Arızalara Karşı Dayanaklı Optik Örgüsel (Mesh) Ağlar. Kısım: Koruma BSM 450 Fiber Optik Ağlar Bahar 06 Yrd. Doç. Dr. Ferhat Dikbıyık
Bir sözleşme metriği: Kullanılabilirlik (Availability) Işıkyolları ile müşterilere sunulan kapasite için genelde fiber optik servis sağlayıcı kapasitenin (diğer bir deyişle ışıkyolunun) sözleşme süresi içinde belirli bir oranda kullanılabilir olacağını garantiler. Örneğin %99,9 kullanılabilirlik garantisi verilmişse, yıllık bir sözleşme için servis sağlayıcı sağlanan kapasitenin bu yıl içinde kullanabilir olan zamanın toplamının 365 x 4 x 0,999 saat olduğunu taahhüt eder. Yani bu yıl içinde arızalardan dolayı (örneğin fiber kopmaları) kapasite en fazla (toplamda) 5 dakika kullanılamaz olmasına izin vermelidir.
Temel Problem San Francisco dan Virginia ya 99.9% kullanılabilirlikte bir yol gerekiyor. San Francisco Virginia Bu yolu nasıl yönlendireceğiz? Gerekli olan kullanılabilirliği sağlamada tek bir yol yeterli olacak mıdır? Yoksa daha fazla mı yola ihtiyacımız var? 3
Neden dayanaklı servis sağlama? Port Arızası A Fiber kopması Düğüm arızası Boru arızası S Z IP Router ADM Kanal arızası D Kablo kopma oranı: -5 kopma/yıl/000km Tek kablo kopması: 864 fiber/kablo * 60 /fiber * OC9/.38 Pbps veri kaybı oranı 4
Örnek: Işıkyolu koruması,600 9,00 950,00 6,,00,400,300 5 600,300 0 700 3 50 4 850,50 7 9 6 850 300 600 5,00 8 0 950 850 4 3 650,00,00 8 7 4 3 5 Toplam Fiber Mesafesi=,300 Km
Işıkyolu koruması: arıza giderimi,600 9,00,00 950 6,,00,400,300 5 600,300 0 700 3 50 4 alarm 7 850,50 alarm 9 alarm alarm 6 850 300 600 5,00 0 ms 8 0 0 ms 950 850 4 3 650,00,00 8 7 4 3 6 Arıza oluştu Arıza tespiti Arıza bildirimi
Işıkyolu koruması: arıza giderimi 7 3 5 4, 950,00,00 50 7 6 alarm 850,50,00 0 ms 8 alarm 9 0,400 alarm 950 850 0 ms 4 3,300 5 600 alarm,00 8 6 7,300 3 650,00 3.5 ms 0 9,600,00 850 Arıza oluştu Arıza tespiti Arıza bildirimi Arıza giderildi 300 600 700 4 7.5 ms > 50 ms
Paylaşımlı ışıkyolu koruması 00 3 4 Shared 5 000 6 000 400 500 600 000 500 5 6 600 600 00 7 8 9 700 00 0 400 700 3 500 000 4 8 600 300 500 7 8
Tipik Varsayımlar Tekil fiber kopması Telekom ağlarında baskın arıza çeşidi Bir sonraki arıza oluşmadan mevcut arıza giderilir. Gelişmiş teknikler çoklu arızalara karşı da dayanaklılığı arttırabilir. Ana ve yedek yollar bağlantı-ayrık olmalı Düğüm-ayrık olmaları gerekli değil. Genellikle OXC lerin anahtarlama ve kontrol üniteleri + (Master/Slave) olarak yedeklenmiştir. 9
Bağlantı-ayrık yolların bulunması İki-adım yaklaşımı Adım : Verilen topolojide en kısa yolu (P) hesapla Adım : P üzerindeki dalgaboyu bağlantılarını sil ve oluşan topolojide en kısa yolu hesapla Optimum sonucu vermez. Tek-adım yaklaşımı İki bağlantı-ayrık yolu aynı anda bulur Optimum sonucu verir Literatürde Suurballe veya Bhandari algoritması olarak adlandırılır. 0
-adım yaklaşımı için örnek Adım I: Verilen topolojide en kısa yolu (P) hesapla 3 4 5 0 - Tek-yönlü bağlantılar - Her bağlantının ağırlığı verilmiş - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5)
-adım yaklaşımı için örnek Adım II: P üzerindeki bağlantıları sil; kalan topolojide en kısa yolu bul 3 4 5 0 - Tek-yönlü bağlantılar - Her bağlantının ağırlığı verilmiş - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5)
-adım yaklaşımı için örnek Aslında bir çözüm varken, -adım yaklaşımı sonuç bulamadı. 3 4 5 - Tek-yönlü bağlantılar - Her bağlantının ağırlığı verilmiş 0 - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5) 3
Tek-adım yaklaşımı Adım I: Verilen topolojide en kısa yolu (P) hesapla 3 4 5 0 - Tek-yönlü bağlantılar - Her bağlantının ağırlığı verilmiş - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5) 4
Tek-adım yaklaşımı Adım II: P boyunca tüm bağlantıları ters yöne çevir ve ağırlıkları - ile çarp 3 4 5 - - Tek-yönlü bağlantılar - - Her bağlantının ağırlığı verilmiş - 0 - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5) 5
Tek-adım yaklaşımı Adım III: Bu graf üzerindeki en kısa yolu (P ) hesapla 3 4 5 - - Tek-yönlü bağlantılar - - Her bağlantının ağırlığı verilmiş - 0 - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5) 6
Tek-adım yaklaşımı Adım IV: P ve P tarafından ortak kullanılan bağlantıları sil 3 4 5 - - 0 - Tek-yönlü bağlantılar - Her bağlantının ağırlığı verilmiş - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5) 7
Tek-adım yaklaşımı Adım V: yeşil ile gösterilen bağlantıları tersine çevir ve ağırlıklarını pozitif yap Şimdi iki yolumuz var: (0,,, 5) ve (0, 3, 4, 5) 3 4 5 - Tek-yönlü bağlantılar - Her bağlantının ağırlığı verilmiş 0 - Her bağlantıda tek bir dalgaboyu - Servis talebi (0, 5) 8
-adım ve -adım karşılaştırması Örnek: A ve C düğümleri arasında en kısa yol çiftini bulunuz yaklaşımı ayrı ayrı uygulayarak. Hangisi daha iyi? 9
Koruma ve restorasyon Koruma Birincil kaynakları sağlarken yedek kaynakları önceden rezerve etmek Arızalara karşı onarım garantisi Hızlı onarım fakat kaynak kullanımı fazla olabilir Restorasyon Arıza oluştuktan sonra yedek yolun dinamik olarak bulunması Kaynak kullanım verimliliği Garanti yok Korumaya oranla yavaş onarım 0
Adanmış bağlantı koruması (Dedicated Link Protection - DLP) Birincil yol
Adanmış yol koruması (Dedicated Path Protection - DPP) Birincil yol
Paylaşımlı Bağlantı koruması (Shared Link Protection - SLP) 3
Paylaşımlı yol koruması (Shared Path Protection - SPP) 4
Koruma yöntemlerinin karşılaştırılması Kurma süresi (ST) Birincil ve yedek ışıkyollarının kurulması için gereken süre. ST DLP ST DPP ST SLP ST SPP 90ms 50ms 40ms Koruma geçiş süresi (PST) Arıza durumunda birincil yoldan yedek yola geçiş için gereken süre PST DLP PST DPP PST SLP PST SPP 5ms 55ms 60ms 00ms 5
Koruma yöntemlerinin karşılaştırılması Kullanılabilirlik (A) Servisin kullanılır olduğu zamanın servisin sözleşme süresine oranı. A DLP A DPP A SLP A SPP 0.99999 0.9999 0.9999~0.9995 0.9998~0.999 Kapasite Gereksinimi (CR) gereken yedek kapasite toplam kapasiteye oranı. CR DLP CR DPP CR SLP CR SPP 6