Часть 2 - BGP стыки с операторами, PA и PI адресах, автономные системы

Всем привет!

В первой части разговора про телекоммуникации в ЦОД мы говорили преимущественно про L1 модели OSI, то есть про «физику» в простонародьях. Что я забыл, так это рассказать, что оптика бывает двух видов: Singlemode (SM) и Multimode (MM).

SMF – стекловолокно диаметром 8.3-10 микрон, переносит одну световую волну в 1310 или 1550 nm частотном диапазонах .

За счет того, что в канале одна световая волна меньше затухает сигнал, что в свою очередь позволяет передавать информацию на большие расстояния и с большей скоростью. Часто на стыках SM волокна применяют DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) для уплотнения канала (одно волокно-много каналов заданной емкости). На концах SM волокна обычно применяют специальные SFP. 

SFP (англ. Small Form-factor Pluggable) — промышленный стандарт модульных компактных приёмопередатчиков (трансиверов), используемых для передачи и приема данных в телекоммуникациях.

SFP для передачи по SM волокну используют в своем составе лазер и в зависимости от типа могут передавать информацию на расстояние 10-60 км. Основное применение SM волокна в купе с «дальнобойными» трансиверами это как раз подключение к кабельным провайдерам, когда необходимо дотянуть физику до точки межоператорского обмена интернет-трафика (смотри первую часть). Обычно расстояния от ЦОД до таких точек и лежит в пределах от 10 до 60 км. Если расстояние больше, то не обойтись без регенерационного (усилительного) пункта. Чем «дальнобойнее» SFP тем он дороже.

MMF – стекловолокно диаметром 62,5 (ОМ1) и 50 (ОМ2/3/4) микрон соответственно.

На данный момент существует 4-е типа MMF: OM1, OM2, OM3, OM4. Все эти типы различаются номинальными показателями скорости, «дальнобойностью», особенностями применяемых протоколов и трансиверов. На концах MMF волокна обычно применяют SFP не с лазером, а с LED генератором способным передать информацию максимум на расстояние 2-х км. Стоимость таких трансиверов не высока. Основное применение MMF это локальная структурированная кабельная система (СКС). Маловероятно, что вы встретите в ЦОДе OM1/2/3. Основной тип ММ – OM4.

В настоящий момент наметилась тенденция использовать SMF при создании СКС. SM волокно имеет меньшие потери при передаче и высокую пропускную способность нежели MM. Появление в сетях ЦОДа интерфейсов, работающих на скоростях 40/100Gi диктуют такую необходимость. Если в настоящий момент нет потребности в таких скоростях, то прагматичный подход бизнеса смотрит в перспективу и закладывает емкость сети на будущее. Заменить СКС в будущем будет значительно сложнее и дороже.

Сравнительные таблицы для наглядности:

Распространение света в SM и MM fiber

BGP стыки с операторами

Для начала BGP (англ. Border Gateway Protocol, протокол граничного шлюза) — протокол динамической маршрутизации. «Граничный шлюз» как раз и указывает нам на основное применение протокола – установление соседских отношений на границе локальной сети, а точнее автономной системы (AS). BGP относится к классу протоколов маршрутизации внешнего шлюза (англ. EGP — External Gateway Protocol). Многие из Вас уже знают, что все протоколы маршрутизации делятся на два класса: IGP и EGP. IGP – протокол внутреннего шлюза. К протоколам IGP относятся RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS. На текущий момент BGP – монополист в вопросах подключения автономных систем к единой сети Интернет.

Если говорить о ЦОД, то тут вариантов всего 1- арендовать AS и префикс публичных адресов у RIR(подробнее по ссылке).

Региональный интернет-регистратор (англ. Regional Internet Registry) — организация, занимающаяся вопросами адресации и маршрутизации в сети Интернет.

Регистрируя автономную систему и префикс публичных адресов, вы юридически закрепляете за собой исключительное право анонсировать подсеть провайдерам Интернет (ISP). Заключая договор с ISP вы подтверждаете ему свои права на префикс и AS. ISP проверяет Ваши права и если все ок, принимает в анонсах Ваш префикс и атрибут AS Path. Аренду необходимо продлевать своевременно у Вашего LIR/RIR. Префикс выделенный Вам RIR-ом является провайдеро-независимым  - PI (Provider Independed). PI значит, что вы никак не зависите от провайдера услуги Интернет и можете смело менять его сохраняя при этом уже сложившуюся IP адресацию. Минимальный размер PI префикса - /24, то есть 254 адреса.  Есть и другой тип публичных адресов –провайдеро- аггрегируемые PA (Provider Aggregatable). Данные адреса принадлежат автономной системе провайдера. Имейте ввиду, что если вы привяжете сервисы к таким адресам и Вам придется сменить провайдера, то у вас будет очень много «боли» с перенастройками NAT/PAT, DNS и всего прочего «прибитого» к PA адресам. PA адреса обычно используются там где нет большой необходимости в своей AS, а нужен просто доступ офиса в Интернет и VPN. Возвращаясь к BGP – дистанционно-векторный протокол. Вектор (path)- список-цепочка автономных систем которую проходит пакет следуя из сети источника в сеть назначения. Дистанция- количество AS в цепочке (на пути). Все просто! Если есть два маршрута, то приоритетным является тот, у кого атрибут AS Path меньше. Естественно если речь идет о ЦОД-е, то услугу предоставляют как минимум два ISP. В лучших практиках 3-4 провайдера для отказоустойчивости, балансировки и достаточной совокупной пропускной способности. Управляя значением атрибута AS Path при настройке политик импорта и экспорта префиксов задаются приоритеты пути прохождения трафика, его балансировки. Просто, удобно, гибко, надежно…

P.S. В третей части поговорим о том, как обстоит дело в локальной сети ЦОДа.