Le Architetture della Rete Core e del Trasporto

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1 GRUPPO TELECOM ITALIA Pontecchio Marconi, 4 dicembre 2012 Le Architetture della Rete Core e del Trasporto L evoluzione della rete Telecom Italia Sandro Dionisi TI Lab & Global Consulting

2 Indice La Rete IP e di Trasporto Rete Metro Rete Lunga Distanza Le Piattaforme di Controllo e di Servizio Architettura IMS SDN: un nuovo paradigma Sandro Dionisi

3 L architettura di Rete IP e Trasporto Access CO site Metro Aggregation ( km) Intermediate site Metro Core/ Regional (100km) PoP Core site Core ( long distance national) SL (~ 10000) SGU (~ 500) Service PoP(32) SL Aggregation & Metro SGU Core PoP OPB Access Metro Aggregation Metro Core/ Regional Long Distance OLT / DSLAM -IP OPM OPB NodeB; enodeb SDH; PTN; CWDM; FO WDM; SDH WDM; ROADM IP/Ethernet IP/Ethernet, IP/MPLS IP/MPLS SDH PTN WDM 3

4 L evoluzione della rete Metro-Regionale Rete Metro Core Fibraabbondantee presenzadi sistemiwdm Presenzadi reteopm dedicataal trafficoa pacchetto IP/Ethernet ReteSDH ancorautilizzataper trafficoa circuito Rete Metro Aggregation Fibramenoabbondante Forte presenzadi SDH con problemidi scalabilità con il traffico a pacchetto Areegeografichecon caratteristichemolto diverse: areedense urban, con altadensitàdi traffico, vs. aree urban/regional con densità inferiore di traffico 32 Sedi Metro SDH OLT DWDM ~ 500 Sedi OPM DSLAM OLT HSPA LTE OPM HSPA LTE 4

5 La Rete Metro di aggregazione Aree metropolitane / urbane dense In queste aree parte lo sviluppo della rete FTTCab e FTTH BNAS OPB PE/RA L OLT è adatta ad ogni tipologia di traffico e svolge funzioni di aggregazione Non occorrono ulteriori aggregazioni nella rete metro Sistemi WDM nelle aree con poca fibra DENSE URBAN PoP Intermediate WDM 2 aggregation levels URBAN / REGIONAL Aree urbane / regionali Una rete per aggregare il traffico raccolto da un gran numero di piccole sedi OLT VDSL2 Cab PTN PTN Strutture ad anello per assicurare un elevato grado di affidabilità 3G/4G Tecnologia PTN per raccogliere in modo efficiente ed con un unico apparato il traffico a pacchetto e i servizi legacya circuito Consumer Business 3G/4G Consumer 5

6 L evoluzione tecnologica degli apparati di trasporto Le esigenze della rete di trasporto: Supporto dei servizi legacya circuito Efficiente trasporto del traffico a pacchetto Scalabilità all aumentare del traffico Hanno portato alla nascita di apparati denominati Packet-Optical Transport System (P-OTS) OTN Switch MPLS-TP Switch ROADM Questo tipo di apparati risponderà nel prossimo futuro al mix di scalabilità e flessibilità richiesto dall evoluzione della rete di trasporto 6

7 M I B M I R CAGLITCF M I M M I T GROSITAM TRENITAR R M N POM PERUITBD UDINITAS R M S S A P N A T AVEZITA X S A C NOS POTEITAF O T R A I T A H TELECOM ITALIA GROUP Rete Long Distance Trasporto Nazionale Rete magliata PDH/SDH RED 4/4 Terminali di linea 565M e 2.5G Rete ad anelli SDH Linee a 2.5G 2005 Rete magliatasdh, ODXC con porte a 10G Commutazione di STM-1 BOLZANO BERGAMO TRENTO A O S T I T A B TORIITHJ AL ES IT AJ SAVO ITAZ SASS ITB Q MI GEN OIT AU B OL ZIT BB BRE SITA VE W RO ITB Z PIACITAY BOL OIT CP PISAITAN CIVIITAP OL BII TB C PAD OIT BE VE VENEI NEI TAU TBJ RAVEITBF FIREITBT RM TRIEI TAZ AN CO IT AV PESCI TBC NA FUCI NO CASTITAP FO GGI TA N BA RII TA L MI 1 MI-2 TO α AL PC ω PI γ VR β RM 1 VE BO FI RM 2 δ TORINO/L UDINE BALDASSERIA MILANO MALPAGA TRIESTE MILANO BERSAGLIO PADOVA STANGA S.MICHELE/V VENEZIA TO ALESSANDRIA PCA PIACENZA /A MODENA BOLOGNA GENOVA PALLONE SAVONA LAGACCIO PISA L.F. FIRENZE ANCONA MONTAGNOLA PERUGIA/A PESCARA ROMA INVIOLATELLA ROMA SUD SASSARI NAPOLI TUPPUTI NOLA SGT Collegamentotrasmissivo (DWDM o fibraottica) Nodo sede di apparato ODXC BARI DOGALI TARANTO MESSITBK LATEI TAS TARAI TAV ε CAGLIARI LAMEZIA/A CATANZARO MAVA ITAH PALEITCQ PAL EIT CM CATAITCR RECAIT AY LOCRITAN CTA NIT AV PA CT PALERMO/R CATANIA/A SGF Sistemi DWDM 1 e 2 generazione Sistemi DWDM 3 generazione 7

8 L evoluzione del Backbone Fotonico Backbonecon nodi ROADM Multidegreein tecnologia Wavelength Selective Switch Gbit/s, readyfor100g e Optical Protection e Restoration Elevata affidabilità grazie a protezione e a restoration ottica Fornisce le connessioni ottiche di bypass per realizzare un offloadingottico del backbone IP Possibilità di fornire servizi lambda protetti sull intero territorio nazionale kaλ e i d o n Bit rate di ciascun canale 100Gb/s 10Gb/s 1Gb/s 100Mb/s 10Mb/s Innovazione tecnologica 400Gbps 100Gbps 100Gbps 40Gbps 10Gbps 2.5Gbps 622Mbps 155Mbps EDFA, DWDM, FEC, formati di modulazione, equalizzazione anno 8

9 Fotoni ed Elettroni INTEGRAZIONE: matrici OTN nei nodi di kaleidon EFFICIENZA: aggregazione flussi eterogenei ECONOMICITA : minor numerodi λ SCALABILITA : sui nodiroadm FAST PROVISIONING: da OSS λ a 40 Gbpso 100 Gbps OTN (Optical Transport Network) elaborazione elettrica, multiplazione e commutazione 9

10 IP Offloading OPB è una rete a doppio Centro Stella (su Roma e Milano) TO Architettura Rete Legacy CO MI AL SV GE MI1 CA BG BS PI VR MO FI BZ VE PD BO MI2 RM RM 1 PG RN TS AN RM 2 NA ITZ 1 ITZ 1 PE NL ITZ 2 BA TA CZ MI1 MI2 Architettura Rete Legacycon RM 1 OFFLOADING RM 2 ITZ 2 PA CT Offloadingsignifica deviare il traffico dal flusso normale direttamente dai nodi di gateway internazionali 10

11 Evoluzione della Rete IP Aggregazione, Metro, Core Riduzione dei livelli di aggregazione Seamless IP/MPLS dalla rete Core all Accesso End to End QoS Edge Soluzioni molto più scalabili Reti più affidabili (dual homingsu POP diversi) Pseudowire per seamless IP/MPLS Integrazione funzionalità L4 L7 As Is CPE Accesso Aggregation & Metro Edge& Service Core Eth. Eth, IP IP/MPLS IP/MPLS Eth. IP, IP/MPLS IP/MPLS ToBe IP/MPLS IP/MPLS IP/MPLS 11

12 Piattaforme di controllo e servizio: Intelligenza in Rete Content Mgmt DAM CDN AS IMS CSCF Convergenza? HSS AS Policy Manager IMS CSCF HSS HLR Messaging POP SBC IP Edge PE BNAS DPI Mobile Core MSC PDNG MME GGSN SGSN DPI Accesso Fisso BB Aggregation / Metro Mobile 2G/3G/4G SBC: Session Border Controller HSS: Home Subscriber Server DAM: Digital Asset Management DPI: Deep Packet Inspection MME: Mobility Management Entity PDNG: Packet Data Network GTW 12

13 Evoluzione verso l architettura IMS ArchitetturatargetperclientiBBconfunzionalitàstandardIMSperservizimultimediali piattaforma LapiattaformaforniràanchenuoviserviziqualiserviziVideoeVideoconferenzaHD 13

14 Software Defined Networking: un nuovo paradigma Rete tradizionale Feature F OS F Custom Hardware Well-defined open API Feature/App Controller... Abstract Network View Network OS Feature/App Feature F F OS Feature F F Custom Hardware OS Custom Hardware Open interface to packet forwarding Hardware standard Separazione del Piano di Controllo dal Piano Dati; il controllo diventa logicamente centralizzato nel Network Operating Systems(NOS) API aperte sia con i nodi (es. oggi con OpenFlow) sia con le applicazioni, permettendo attraverso una serie di astrazioni la programmabilità di rete Integrazione tra i domini IT e di Rete Hardware standard Hardware standard Aumento della flessibilità e velocità di innovazione Riduzione degli investimenti Semplificazione delle procedure operative 14

15 Come l SDN potrebbe cambiare la rete Classical Network Appliance Approach Message Router CDN Session Border WAN Controller Acceleration Competitive & Innovative Ecosystem Competitive & Innovative Ecosystem Independent Software Vendors Orchestrated, automatic & remote install. Independent Software Vendors Orchestrated, automatic & remote install. DPI Firewall Carrier Grade NAT Tester/QoE monitor Standard High Volume x86 Servers Standard High Volume x86 Servers Standard High Volume Storage Standard High Volume Storage SGSN/GGSN PE Router BRAS Radio Network Controller Standard High Volume Standard High Volume Ethernet Switches Ethernet Switches Network Virtualisation Approach Network Virtualisation Approach 15

16 Come l SDN potrebbe cambiare la rete Classical Network Appliance Approach Control Layer Message Router DPI SDN Control CDN Software Firewall Infrastructure Layer Elemento SGSN/GGSN di Rete PE Router Elemento di Rete Session Border Network WAN Services Controller Acceleration BRAS Radio Network Controller Competitive & Innovative Ecosystem Interfaccia del Piano di Controllo (ad Carrier es. Open Flow) Tester/QoE Grade NAT monitor Elemento di Rete Elemento di Rete Elemento di Rete Competitive & Innovative Ecosystem Independent Software Vendors Disaccoppiare Independent del tutto il Software software Vendors rispetto al hardware Orchestrated, automatic & remote install. Standard High Volume Storage Possibilità di avere vendor diversi per hardware e software Orchestrated, automatic & remote install. Standard High Volume x86 Servers Network Virtualisation Approach Abilitare l erogazione di qualunque servizio e/o applicativo per rete fissae mobile su HW commodity Standard High Volume x86 Servers Standard High Volume Storage Standard High Volume Standard High Volume Ethernet Switches Ethernet Switches Piattaforme x86 già in uso nei data-center Switch e sistemi di storage off-the-shelf Network Virtualisation Approach 16

17 Opportunità e Punti di Attenzione Opportunità Flessibilità, riconfigurabilitàe facilità di aggiornamento Riduzione costi di acquisto e operativi Maggiore efficienza energetica Maggiori opportunità di creare innovazione in rete Sinergie con le offerte Cloud Apertura interfacce verso OSS/BSS Punti di Attenzione Trasferimento costi/obsolescenza da HW a SW Limitato ai campus / DC Prestazioni carrier-grade Disponibilità di Standard Evoluzione Sistemi OSS/IT OTT vs Network Provider Modifica ecosistema dei vendor Modifiche di tipo organizzativo (ingegneria, operations, IT ) Miglior timetomarket 17

18 Aree di approfondimento Network OS e API verso le applicazioni Come presentare alle applicazioni implementate sul controller OpenFlowun modello di rete astratto che semplifichi lo sviluppo di nuovi servizi Evoluzione del protocollo OpenFlow Estensione di OpenFlowper controllare funzionalità hardware che vadano oltre il semplice forwarding(e.g. deep packet inspection, cifratura) Incremento delle prestazioni delle piattaforme x86 e maturazione delle tecniche di virtualizzazione e cloud computing Ottimizzazione del processing di traffico dati e segnalazione su piattaforma x86 e sviluppo di meccanismi automatici per creare, riconfigurare ed interconnettere Virtual Appliance 18

19 L Architettura della Rete del Futuro Telco Services Third Party Services Retail Virtual Future Evolution Env.ss Learning Future of Enterprise Energy Processes Ecosystem ofservices API Iaas, PaaS, SaaS, CaaS, NaaS, + Network Services API Abstract Network View Network OS Access Wireline Wireless API IP Platform Optical Platform Aggregation Metro Core 19

20 Grazie

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