SDH и Ethernet: тонкости
сравнения
Алексей Волков (v0lkov@comail.ru) —
«Комстар Объединенные Телесистемы»
Издательство "Открытые системы" (http://www.osp.ru/)
У специалистов часто
возникают споры по поводу соответствия современным запросам новых и «старых»
технологий построения сетей. Прежде всего, сравнивают SDH и IP. На эту тему
написано огромное количество аналитических материалов с множеством
экономических обоснований, но большинство из них имеют субъективный характер,
поскольку выпячивают достоинства одной технологии и акцентируются на
недостатках другой. Попробуем сравнить возможности SDH и Ethernet с учетом тех
аспектов, которые обычно не рассматриваются аналитиками.
Изначальные задачи
Попробуем непредвзято
рассмотреть две конкурирующие технологии. Как мы знаем, каждая из них была
придумана для решения конкретных задач. Так, SDH создавалась как технология
транспортного уровня для среды с коммутацией каналов, и очевидно, что ее роль
состояла в организации услуг телефонии. Рождение пакетной коммутации можно
отнести ко времени появления стека протоколов TCP/IP, и ее первичное назначение
состояло в совершенствовании способов связи между компьютерами.
Услуга передачи данных в составе
пакетов, появившаяся намного позже традиционной телефонии, прошла сложный путь
развития. Сегодня такие технологии, как VPN и Multicast, открывают большие
перспективы для пакетной коммутации и дают ей преимущества перед TDM-сетями. А
возможность варьировать полосу пропускания (выбирая конкретное значение между
гарантированным и максимально возможным) позволяет операторам подключать
столько клиентов, что суммарная потребляемая нагрузка в моменты их наивысшей
активности намного превышает реальную пропускную способность сети.
Спор между сторонниками TDM-
и пакетных сетей обусловлен развитием IP-технологий и их нынешней способностью
взять на себя решение задач, традиционно присущих сетям с коммутацией каналов.
Эти возможности IP-сетей опираются на современные технологии производства
микросхем, позволяющие добиваться тесной интеграции компонентов при удешевлении
конечной стоимости изделий. Однако те же свойства (удешевление и интеграция)
свойственны и более старому оборудованию SDH. К ранее существовавшим функциям
передачи TDM-трафика в SDH добавляется возможность передачи трафика
Ethernet — при сохранении традиционно высокого качества услуг.
Получается, что обе
технологии стремятся к общей цели — предоставить клиенту максимум
качественных услуг по минимальной цене и с помощью хорошо знакомого интерфейса.
Что же в таком случае делать оператору?
Эволюция или революция
Те операторы, которые хотят
соответствовать современным запросам клиента, вынуждены развиваться. Под этим
подразумевается, в первую очередь, качественное развитие технологической
инфраструктуры, без которого оператор не получит новых клиентов и может
потерять уже существующих. А любое развитие может быть или эволюционным, или
революционным процессом. Сейчас начинается очередная качественная перестройка в
телекоммуникациях, и как ранее цифровая сеть вытесняла аналоговую, так теперь
пакеты будут заменять каналы.
Однако спрос на TDM-сети
исчезнет не сразу. Более того, отечественный рынок отстает в своем развитии от
западного, и у нас проблема смены технологий наиболее остро встанет лет через
пять. Столичный оператор МГТС объявил о полном переходе на цифровую связь лишь
к 2007 году, а компании British Telecom и Deutsche Telecom пообещали заменить
цифровую TDM-сеть на пакетную до 2010 года. Пятилетнего временного запаса
вполне достаточно, чтобы окупить вложения в SDH-сети, сделанные несколько лет
назад или даже сегодня. Оператору нельзя отказываться от приносящих прибыль
клиентов, которые сейчас пользуются TDM-услугами и собираются пользоваться ими
еще довольно долго. Но одновременно нужно завоевывать нового клиента, а для
этого требуются резервы полосы пропускания и оборудование, которое обеспечит
предоставление услуг следующего поколения.
Каждый оператор должен сам
для себя решить, какая стратегия развития подходит ему наилучшим образом. В
конце концов, даже революционный прыжок при переводе сети на пакетную
коммутацию не помешает эмулировать прежние каналы TDM в IP-среде посредством
нового оборудования. Вопрос состоит в том, какой окажется стоимость такого
обновления и как оно отразится на качестве обслуживания. Универсального совета
быть не может, поскольку разные операторы ориентируются на различные категории
клиентов, имеющих собственные потребности и возможности. Не последнюю роль в
формировании стратегии развития играет и исходный набор используемых технологий
и комплектов услуг. Принимая решение о пути технологического развития,
совершенно необходимо учитывать все факторы, которые влияют на операторский
бизнес.
Равнозначность критериев
сравнения
При сравнении возможностей
SDH и IP принято отталкивается от стандартной скорости клиентского интерфейса
100 Мбит/с. С одной стороны, это правильно, а с другой — не совсем
корректно в отношении SDH.
С точки зрения пользователя
Ethernet, 100 Мбит/с является оптимальной на сегодня скоростью клиентского
порта. Она позволяет заказчику иметь высокоскоростной доступ и увеличивать
скорость канала по мере роста потребностей без дополнительных затрат. Однако
кольца SDH строят, исходя из базовой скорости клиентского порта 2 Мбит/с. Такие
кольца имеют дискретную размерность — 155 Мбит/c (STM-1), 622 Мбит/с
(STM-4) и т. д. Будет более правильно опираться на ту скорость клиентского
подключения, которая является усредненной для конкретного региона. Скорее
всего, реально востребованная полоса пропускания окажется гораздо меньшей 100
Мбит/с: многим клиентам вполне хватит скорости 10 и даже 2 Мбит/с.
Что касается сравнения
стоимости оборудования в пересчете на порт, здесь тоже есть свои тонкости. Как
правило, такое сравнение осуществляется с оглядкой на предоставление услуг
Ethernet, но не нужно забывать, что основное предназначение
SDH-оборудования — пересылка трафика TDM. Поэтому общую стоимость
TDM-оборудования стоит делить на общее число портов, которые могут быть
выделены на мультиплексоре SDH (и являются источниками доходов для владельца
сети). Например, для мультиплексора Alcatel 1660 SM максимальное количество
портов 2 Мбит/с равняется 441, а для мультиплексора SMA4 производства
Marconi — 256. Но, как показывает практика, задействовать на
мультиплексоре все абонентские порты удается далеко не всегда (за исключением
организации тракта «точка–точка» между двумя узлами SDH). Да и хватит ли для
этого емкости кольца?
Затем следует оценить
стоимость модернизации оборудования. Порой утверждается, что для увеличения
пропускной способности сети SDH (от STM-1 до STM-4) необходима полная замена
оборудования в кольце, а при использовании транспорта Gigabit Ethernet этого не
требуется. Опять же не все так однозначно. У некоторых производителей
увеличение емкости кольца на одну ступень подразумевает лишь замену плат
(например, East и West). Сами устройства остаются прежними, да и осуществляется
такая процедура без прерывания обработки трафика (в качестве примера можно
указать мультиплексоры фирмы Marconi). Предоставление же сервиса Ethernet
поверх SDH на базе кольца STM-1 вряд ли можно рассматривать как серийную
услугу: уж больно маленькой окажется свободная емкость кольца. А коли так,
перед оператором стоит задача расширения полосы пропускания магистральных
участков сети.
Если все-таки остановиться
на варианте с заменой оборудования, стоит сразу обратить внимание на новые
возможности сетей SDH, такие как поддержка протоколов GFP (Generic Framing
Protocol), LCAS (Link Capacity Adjustment Scheme) и VCAT (Virtual
Concatenations). Это позволит в дальнейшем сэкономить ресурсы транспортной сети
и сконцентрироваться на качественном предоставлении услуг Ethernet поверх SDH.
Еще один критерий ценового
сравнения технологий — стоимость «последней мили». Если при реализации
стратегии FTTH оптические линии только предстоит подвести к каждому клиенту, то
стоимость этих работ делает почти незаметными затраты оператора на клиентское
оборудование. Получается, что нет принципиальной разницы в том, какую
технологию «доводить» до пользователя. Во всех остальных случаях нужно быть
осторожным в сравнениях. Если клиенту не требуется большей скорости, ему можно
предложить и каналы E1 (2 Мбит/с), причем при необходимости интерфейс G.703 E1
легко конвертируется в Ethernet 10/100 с помощью недорогого оборудования.
Подобные конвертеры интерфейсов хорошо освоены российскими производителями
(такими как «КБ Кроникс» или «Зелакс»). Но если речь заходит о построении VPN,
целесообразно рассматривать только решения на базе Ethernet-технологии, так как
посредством SDH нельзя организовать полноценную виртуальную сеть для нескольких
офисов даже с учетом поддержки GFP и VCAT.
За разумный подход
В отношении дальнейшего развития
IP/Ethernet имеет явные преимущества перед SDH. С помощью этого стека
протоколов можно создавать «прозрачные» сети и обеспечивать самый широкий на
сегодня спектр услуг на базе единого стандартного интерфейса. Но нельзя
списывать со счетов и «старые добрые» SDH-сети. Число клиентов, использующих
TDM-услуги, еще достаточно велико. Именно на основе сетей SDH можно
осуществлять первые подключения будущих Ethernet-клиентов. Опираясь на реальные
сведения о топологии сетей TDM и загрузке трафиком их каналов, можно
проектировать новые сети Ethernet, что позволит экономить средства на первом
этапе инвестиций. Ну а если вы не в состоянии определиться с выбором технологий
развития сети, попробуйте «подружить» их с помощью оптических решений WDM. В
любом случае, оператору нужно готовить клиента к возможностям новых технологий
и самим готовиться к приходу нового клиента.