Internetpalveluntarjoajien Ryhmälähetystekniikat

Abstract

Verkkoliikenteen jatkuva kasvu on johtanut verkon resursseja säästävien tekniikoiden kehitykseen. Verkkolaitteiden kuorman keventämiseksi on kehitetty uusia tekniikoita, joita ovat esimerkiksi virtualisointi- ja ryhmälähetystekniikat. Ryhmälähetyksessä pa-ketit lähetetään vain kerran, ja liikennettä jatketaan monistamalla paketit. Tieto kulkee tietylle ryhmälle, joka on halukas vastaanottamaan liikenteen. Ryhmälähetysmenetel-millä liikenne saadaan kohdistettua tehokkaasti verkon muille laitteille. Internet-palveluntarjoajien tuotantoverkoissa on pitkään ollut käytössä PIM-protokollaan perustuva ratkaisu. Työn tarkoituksena oli tutkia ratkaisua, jossa palve-luntarjoajan verkossa siirrytään käyttämään MPLS-pohjaisia ryhmälähetysmenetelmiä, kuten MLDP. Samalla perehdytään VRF-tekniikkaan ryhmälähetyksissä. Teoriaosuus antaa perustavanlaatuista tietoa työssä käytettävistä protokollista ja tekniikoista. Työn toinen tavoite oli testata ryhmälähetystekniikkaa laboratorioympäristössä ja sen jälkeen implementoida se Simunet-tuotantoverkkoon. Testausta varten ICT-laboratorioon rakennettiin palveluntarjoajan runkoverkkoa mal-lintava reititin- ja kytkinverkko. Verkkoa testattiin streamaamalla videokuvaa verkon läpi. Videostream kulki verkon läpi virtuaalireitittimen sisällä käyttäen multicast-tekniikkaa tiedon välitykseen. ICT-laboratorion testauksen jälkeen työ siirrettiin Internet-palveluntarjoajan kaltaiseen Simunet-ympäristöön. Simunet-ympäristöön lisättiin uusi reititin, jonka avulla testaus saatiin suoritettua. Simunet-ympäristöön saatiin toimiva MLDP- eli Multicast Label Distribution Protocol -tekniikkaa hyödyntävä ryhmälähetysratkaisu, joka toimi virtu-aalireittimen sisällä. Työssä käytetyt protokollat osoittautuivat toimiviksi testiverkoissa. Opinnäytetyössä läpi käydyt protokollat ovat kuitenkin pieni määrä kaikista mahdollisista ryhmälähetys- ja virtualisointitekniikoista, joita on tällä hetkellä tarjolla. Jotta resurssien todellinen säästyminen voitaisiin todeta, pitäisi testaus suorittaa todella suuressa ja kuormitetussa verkossa. Työssä käytetyt tekniikat ja menetelmät antoivat kuitenkin lupaavia tuloksia siitä, miten tekniikat toimivat osana verkkoa.

The continuously growing network traffic has led to the usage of resource saving techniques. New virtualization and multicast techniques have been developed to light-en the workload of network devices. On multicast technique, packet is only sent once and the traffic is then forwarded by replicating the packets. The packets are then for-warded to a specific group that is willing to receive the packets. By using multicast technique the traffic is efficiently targeted in the network. Internet service providers have been using PIM-protocol-based solution in production network for a long time. The purpose of this study was to experiment a solution where service providers` network moves to using MPLS-based multicast methods such as MLDP. At the same time VRF-techniques were studied. The theoretical framework consists of fundamental information about the protocols and techniques used in this work. Another objective for this study was to test multicast techniques under laborato-ry circumstances and implement it to the Simunet production network after testing. The testing network was built in ICT-laboratory. It models service providers’ core network and consists of routers and switches. The network was tested by streaming video through the network. The stream was forwarded using multicast technique in-side virtual router. The testing was transferred into Simunet environment after testing in ICT-laboratory. Simunet is similar to Internet service network providers`. A new router was imple-mented into Simunet environment so that the testing could be done. A working mul-ticast technique utilizing Multicast Label Distribution Protocol was implemented into the Simunet network. The technique also worked inside virtual router. Protocols used in this work turned out to be functioning in the testing networks. The protocols used in this The study were just a small part of the multicast and virtualiza-tion techniques available at the moment. Testing should be done in a massive and loaded network to actually notice the saving of the resources. The techniques and methods used in this work gave promising results on how the techniques work as a part of the network.