爆発的なトラフィック増加に伴う収益の悪化 1 爆発的なトラフィック増加 2 ダイナミックなトラフィックパターン PB/Month 180, ,000 17x Growth +27% CAGR Mobility IP Apps ,

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のぶあきじゅふく
5 years ago
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1 ネットワークの高速化と効率的利用 ~ インタフェースと ASIC の高速化 ~ ジュニパーネットワークス株式会社サービスプロバイダ事業本部チーフアーキテクト長滝信彦

2 爆発的なトラフィック増加に伴う収益の悪化 1 爆発的なトラフィック増加 2 ダイナミックなトラフィックパターン PB/Month 180, ,000 17x Growth +27% CAGR Mobility IP Apps , Source: Juniper, Cisco, MINTS Cloud 3 ビジネスモデルのチャレンジ 4 複雑化したネットワーク 2 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

ルータベンダーとしての問題解決アプローチ広帯域化パケットオプティカル統合 SDN & NFV シングルシャーシのスイッチング容量 (Tbps) Mobility, video, cloud networking, social applica7ons Unpredictability in

architectures Packet Services Mul7ple parallel networks MPLS Switching OTN Framing, FEC,OAM, ROADM Emulated TDM マルチレイヤでのネットワーク最適化 Mul7ple opera7onal

3 ルータベンダーとしての問題解決アプローチ広帯域化パケットオプティカル統合 SDN & NFV シングルシャーシのスイッチング容量 (Tbps) Mobility, video, cloud networking, social applica7ons Unpredictability in traffic volume, characteris7cs and pa<erns 7T 15T レイヤ数装置数削減 Built for circuits, while traffic is moving to packets 統計多重効果 Inefficiency of mul7- layered architectures Packet Services Mul7ple parallel networks MPLS Switching OTN Framing, FEC,OAM, ROADM Emulated TDM マルチレイヤでのネットワーク最適化 Mul7ple opera7onal domains PCE などを用いた LSP の最適化 Mul7ple EMS/NMS/OSS systems Under- u7liza7on of capacity 1.9 W/G 1.2 W/G ビット当たりの消費電力削減 3 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

インタフェースモジュールの登場 Parameter Wavelength Range Specification 96 channel C-Band 25 GHz ITU-T Grid

4 問題解決へのアプローチ 1 パケットオプティカル統合ルータベンダーのアプローチルータに Optical インタフェースを実装従来型のアーキテクチャパケットオプティカル統合 DWDM IP/MPLS Router Edge Router DWDM IP/MPLS Router Router Edge Router 2013 年第一世代 DWDM インタフェースモジュールの登場 Parameter Wavelength Range Specification 96 channel C-Band 25 GHz ITU-T Grid 100G DP-QPSK, km Full OTN monitoring 4 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

Transport Node PTX Series PTX Series Juniper Management System Chroma-c Dispersion τ PMD

5 ルータのパケットオプティカルソリューション - ルータ上に統合 100G WDM インタフェース WDM システム上にはトランスポンダ無し 3 rd Management System Chroma-c Dispersion τ PMD τ EDF A Optical Transport Node DWDM LINK Optical Transport Node PTX Series PTX Series Juniper Management System Chroma-c Dispersion τ PMD τ EDF A OLA PTX Series ROADM 5 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc. ROADM PTX Series

パケットオプティカル統合による利点 PRE-FEC TRIGGERED FRR TXP Router Client If Client If Line if Post-FEC BER Pre-FEC BER 0 Loss of frame 50 ms Protection path established FEC limit Router Line if Pre-FEC BER

6 パケットオプティカル統合による利点 PRE-FEC TRIGGERED FRR TXP Router Client If Client If Line if Post-FEC BER Pre-FEC BER 0 Loss of frame 50 ms Protection path established FEC limit Router Line if Pre-FEC BER Post-FEC BER 0 FEC limit Small performance hit during FRR* FRR threshold Optical layer protection in today s networks Pre-FEC triggered FRR in converged packet-optical networks 光レイヤでの品質低下をトリガーに FRR を発動することが可能 * Depends on FRR threshold and allocated margin. 6 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

7 PRE-FEC TRIGGERED FRR 設定例 et-1/0/1 { optics-options { wavelength ; } otn-options { laser-enable; signal-degrade { ber-threshold-clear 7; ber-threshold-signal-degrade 6; } preemptive-fast-reroute { signal-degrade-monitor-enable; backward-frr-enable; スレッショルドの設定 Pre-emptive FRR の設定 interval 20; 7 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

3 ms With pre-emptive FRR configured: Test number Packets lost (Eastbound) Outage time (Eastbound) Packets lost

8 PRE-FEC TRIGGERED FRR のテスト Without pre-emptive FRR configured: Test number Packets lost (Eastbound) Outage time (Eastbound) Packets lost (Westbound) Outage time (Westbound) ms ms With pre-emptive FRR configured: Test number Packets lost (Eastbound) Outage time (Eastbound) Packets lost (Westbound) Outage time (Westbound) Link between 100GE DWDM PICs Variable attenuator Backup link 8 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

9 ITU-T G.698.2: BLACK LINK マルチベンダ環境でのインターワーキングマルチベンダ環境でのインターワーキングオプティカルパラメータを標準として定義最大チャネル数最大ビットエラー率最大平均チャネル出力最小平均チャネル出力オプティカルパラメータは MIB(Black Link MIB) でも定義し SNMP で管理 PTX- 他社ルータ (Black-link) Transparent Optical 100G-Layer PTX WDM Optical Line System WDM WDM WDM Optical Line System Single -Vendor Transport Domain with Optical restoration multi-vendor IP Domain with fast convergence 9 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

パケットオプティカル実証実験 Round trip: 1400km w/ 14 ROADMs

2x100G インタフェースモジュールを使用 q 複数の伝送機器ベンダーとトライアルを実施 11

パケットオプティカル実証実験接続構成 Logical System X et-2/0/0 et-2/0/1 Logical System Y PTX5000

13 パケットオプティカル実証実験テスト結果 Interface et-2/0/0: OTN FEC statistics: Corrected Errors Uncorrected Words 0 Corrected Error Ratio ( sec average) 4.22e-03 Interface et-2/0/1: OTN FEC statistics: Corrected Errors Uncorrected Words 0 Corrected Error Ratio ( sec average) 4.93e-03 Show interfaces extensive の出力結果 Uncorrected Words=0 -> post-fec のあとはエラーがない 13 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

パケットオプティカル実証実験 SNMP MIB Pre-FEC BER threshold = 10-6 Pre-FEC BER = 7.8 x 10-9 Received optical power = -10.

14 パケットオプティカル実証実験 SNMP MIB Pre-FEC BER threshold = 10-6 Pre-FEC BER = 7.8 x 10-9 Received optical power = dbm Most recent 15 min interval # of corrected errors in this 15 min interval # of corrected errors in this 15 min interval # of corrected errors in this 15 min interval # of corrected errors in this 15 min interval # of corrected errors in this 15 min interval ( Etc up to jnxoptifotnpmintervalfeccorrectederr ) 14 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

その前にリンクアグリゲーションの課題準化一般的な課題回線本数が増えるとロードバランスが大変 LAG 上の物理ポート LAG トラフィックトータルで発生し得る状況 Adaptive Load Balancing

IEEE 400GE 標準化の動向 2012 年 9 月 IEEE voted to standardize 400G 2013 年 4 月 IEEE 802.3 400 Gb/s Ethernet Study Group (http://www.ieee802.org/3/400gsg/). 2014 年 5 月 IEEE P802.

18 IEEE 400GE 標準化の動向 2012 年 9 月 IEEE voted to standardize 400G 2013 年 4 月 IEEE Gb/s Ethernet Study Group ( 年 5 月 IEEE P802.3bs 400Gb/s Ethernet Task Force 2017 年標準化完了見込み Source: 18 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

19 400G クライアントインタフェースマルチモード400GEインタフェース SR16(16 x 25G parallel multi-mode optics) が議論されている 100G SR4 standard proposal (see IEEE 802.3bm) と非常によくにた方式 100m 程度の短距離接続にフォーカス Source: Finisar シングルモード 400GE インタフェース複数の方式が議論されている Eg. Fiber-ribbon SMF for datacenter interconnects ( PSM4 ) using single-mode MPO cabling 19 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

20 CDFP (400GBPS FORM-FACTOR PLUGGABLE) MSA 400Gクライアントインタフェースのトランシーバーモジュールデータセンターがメインのアプリケーション 25Gbps x 16レーンに対応する高密度のpluggable form factor 2014 年 5 月に機械的な仕様を発表 20 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

lanes: 4 x 100GBASE-SR4 16 Tx Fibers and 16 Rx Fibers 2x16 MPO connector

21 MMF BREAK-OUT CABLES: FROM 100G TO 400G 2 x 16 MPO 1 x 12 (8 used) MPO 1 x 12 (8 used) MPO 1 x 12 (8 used) MPO 1 x 12 (8 used) MPO Parallel Multi-Mode with 16 lanes: 4 x 100GBASE-SR4 16 Tx Fibers and 16 Rx Fibers 2x16 MPO connector (multi-mode) 100G から 400G へのマイグレーション用途を想定 21 Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

22 イーサネット高速化技術の歴史 1998 年 IEEE 802.3z (1000Base-X) 標準化 2006 年 IEEE 802.3ae (10GBase-xR) 標準化 2010 年 IEEE 802.3ba (100GBase-xR) 標準化 1998 年から 2010 年の 12 年間 100 倍の高速化 400G 1G 10G 100G Copyright 2014 Juniper Networks, Inc.

半導体の高集積化半導体の高集積化 2014 14nm Bandwidth & Density 2012 22nm

Microsoft PowerPoint v2 [互換モード]

Microsoft PowerPoint v2 [互換モード] ITRC27 Juniper Networks の 100GE への取り組み 2010 年 5 月 20 日ジュニパーネットワークス株式会社第二技術本部森工 C 本日のアジェンダ 100GEへの取り組み背景 : 何故 100GEに注目が高まっているのか? 100GEの標準化動向 Juniper Networksの取り組み N+I Tokyo 2009 展示紹介 Super Computing 2009デモ