Metro-Routing anders gedacht – drei Praxisbeispiele für den Einsatz von WaveRouter
As you hopefully heard, Ciena recently unveiled WaveRouterTM, a reimagined routing platform architecture for the converged metro and a true breakthrough from legacy routing architectures. WaveRouter brings together the latest in IP and optical technology innovation with advanced multi-layer coordinated control to substantially drive down the cost of networking while reducing carbon footprint.
As demand in metro networks increases, you need a more scalable solution that allows your network to flex but also works within the controlled environmental constraints of your operating facilities. However, current metro deployment options, like ortho-direct chassis, spine-leaf, or Distributed Disaggregated Chassis (DDC), often lack the ability to adapt to legacy telco offices and existing dynamics.
WaveRouter’s modern distributed housing and footprint-efficient designs dramatically improve thermal flexibility to address space and power constraints. It offers the flexibility to deploy your metro router in non-adjacent racks and rows, and allows for front-to-back air-cooling efficiency, helping to overcome some of the most common and challenging office thermal limitations.
You asked for a different way to build a converged metro network. We heard you. With WaveRouter's unique, industry-first platform architecture, you will be able to break free from legacy constraints to converge your IP and Optical layers in the metro with ultimate operational simplicity, future-proof scale, and improved sustainability.
But what does this really mean for your network? I’m excited to discuss the possibilities WaveRouter is creating for metro architectures with three different network scenarios.
Beispiel 1: Mobilfunknetzbetreiber
Betrachten wir zunächst einen landesweit tätigen Mobilfunknetzbetreiber (Mobile Network Operator, MNO). MNOs bieten ihre Dienste direkt an und verfügen über resiliente landesweite Netze für die Bereitstellung von 4G-LTE- und 5G-Services. Mehrere Metro-Netze werden mithilfe von Dense Wave-Division Multiplexing (DWDM)-Glasfaserverbindungen miteinander verbunden. Diese dienen zum Anschluss von Optical Transport Network (OTN) Cross-Connects an leistungsstarke Transponder. Der OTN-Cross-Connect ermöglicht unabhängig vom jeweiligen Client (Ethernet, SANs, digitale Videos usw.) die Übertragung und das Multiplexing von digitalen Signalen jeder Art. In diesem Fall handelt es sich bei den Clients um IP-MPLS Label Switch Router (LSR) und Label Edge Router (LER).
Als landesweit tätiger MNO muss der Betreiber ein hohes Maß an Resilienz im Netz sicherstellen. Gleichzeitig möchte er seine IP- und Optik-Netze konvergieren. Das konvergierte Netz muss dabei für die Wiederherstellung optischer Verbindungen auch eine photonische optische Control Plane bereitstellen, die ebenso resilient wie die bestehende Control Plane sein muss.
In diesem Fall ist die Nutzung einer optischen OTN Control Plane für den Business Case von entscheidender Bedeutung, da OTN Schutz vor Ausfällen der IP Control Plane bietet. Aufgrund häufiger Glasfaserunterbrechungen im Netz wird die OTN Control Plane aus Gründen der Resilienz benötigt. Darüber hinaus ist im konvergierten Netz eine Segment Routing (SR) Control Plane erforderlich. Ein solcher Multi-Layer-Ansatz bietet Resilienz und Garantien für den IP-Layer, der wiederum ein Client des OTN-Layers ist. Physische Layer-Störungen werden vom OTN-Layer adressiert, ohne dass sich dies auf den IP-Layer und die davon abhängigen Services auswirkt. Dies gewährleistet die Einhaltung von SLAs. Außerdem muss der IP-Layer nach Glasfaserunterbrechungen nicht jedes Mal aufwendig neu optimiert werden.
Ein einfacher Ansatz für die Steuerschicht mit einer gemeinsamen IP- und Optik-Topologie und die Integration eines kohärenten Steckelements in einen vorhandenen Router wäre lediglich eine Notlösung, bei der das Netz und die abhängigen Services anfällig gegenüber Glasfaserunterbrechungen blieben. Das ist ineffizient und erfordert eine ständige Neuoptimierung, was den Wartungsaufwand und die Kosten in die Höhe treibt. Ein Multi-Layer-Ansatz ist mit Sicherheit effizienter, allerdings müssen hier mehrere Geräte vorgehalten werden, was Redundanzen und Kosten erzeugt. Wie wäre es also, wenn Sie mit nur einem Gerät von einem koordinierten Multi-Layer-Ansatz profitieren könnten?
Genau hier stellt WaveRouter von Ciena andere Router in den Schatten, die primär für die Aggregation und das Routing von Paketen konzipiert sind. Im Gegensatz zu anderen auf dem Markt verfügbaren Routern erzeugt WaveRouter einen OTN-ähnlichen Layer mit hoher Resilienz, der die Bandbreitenbereitstellung und Verfügbarkeit für den IP-Layer gewährleistet. Diese Funktion kann wiederum spezifischen Ports und Subports zugewiesen werden. Dank dieses hohen Grads an Flexibilität ermöglicht WaveRouter auf nur einer Plattform sowohl Multi-Layer-Funktionen als auch traditionelles IP-Routing.
Anders als andere Metro-Routing-Plattformen ist WaveRouter dank seiner gleich in mehrere Richtungen flexiblen konvergierten Architektur optimal für eine Skalierung und Weiterentwicklung aufgestellt, sei es nun beim Routing, bei der Optik oder beim Computing. Die Konfigurationen in Bezug auf die Switching-Kapazität reichen von 6 Tbit/s bis hin zu 48 Tbit/s und 192 Tbit/s in Schritten von 6 Tbit/s.
WaveRouter kann eine umfassende Reihe von Plugs und Submodulen unterstützen, ohne dass es dabei zu einer Unterauslastung der Chipset- oder Fabric-Kapazität kommt. Zu diesen Komponenten gehören beispielsweise kohärente WaveLogicTM 5 Nano-Steckelemente, leistungsoptimierte kohärente WaveLogic 5 Extreme-Submodule und die kürzlich angekündigte WaveLogic 6 Familie. All diese Merkmale und Funktionen sorgen für eine äußerst hohe Flexibilität der WaveRouter-Plattform und gewährleisten eine ebenso flexible Skalierung für maximale Zukunftssicherheit.
Beispiel 2: Internationaler Wholesaler
Betreiber auf Vorleistungsebene, sogenannte Wholesale Operator, stellen eine gemeinsam genutzte Kommunikationsinfrastruktur zur Verfügung und sorgen für die Verbindung von Rechenzentren, Zugangsknoten (Points of Presence, PoP), Vermittlungsstellen (Central Offices, COs) und direkt an das Glasfasernetz angeschlossenen Gebäuden.
Schauen wir uns nun als zweiten Anwendungsfall einen internationalen Wholesaler an. Internationale Wholesaler sorgen für die Konnektivität von globalen Wholesale- und Unternehmenskunden und unterstützen sie bei der Realisierung umfassender Geschäftsmöglichkeiten. Ihre Aufgabe ist die weltweite Verbindung regionaler und nationaler Netze mit einer gemeinsam genutzten Kommunikationsinfrastruktur. Um dieser Aufgabe gerecht zu werden und die wachsende Bandbreitennachfrage erfüllen zu können, ist eine flexible modulare Lösung unerlässlich.
In diesem Szenario möchte der Wholesaler im Wesentlichen unterschiedliche Netzwerk-Layer konsolidieren, den Multi-Layer-Betrieb vereinfachen und den Energieverbrauch des Netzes senken. Die Folge? Dynamische Skalierbarkeit und mehr Nachhaltigkeit. Um dies zu erreichen, können im konvergierten IP/Optik-System Layer zusammengelegt werden. Dafür ist allerdings mehr erforderlich, als einfach nur ein kohärentes Steckelement in einen Router zu stecken. Vielmehr wird ein ganzheitlicher Ansatz für das Coherent Routing benötigt.
Für Langstreckennetze oder Netze, die wirklich große Entfernungen überbrücken müssen, sind kohärente Optik-Steckelemente nicht ausreichend. Das gilt selbst für CFP2-DCO- und neue TX SQFP-DD-Steckelemente. Man benötigt wirklich leistungsstarke Optikkomponenten. Bisher gab es in Metro-Routern keine integrierte Hochleistungsoptik – bis WaveRouter auf den Markt kam.
Wie bereits im vorherigen Anwendungsfall beschrieben wurde, kann WaveRouter eine ganze Reihe von Steckelementen und Submodulen unterstützen, ohne dass es zu einer Unterauslastung der Chipset- oder Fabric-Kapazität kommt.
Für eine Lösung ohne Backplane, ohne Kompromisse bei den Slots und ohne Unterauslastung der Kapazität beinhaltet WaveRouter eine einzigartige erweiterbare Router-Switch-Fabric, mit der Hardware-Upgrades ohne Performance-Verluste während des laufenden Betriebs durchgeführt werden können. Der Wholesaler kann das Netz so nach und nach skalieren, während er wächst, ohne bereits im Vorfeld Entscheidungen über die Implementierung von Kapazität treffen zu müssen. Es ist ein Ansatz nach dem Baukastenprinzip, mit dem die Betreiber ihre Ports, die Switching-Kapazität und die verwendeten kohärenten Optikelemente im Einklang mit den wachsenden Kapazitätsanforderungen ausbauen können.
Da WaveRouter flexibel in bereits vorhandene Netze integriert werden kann, lässt sich das bestehende Netz problemlos weiterentwickeln, bis der vereinfachte und konvergierte Endzustand erreicht ist.
Das Baukasten-Design, mit dem Sie bedarfsgesteuert zusätzliche Kapazität hinzufügen können, ist jedoch nicht der einzige Vorteil von WaveRouter. Sie profitieren auch von branchenweit führender kohärenter Optik. WaveRouter unterstützt mit halber Rack-Größe (bis zu 21 HE) die vollständige Belegung mit platzbedarfsoptimierten sowie leistungsstarken kohärenten Optikelementen, die eine Übertragung mit 800 Gbit/s pro Wellenlänge und mehr ermöglichen. Mit der in WaveRouter optimierten integrierten Optik genießen Sie die Vorteile der neuesten kohärenten Innovationen, ohne ein massives Upgrade Ihrer Metro-Plattform durchführen zu müssen.
Beispiel 3: Managed Service Provider
Managed Service Provider (MSPs) sind für viele Unternehmen eine wichtige Stütze und stellen grundlegende IT-Infrastrukturressourcen zur Verfügung. Aufgrund der komplexen IT-Infrastruktur, dem Übergang hin zur Cloud und als Folge von Sicherheitsrisiken ist der Metro-Bereich wortwörtlich wie auch auf physischer Ebene inzwischen zu einem Konvergenz-Hotspot geworden.
Die Entwicklung hin zu einem konvergierten Metro-Bereich erfordert eine entsprechende Gebäudeauslegung sowie Wärme- und Kühlkapazitäten für die MSPs. Wenn Sie die Einführung eines konvergierten IP/Optik-Systems planen, können Sie zwar ein einzelnes Rack dicht belegen, müssen dann aber möglicherweise vier benachbarte Racks leer lassen. Oder Sie müssen den Fußboden verstärken, da das Gebäude hundert Jahre alt ist.
Bestehende unflexible Metro-Router haben allesamt Schwachstellen. Eine davon ist die Dichte. Dies gilt besonders dann, wenn eine vollständige Belegung mit kohärenten 400G- und 800G-Optikelementen angestrebt wird. Wie bereits zuvor angemerkt, unterstützen bestehende Router keine leistungsstarken kohärenten Optikelemente. Aufgrund von Einschränkungen beim Wärmemanagement und der Kühlung möchte ein MSP den Router möglicherweise räumlich stärker ausdehnen, was mit bestehenden Routern nicht möglich ist.
Die Unterstützung von Steckelementen für volle Belegung sowie von leistungsstarken kohärenten Optikelementen durch WaveRouter ist neben der flexiblen Implementierung in benachbarten oder auch nicht benachbarten Racks und Reihen (über bis zu 20 Meter) ein absolutes Novum. WaveRouter verfügt über größer dimensionierte Lüfter für die Kühlung der Komponenten. Außerdem wird hier anders als bei bestehenden Routern keine erwärmte Luft über die Fabric-Komponenten geführt, wodurch sich ein effizienterer Luftstrom und eine optimierte Wärmelast ergeben. Die Folge? Provider können ihre Nachhaltigkeitsziele ohne Flexibilitäts- und Leistungseinbußen umsetzen.
Metro-Routing für unterschiedliche Anwendungsfälle
Wenn man all diese Anwendungsfälle in ihrer Gesamtheit betrachtet, wird deutlich, warum WaveRouter so konzipiert wurde. Dieser Ansatz ermöglicht unseren Kunden, den optimalen Kompromiss zwischen Routerdichte, Stromverbrauch, Platzbedarf und Kühlung zu finden. Wir haben Metro-Routing anders gedacht, um Ihnen dabei zu helfen, Ihre thermischen Herausforderungen zu überwinden und Ihre Nachhaltigkeitsziele zu realisieren.
WaveRouter sieht nicht nur anders aus, sondern ist es auch.
Willkommen beim Metro-Routing der Zukunft. Willkommen bei WaveRouter!
