«Звездный» переход на DWDM

PCWEEK №2 (96) 5 февраля - 18 февраля 2009 года

Наши соотечественники все пристальнее присматриваются к новшествам. Так случилось и с сетями DWDM. Сегодня эту технологию используют большинство крупных отечественных телекоммуникационных операторов и сервис-провайдеров. Например, один из крупнейших проектов построения магистральной сети DWDM в Украине был реализован для оператора сотовой связи «Киевстар».

Предпосылки к внедрению

В 2006 году уровень проникновения услуг сотовой связи в Украине составил около 83%, значительно увеличилась абонентская база. По данным компании «Киевстар», в 2006 году наблюдался постоянный рост длительности разговоров, а число абонентов ее сети выросло на 30%. Кроме того, произошли качественные изменения: украинцы стали гораздо активнее использовать неголосовые услуги, в частности, мобильный интернет. По этим причинам нагрузка на сеть оператора многократно возросла. Назрела необходимость в обновлении магистральной оптической сети и переходе на новые технологии. Существовавшая в тот момент транспортная сеть «Киевстар» основывалась на технологии SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Руководство компании приняло решение внедрить современную усовершенствованную технологию DWDM, которая позволяет многократно увеличить пропускную способность оптической кабельной инфраструктуры. По итогам проведенного тендера, в начале 2006 года разработчиком и интегратором сети была выбрана компания «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» (на тот момент — «S&T Софт-Троник»), а в качестве используемого в проекте сетевого оборудования — продукция Cisco.

Этапы реализации

Проект стартовал в августе 2006 года. Специалисты «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» и «Киевстар» при участии Cisco провели анализ, определили конфигурацию и дизайн будущей сети. Для этого в специализированный программный продукт, разработанный DWDM-под­разделением Cisco, заносятся входные данные (протяженность линии, коэффициент затухания оптоволокна), и по специальным формулам рассчитывается конфигурация сети, а затем формируются конфигурационные файлы. Для дополнительной надежности эти файлы пересылались в разработавшее программу отделение Cisco — там проводился анализ работоспособности сети. Полученные в результате таких расчетов файлы содержали четкие рекомендации относительно необходимых компонентов и рабочих характеристик, эти данные передавались непосредственно на оборудование. В декабре 2006 года на основе полученных спецификаций «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» осуществила закупку оборудования, доставку в Украину и размещение оборудования на площадках оператора.

Всю сеть поделили на участки (Киев — Львов, Киев — Одесса и пр.). Бригада, состоящая из специалистов по монтажу и технике, проводила на каждом участке монтирование оборудования и локальные тесты. После этого осуществлялось общесетевое тестирование с использованием специального оборудования для генерирования трафика. Эти приборы проверяли, каким образом по сети проходит трафик того или иного типа сервисов, которые «Киевстар» предоставляет или собирается предоставлять. Также с их помощью проводилась проверка на ошибки с анализом и устранением проблем путем замены и переконфигурирования карт. Проект был успешно завершен в апреле 2008 года.

Система

Магистральная DWDM-сеть «Киев­стар» основана на мультисервисной транспортной платформе Cisco ONS 15454, включает более 120 узлов и полностью охватывает территорию Украины. На 46 узлах используются перенастраиваемые оптические мультиплексоры ввода-вывода (ROADM, Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer), которые несут в себе полный функционал по вводу-выводу сигналов различных длин волн.

Частью проекта стало внедрение системы управления сетью DWDM, которая базируется на ПО Symantec Veritas High Availability. Это ПО контролирует два главных узла, осуществляя балансировку и определяя, какой из узлов активен в данный момент. При выходе из строя одного узла программа переключает управление на резервный. Система управления Cisco Transport Manager (CTM) совместно с менеджером сбоев Tivoli Netcool производит мониторинг состояния сети. Сообщения о неисправностях поступают от сетевых устройств в CTM, после чего с помощью интерфейса для распределенных приложений CORBA (Common Object Request Broker Architecture) они передаются в агент Probe for Cisco CTM. На этом уровне происходит нормализация полей сообщений о неисправностях и передача их в Netcool ObjectServer для консолидации и последующей обработки. В качестве операционной системы в решении используется Sun Solaris, а СУБД — Oracle.

Документация

Специалисты «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» подготовили полную документацию проекта, следуя рекомендациям Cisco Systems. Это означает разработку по крайней мере трех типов документов. Первый — LLD (low level design) — содержит базовое описание принципов функционирования развернутой сети. Второй тип документов — NIP (network implementation plan) — включает в себя все конфигурационные настройки оборудования, описанного в LLD. Основываясь на описанных в NIP настройках, заказчик в любой момент сможет восстановить вышедшее из строя оборудование. Наконец, NRFU (network ready for use) — документ, в котором описывается методика тестовых работ (тестирования узла и сети в целом). Благодаря этому заказчик может убедиться, что устройство функционирует корректно — именно так, как заложено в техническом задании.

Итоги внедрения и дальнейшее развитие

Реализация проекта позволила повысить емкость магистральной сети компании «Киевстар», увеличив пропускную способность до 320 Гбит/c. Это обеспечивает возможность наращивания количества сервисов, предоставляемых компанией своим клиентам. В частности, это означает, что теперь «Киевстар» может на каждом участке сети одновременно обслужить разговоры до 4 млн. абонентов. Внедренная DWDM-система позволяет увеличить емкость магистральной сети, не прерывая работающих сервисов, что стало определяющим фактором для мобильного оператора. Благодаря полной прозрачности внедренной магистральной сети для уже существующего оборудования компании «Киевстар» процесс интегрирования новой DWDM-системы с инфраструктурой оператора значительно упростился. Пропускная способность сети со времени начала проекта в 2006 году увеличилась в 8 раз. Ожидается, что в перспективе этот рост будет 64-кратным.

Технические особенности DWDM-сети обеспечили защиту трафика от сбоев, особенно при международных и междугородних вызовах. По свидетельству представителей «Киевстар», показатель MPD (Minutes per Drop) для сети мобильного оператора за минувший год возрос вдвое и за 1-й квартал 2008 года, сразу после завершения первой стадии проекта, составил 216 минут. Этих результатов отчасти удалось добиться с помощью DWDM.

Помимо расширения возможностей магистральной сети, использованное «Киевстар» решение позволит значительно сократить операционные расходы оператора, связанные с обслуживанием внедренной сети. Это обусловлено гибкостью, простотой в управлении и однотипностью системных модулей платформы Cisco ONS 15454.

В 2007 году «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» выиграла тендер на сервисное сопровождение DWDM-сети «Киевстар», и в течение всего года специалисты системного интегратора осуществляли поддержку в режиме 24х7х365. Согласно результатам годовой поддержки, «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» смогла ликвидировать 100% аварийных ситуаций в сроки, указанные в договоре.

С момента завершения проекта в апреле 2008 года системный интегратор периодически проводит работы по его модернизации. Так, по мере развития технологий появляются новые карты, и, если заказчик видит необходимость их применения, «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» занимается их инсталляцией и модернизацией.

На протяжении 2008 года модернизация существующей DWDM-системы состояла в увеличении объема передаваемого трафика путем инсталляции дополнительных карт для клиентских подключений (транспондеров и мукспондеров).

Модернизация транспортной сети позволила «Киевстар» не только удовлетворить свои потребности, но и сдавать оптические каналы в аренду своим заказчикам и партнерам.

В 2009 году планируется переход существующей DWDM-магистрали на новый релиз ПО (8.5.3), который расширяет функциональные возможности установленной системы. Данную модернизацию также будет осуществлять компания «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА».

В 2009 году будут добавлены кросс-коннект карты (WXC) и MESH патч-панели. С помощью этого оборудования можно организовывать комплексные многонаправленные топологии. Интеграция данных устройств в существующую DWDM-систему предполагает не просто расширение, а изменение всей топологии системы, необходимое в связи с развитием технологии.

КОММЕНТАРИЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЯ
Олег Боднар, директор представительства Cisco Systems в Украине:

Магистральная оптическая DWDM-сеть «Киевстар» — одна из крупнейших в Украине. Использование технологии ROADM на всех участках сети обеспечило гибкость и универсальность оптической инфраструктуры, сделало ее пригодной для транспорта различных видов трафика. С момента запуска в работу сеть полностью готова к передаче голоса по IP в радиосетях следующего поколения.

Коротко о технологии DWDM
DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) представляет собой современную технологию передачи и уплотнения в одном оптоволокне нескольких оптических сигналов с различными длинами волн. Оборудование DWDM позволяет по одному оптическому каналу передавать на десятках и даже сотнях длин волн трафик различных протоколов (IP, ATM, SONET, SDH, Ethernet) с разными скоростями (от 100 Мбит/с до 2,5 Гбит/с).

Чаще всего DWDM применяется не для создания новых волоконно-оптических сетей, а для модернизации и расширения существующих, чтобы телекоммуникационные операторы и сервис-провайдеры могли существенно повысить уровень пропускной способности и доступности своих сетей. Одним из главных с точки зрения бизнеса достоинств сетей DWDM является быстрая окупаемость средств, вложенных в их внедрение. Кроме того, инсталляция DWDM-оборудования не требует прокладки новых линий.

КОММЕНТАРИЙ ИНТЕГРАТОРА
Андрей Маламан, начальник отдела магистральных решений «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА»:

Успеху реализации проекта построения DWDM-магистрали в значительной мере способствовала эффективная схема взаимодействия проектных команд «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» и «Киевстар». Компания-заказчик создала максимально благоприятные условия для внедрения новой технологии. В преддверии запуска проекта ИТ-отдел «Киевстар» в кратчайшие сроки реализовал ряд подготовительных проектов по улучшению качества волокна, установке дополнительных мощностей питания, монтажу дополнительных телекоммуникационных шкафов, которые ускорили внедрение новой транспортной системы. В реализации проекта со стороны обеих компаний приняли участие около 30 человек.

В настоящее время компания «ЭС ЭНД ТИ УКРАИНА» прилагает все усилия для проведения бесшовной модернизации системы до новой версии программного обеспечения. Данная модернизация подразумевает не только установку новой версии ПО на существующие узлы DWDM-магистрали, но и добавление новых функциональных элементов в уже работающие узлы и трансформацию отдельных участков линейной топологии в одну многонаправленную архитектуру.

Модернизированная DWDM-магистраль позволит упростить обслуживание системы, поскольку под управлением департамента эксплуатации заказчика будет находиться одна комплексная топология, а не набор из нескольких линейных топологий.

Модернизация повысит масштабируемость и доступность сети за счет прозрачной передачи трафика между узлами ввода-вывода на разных участках, а также благодаря введению в систему дополнительных схем защиты и восстановления после отказов.