Optik fiber yükselticinin bulunması, dalga-boyu bölümlemeli çoklama (WDM) teknolojisinde bir sıçrama oluşturmuş ve noktadan-noktaya transmisyon çözümlerinde kapasite sınırlarını zorlayan alt-yapı çözümlerini başarılı kılmıştır. Gelecek yılların ‘Optik Ağ’ modellerinde WDM sistemleri önemli bileşenler olarak ortaya çıkıyor. Akıllı optik ağ sistemlerinde kullanılan, Internet Engineering Task Force (IETF)’un ‘Multi-Protocol Lambda Switching’ (MPLambdaS) teknolojisi ve ‘Optical Domain Service Interconnect’ (ODSI) girişimleri ile çok-uzak-mesafe yoğun dalga-boyu bölümlemeli çoklama (DWDM) sistemleri, Optik Data Ağları hakkındaki görüşümüzü temelden değiştiriyor.
“Hızlı olan şimdi yavaş”
Ağ içine dağıtılmış akıl ve IP ağ protokolları kullanımı ile, ‘Akıllı Optik Data Ağ Sistemleri’, daha önce ‘kamu anahtarlamalı telefon ağlarına’ özgü, fakat yüksek bant-genişliği taşıma ağlarında geleneksel olarak bulunmayan – isteme bağlı, gerçek-zamanlı ‘çevirmeli’ bağlantılar ve hızlı dalgaboyu atanması gibi – servisleri gündeme getiriyor. Merkezi kontrol sistemleri ile yüksek hızlı servisler için (bant-genişliği) atanmalarının yapıldığı dönemler, artık bu servisler, aylardan, haftalar, dakikalar, hatta saniyeler seviyesinde atanabileceği için yavaş kabul ediliyor. Gelecek nesil optik data ağ sistemlerinde isteme bağlı optik bant-genişliği atanması, ‘birleştirilmiş servisler’ sunumu, gözetimi ve ücretlendirilmesi yetenekleri, ortak gereksinimler olarak ortaya çıkıyor. Taşıyıcı ve uç-kullanıcılar, bu yeteneklerin yayılımı ile müşteriler için halen geçerli olan ‘yıllık’ veya ‘aylık’ kiralama modelinden ‘her kullanım için öde’ modelinde servis sağlayacaklar. Yeni model taşıyıcılar için potansiyel gelirleri artırırken yeni ‘optik bant-genişliği pazar-yeri’ kavramını da geliştiriyor. Öte yandan bu sistemlerdeki gerekli esneklik için ağdaki kontrol yazılımı karmaşıklığının artması gerekecek.
Gelecek nesil optik data ağ yetenekleri, büyük ölçüde, günümüz IP ağları ve gelişen ‘Çoklu-Protokol Etiket Anahtarlama’ (MPLS) ağlarında benzer bir biçimde bulunuyor. Böylece, ‘optik katman’ için de IP-merkezli kontrol düzlemi düşüncesi doğal bir yaklaşım oluyor. Başka bir deyişle, bildiğimiz Internet için geçerli mevcut protokol ve algoritmalar ‘tekrar’ kullanılarak ve geliştirilerek optik ağlarda benzer yetenekler yaratılabilir. Bu paradigma aslında, önerilen ‘Çoklu-Protokol Lambda Anahtarlama’ (MPLambdaS) yapısında olduğu gibi, bağlantısız ağlar (MPLS) için geliştirilmiş olan ağ yönlendirme ve işaretleşme protokollarını alarak, uygun değişiklikler ile bağlantı-temelli TDM (SONET / SDH) ve WDM / Optik Ağlara uygulanması şeklindedir. Bu yaklaşımla, uzun yıllar boyunca geliştirilen ölçeklenebilen paket-ağlar için kanıtlanmış kavram ve protokollara dayanan ve ‘yeni yazılım yapıları’ gereksinimini asgariye indiren ve ortak kavram ve mühendislik aletleri ile, IP/MPLS katmanı ile Optik/Taşıma katmanı arasında bir köprü kurabilen bir model oluşturuluyor. Terabit yönlendiricilerde, optik arayüzlerin tümleştirilmesinin ötesinde, yukarıda verilen yaklaşım, gerçek ‘Optik Internet”in oluşumunda kritik bir faktör oluyor.
MPLambdaS gelişiminin başlangıç tartışmalarında, geleceğin optik data ağlarında IP yönlendiricilerin ağ kontrol işlevini optik taşıma sistemlerine bırakacağı veya tersinin olacağı üzerinde durulmuştu. Halbuki, geniş bir perspektiften bakıldığında IETF girişimleri ile uygun bir servis modelinin ortaya çıkabileceği bir çerçevenin mevcut olduğu görülüyor. Taşıyıcı veya servis sağlayıcının, IP yönlendiricileri ile optik taşıma techizatlarına ayrı ayrı veya ikisine birden sahip olması durumuna göre MPLambdaS teknolojisi ayrı ayrı veya yakınsamış kontrol düzlemleri ile çözüm sağlayabileceklerdir.
“Uzak olan şimdi yakın”
Binlerce kilometreyi kapsayan ve her fiber için terabit bant-genişliği olanakları sağlayan çok-uzak-mesafe DWDM sistemleri, fiber optik taşıma ekonomisini temelden değiştirmektedir. Geleneksel olarak optik işaretin her 400-600 km’de yenilenmesi zorunluğu ile sınırlanan iki nokta arasındaki yol, şimdi trafik isteminin bulunduğu yerlere daha esnek biçimde kurulabilmektedir. Yüksek trafik akış gereksinimi olan iki nokta arasındaki DWDM linkleri ile ardışık bağlantılı opto-elektronik yenileme (regeneration) maliyetlerinden kurtulup, toplam sahip olma ve ağ yönetim bakım maliyetleri azaltılmış ve yeni servisler sunumu hızlandırılmıştır.
Ağ tasarımında DWDM sistemlerinin pratik olarak mesafe sınırlama koşullarını ortadan kaldırmış olması sonucu, ‘lattice networks’ (kafes ağlar) kavramı ortaya çıkmaktadır. Burada, noktadan-noktaya trafik gereksinimi ve trafiğin ekle / bırak yüzdesi, DWDM ve fiber ağ tasarım ile optik data ağ düğüm boyutlandırılmasını biçimlendirmektedir. Önceleri işaret güçlendirilmesi amacıyla kullanılan çekirdek düğümler yerine, ‘optik kestirme-yol’ veya ‘optik çapraz-bağlantı’ (OXC) sistemleri yer alacak ve trafiği varış adresine iletilmek üzere gerekli bir fibere yönlendirecektir.
Değişimin hızı
Optik data ağ sistemlerindeki değişim hızı Internet’in baş döndürücü hızı ile benzerlikler taşımaktadır. Optik data ağlarında kontrol düzlemi için geliştirme çalışmaları IETF, ODSI ve ‘Optical Internetworking Forum’ (OIF) gibi standart arenalarında devam etmektedir. Standartların sağladığı yeni yetenekler yeni servisler yaratılmasına öncülük etmektedir. Yüksek bant-genişliği gereksinimli uygulamalar için ‘optik (ring) çevrim’ kullanımına devam edilmekle birlikte, standartların sunduğu yeni olanaklarla ‘optik (mesh) tam-ağ’ yeniden-kurulumlu (restoration) ağ yapıları çekirdek ağ yapısında görülmektedir.
Bu yeni servis yetenekli girişimlerin pazara sunum hızı ile çok yakında yeni ‘geniş alan ağları’ (Metropolitan Area Networks, MAN ve Wide Area Networks, WAN) gündeme geliyor. Gigabit Ethernet (GbE) ve gelişmekte olan 10 Gigabit Ethernet (10 GbE) ilk defa ‘yerel alan ağ’ (LAN) kapsamı dışına çıkmakta ve uç-ağ servislerinde, fiyat yapılarında ve teknoloji tümleşiminde büyük dönüşümlere yol açmaktadır. Tüm bu gelişmelerin sonucu olarak ‘Optik Internet’de iki önemli özellik görülüyor:
– Çekirdek ağda IP / WDM (terabit yönlendiricilerle WDM arasında POS – Packet Over SONET / SDH arayüzleri)
– MAN’da WDM ağları üzerinden GbE ve 10 GbE taşınması.
Optik Ethernet standartı olarak tanımlayabileceğimiz bu oluşum, gigabit Internet bağlantılarını oluşturuyor. Yeni servisler, kurumsal müşterileri olduğu kadar konutsal müşterileri de hedeflemekte. Kanada ve A.B.D.’de , GbE ve 10 GbE servislerini günümüz çevirmeli ISDN veya DSL servisi benzeri sunma denemelerini görüyoruz. Sürekli gelişen optik teknolojinin sürdüğü gelecek nesil optik ağ sistemlerinin yeni tüm-optik ağlar için tasarlanmış uygulamaları da yaratacaktır.
Yeni dönem – elektrondan fotona
Yakın geçmişte, optik ağ sistemleri, telekom (devre) – Internet (paket) çatışma döneminde evrimini devre-yönelimli geçirdi. Bu dönemde Internet ve IP büyük bir hızla büyürken, geleneksel telekomünikasyon servisleri – parçalanmış uygulamalar, farklı organizasyonların ayrı ayrı ağları (düşey tümleşim) – sonucu sınırlı büyüdü. Ağların yakınsaması bu dönemin sona ermekte olduğunu gösteriyor. Yeni dönemde (belki de çağ) gelecek nesil ağlar (NGN) yalnız IP / data ve Optik / taşıma tümleşimini gerçekleştirebilen organizasyonlar ayakta kalacak.
Dağıtık ağdaki akıl ve IP / MPLS kontrol düzlemi teknolojisi ile optiksel taşıma ve DWDM sistemleri pratik olarak ağ tasarımında mesafe sınırlamalarını ortadan kaldırıyor. GbE ve 10 GbE gibi yenilikler uç-kullanıcıya doğru bant-genişliği gereksinimini optik data ağları ile karşılamayı öngörüyor. Yakın bir gelecekte herhangi bir taşıyıcı operatörü, optik erişim, terabit kapasiteli ‘optik data ağlarını’ işletmesinde göreceğiz. Servis farklılaştırılması ancak, gelişmiş ‘Servis Düzeyi Antlaşmaları’ (SLA), isteme bağlı optik bant-genişliği, optik sanal özel ağlar (OVPN) ve çok-katmanlı optik data servisleri sunumu ile gerçekleştirlebilecek. Bu servislerin optik ağda desteklenmesi için ‘esneklik ve akıl’ optik ağda başarı için gerekli uyumu gerçekleştirecektir.
Kaynak : 