Deutsches

ForschungsnetzForschungsnetz

Neue optische Plattformdund

Stand der MigrationStand der Migration

Stefan PigerStefan Piger57. Betriebstagung

16. Oktober 2012, Berlin

Ergebnis des Vergabeverfahrens• Zuschlag ist erfolgt am 10.5.2012

• Gewinner der Ausschreibung – ECI Telecom, http://www.ecitele.com– israelisches Unternehmen, gegründet 1961– ca. 2500 Mitarbeiter

neu im Wissenschaftsumfeld– neu im Wissenschaftsumfeld

• Produktfamilie „Apollo“„ p– Optimized Multilayer Transport (OMLT)– integrierte DWDM-/Switching-Technik

• Migrationsauftrag wurde erteilt am 14.5.2012

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ECI OPT96xx „Apollo“

OPT9624/48 f M t

24/48 universal I/O slots Tbit/s Universal Switch:OPT9624/48 for Metro

Core and Core/Regional/LH Tbit/s Universal Switch:

ODU X-connect/Packet Switching Flexible configuration:

Photonics, ODU-XC, Packet switching

OPT9608 for Metro Edge 8 universal I/O slots Flexible configuration: standalone WDM,

100G MPLS switching capacity

OPT9604 for Metro Edge 4 universal I/O slots

OPT9604 for Metro Edge 50G MPLS switching capacity

OPT9603 for Metro access and In-Line amplifierArtemis

OPT9603 - 2U height with 3 universal slots Artemis: passive cages

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Quelle: ECI Telecom

Eigenschaften der neuen Technik• Hohe Übertragungskapazität

– 88 Wellenlängen je Glasfaserstreckeg j– Übertragungsraten von bis zu 100 Gbit/s je Wellenlänge

• Flexible Wegeführung von Verbindungen– Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer (ROADM)

Colourless/Directionless Add Drop– Colourless/Directionless Add-Drop– Tunable Transponder

• Switching-Funktionalität– optional: 1Tbit/s Switching-Fabric je Knoten– derzeit: Einsatz als ODU Cross-Connect– zukünftig: zusätzlich Einsatz als MPLS- und Ethernet-Switch möglich

Seite 5

Kapazitätsentwicklung des WiNÜbertragungskapazität der Kernnetzverbindungen des Wissenschaftsnetzes:

X-WiN 2006: 400 Gbit/s

X-WiN 2012: 8.800 Gbit/s

B-WiN: 622 Mbit/s

G-WiN: 10 Gbit/s

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Eigenschaften der neuen Technik• Hohe Übertragungskapazität

– 88 Wellenlängen je Glasfaserstreckeg j– Übertragungsraten von bis zu 100 Gbit/s je Wellenlänge

• Flexible Wegeführung von Verbindungen– Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer (ROADM)

Colourless/Directionless Add Drop– Colourless/Directionless Add-Drop– Tunable Transponder

• Switching-Funktionalität– optional: 1Tbit/s Switching-Fabric je Knoten– derzeit: Einsatz als ODU Cross-Connect– zukünftig: zusätzlich Einsatz als MPLS- und Ethernet-Switch möglich

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DWDM-Multiplexer – klassisch• colored

– für jede „Farbe“ ein spezifischer Portj Add/D Bl kje Add/Drop-Block

• directed– genau eine Ausgangsrichtung erreichbar

Add/Drop

T/R

je Add/Drop-Block

DWDM-

pNorth

T/R

DWDMKnoten

Add/Drop

Add/DropDrop

WestT/

T/

T/

T/

DropEast

XSeite 8

R R R RX

DWDM-Multiplexer – „modern“• colorless

– jede „Farbe“ an jedem Add/Drop-Port

• directionless– jede Ausgangsrichtung erreichbar für

jeden Add/Drop-Port

DWDM-Knoten

Add/DropT/

T/

T/

T/

T/

Seite 9

R R R R R

Optische Architektur

Seite 10

Quelle: ECI Telecom

L1 Service Cards

Multi service 10G A C10

Client:16 x SFPsSTM 1/4/16 OC3/12/48

SFPSFP

XFPOTNMapper

2 linesMulti service 10G Muxponder or AoC AoC10

Multi service 10G

STM-1/4/16, OC3/12/48FC1/2/4, GbE, SDI, HD-SDI, DVB-ASIOTU1

XFPOTNMapper

XFPClient:

SFPSFPSFP XFP

2 linesOTU-2/2e

u t se ce 0Gdouble Transponder

TR10_4

M lti ser ice 40G

XFP

Mapper

XFP

2 linesOTU-2/2e

10G LAN,STM64/OC192,FC8/10, OTU-2/2e

OTNXFPClient:Multi service 40G RZ-DQPSK Muxponder

CMB40 QPSK

OTNMapper

XFP

XFP

XFP

XFP Line OTU-3e

Client:10G LAN,STM64/OC192,FC8/10, OTU-2/2e

OTU3 Regenerator REG40 QPSK

OTNMapper

QPSK

Line OTU-3e

LineOTU-3e

Transponder/Muxponder 100G TR100 QPSK

OTNMapper

QPSK

Line OTU4

Line100GbE

Seite 11

Quelle: ECI Telecom

Eigenschaften der neuen Technik• Hohe Übertragungskapazität

– 88 Wellenlängen je Glasfaserstreckeg j– Übertragungsraten von bis zu 100 Gbit/s je Wellenlänge

• Flexible Wegeführung von Verbindungen– Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer (ROADM)

Colourless/Directionless Add Drop– Colourless/Directionless Add-Drop– Tunable Transponder

• Switching-Funktionalität– optional: 1Tbit/s Switching-Fabric je Knoten– derzeit: Einsatz als ODU Cross-Connect– zukünftig: zusätzlich Einsatz als MPLS- und Ethernet-Switch möglich

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Optical Transport Network (OTN)

Seite 13Quelle: Alcatel-Lucent

OTN-Hierarchie

Seite 14Quelle: Alcatel-Lucent

OTN-Backbone des X-WiN• Einsatz der 1Tbit/s-Fabric

– initial an 14 KernnetzknotenDKR ROS

GRE

KI E

– optimiert nach derzeitiger Netzstruktur und Latenz

– bei Bedarf erweiterbar FFO TUB BRE

AW I

ENS

HAM DES

DKR ROS

SLU PEP

EW E

• OTN-Backbone2 3 OTU2 Verbindungen DUI

POT HAN

BRA MAG BI E ZI B HUB

ADH

ENS ZEU

PAD GOE

DOR

PEP

MUE

– 2-3 OTU2-Verbindungenje Kante

– später ohne Unterbrechungauf OTU3/4 erweiterbar

FZJ

AAC BI R

FRA

DRE

CHE I LM

LEI

JEN

KAS

GI E MAR

DOR

W UP

BON auf OTU3/4 erweiterbar

• Anbindung von KNKERL

BAY

FZK

GSI

FRA

HEI REG

I LM

ESF KAI SAA

W UE

– einfache oder redundante OTU2e-Verbindung an den nächsten oder die nächsten beiden KNK mit Fabric

GAR

FZK

STU KEH

BAS

STB FHM

Seite 15

Fabric BAS

L1 Fabric Cards

16 x SFPsSTM 1/4/16 OC3/12/48

SFPSFP

OTNMLow rate client

interface FIOMR_16STM-1/4/16, OC3/12/48FC1/2/4GBE, SDI,HD-SDI, DVB-ASIOTU1

SFPSFP

SFPSFP

Mapper1Tbps

ODU-XC

Multi service 10G client line Interface

FIO10_55 x XFPs10G LAN,STM64/OC192,FC8/10, OTU-2/2e

XFP

XFPXFP

XFPXFP

OTNMapper

1Tbps ODU-XC

40G RZ-DQPSK FIO40 QPSK

OTNMapper

1Tbps ODU-XCline card FIO40 ODU-XC

LineOTU-3e

100G PM-QPSK line card FIO100 QPSK

OTNMapper

1Tbps ODU-XC

LineOTU-4

Seite 16

Quelle: ECI Telecom

Gigabit AoC / Client-Karte

2xXFP OTU2 colored uplinks

16xSFP colored uplinkp

Seite 17

Quelle: ECI Telecom

10G Transponder / Fabric Karte

2xXFP OTU2/2e/2f colored uplinks2xXFP FC8/10,STM-64/OC-192/10GBE/OTU2/2e B&W or

l d I/Fcolored I/Fs

Seite 18

5xXFP FC8,STM-64/OC-192/10GBE/OTU2/2e B&W or colored I/FsQuelle: ECI Telecom

Neue Optische Plattform: Fazit• Erhöhung der Übertragungskapazität

– 100Gbit/s-Verbindungen für VPN-Strecken und DFNInternetg

• Reduzierung der Vorlaufzeiten für Dienste– Technik ist DFN-Eigentum: Vorratshaltung häufig benötigter

Komponenten– Flexibilität: Komponenten können für neue Dienste wieder verwendetFlexibilität: Komponenten können für neue Dienste wieder verwendet

werden

R d i d K• Reduzierung der Kosten– Komponenten für 1Gbit/s- und 10Gbit/s-Verbindungen erheblich

billiger als bisherbilliger als bisher– mehr dazu auf der MV im Dezember!

Seite 19

Migration: Umfang der Arbeiten• Kernnetzknoten (54)

– etwa 100 neu auf- oder umzubauende Datenschränke– Installation von SM/CU-Vorverkabelungen zur vorhanden DFN-Infrastruktur– Stromversorgungen für neue Technik

• ILA-Standorte (45)– Weiternutzung der vorhandenen Datenschränke

Neubeauftragung von Stromzuleitungen und Patchfasern– Neubeauftragung von Stromzuleitungen und Patchfasern

• Glasfaserstrecken (85)G tlä t 10 500 k– Gesamtlänge etwa 10.500 km

– 33 parallel bereitgestellte Strecken zwischen Kernnetzknoten

• Verbindungen (167)– derzeit ausschließlich Gigabit-Ethernet und 10-Gigabit-Ethernet– mit max. 18 Hops und 2140 km Faserlängemit max. 18 Hops und 2140 km Faserlänge

Seite 20

Beteiligte Einrichtungen• DFN Geschäftsstellen in Berlin und Stuttgart

ECI T l• ECI Telecom– beschäftigt zusätzlich Montagefirma für Aufbau DWDM-Technik (7 Teams)– zusätzlich 6 eigene Teams für die Inbetriebnahmeg

• Glasfaserprovider– stellen parallele Faserstrecken bereit und Stellflächen/DC-Versorgung anstellen parallele Faserstrecken bereit und Stellflächen/DC Versorgung an

ILA-Standorten– insgesamt 10 Firmen

• Dimension Data– Installationen an Kernnetzknoten (koordiniert zusätzlich Montagefirmen für

Schrankaufbau und Installation von Vorverkabelungen)Schrankaufbau und Installation von Vorverkabelungen)– Ersatzteillogistik (Zentrallager plus 10 regionale Depots)

G t b d Ei i ht K t k t• Gastgebende Einrichtungen an Kernnetzknoten– zusätzlich Elektriker für die Installation von Stromversorgungen

Seite 21

Verlauf der Arbeiten

Aufbau und Inbetriebnahme ECI Komponenten

Aufbau und Inbetriebnahme ECI Komponenten

Planung ECI-KomponentenPlanung ECI-Komponenten

Planung Parallele Planung Parallele Bereitstellung Parallele

Bereitstellung Parallele

ECI-KomponentenECI-KomponentenKomponentenKomponenten

Planung A fb S d

gGlasfaserinfrastruktur

gGlasfaserinfrastruktur Parallele

GlasfaserinfrastrukturParallele

Glasfaserinfrastruktur

Planung Standort-

Infrastruktur

Aufbau Standort-Infrastruktur

S h lS h lSchulung von DFN-Personal

Schulung von DFN-Personal

0 06 0 08 09 10 11 12

Vorbereitung Netzüberwachung und Anpassung von InformationssystemenVorbereitung Netzüberwachung und

Anpassung von Informationssystemen

Seite 22

05 06 07 08 09 10 11 12

Bereitstellung GlasfaserstreckenKIE

Glasfaserpaar,(Bestand, nicht parallel) AWI DES

DKR ROSGRE

ZEU

p )

TUBBREENS

HAMDES

SLU

EWEFFO

Glasfaserpaar(vorhanden)

Glasfaserpaar(pa allel bea ft agt) ZEU

POTHAN

BRA MAGBIE ZIB HUB

ADH

ENS

PADGOEDUI

MUE

(parallel, beauftragt)

Glasfaserpaar (parallel, Übergabe erfolgt)

BOC

LEIFZJ

AAC BIR

DRE

CHEJEN

KAS

GIEMAR

DOR

WUP

BOCGlasfaserpaar(parallel, Fertigstellung bis Ende Oktober)

BON

BAYGSI

FRA ILMGIE

WUE

KAI

KEH

SAA ERL

FZK

HEI

STUREG

STBFHM

Seite 23

GARBAS

Stand Installation der TechnikKIE

Glasfaserpaar,(Bestand, nicht parallel) AWI DES

DKRROS

GRE

ZEU

p )

TUBBRE

HAMDES

SLU

EWEFFO

Glasfaserpaar(vorhanden)

Glasfaserpaar(pa allel bea ft agt)

BOC

ZEUPOT

HAN

BRA MAGBIE ZIB HUB

ADH

ENS

PADGOEDUI

MUE

(parallel, beauftragt)

Kernnetzknoten(bereits aufgebaut)

Kernnetzknoten BOC

LEIFZJ

AAC BIR

DRE

CHEJEN

KAS

GIEMAR

DOR

WUP

Kernnetzknoten(geplant KW42)

Kernnetzknoten(geplant KW43)

BON

BAYGSI

FRA ILMGIE

WUE

Kernnetzknoten(geplant KW44)

Kernnetzknoten(geplant KW45)

KAI

KEH

SAA ERL

FZK

HEI

STUREG

STBFHM

Seite 24

GARBAS

Installationen an Kernnetzknoten• 48V/DC Netzteile

– je 1-2 Chassis für USV/NS– Kapazität je Gerät 4kW (zzgl. 2kW Spare)

• Fibre-Spooler/Cable Guides– „saubere“ Führung von Glasfaserkabeln

• Passivgehäuse „Artemis“Passivgehäuse „Artemis– Aufnahme von passiven Modulen

(bspw. optische Splitter)

• Apollo 9624– 1-4 Geräte je Standort– Aufnahme der aktiven Komponenten

(Verstärker, ROADM, Line-/Fabric-Karten)

Seite 25

Installation am Standort JEN• KNK Universität Jena (JEN)

– drei Kernnetzfasern– zehn 10G-Verbindungen– drei ECI OPT9624 Chassis

• Stellflächen– Aufbau in nur einem Datenschrank,

Bestückung von Vorder und RückseiteBestückung von Vorder- und Rückseite– bisher wurden 3 Stellflächen genutzt

S• Spannungsversorgung– komplett redundant bzgl. Equipment und

Versorgungszweig– kann zukünftig überwacht werden

Seite 26

Installation am Standort JEN• Separates Chassis für ODU-XC

– drei 5-Port 10G-Karten– je 2-3 OTU2 Trunks zu anderen XCs

Seite 27

Fragen ...?

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Seite 28