ATM- ja Frame Relay tekniikoiden korvaaminen MPLS- ja Metro Ethernet-tekniikoilla WAN-yhteyksillä

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena on vertailla yritysmaailmassa yleisimpiä laaja-verkkotekniikoita: Frame Relay ja ATM, niiden uusiin haastajiin: MPLS ja Metro Ethernet. Tarkoituksena on löytää ne edut, joita saavutetaan kun vanhat laajaverkkotekniikat korvataan uudemmilla. Kehitys tietoliikennetekniikassa on ollut vuosikymmenien aikana lähes yhtä huimaa kuin muuallakin tietotekniikassa. 300 bit/s tiedonsiirtoyhteyksistä on tehty aimo harppaus tämän päivän jopa 10 Gigabitin/s valokuitusiirtonopeuksiin. Yritysmaailmassa yleisimmät Frame Relay ja Asynchronous Transfer Mode (ATM) saavat kuitenkin antaa tilaa uudemmille Metro Ethernet- ja Multi Protocol Label Switching- tekniikoille (MPLS). Ainoastaan jo 1970-luvulla kehitetty Ethernet-tekniikka pitää edelleen pintansa. Ethernet on muodostunut verkkotekniikan peruskiveksi. Lähiverkoissa se on tänä päivänä lähes ainoa käytetty tekniikka ja yleisyydestään johtuen on siihen perustuvia tietoliikennelaitteita ja komponentteja hyvin saatavissa edulliseen hintaan. Nyt on myös laajaverkkoja alettu toteuttaa tällä edullisella ja tutulla Ethernet-tekniikalla. Metro Ethernet on tästä oiva esimerkki, jolla saadaan lähiverkkoja yhdistettyä etäyhteyksien yli jopa 10 Gigabitin/s nopeudella. Vaikka uusi MPLS-tekniikka onkin luotu nopeuttamaan perinteistä IP-reititystä käyttämällä etiketteihin perustuvaa kytkentää perinteisen IP-reitityksen sijaan, perustuu se silti osittain perinteisiin reititysprotokolliin. Myös yksi johtavista metsäteollisuusyhtiöistä, UPM-Kymmene Oyj, uudisti vanhan Frame Relay'hin ja ATM'een perustuneen maailmanlaajuisen tietoliikenneverkkonsa paremmin vastaamaan tämän päivän ja tulevaisuuden vaatimuksia. Valittu ratkaisu perustuu kahteen verkko-operaattoriin - kotimaiseen ja maailman-laajuiseen - ja Metro Ethernet- ja MPLS-tekniikkaan. Koska nyt koko maailmanlaajuinen tietoliikenneverkko perustuu samaan tekniikkaan, on verkkoa helppo tarvittaessa laajentaa. Uusien mahdollisten toimipisteiden liittäminen verkkoon on helppoa ja niihin saadaan tarjottua samat palvelut kuin on jo olemassaolevissa toimipisteissä. Myös uusien palvelujen käyttöönotto verkossa on nyt mahdollista MPLS'n CoS-ominaisuuksien myötä - esimerkiksi puhelujen välittäminen data-verkossa (VoIP). Myös liikkuvan kuvan enenevä siirto verkossa tulee mahdolli-seksi, kun eri palveluja voidaan priorisoida verkossa.

The target of this thesis was to compare the most common WAN technologies: Frame Relay and ATM, with their new challengers: Metro Ethernet and MPLS. The purpose was to find the advantages that can be achieved when these old technologies will be replaced with the new ones. During the last decades progress in data communications technology has been as fast as progress in information technology in general. A giant step has been taken from data transmission connections at 300 bits/s to up to 10 Gbits/s transmission speeds used in fibres today. The most common technologies in business world, Frame Relay and Asynchronous Transfer Mode, have been forced to give space to more modern technologies, Metro Ethernet and Multi Protocol Label Switching (MPLS). Only Ethernet technology, developed in the 1970's still exists. Ethernet has become a cornerstone in local area networks and it is nowadays almost the only technology used. Because of its universality, data communications equipment and components, based on Ethernet, are easy to get at a reasonable price. Nowadays, also wide area networks have been started to implement with this cheap and familiar Ethernet technology. Metro Ethernet is a good example of this new method to connect local area networks with Ethernet technology over wide area networks with up to 10 Gbits/s speed. Though a new MPLS technology has been created to speed up traditional IP-routing by using switching based on labels instead of traditional IP-routing, it is still partially based on the traditional routing protocols. One of the leading forest industry companies in the world - UPM-Kymmene Oyj - modernized its old global data network which was based on Frame Relay and ATM to better respond to today's and tomorrow's demands. The chosen solution is based on two network operators, a domestic and a global, and Metro Ethernet and MPLS technology. Because the whole global network is based on the same technology, the network is easy to be expanded. It is easy to add new possible sites and the same services can be offered for them as for existing sites. Also adding new services is possible because of the CoS feature of MPLS - e.g. phone calls over data networks (VoIP). The growing amount of transmitting live pictures in the network will also be possible, when the offered services can be priorized.