Was verbirgt sich hinter „Metro-Routing anders gedacht“?
Durch die Edge-zu-Metro- und Metro-Dynamik wächst der Bandbreitenbedarf schneller als je zuvor. Der Traffic durch Enterprise-Business-Services wird immer umfangreicher und die Verlagerung dieses Traffics in die Cloud immer dringlicher. Darüber hinaus erfreuen sich Hochgeschwindigkeitsbreitband- und Content-Delivery-Netze immer größerer Beliebtheit. Daher werden im Metro-Bereich Verbindungen und Services mit 100/200/400 GbE benötigt.
Aktuelle Herausforderungen im Bereich der Architektur von Metro-Netzen
Derzeit verfügbare Metro-Router erweisen sich als ineffizient bei der Erfüllung heutiger Anforderungen in Bezug auf Racks, Platzbedarf, Stromversorgung und Kühlung, denn sie sind einfach nicht flexibel genug, um sich an die Einschränkungen von Standorten mit kontrollierten Umgebungsbedingungen anzupassen. Die Betreiber sind daher gezwungen, im Hinblick auf die Skalierung, den Platzbedarf, die Stromversorgung und die Kühlung Kompromisse einzugehen. Metro-Wholesaler überprüfen aus diesem Grund ihre Architektur im Hinblick darauf, was sie unterstützen kann. Außerdem evaluieren sie, wie sich das Konvergieren des Metro-Bereichs für sie bezahlt machen kann. Ihr Hauptziel durch den Ausbau von Enterprise-, Mobilfunk- und Breitbandservices ist die Wahrung ihres bestehenden Kundenstamms und das Generieren neuen Umsatzwachstums. Gleichzeitig müssen sie die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership, TCO) unter Kontrolle halten und ihre Nachhaltigkeitsziele verwirklichen.
Da die Betreiber also nach Möglichkeiten suchen, ihre Metro-Architektur auf wettbewerbsfähige Art und Weise weiterzuentwickeln und die ständig steigenden Branchenanforderungen zu erfüllen, ziehen sie das Konvergieren aller Services in einem einzigen Layer in Erwägung. Derzeit gibt es dafür drei Möglichkeiten, von denen jedoch keine perfekt ist:
Traditionelle Gehäuselösung (Midplane/Backplane-Chassis)
Herkömmliche Großgehäuse sind fest und eingeschränkt, was ihre Skalierbarkeit und Erweiterbarkeit unter Multi-Chassis-Gesichtspunkten anbelangt. Beim Upgrade des Netzes müssen sie entsorgt werden, was zusätzlichen Müll bedeutet.
Leaf-Spine-Lösung
Die Nachteile von Leaf-Spine-Lösungen sind ihr komplexer Betrieb und die Tatsache, dass sie sich nicht kosteneffizient skalieren lassen.
Dezentralisiertes disaggregiertes Chassis (DDC)
DDC-Lösungen sind unter Energie- und thermischen Gesichtspunkten ineffizient und im Betrieb schwierig, weshalb sie für Kunden häufig keine nachhaltige Lösung darstellen.
Bei keiner der Optionen haben die Betreiber einen ganzheitlichen Blick auf alle Layer, der aber notwendig ist, um das Design, die Planung und die Nutzung der Netzressourcen für diese zahlreichen verschiedenartigen Multi-Layer-Verbindungen und -Services zu optimieren. Stattdessen arbeiten die einzelnen Betriebsteams isoliert auf den einzelnen Layern. Für den Metro-Bereich bedeutet dies einen höheren Zeitaufwand für die Koordinierung und Umsetzung der einzelnen Schritte beim Lifecycle-Management: Planung, Kommissionierung, Provisionierung, Überwachung und Fehlerbehebung. Darüber hinaus kann es aufgrund von Ungenauigkeiten beim manuellen Korrelieren von Daten und der Ausführung von Aufgaben zu Fehlern, Verzögerungen und suboptimalen Netzwerkdesigns kommen, was wiederum zu betrieblichen Ineffizienzen und höheren Kosten führt.
Letztendlich kann diese isolierte Betrachtungsweise die Betreiber daran hindern, zukünftige Trends im Metro-Bereich aufzugreifen. Dies wiederum zieht höhere Kosten, einen niedrigeren Return on Investment (ROI) und Einschränkungen bei der Nachhaltigkeit nach sich.
Neuer Ansatz beim Metro-Routing 
Ciena verfolgt beim Konvergieren im Metro-Bereich einen ganzheitlichen Ansatz, um die Edge-zu-Metro- und Metro-Dynamik zu unterstützen. Mit WaveRouterTM, einer völlig neu gedachten Routing-Plattform-Architektur für den konvergierten Metro-Bereich, spielen frühere Beschränkungen keine Rolle mehr. Die Einstiegskosten für WaveRouter liegen unter denen von traditionellen Gehäuselösungen, die Implementierung und das Management von WaveRouter ist einfacher als bei Leaf-Spine-Lösungen und die integrierte Hardware/Software ist besser als im Fall von DDC-Metro-Routern.
Skalierung
Die konvergierte Architektur von WaveRouter ist von Grund auf für eine Skalierung konzipiert – heute wie auch in Zukunft. Betreiber können die Lösung mithilfe von disaggregierten Computing-Clustern für die Routenverarbeitung jederzeit und an jedem beliebigen Ort skalieren. Anders als bei anderen Metro-Routern müssen bei der unabhängig skalierbaren Rechenleistung KEINE Kompromisse eingegangen werden. Die erweiterbare Switch-Fabric und die flexiblen Verkabelungsoptionen für nicht unmittelbar benachbarte Reihen geben den Metro-Betreibern zahlreiche Wahlmöglichkeiten – auch hier jederzeit und an jedem gewünschten Ort. Unter thermischen Gesichtspunkten gibt es keinerlei Slot-Einschränkungen und beim Hinzufügen von optischen Hochgeschwindigkeitsports entsteht keine Bandbreitenunterauslastung.
Die abgewinkelten Frontblenden von WaveRouter sind im Bereich der Metro-Router ein Alleinstellungsmerkmal und ermöglichen eine äußerst schlanke und kostengünstige Verbindung ohne zusätzlichen Stromverbrauch. Durch modulare Kapazitätssteigerungen in granularen Schritten von 6 Tbit/s können Metro-Betreiber ihre Kapazität punktgenau vertikal wie auch horizontal bis auf 192 Tbit/s skalieren.
Daraus ergibt sich im Metro-Bereich über jede Distanz und mit minimaler Hardware sowie reduziertem Platz- und Energiebedarf eine bedarfsgesteuerte Skalierbarkeit und Any-to-Any-Konnektivität.
Einfacher Betrieb
Während andere Metro-Router mehrere IP-Adressen für das Management benötigen, nutzt WaveRouter nur eine einzige IP-Adresse, was den Betrieb selbst im Fall von Gehäuse-Stacks vereinfacht. Cienas Manage, Control and Plan (MCP) - Domänencontroller bietet einen einheitlichen Blick auf die IP- und Optik-Komponenten sowie -Services von WaveRouter und ermöglicht ein ganzheitliches Lifecycle-Management der Netzwerkservices einschließlich Transparenz, Planung, Provisionierung, Gewährleistung und Optimierung. Konvergierte Metro-Netze lassen sich so mit einem garantiert optimalen Pfad-Design und perfekter Performance sowie minimaler Hardware und nur wenigen Protokollen schnell planen und unmittelbar an die Anforderungen des Marktes anpassen.
Nachhaltigkeit für den Metro-Bereich
WaveRouter hat eine Tiefe von 600 mm und somit ein platzsparendes Design, das sich im Metro-Bereich an unterschiedlichen Orten integrieren lässt. WaveRouter unterstützt unterschiedlichste Plugs und Submodule, einschließlich Steckelemente wie kohärente WaveLogic™ 5-Optikelemente sowie Submodule für Ultralangstrecken und mehr, ohne dass es zu einer Unterauslastung der installierten Chipset- oder Fabric-Kapazität kommt. Kürzlich durchgeführte Nachhaltigkeitsmodellierungen haben gezeigt, dass im Vergleich zum Ausbau von Netzen auf 48 Tbit/s mithilfe des 8110 von Ciena der Ausbau auf 48 Tbit/s mit WaveRouter zu einer Platzersparnis in Höhe von 65 % und einer Senkung des Energieverbrauchs um 55 % führt.
Aufgrund der Tatsache, dass die Lösung in nicht unmittelbar benachbarten Racks oder sogar in nicht unmittelbar benachbarten Reihen implementiert werden kann, ergeben sich deutliche Platz- und Ressourceneinsparungen bei der Errichtung von Metro-Netzen. WaveRouter kann die Ausbreitung von sogenannten Hotspots reduzieren, die Wärmelast auf mehrere Racks verteilen und sogar die Vorteile fragmentierter Racks nutzen.
Einzug von konvergierten Lösungen in den Metro-Bereich
WaveRouter wurde für das Konvergieren auf Multi-Layer-Ebene konzipiert und adressiert auf kosteneffiziente Art und Weise die enorm hohe Nachfrage nach kohärentem Routing bzw. dem Konvergieren des IP- und Optik-Layers. WaveRouter ist für das Konvergieren im Metro-Bereich ausgelegt und nutzt dafür ein Network Operating System (NOS) der nächsten Generation. Die Integration von branchenweit führenden kohärenten Steckelementen und optimierten Photonik-Komponenten wurde ebenfalls umgesetzt. WaveRouter kann als Teil der offenen und flexiblen Coherent-Routing-Lösung von Ciena für den Metro-Bereich eingesetzt werden.
Die traditionelle Vorgehensweise beim Errichten von Metro-Netzen ist aufgrund der fehlenden Unterstützung für das Any-to-Any-Routing und -Switching von Metro-Anwendungen mit hoher Kapazität nicht länger anwendbar. WaveRouter von Ciena konvergiert den Edge-zu-Metro- und Metro-Traffic mithilfe einer äußerst hohen multidimensionalen Metro-Kapazität sowie Multi-Layer-Bewusstsein und -Koordinierung. Wir haben das Metro-Routing anders gedacht, weil Sie darum gebeten haben.