Tervezési kérdések. Azonnali helyreállítást garantáló védelmi módszerek. Helyreállítási (recovery) ciklus

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Tervezési kérdések. Azonnali helyreállítást garantáló védelmi módszerek. Helyreállítási (recovery) ciklus"

Ida Borbélyné
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 0... Tervezési kérdések Azonnali helyreállítást garantáló védelmi módszerek Dr. Babarczi Péter Adott egy többrétegű hálózat (IP-over-WD) elyik réteg védjen? ik helyreállítás főbb lépései? i a fontos: Azonnali helyreállítás? Alacsony erőforrás használat? Honnan tudjuk, hogy a QoS teljesül-e? Ki kell értékelnünk az összeköttetés által kapott rendelkezésre állást (általánosságban nehéz!) A szolgáltatás működik Helyreállítási (recovery) ciklus Várakozás (zítő v. token) Hibajelentő üzenet küldése Helyreállítási Hiba szétterjesztési A hibát észlelte a legközelebbi csomópont Kapcsolási A védelmi út kiépült Adatforgalom elindul A szolgáltatás újra működik 3 Internet protocol stack : supporting s FTP, STP, HTTP : host-host data transfer TCP, UDP : routing of datagrams from source to destination IP, routing protocols : data transfer between neighboring elements PPP, Ethernet, SDH : bits on the wire DWD message segment H t datagram H n H t frame H l H n H t H t destination source elyik réteget használjuk rendelkezésre állás garantálására? H l H n H t H l H n H t Encapsulation switch router Egyetlen WD fényút (üzemi út) Soros szabály: A = A TBF= 0 TTR= Transponder Ground cable (00 km) TBF[km]=.3 0 TTR= m i= i TBF=. 0 TTR= Amplifier WD line system TBF=. 0 TTR= 3. nap/év kiesés OXC WD OXC TBF= 0 TTR= As-d = AOXC * Atr * AUX * Acable * Aamp * AUX * Atr * AOXC = * * * * * * * = * * = 0.990

Ki kell értékelnünk az összeköttetés által kapott rendelkezésre állást (általánosságban nehéz!) A szolgáltatás működik Helyreállítási (recovery) ciklus Várakozás (zítő v.

2 0... Rendelkezésre állás javítása Duplikáljuk az eszközöket Redundáns optikai kapcsolók dual homing A felhasználót két hozzáférői el kapcsoljuk a hálózathoz Gyakran ez önmagában kevés Tudatosabb megoldás: Védelem Network recovery Resilience schemes + védelem (diszjunkt útpár) 00km fényút Párhuzamos szabály: m A = ( A ) i= As-d = AOXC * [-(-Apath) *(-Apath)] * AOXC = * [-(-0.990)*( )] * = i 3 perc/év kiesés 8 Védelem vs. Helyreállítás (restoration) + minden ök védve, gyors - Extra erőforrás Előre tervezett (védelem) + optimális erőforrás használat - Nincs garancia, lassú eghibásodás után számolt (helyreállítás) Link, szegmens és útvédelem 3 3 Hozzárendelt egosztott Link Út Szegmens Link Út Szegmens Hozzárendelt egosztott 3 Link 3 Hozzárendelt Hiba függő egosztott Hiba függő A védelmi módszerek nevei lentről felfelé olvashatóak ki (pl. Hozzárendelt út védelem) Hiba független (nem ismerjük a pontos hibát) Hiba független (nem ismerjük a pontos hibát) 9 Út Szegmens 0 Hozzárendelt védelem egosztott védelem egyszeres meghibásodásokra A védelmi kapacitások összeadódnak A kapcsolat teljes tartalma alatt az üzemi és védelmi utak ki vannak építve A védelmi kapacitások nem összeadódnak, hanem a maximumát kell venni egosztott kapacitás Ha két üzemi útvonal SRLG diszjunkt, akkor a hozzájuk tartozó védelmi kapacitás megosztható.

990)*(- 0.990)] * 0.9999 = 0.9999 i 3 perc/év kiesés 8 Védelem vs.

3 0... Hozzárendelt + védelem A jelet párhozamosan két útvonalon küldjük Ha az egyik út megszakad a másikra kapcsolunk. Egyszerű, erőforrás igénye nagy Helyreállítási : várakozás Hiba szétterjesztési Kapcsolási A jel szétosztó Út Út + kapcsoló 3 Hozzárendelt : védelem A párhozamosan két útvonalat foglalunk le Ha az egyik út megszakad a másikon kezdjük küldeni a jelet. A védelmi úton plusz forgalmat tudunk küldeni preemption Helyreállítási : várakozás Hiba szétterjesztési Kapcsolási Üzemi út Védelmi út : Hozzárendelt m:n védelem Hozzárendelt m:n védelem Védelmi erőforrások közös halmaza adott n védelmi útnak Kisebb erőforrás igény Kisebb rendelkezésre állás ennyi az : rendelkezésre állása? A w, A p A=-(-A w )(-A p )=A w +A p -A w A p n üzemi út És a : esete? A w, A w, A Védelmi p út A=A w A w +(-A w )A w A p +A w (-A w )A p n üzemi út m védelmi út m:n :n PPF Azonnali helyreállítás + út védelem (PP) funkciónak nevezzük az összeköttetés azon tulajdonságát, hogy képes SRLG hibákat túlélni az üzemi és védelmi út(ak)on úgy, hogy minden védelmi útvonal előre számolt, jelzésekkel előre felépített (beállított kapcsolómátrixok az OXC-ben), és az adatot folyamatosan küldjük minden úton az összeköttetés teljes tartama alatt (hot stand-by). Traditional PPF (+ védelem) Egyszerű indkét utat érintő dupla hibákat nem tud túlélni Védelmi kapacitás legalább annyi, mint az üzemi 8 3

egyik út megszakad a másikon kezdjük küldeni a jelet.

4 0... Diversity Coding (DC) PPF Jobb sávszélesség kihasználás (két egységnyi adat minden kommunikációs körben) Redundáns adat küldése a védelmi (szaggatott éleken) Egyszeres hibákat túlél A védelmi adatot XOR művelettel állítjuk elő az üzemi adatokból Egy harmadik, negyedik diszjunkt út már igencsak hosszú inden forrás cél párra egy optimális osztási érték (- körül) Általános hozzárendelt védelem (GDP) PPF A legáltalánosabb PPF módszer Legalább egy aktív (teljesen felépített) út létezik az s és d csomópontok között hibák estén is Optimális az PPF módszerek között sávszélesség lefoglalásban egy adott QoS garantálására (ha tetszőleges osztás engedett) 9 0 GDP matematikai modellje Bemenet: G=(V,E) irányított gráf, + c : E Z költségfüggvény, 0 + k : E Z kapacitás függvény. 0 D összeköttetés igény: D={(s, d, b)} s F védendő hibák listája (SRLGs): F={{(s, j )}, {(j, r ), (j, r )}, {(j, r 3 ), (j, r )}} c(j,r )= (e.g. hop szám) k(j,r )=3 (e.g. λ csatorna) j j j 3 j r r d Az osztatlan GDP feladat ILP felírása Kimenet: (az I példányra I={G=(V,E), F, D}) Egy ellenálló (minden f F esetén egységnyi folyam mégérkezik d-be) + Robusztus ( esetén nem kell OXC-t kapcsolni) (= azonnali helyreállítás) Network Coding (NC) PPF PPF - Összefoglalás Egyszerre két összeköttetést védünk Statikus útvonalválasztási feladat (azaz az összeköttetés igények előre adottak egy forgalmi mátrixban) Hálózati kódolást (Network coding) alkalmazunk Algebrai operáció (XOR kódolás) a hálózat belső csomópontjaiban Kompley ILP, optimalizálni Kódoló csomóponotk helyét Együtt kódolandó ök párokat 3

védelem (GDP) PPF A legáltalánosabb PPF módszer Legalább egy aktív (teljesen felépített) út létezik az s és d csomópontok között hibák estén is Optimális az PPF módszerek között sávszélesség

0... Átlagos kapacitás egyszeres hibák Független üzemi és védelmi utak Az üzemi és a védelmi út ne használja ugyanazt a fizikai eszközt inden él rendelkezésre állása: 0.999 0.99999 0.

5 0... Átlagos kapacitás egyszeres hibák Független üzemi és védelmi utak Az üzemi és a védelmi út ne használja ugyanazt a fizikai eszközt inden él rendelkezésre állása: GDP általános SRLG-k esetén sokkal hatékonyabb DC komoly blokkolással rendelkezik a harmadfokú pontok gyakori hiánya miatt Viszont ha alkalmazható, akkor hatékony Link-, csomópont-, SRLGfüggetlen utak Link-diszjunkt útvonal találása Dijkstra legrövidebb útkereső algoritmusával Két lépcsős megközelítés, csapda szituáció Suurballe algoritmus -diszjunkt út-párat talál polinom ben inimális költségű az összes pár között (ha létezik) Csomópont-független utak a csomópont szétvágási technika alkalmazásával (segédgráf) Segédgráf SRLG-k modellezésére Nem mindegyik SRLG ábrázolható segédgráf segítségével! SRLG-diszjunkt útvonalak találása NP-teljes! 8 References Dr. Chidung LAC, Telecommunication reliability D. Arci, et.al, Availability models for protection techniques in WD s Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison- Wesley, July 00. J. Vasseur,. Pickavet, and P. Demeester. Network recovery: Protection and Restoration of Optical, SONET-SDH, IP, and PLS. organ Kaufmann Publishers, 00. Computer Networking: A Top Down Approach Featuring the Internet, 3 rd edition. Jim Kurose, Keith Ross Addison-Wesley, July 00. 9

SRLGfüggetlen utak Link-diszjunkt útvonal találása Dijkstra legrövidebb útkereső algoritmusával Két lépcsős megközelítés, csapda szituáció Suurballe algoritmus -diszjunkt út-párat talál polinom ben

Hasonló dokumentumok

Rendelkezésre állás modellek. Dr. Tapolcai János tapolcai@tmit.bme.hu http://opti.tmit.bme.hu/~tapolcai/

Rendelkezésre állás modellek. Dr. Tapolcai János tapolcai@tmit.bme.hu http://opti.tmit.bme.hu/~tapolcai/ Rendelkezésre állás odellek Dr. Tapolcai János tapolcai@tit.be.hu http://opti.tit.be.hu/~tapolcai/ 1 Hiba források hardware hibák Hálózati eszközök eghibásodása (hardware failures) Típushibák gyártás és