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コネクション指向イーサネットとは、設計上コネクションレス型通信システムであるイーサネットをコネクション指向型システムに変換することを指します。コネクション指向イーサネットの目的は、イーサネットの柔軟性とコスト効率、そしてコネクション指向プロトコルの信頼性を兼ね備えたネットワーク技術を実現することです。コネクション指向イーサネットは、商用キャリアグレードネットワークで使用されています。
従来のキャリアネットワークは、非常に高い可用性でサービスを提供しています。 一方、パケット交換ネットワークは、統計的多重化に基づくサービスを提供する点で異なります。さらに、データネットワークの構成要素であるパケットトランスポート機器は、サービス品質（ QoS）、ルーティング、プロビジョニング、セキュリティといったキャリアグレードの品質のほとんどをパケット処理によって実現しています。これらのニーズにコスト効率の高い方法で対応することは、パケットベースの技術にとって課題となっています。
IP- MPLSアプローチは、多数のネットワークプロトコルを用いてパケットデータストリームを作成、維持、処理することで、インターネットプロトコル上で保証されたサービスを提供することを目的としています。このアプローチは問題を解決しますが、必然的に大きな複雑さも生み出します。
その結果、コネクション指向型イーサネットが登場しました。これは、拡張IPプロトコルに基づくイーサネットと同じ機能を、多様な手法で実現するものです。キャリアイーサネットの課題は、コスト効率とシンプルさというイーサネットの魅力を損なうことなく、キャリアグレードの機能をイーサネット機器に追加することです。この課題に対処するため、一般的なコネクション指向型イーサネットソリューションでは、安定性と制御性を実現するために、パケットトランスポートの複雑な部分を排除する方式を採用しています。これを実現するために使用される主要なコネクション指向型イーサネット技術には、主にIEEE 802.1ah、プロバイダーバックボーントランスポート、MPLS-TP（旧称T-MPLS）などがあります。
PBTとPBB
プロバイダーバックボーントランスポート（PBT）は、コネクション指向のスイッチ操作方式およびネットワーク管理アーキテクチャです。PBTはブリティッシュテレコム（BT）によって発明され、ノーテル（現アバイア）によって開発されました。PBTは、パケット交換ネットワークを介して「ネイルドアップ」トランクを提供することで、コネクション指向ネットワークをエミュレートする方法を定義します。PBBとのデータプレーンの主な違いは、イーサネットスイッチ内の転送テーブルの静的設定、マルチキャストパケットのドロップ、不明な宛先アドレスへのフレームの「フラッディング」防止などです。設定はSDHネットワークと同様に集中管理サーバーによって行われますが、将来的には制御プレーンが追加される可能性があります。PBTはIEEE802に提案され、 PBBの改良版であるプロバイダーバックボーンブリッジトラフィックエンジニアリング（PBB-TE）（IEEE 802.1Qay）という名称で標準化するための新しいプロジェクトが承認されました。
プロバイダーバックボーンブリッジ（PBB）は、2004年にノーテルネットワークス（現アバイア）によって発明されたイーサネットデータプレーン技術です。イーサネットデータグラムを別のデータグラム内にカプセル化し、新しい送信元アドレスと宛先アドレス（それぞれB-SAとB-DAと呼ばれます）を追加することから、MAC-in-MACと呼ばれることもあります。IEEE802.1ahはこの技術を標準化しており、現在開発が進められています。PBBは、ブリティッシュテレコムが新しいPBTベースのイーサネットトランスポートに採用した最初のデータプレーンです。
PBBは、ポイントツーポイント、ポイントツーマルチポイント、マルチポイントツーマルチポイントのネットワークをサポートできます。PBTはポイントツーポイント接続に重点を置いており、IPTVなどの高度なデータアプリケーションの主要技術であるポイントツーマルチポイントへの拡張も可能かもしれません。PBTは、マルチポイントツーマルチポイントネットワークへの対応を避けています。これは、一部の支持者が、マルチポイントツーマルチポイントネットワークでは保証されたレベルのサービス提供は不可能だと考えているためです。
さらに、イーサネットは、さまざまな標準化団体 (IEEE 802.1ag、ITU-T Y.1731 および G.8021、IEEE 802.3ah) の取り組みを通じて 、運用、管理、保守(OAM) 機能が強化されています。
PBT/PBB機器はイーサネット特有の規模の経済性を活用し、同等の機能を持つT-MPLS機器に比べて約30～40％安価なソリューションを実現し、[ 1 ] PBTは全体的な投資収益率を高めます。[ 2 ]
T-MPLS（トランスポートMPLS）/ MPLS-TP（MPLSトランスポートプロファイル）
T-MPLSは、その名前が示すように、 MPLSの派生技術であり、MPLSシグナリング機能をすべて放棄し、PBTと同様に集中型の制御プレーンを用いてルーティングとトラフィックエンジニアリングを実行します。T-MPLSは現在ITU-Tでのみ標準化が進められており、ベンダーからのサポートは強力ですが、通信事業者からのサポートはほとんどありません。
T-MPLSはネイティブMPLS派生技術であるため、既存のMPLSルータ上に容易に実装できます。しかし、T-MPLSは、当初通信事業者にとって魅力的であった制御プレーンの自動化、シグナリング、QoSといった特性が失われており、トランスポートネットワークにおけるその効果はまだ実証されていません。ITU Y.1711で定義されているT-MPLS OAMはMPLS OAMとは異なり、通信事業者が通常期待する強力な管理ツールを備えていません。T -MPLSは2008年12月にITU-Tによって廃止され、 MPLS-TPが採用されました。 [ 3 ]
MPLS-TPまたはMPLSトランスポートプロファイルは、 2008年からITU-TとIETFの協力により、コネクション指向パケットスイッチ（CO-PS）拡張として開発されたMPLSのプロファイルです。SDH 、SONET、OTNなどの長年使用されているトランスポートネットワーク技術で使用されている階層化ネットワークのアーキテクチャ原理に基づいて、MPLS-TPは回線ベースのトランスポートネットワークに匹敵する信頼性の高いパケットベースのL2テクノロジーを提供します。そのため、他のパケットトランスポート技術と同様に、現在の組織プロセスや大規模な作業手順に適合しています。
キャリアグレードイーサネットの実現
データネットワークにおけるサービスは、一般的に2つの主要なカテゴリ、 すなわち認定情報レート（CIR）と超過情報レート（EIR）に分類されます。CIRサービスはユーザーに一定量の帯域幅を保証しますが、EIRサービスはベストエフォート型のトランスポートを提供します。どちらのサービスも、容量制限のある単一のインフラストラクチャを共有しています。さらに、追加のパラメータによって定義されます。
通信事業者の投資収益率は、固定容量の制約があるインフラ上でより多くのサービスインスタンスを伝送し、高いサービス品質を維持できる能力に直接関係しています。さらに、IPTV、音声、VPNといった幅広い付加価値サービスを提供できる能力にも関係しています。これらのサービスの要件は大きく異なり、同じインフラを共有する際には技術的な問題が生じる可能性があります。
上記を念頭に置き、通信事業者の目標は、コミットされた CIR サービスを確実に提供しながら、ネットワーク上で最大限のベストエフォート EIR サービスを提供することです。これを実現するために、PBB/PBT および T-MPLS アプローチでは、ベストエフォート トラフィックのバーストによってコミットされたトラフィックを処理できなくなる状況が発生し、高額なペナルティが発生するのを防ぐため、ネットワーク リソースを大幅に不足させてプロビジョニングします。データ ネットワーク上のベストエフォート アクセスに関するもう 1 つの問題は、クライアント間の公平な割り当てです。PBB/PBT および T-MPLS では、特定のクライアントが利用できる帯域幅の量は、クライアントの場所と現在のトラフィック状況に大きく依存します。これにより、顧客が EIR サービスに付ける価値が制限され、通信事業者が余剰容量への差別化されたアクセスを提供する機会が損なわれます。
したがって、リアルタイムでのトラフィックエンジニアリングの実行は、次世代イーサネットトランスポートの鍵となります。イーサネットをキャリアグレードのテクノロジーにするには、以下の特性も必要です。
- 豊富な OAM: 容量の最適化、パスの計算と構成、反復的な最適化。
- パス保護: 50 ミリ秒未満のフェイルオーバー。
- 次世代サービスのサポート: ポイントツーマルチポイントおよびマルチポイントツーマルチポイント サービスの効率的なプロビジョニング。
マルチベンダーサポート、つまりコアネットワークで多様なイーサネットスイッチをサポートできる機能は、通信事業者がメトロトランスポートネットワークの構築に安価なスイッチを利用できるため、非常に望ましい特性です。Tejas Networks、Ethos Networks、Nortelなどのベンダーは、イーサネットのシンプルさと柔軟性を維持しながら、上記の要件を満たすソリューションを提供しています。
参照
参考文献
外部リンク
