Połączenie dwóch przełączników Ethernet 10G przez 100 km światła włókienniczego przy użyciu systemu DWDM OM3800

Wstęp

W miarę ciągłego rozwoju sieci korporacyjnych, centrów danych i infrastruktury kampusowej organizacje stają przed coraz większym wyzwaniem łączenia odległych geograficznie lokalizacji bez utraty przepustowości, niezawodności i skalowalności.

StandardModuły optyczne 10G Ethernetsą zwykle ograniczone do odległości transmisji do 10 km lub 40 km, co czyni je nieodpowiednimi do długodystansowych połączeń między lokalizacjami.

Technologia DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) zapewnia wydajne rozwiązanie, umożliwiając jednoczesną transmisję wielu sygnałów optycznych za pomocą jednej pary włókien optycznych.

W połączeniu z technologiami wzmocnienia optycznego i kompensacji dyspersji, DWDM znacznie zwiększa odległość transmisji, maksymalizując jednocześnie istniejące zasoby światłowodów.

W tym studium przypadku przedstawiono rozwiązanie 10G DWDM typu punkt-punkt o zasięgu 100 km w oparciu oPlatforma DWDM OM3800, pokazując, jak dwaPrzełączniki Ethernet 10Gmożna płynnie łączyć ze sobą poprzez przezroczystą transmisję optyczną.

Rozwiązanie obsługuje cztery niezależne usługi 10G Ethernet, zapewniając łączną przepustowość 40 Gb/s przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia światłowodu i zapewnieniu miejsca na przyszłą rozbudowę.

Wymagania klienta

Klient potrzebował ustanowienia szybkiego połączenia pomiędzy dwoma lokalizacjami oddalonymi od siebie o około 100 km.

Obie lokalizacje wdrożyły już przełączniki Ethernet 10G i chciały rozbudować istniejącą sieć bez wymiany infrastruktury przełączającej.

Do podstawowych wymagań klienta należało:

• Podłącz dwa przełączniki Ethernet 10G na długości 100 km światłowodu
• Obsługa czterech niezależnych usług Ethernet 10G
• Maksymalizuj wykorzystanie istniejących zasobów włókien
• Zapewnij niezawodną i stabilną transmisję na duże odległości
• Pozwól na przyszłą rozbudowę usług bez przeprojektowywania sieci
• Utrzymuj przejrzystą transmisję Ethernet bez modyfikowania istniejącego sprzętu sieciowego

Aby spełnić te wymagania, firma Olycom zaproponowała rozwiązanie do transmisji punkt-punkt 40G DWDM wykorzystujące platformę transportu optycznego OM3800.

Architektura sieci

Rozwiązanie wykorzystuje klasyczną architekturę DWDM typu punkt-punkt pomiędzy ośrodkiem A i ośrodkiem B.

W każdej lokalizacji istniejący przełącznik Ethernet 10G łączy się bezpośrednio z kartą OM3800 10G OTU za pomocą standardowych szarych modułów optycznych 10G.

Karta OTU konwertuje szare długości fal po stronie klienta na długości fal DWDM przed przesłaniem ich do 8-kanałowego modułu DWDM MUX/DEMUX.

Multipleksowany sygnał optyczny jest następnie wzmacniany przez wzmacniacz EDFA Booster Amplifier, przesyłany na odległość około 100 km światłowodu jednomodowego, kompensowany przez moduł kompensacji dyspersji (DCM) i ponownie wzmacniany przez przedwzmacniacz EDFA przed dotarciem do odległej lokalizacji.

Wreszcie zdalna jednostka OTU konwertuje długości fal DWDM z powrotem na standardowe sygnały optyczne 10G Ethernet i dostarcza je bezpośrednio do zdalnego przełącznika 10G Ethernet.

Przez cały proces transmisji przełączniki Ethernet działają normalnie, nie wymagając żadnych zmian konfiguracyjnych ani konwersji protokołu.

System DWDM funkcjonuje jako przezroczysta optyczna warstwa transportowa pomiędzy obiema sieciami.

Konfiguracja rozwiązania

Wdrożony system składa się z następującego sprzętu w obu lokalizacjach:

Ta konfiguracja obsługuje cztery aktywne usługi 10G, pozostawiając cztery dodatkowe długości fal DWDM dostępne na potrzeby przyszłej rozbudowy sieci.

Jak przełącznik Ethernet 10G integruje się z systemem DWDM?

Jedną z największych zalet tego rozwiązania jest jego płynna integracja z istniejącą infrastrukturą Ethernet.

Zamiast wymieniać przełączniki lub aktualizować protokoły sieciowe, klient po prostu podłącza każdy przełącznik 10G Ethernet do platformy OM3800 za pomocą standardowych modułów optycznych 10G SFP+.

Platforma DWDM realizuje wówczas kilka funkcji transportu optycznego:

• Optyczna konwersja długości fali
• Multipleksowanie DWDM
• Wzmocnienie sygnału optycznego
• Transmisja światłowodowa na duże odległości
• Kompensacja dyspersji
• Demultipleksacja DWDM
• Przywrócenie długości fali optycznej

Ponieważ system DWDM działa całkowicie w warstwie optycznej, pozostaje całkowicie przezroczysty dla usług Ethernet wyższych warstw.

Z perspektywy przełączników Ethernet zdalny przełącznik wydaje się być podłączony za pomocą standardowego łącza optycznego, mimo że rzeczywista odległość transmisji sięga około 100 km.

Ta przejrzysta architektura umożliwia organizacjom rozszerzanie istniejących sieci bez zmiany konfiguracji przełączników, zasad routingu, ustawień VLAN lub systemów zarządzania siecią.

Proces transmisji optycznej

Cały proces transmisji jest prosty i wysoce wydajny.

• Przełącznik Ethernet 10G generuje cztery niezależne usługi Ethernet 10G.
• Standardowe szare moduły optyczne przesyłają usługi na kartę OM3800 OTU.
• OTU konwertuje każdą długość fali szarości na dedykowaną długość fali DWDM.
• 8-kanałowy MUX łączy wiele długości fal w jednym włóknie optycznym.
• Booster EDFA zwiększa moc optyczną przed transmisją na duże odległości.
• Sygnały optyczne pokonują w światłowodzie jednomodowym odległość około 100 km.
• DCM kompensuje dyspersję chromatyczną nagromadzoną podczas transmisji.
• Przedwzmacniacz EDFA przywraca siłę sygnału przed jego odbiorem.
• DEMUX oddziela poszczególne długości fal DWDM.
• OTU konwertuje długości fal DWDM z powrotem na standardowe szare sygnały optyczne.
• Zdalny przełącznik Ethernet 10G odbiera wszystkie usługi Ethernet w sposób przezroczysty.

Proces ten zapewnia doskonałą wydajność optyczną, minimalizując opóźnienia i zachowując integralność usług Ethernet.

Zalety techniczne

1. Transmisja o dużej wydajności

Rozwiązanie obsługuje cztery niezależne usługi 10G Ethernet o łącznej przepustowości 40 Gbps.

Dodatkowe kanały DWDM pozostają dostępne do przyszłych aktualizacji bez wymiany istniejącej platformy.

2. Łączność na duże odległości

Łącząc wzmacniacze optyczne EDFA i moduły kompensacji dyspersji, system niezawodnie obsługuje odległości transmisji około 100 km, dzięki czemu nadaje się do metropolitalnych i regionalnych sieci szkieletowych.

3. Efektywne wykorzystanie włókien

Zamiast wdrażać oddzielne pary włókien światłowodowych dla każdej usługi, wiele sygnałów 10G współdzieli jedną parę włókien światłowodowych za pośrednictwem technologii DWDM, co znacznie zmniejsza koszty infrastruktury światłowodowej.

4. Przejrzyste działanie sieci

Platforma DWDM realizuje wyłącznie transport optyczny i nie zmienia ramek Ethernet ani protokołów wyższej warstwy.

Istniejące przełączniki nadal działają dokładnie tak samo, jak poprzednio, upraszczając wdrażanie i konserwację.

5. Elastyczna rozbudowa

Zainstalowany 8-kanałowy MUX DWDM wykorzystuje obecnie tylko cztery długości fal, pozostawiając wolne kanały dostępne na przyszły rozwój usług. Klienci mogą zwiększyć przepustowość bez zmiany infrastruktury transportu optycznego.

Typowe zastosowania

To rozwiązanie 10G DWDM ma szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, gdzie wymagana jest łączność na duże odległości i o dużej przepustowości.

Typowe scenariusze wdrażania obejmują:

• Połączenie kampusu korporacyjnego
• Wzajemne połączenie centrum danych (DCI)
• Rządowe sieci prywatne
• Sieci szkieletowe instytucji finansowych
• Sieci opieki zdrowotnej
• Systemy automatyki przemysłowej
• Inteligentna infrastruktura miejska
• Metropolitalne sieci dostępowe ISP
• Sieci kampusów uniwersyteckich
• Systemy komunikacji energetycznej i użytkowej

W każdym z tych środowisk przejrzysta transmisja DWDM umożliwia organizacjom rozbudowę istniejących sieci Ethernet przy jednoczesnym zachowaniu inwestycji w sprzęt przełączający.

Wniosek

Ten projekt pokazuje, jak system OM3800 10G DWDM zapewnia niezawodne, skalowalne i ekonomiczne rozwiązanie do łączenia dwóch przełączników Ethernet 10G na dystansie 100 km światłowodu.

Łącząc karty 10G OTU, 8-kanałowe multipleksery DWDM, wzmacniacze optyczne EDFA i moduły kompensacji dyspersji, rozwiązanie zapewnia przejrzysty transport optyczny o łącznej przepustowości 40 Gb/s, jednocześnie znacznie zmniejszając zużycie światłowodu.

Ponieważ istniejące przełączniki Ethernet pozostają niezmienione, wdrożenie jest szybkie i proste, minimalizując zakłócenia operacyjne i obniżając koszty wdrożenia. Co więcej, zarezerwowane długości fal DWDM zapewniają wyraźną ścieżkę migracji dla przyszłego rozszerzenia przepustowości, dzięki czemu rozwiązanie jest odpowiednie dla rozwijających się sieci korporacyjnych, centrów danych, środowisk kampusowych i miejskich infrastruktur komunikacyjnych.

Dla organizacji poszukujących niezawodnego rozwiązania 10G DWDM, skalowalnego systemu transmisji światłowodowej na odległość 100 km lub praktycznej metody łączenia dwóch przełączników Ethernet 10G na duże odległości, platforma OM3800 oferuje idealne połączenie wydajności, elastyczności i ochrony inwestycji. Architektura ta nie tylko spełnia dzisiejsze wymagania w zakresie łączności, ale także ustanawia solidny fundament pod przyszłą rozbudowę sieci optycznej