate Client Card

100GDWDM

100G SR-10 CPAK+

2x40G SR-4Breakout Cable

Chassis

Backplane

100GDWDM

40G QSFP+

10G SFP+

10G SFP+

Chassis

Backplane

Chassis

Backplane

Режимы работы 200G мукспондера

10GSFP+

Chassis

Backplane

10G/40G/100G 200G

10x10G clientMulti-Rate Client200G Line Card CPAK

100GCPAK

200GDWDM

100GCPAK

40GQSFP

Различные комбинации карт:

10GSFP+

Заключение

NCS 2000 Architectural Convergence

Единая платформа длядоступа, агрегации и ядра DWDM сети

Мультишасси и межплатформенноемасштабирование и единое управление

• Снижает количество регенераций• Единое управление сервисами• Единая аппаратная база

• Построение сети любого размера• Простое наращивание ёмкости• Унифицированное управление

NCS 2006Multi-Shelf

NCS 4016 + NCS 2006Unified Network Element

NCS 6008 + NCS 2006nV Optical Satellite

CiscoRu Cisco CiscoRussia

Ждем ваших сообщений с хештегом#CiscoConnectRu

Пожалуйста, используйте код для оценки доклада9664Ваше мнение очень важно для нас.

Спасибо

Contacts:Name: Борис ЧерваковPhone: +7 985 6436485E-mail: bchervak@cisco.com

01.12.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.