Effizient und flexibel – MPLS-Management mit NovaTEN

InNovation
Netzmanagement
Effizient und flexibel – MPLS-Management mit NovaTEN
In den letzten Jahren haben paketorientierte Netzstrukturen mehr und
mehr Time-Division-Multiplexing-basierte Netzstrukturen ersetzt. Deshalb
müssen über ein „All IP Net“ neben der
Datenübertragung auch Dienste mit
hohen Anforderungen an die Dienstgüte bereitgestellt werden; hierzu zählen
etwa Internetfernsehen oder Voiceover-IP-Anwendungen. Klassische IPNetze haben diesbezüglich allerdings
Schwächen u.a. aufgrund unterschiedlicher Paketlaufzeiten oder fehlender
Bandbreitengarantien. Mit dem Übertragungsprotokoll Multiprotocol Label
Switching (MPLS) steht eine Technologie zur Verfügung, die auch in verbindungslosen, IP-orientierten Netzen
eine hohe Dienstgüte gewährleistet.
Bei der Verwaltung eines MPLS-Netzes
sind zwei Aspekte essenziell, die Überwachung und Analyse eines bestehenden Netzes sowie die Konfiguration eines
neuen
Netzes
bzw.
einer
Netzerweiterung. Die Netzmanagement-Lösung NovaTEN bietet für beides die optimale Unterstützung.
12
“
telent als Vertriebspartner
der MicroNova AG beschäftigt
sich intensiv mit dem Thema
Netzmigration der Transporttechnologie. Die MPLSManagement-Funktionen von
NovaTEN decken die aktuellen
Marktanforderungen optimal
ab und erlauben einen effizienten Betrieb der Netze unser
”
Kunden.
Andreas Born
Senior Manager, Technology Center
Software Solutions, telent GmbH
Eine der großen Stärken von NovaTEN
ist die übersichtliche, klar strukturierte
Oberfläche, auf der Anwender Netzwerkprobleme sofort erkennen können; dank der intuitiven Navigation
lassen sich die Ursachen schnell nachvollziehen. Ab Version 2.5 identifiziert
NovaTEN MPLS-Geräte im Netz, gleicht
deren Konfiguration regelmäßig ab
und zeigt Fehler in der Alarmliste an.
Zudem visualisiert NovaTEN MPLSVerbindungen automatisch in einer
grafischen Darstellung und kennzeichnet deren Zustand farblich. Damit
sieht der Anwender immer als erstes,
was im MPLS-Netz vorgeht oder wenn
eine Fehlfunktion auftritt.
MPLS-Arbeitsweise
In einem verbindungslosen Netz ermöglicht MPLS die verbindungsorientierte Übertragung von Datenpaketen
entlang einem zuvor aufgebauten
Pfad. Die technische Basis des MPLS
bildet ein Weiterleitungsmechanismus,
der auf Etiketten, so genannten Labels, basiert: IP-Pakete werden entsprechend ihrer Priorität mit Labels
versehen, die Übertragung erfolgt anschließend über den Label Switched
Path (LSP).
Sollen z.B. IP-Pakete von IP-Netz A
(siehe Abbildung) über das MPLS-Netz
an das IP-Netz B übertragen werden,
so fügt der Eingangs-Router LabelEdge-Router-(LER) 3 den ankommenden IP-Paketen ein passendes MPLS-
Auszug aus der MicroNova-Kundenzeitschrift "InNOVAtion" (Dezember 2011, Seiten 12-15)
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Label hinzu und leitet sie dann über
den LSP 1 weiter (Label-SwitchingRouter-(LSR) 4, LSR 6). Am AusgangsRouter LER 8 wird das ursprüngliche
IP-Paket durch Entnahme des Labels
wiederhergestellt und an das Ziel-IPNetz übergeben. Das Forwarding der
Pakete entlang der LSPs ist gegenüber
IP-Netzen stark vereinfacht: Es werden lediglich Labels ausgetauscht,
dem so genannten Label Switching
– nach dem Motto „Router am Edge,
Switches im Core“. Dabei hat nur im
einfachsten Fall jedes Paket genau ein
Label; mit Hilfe des so genannten Label Stacking kann der Anwender LSPs
ineinander verschachteln, was die
Router im Core-Netz entlastet und die
Administration vereinfacht.
Diese strikte Trennung zwischen Routing (L3) und Forwarding (L2) ermöglicht z.B. die Erweiterung der RoutingFunktionalität ohne Änderung des
Forwarding-Algorithmus. Daher kann
MPLS-Forwarding entweder in Kombination mit IP-Routing (LSPs folgen
dem IP-Routing) oder mit explizitem
IP-Netz
(A)
2
1
Routing (LSPs werden von einem
Netzmanagement-System eingerichtet) verwendet werden. MPLS-Forwarding mit IP-Routing skaliert sehr gut,
arbeitet vollautomatisch und ist einfach zu betreiben, während MPLS-Forwarding mit explizitem Routing sowohl
Traffic Engineering (MPLS-TE) als auch
schnelle Schutzmechanismen (z.B.
MPLS-FRR) erlaubt. Hier erhöht die
Verwaltung der eingerichteten expliziten TE-LSPs die Komplexität.
Multiprotocol drückt die Möglichkeit
eines MPLS-Netzes aus, neben IPPaketen prinzipiell beliebige andere
Datenpakete oder Time-Division-Multiplexing-(TDM)-Signale zu übertragen. Beispielhaft eingezeichnet ist die
Übertragung der TDM-Signale von
TDM-Netz Y über das MPLS-Netz an
TDM-Netz Z. Je nach der Art des Datenverkehrs, der über das MPLS-Netz
übertragen wird, spricht man von
MPLS-L3 (Layer3-Traffic, z.B. IP-Traffic), MPLS-L2 (Layer2-Traffic, z.B.
Ethernet-Traffic) oder MPLS-L1 (Layer1-Traffic, z.B. TDM-Traffic).
LSP 1
Mit der Einführung von MPLS wurden
die Vorteile von verbindungslosen IPNetzen und verbindungsorientierten
Netzen kombiniert. Dazu gehören z.B.:
„„ Möglichkeit zur Erbringung von
Diensten mit Qualitätsgarantien in
einem IP-Netz, z.B. MPLS Layer3 VPN
oder MPLS Layer2 VPN
„„ Abschaltung des Border-GatewayProtocol-(BGP)-Prozesses zur Reduktion des BGP Control Traffic und
Entlastung der Core-Router, weil nur
die Edge-Router die BGP-Ziele kennen
müssen
„„ Schnelle Schutzmechanismen
(Protection) bei Ausfall eines Routers
oder Links z.B. mit „MPLS Fast
Re-Route“ über einen Ersatz-LSP
„„ Gegenüber IP erweitertes Traffic
Engineering durch Vorgabe von
Pfaden (auf Überlast kann reagiert
werden, bei IP dagegen nur auf den
Ausfall eines Links)
„„ Kostensenkung gegenüber TDMbasierten Netzen
Label Edge
Router: LER
„Egress“
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8
Label Edge
Router: LER
„Ingress“
3
4
Label Switching
Router: LSR
5
TDM-Netz
(Y)
6
MPLSNetz
10
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IP-Netz
(B)
Label Edge
Router: LER
„Egress“
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Label Edge
Router: LER
„Ingress“
TDM-Netz
(Z)
LSP 2
MPLS-Arbeitsweise
www.micronova.de | 13
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Netzmanagement
MPLS-Unterstützung in NovaTEN
Bei der Analyse von Netzwerkkonfigurationen und damit verbundenen Pro­
blemen assistiert die neue Service­
anzeige,
welche
MPLS-relevante
Konfigurationsdaten wie LSPs und
VRFs (Virtual Routing and Forwarding)
tabellarisch darstellt. Filter- und Navigationsmöglichkeiten im neuen MPLSService-Display bieten dem Anwender
die
bewährten,
intuitiven
Be­
dienkonzepte – z.B. werden von einem
VPN durch Doppelklick die zugehörigen Interfaces erreicht. Ergänzend
können Anwender mit dem TemplateModul Ping- und Traceroute-Befehle
absetzen. Letztere reichert NovaTEN
sogar mit Zusatzinformationen aus der
Netzwerkmanagement-Datenbank an
und visualisiert sie übersichtlich.
MicroNova hat das Konfigurationskonzept speziell für MPLS-Netze entwickelt, die meistens offline geplant
werden, um Fehler bei der Netzkonfiguration frühzeitig ausschließen zu
können und eine schnelle Dienstakti-
Monitoring eines MPLS-Netzes durch NovaTEN
MPLS-Plandaten-Tool
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Auszug aus der MicroNova-Kundenzeitschrift "InNOVAtion" (Dezember 2011, Seiten 12-15)
Netzmanagement
vierung zu ermöglichen. NovaTEN importiert die geplanten Netzwerkdaten
(Plandaten) aus CSV-Dateien und
stellt die Unterschiede zum Netzstand
(Istdaten) in logisch gruppierten Datensätzen dar. Die Oberfläche wurde
auf Batch-Konfigurationen optimiert,
so dass auch große Änderungen in wenigen Schritten umgesetzt werden
können. Dabei behalten Anwender jedoch immer den Überblick über alle
Parameter und können auch selektive
Konfigurationen einfach vornehmen.
Der Workflow reicht von der Konfiguration von Interfaces bis zum Erstellen
von L3-VPNs inklusive BGP-Routing.
Diese Funktionen und Arbeitsweisen
spiegeln die Markterfordernisse von
Anwendern wider. Die Kundenbedürfnisse waren über den gesamten Entwicklungsprozess hin das entscheidende Element, was einen entsprechenden
Praxisbezug gewährleistet – derzeitige
MPLS-Szenarien sind dafür der passende Beleg.
Aktuelle MPLS-Szenarien
Die Motivation von Anwendern, auf
eine andere Transporttechnologie zu
schwenken, sind so vielfältig wie die
heutigen Transporttechnologien selbst
(L2-MPLS,
L3-MPLS,
Industrial
Ethernet etc.). Die Entscheidung für
eine bestimmte Technologie ist somit
anwendungsgebunden und -getrieben.
Aufgrund der technologischen Entwicklung und hier besonders dem Siegeszug der IP-Technologie ist vor allem die Netzmigration hin zu heutigen
Transporttechnologien ein aktuelles
Szenario. Zentrale Aspekte sind Sicherheit, Skalierbarkeit, Zukunftssicherheit und möglichst einfache
Bedienung – speziell auch während
der Netzmigration.
L3-MPLS erfüllt diesen Anforderungskatalog optimal. Es ist von vornherein
mit Funktionen ausgestattet, die eine
Trennung der zu übertragenden einzelnen Dienste oder Anwendungen ermöglichen und so ein Eindringen in
fremde Dienste ausschließen. Über die
dedizierte Zuordnung von Datenver-
kehr zu VPNs kann das Netz einfach
verwaltet und letztendlich auch effektiv ausgelastet werden. Somit eignen
sich L3-MPLS-Netze exzellent, um den
Netzbetreibern ein skalierbares Übertragungsnetz zu liefern, welches sich
an die stetig wachsenden Anforderungen der Applikationen anpasst.
Auch für kommende Anwendungen ist
L3-MPLS bestens gerüstet: Besteht
z.B. die Anforderung, IPv6-Dienste zu
übertragen, ist dies mit einem
MPLS-L3-Backbone ohne Weiteres
möglich. Auch technisch werden die
Kosten und Risiken reduziert, die mit
einer IPv6-Einführung einhergehen
können. Durch die Vergabe von Labels
werden die IPv4- und IPv6-Welten
transparent übertragen und beeinflussen sich nicht gegenseitig. Unternehmen können auch einen Schwenk von
traditionellen Sprachdiensten hin zu
Voice-over-IP-(VoIP) mit L3-MPLSNetzen realisieren. VoIP und L3-MPLS
sind dabei so aufeinander abgestimmt,
dass z.B. im Falle eines Faserbruchs
das L3-MPLS-Netz einen neuen Weg
etabliert, so dass die VoIP-Verbindung
nicht abbricht. Die Quality-of-Service(QoS)-Anforderungen
eines
VoIPDienstes sind gerade mit MPLS-Netzen
durch Features wie Fast-Reroute und
MPLS-DiffServ perfekt realisierbar.
Wie bei den traditionellen TDM-Technologien ist auch in L3-MPLS-Netzen
eine Ende-zu-Ende-Dienstkonfiguration möglich. Während diese Konfigurationen im TDM-Umfeld zentral über ein
Netzmanagement realisiert und gespeichert wurden, so erfolgt diese Art
der Konfigurationen bei L3-MPLS im
Netz. Die Verbindungsdaten sind somit
nicht zentral sondern dezentral gehalten und über ein intuitiv bedienbares,
vom Netzwerk unabhängiges Management-System konfigurierbar. Unabhängig davon bietet ein L3-MPLS-Netz
bei Bedarf auch die Möglichkeit des
sogenannten Traffic-Engineerings. In
diesem Fall wird der Dienst nach einer
entsprechenden Planungs- und Konfiguration von Knoten zu Knoten geführt.
InNovation
Ausblick
NovaTEN wird auch in Zukunft mit
neuen Funktionen zur durchgängigen
Verkehrssteuerung in Multi-Technologie-Netzen überzeugen: Neben Erweiterungen für den L3-MPLS-Workflow
sind Element-Management-Funktionen
und neue MPLS-Szenarien geplant.
MicroNova wird NovaTEN für zusätzliche Einsatzszenarien mit neuen Technologien ausstatten; diese enthalten
die Abbildung gerätespezifischer Informationen in ein standardisiertes Datenmodell, das Mapping und die Synchronisation von Alarmen sowie
grafische Bedienelemente zum Darstellen und Ändern der Konfiguration.
Damit bleibt NovaTEN auch künftig
state of the art im Bereich Netzmanagement – zum Nutzen von Netzbetreibern, die von leistungsstarken Netzen profitieren.
Dipl.-Ing. Andreas Born
Senior Manager, Technology Center
Software Solutions, telent GmbH - ein
Unternehmen der euromicron-Gruppe
Dipl.-Ing. Hannes Oberländer
Leiter Netzmanagement
MicroNova AG
[email protected]
www.micronova.de/netzmanagement
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