Plano de Gestin del proyecto Carisma

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Plano de Gestión del proyecto Carisma
Septiembre 2002
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Planificación del Plano de Gestión de red del
Carisma

• Arquitectura de red ASON
• Objetivos de Tecsidel y del Proyecto
• Plano de Gestión de la red Carisma
• Controlador del Nodo
• Agente de Red
• Accounting and Billing System
• Planificación en escala de tiempo
• Descripción de las actividades descritas en el
  documento de trabajo.
• Descripción del proceso de diseño
• Asignación de trabajo a los distintos grupos
• Interactividad con el CTTC

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Arquitectura de la red ASON (ITU-T Rec. G.8080)
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Arquitectura de la red Carisma
DCN
Terrassa
NNI
Router IP
CCI
CCI
CCI
I-NNI
NMI-A
NMI-T
NMS (Network Management System)
CCABA
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Objetivos

• Diseño de un Sistema de Gestión Centralizada
  (Fase 1) y dinámico (Fase2)
• Funcionalidades del Sistema
• Configuración del conjunto de equipos de red
  (OADM, OXC, Routers,)
• Captación de alarmas e información sobre las
  prestaciones de la red y presentarlas
• Realización de enlaces punto a punto para una
  longitud de onda definida (establecimiento del
  camino óptico)
• Disponer de un interfase de gestión adaptado a
  la tecnología del proyecto (HP Openview, Network
  Node Managment (NNM)
• Desarrollo de los componentes específicos del
  subsistema de mediación. Interfaz entre los
  elementos de red gestionados y el sistema de
  soporte a la operación (NMI)
• Desarrollo de nuevos agentes (MIB) que
  comunicaran el sistema de mediación con los
  elementos de la red mediante el interfaz CCI.
• El plano de Gestión debe llevar a cabo las
  funciones de gestión (averías, configuración,
  contabilidad y seguridad) para el plano de
  control y el de transporte.

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Planificación de las tareas en escala de tiempo
La planificación en tiempo prevista para la
realización del conjunto de tares referentes al
software de gestión a realizar son
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El Plano de Gestión

• El diseño del plano de gestión contempla la
  arquitectura funcional de gestión genérica para
  ASON. Formada por un NMS (que contiene un bloque
  gestor para el plano de control del anillo
  óptico). El diseño del plano de gestión estará
  dividido en 2 fases
• Fase 1
• El Agente de red (NMS) será el responsable del
  aprovisionamiento de canales ópticos permanentes
  y bidireccionales. En esta parte no se utilizaran
  protocolos de enrutamiento ni señalización, por
  lo que se realizará un enrutamiento estático. El
  NMS será el encargado de configurar los distintos
  nodos ópticos (OXCs,) mediante el interfaz
  NMI(Network Managment Interface) basado en SNMP.
  También debe realizar funciones de monitorización
  de los planos de transporte y control.
• Fase 2
• En esta fase vamos a proporcionar al sistema de
  un aprovisionamiento de canales soft-permanent,
  junto con los protocolos OSPF para el
  descubrimiento de red y RSVP para la señalización
  (es decir protocolos GMPLS para la comunicación
  entre OXCs.

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El Plano de Gestión

• El diseño global a realizar consta de
• Una estructura de información basada en SMI v2
  que utiliza MIB-II como base de datos de gestión.
• Una Interfaz de comunicación entre el plano de
  gestión y el de control (NMI), que utiliza SNMP
  como protocolo de gestión y la DCN para el
  intercambio de mensajes.
• Una interfaz de comunicación entre el NMS (en
  caso de conexiones permanent) o el OCC (en caso
  de conexiones soft-permanent) y el hardware
  óptico del nodo (CCI). Actualmente se dispone del
  General Switch Management Protocol (GSMP), no
  obstante se valorará la posibilidad de realizar
  un protocolo propietario.
• Un entorno de introducción de parámetros para la
  caracterización del establecimiento o eliminación
  de canales ópticos (en el caso de canales
  soft-permanent, interviene de factor humano) y de
  interpretación de mensajes (respuestas a dichas
  peticiones, notificaciones y alarmas).

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El Plano de Gestión FASE 1

• En una primera fase el NMS debe recibir y
  ejecutar las peticiones de establecimiento de
  canales ópticos. Por lo tanto se debe
• Calcular la mejor ruta para el canal óptico
• Configurar los nodos que integran dicho canal.
• El NMS no ejecuta ningún protocolo de
  enrutamiento, por lo que se deben configurar
  todas las direcciones IP manualmente puertos
  lógicos (fibras y longitudes de onda
  disponibles,.) de los nodos que forman la red
  óptica. De esta forma el NMS obtiene un mapa
  topológico estático de la red.
• En esta fase, todos los agentes de nodo actúan
  como agentes SNMP que intercambian información
  con el NMS mediante el protocolo SNMP. Así, el
  NMS puede supervisar el estado y configurar todos
  los nodos que forma la red directamente a través
  del interfaz NMI

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El Plano de Gestión FASE 2

• En esta fase es el NMS quien inicia el
  establecimiento de la conexión óptica, llamadas
  soft-permanent. El proceso que se sigue de forma
  genérica es el siguiente
• El NMS informa al nodo óptico origen mediante el
  Network Management Interface (NMI) de la petición
  de establecimiento o eliminación de conexión. El
  NMI está contenido en el NMS.
• Cuando el nodo óptico origen recibe la petición
  se utilizan los protocolos de enrutamiento y
  señalización del plano de control desarrollado
  por el CTTC, para así establecer el canal óptico
  con el nodo destino (interfaz Network-to-network
  Interface (NNI)).
• Luego, el nodo origen recibe una respuesta de
  éxito o fracaso en el establecimiento de la
  conexión e informa al NMS
• El NMI se basa en SNMP y el NNI en protocolos de
  enrutamiento y señalización de GMPLS.
• La solicitud de comunicación óptica se realiza
  siempre a través del NMS (el operador de red).

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El Plano de Gestión FASE 2

• Aspectos relevantes que afecta al plano de
  control
• Acceso y almacenamiento de la información de
  gestión contenida en los OCCs del plano de
  control (MIB) y una interfaz de comunicación
  entre los planos de gestión y de control (NMI
  mediante protocolo SNMP), ambos elementos
  contenidos en el bloque agente SNMP de los OCCs
  del plano de control.
• Hay que remarcar que los OCCs dispondrán de
  información actualizada sobre sí mismos (clientes
  de cada nodo óptico, mapeo entre puertos, etc.),
  sus condiciones de funcionamiento, su vecindario
  (OCCs y routers activos, averías, estadísticas,
  etc.) y las conexiones ópticas activas,
  información que se almacenará según las
  directrices del Common Control And Management
  Protocols Working Group (CCAMP) de IETF para la
  modelización y gestión de etiquetas del protocolo
  GMPLS y será accedida por el NMS en las
  peticiones de establecimiento y eliminación de
  conexiones ópticas soft-permanent.

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El Plano de Gestión FASE 2

• El Optical NMS
• Es la aplicación de gestión de la red óptica,
  responsable del diálogo con los OCCs para el
  inicio del establecimiento y eliminación de
  conexiones ópticas soft-permanent. Este diálogo
  se realiza mediante una interfaz de comunicación
  NMI basada en SNMP, concretamente Windows SNMP
  API, WinSNMP, según la arquitectura ilustrada

Arquitectura modular del Optical NMS
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Módulos del Optical NMS

• SNMP Engine Función que está a la escucha de
  acciones de gestión, tales como el envío o
  recepción de mensajes genéricos SNMP. También
  realiza las peticiones de establecimiento
  (LightPath Setup Trigger) o eliminación(LightPath
  Tear-Down Trigger) de conexiones ópticas. Esta
  función es accedida de forma gráfica.
• Generic SNMP Responsable de la realización de
  acciones de gestión mediante SNMP.
• Win SNMP Interfaz de comunicaciones NMI basada
  en SNMP (Windows SNMP API
• WinSock interfaz de transporte que permite al
  sistema de gestión (optical NMS) mediante
  mensajes SNMP solicitar operaciones en las
  variables de gestión mantenidas por los OCCs.
  Estas variables son tratadas como agentes SNMP
• Base de Datos Base de datos que dispone del
  estado de los identificadores de conexiones
  establecidas.
• LightPath ...... funciones de establcimiento o
  eliminación de conexiones

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Petición de establecimiento de conexión óptica

• El optical NMS requiere trabajar con 8 parámetros
  para configurar los object identifier del mensaje
  enviado al agente SNMP (OCC origen), los cuales
  seran el valor de los objetos GMPLS TUNEL_ID y
  EXTENDED_TUNNEL_ID
• Caracterización del agente SNMP al que se envía
  la petición
• Nodo origen de la conexión óptica a establecer.
• Caracterización de la conexión óptica
• OCC destino
• Tipo de trafico
• Velocidad
• Bidireccionalidad
• Continuidad
• Ruta explícita
• Tipo de conmutación

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Respuesta a una petición de establecimiento

• El mensaje de respuesta es enviado por el agente
  SNMP y contiene el resultado de la acción
  solicitada
• Establecimiento de la conexión OK!
• Motivo del fallo en el establecimiento.
• Optical NMS almacena (en la base local de datos)
  y muestra las características de la conexión
  (establecida o no) mediante el entorno gráfico
  del Optical SNMP.

Ejemplo de entorno gráfico para el Optical NMS
desarrollado por el CTTC (Centro Tecnológico de
Telecomunicaciones de Cataluña)
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Petición de establecimiento de conexión óptica

• El Optical NMS requiere la selección de una
  conexión previamente establecida y asociada en la
  base de datos local del NMS con su OCC origen.
• Los pasos realizados van a ser
• El NMS enviará un mensaje SNMP con el object
  identifier correspondiente y otro de petición de
  eliminación.
• El OCC eliminará la conexión óptica solicitada,
  vaciará la entrada de su MIB indexada con el
  valor del object identifier recibido y devolverá
  un mensaje de respuesta al NMS.
• El NMS en caso de éxito, eliminará el
  identificador de la conexión
• De la Base de Datos Local
• Del entorno gráfico.

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Aplicación
Una vez finalizado el diseño de la segunda fase
del sistema de gestión (Optical NMS), se
realizará una simulación que interconectará al
Optical NMS con un simulador del OCC. Este
simulador recibe y responde mensajes SNMP del
tipo Get Request, Set Request y Trap. También
existe la posibilidad de incorporar una MIB que
contenga los parámetros de caracterización
básicos para el establecimiento o eliminación de
conexiones ópticas comentaos anteriormente.
Arquitectura del agente SNMP en OCC, realizada
por el CTTC (implementada mediante una extensión
del agente SNMP del paquete Demo/SDk de DMH
Software)
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Actividades.
1. Estudio, adquisición y caracterización de
los componentes 2. Implementación del Hardware
del nodo óptico (pruebas medidas) 3.
Conocimiento del SW de gestión y comunicación
(estándares Interfaces) 4. Requerimientos
ópticos iniciales 5. Diseño red de
comunicaciones IP 6. Estudio y configuración
del controlador del nodo junto con la
programación del software de gestión. 6.1.
Estudio de parámetros que intervienen en la
comunicación entre el controlador de nodo y el
agente de nodo 7. Estudio del Agente de red
(NMS) 8. Estudio de la relación con el agente
del nodo (Fase 2) 9. Gestión de los canales
ópticos (descritos a continuación) 10. Realizar
pruebas para evaluar el sistema.
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Actividades.

• 1.9.1 Fase 1 Establecimiento de canales ópticos
  permanentes.
• El NMS realiza el establecimiento de los canales
  ópticos configurando directamente los OXCs que
  forman el canal óptico a través del interfaz NMI
  (Network Management Interface).
• Desarrollo del software del NMS que opera a
  través de la interfaces NMI. El software debe
  realizar
• a) Configuración manual de todas las
  direcciones IP, puertos lógicos (fibras y
  longitudes de ondas disponibles, etc.) de los
  nodos que forman la red óptica. De esta forma se
  obtiene un mapa topológico estático de la red
  para poder calcular las rutas óptimas de los
  canales ópticos.
• b) Implementación del algoritmo que
  calcula los canales ópticos óptimos a través de
  la red teniendo en cuenta la distancia mínima, el
  retraso mínimo, la longitudes de onda
  disponibles, el nivel de protección requerido,
  etc.
• c) Notificación a los agentes de nodo
  que intervienen la configuración
  (establecimiento, modificación y eliminación) del
  canal óptico.
• Estudio de los modelos de solicitud (Cliente a
  NMS) de los canales ópticos.
• Realización de simulaciones y pruebas para
  evaluar el sistema

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Actividades.

• 1.9.2 Fase 2 Establecimiento de canales ópticos
  soft-permanent.
• Los canales ópticos se establecerán por el
  sistema de gestión de red, pero a diferencia del
  punto anterior, se utilizará el protocolo GMPLS
  entre OXCs para crear, eliminar o modificar los
  canales ópticos.
• Hay que desarrollo del software del agente de
  nodo que opera a través del interfaz NNI. El
  agente de nodo debe actuar como un router (o bien
  sin un router). Este software debe realizar
• a) Descubrimiento dinámico de vecinos
  introduciendo extensiones ópticas a los
  protocolos IP existentesNeighbor Discovery
  Protocol (NDP).Link Management Protocol
  (LMP).Descubrimiento de la topología y recursos
  de la red de forma dinámica.OSPF con extensiones
  ópticas.IS-IS con extensiones ópticas.
  Señalización para el establecimiento de un canal
  óptico.
• b) Adaptación del plano de control
  MPLS Traffic Engineering a los OXCs
  (GMPLS).Reutilización de los protocolos MPLS para
  señalización RSVP-TE o CR-LDP con extensiones
  ópticas.
• c) Implementación del algoritmo que
  calcula los canales ópticos óptimos a través de
  la red teniendo en cuenta la distancia mínima, el
  retraso mínimo, la longitudes de onda
  disponibles, el nivel de protección requerido,
  etc.

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Bibliografía

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  DINÁMICO. GCO-UPC 2001
• R. Muñoz, C. PInart, G. Junyent. Proyecto
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