شبكه‌هاي VPN در لايه سه ايجاد مي‌شدند. در اين مقاله برآنيم در مورد ايجاد شبكه‌هاي خصوصي مجازي در لايه‌هاي پايين‌تر و مزاياي پياده‌سازي اين نوع شبكه‌ها براي سازمان‌ها، مطالبي را ارائه نماييم. براي تحقق اين امر مهم Virtual Private LAN Service را كه يكي از خلاقانه‌ترين روش‌هاي ارائه VPN در لايه دو است بررسي مي‌كنيم. با گسترش امكان ارائه اين سرويس، ايجاد شبكه‌هاي شهري مبتني بر اترنت بسيار آسان شده است. در اينجا علاوه بر ارائه مطالبي درباره استانداردهاي پياده‌سازي اين سرويس، روش‌هاي كنترل كيفيت، برقراري امنيت و مديريت آن، نمونه‌اي از شبكه‌هاي پياده‌سازي شده مبتني بر اين سرويس را نيز معرفي مي‌كنيم.
تاريخچه: شبكه‌هاي خصوصي مجازي (VPN) در اوايل دهه 1980 به دنياي شبكه معرفي شدند. در آن زمان اين شبكه‌ها با استفاده از خطوط استيجاري (Leased Line) ايجاد مي‌شدند. در سال 1990 با توجه به تحولات در عرصه فناوري و پيدايش فناوري Frame Relay، ساختار شبكه‌هاي مجازي نيز تغيير كرد. در اواخر دهه 90 يعني زماني كه MPLS به دنياي شبكه پا نهاد، انواع جديدي از VPNها معرفي شدند. در آن زمان اين شبكه‌ها به طور كلي به سه گروه تقسيم مي‌شدند:
دسته يكم: VPNهاي لايه سه كه عموماً بر بستر IP پياده‌سازي مي‌شدند و به Virtual Private Routed Network موسوم بودند.
دسته دوم: VPNهاي لايه دو كه به طور عمومي به صورت P2P تعريف مي‌شدند و به Virtual Leased Line) VLL)معروف بودند.
دسته سوم: VPNهاي لايه دويي كه به صورت P2MP پيكربندي مي‌شدند. اين VPNها برخلاف IP-VPNها ترافيك غير IP را نيز منتقل مي‌نمودند.
سرويس VPLS چيست؟
سرويس VPLS كه به Transparent LAN Service) TLS) نيز معروف است، در حقيقت يك سرويس اترنت P2MP است كه مي‌تواند يك يا چند ناحيه شهري را پوشش‌دهد و اتصال بين چندين سايت را كه به يك LAN اترنت متصلند فراهم نمايد. برخلاف سرويس اترنت، P2MP كه در حال حاضر روي بستري ارائه ميشود كه تركيبي از سوييچ‌هاي اترنت است، VPLS از زيرساخت IP-MPLS براي ارائه سرويس استفاده مينمايد. به طور كلي مي‌توان تصور كرد تمام كاربران يك شبكه VPLS بدون توجه به مكان فيزيكي، به صورت مجازي در يك LAN قرار دارند كه براي هر سازمان مي‌توان يك يا چند دامنه VPLS domain) VPLS) را همچون VLAN به‌كار برد.
امروزه سرويس اترنت شهري كه فراهم‌كنندگان سرويس در نواحي مختلف آن‌را ارائه مي‌كنند و اغلب اتصالات نقطه‌به‌نقطه بين چندين سايت، در همان شبكه شهري است. به هر حال هدف نهايي اترنت شهري، گذر از اتصال نقطه به نقطه در محدوده ناحيه شهري به ارائه اتصال چند نقطه به چندنقطه در داخل يك ناحيه شهري و يا چندين ناحيه شهري است. به عبارت ديگر، ارائه سرويس به سازمان به گونه‌اي انجام شود كه تمام سايت‌هاي آن در صورت اتصال به LAN به صورت يكسان ظاهر شوند؛ صرف‌نظر از اين‌كه آيا اين سايت‌ها در يك ناحيه شهري هستند يا در چندين ناحيه شهري گسترده شده‌اند. پس يكي از مطرح‌ترين روش‌ها براي تحقيق اين تصور، سرويسLAN خصوصي مجازي (VPLS) است كه اتصال اترنت چندنقطه به چندنقطه را هم در داخل و هم بين شبكه‌هاي شهري تحت شبكه فراهم‌كننده سرويس IP/MPLS قابل توسعه فراهم‌مي‌نمايد.
استاندارد VPN در لايه دو
با توجه به ماهيت VPLS، اين سرويس به سرعت در ميان ارائه‌دهندگان سرويس فراگير شد. زيرا با صرف هزينه بسيار كم قادر بودند سرويس‌هاي مبتني بر FR و ATM خود را جايگزين نمايند. به اين ترتيب با جهتگيري ارائه‌دهندگان سرويس به سمت ارائه اين سرويس، لازم بود VPLSها به صورت استاندارد ارائه شوند. به اين منظورIETF اقدام به تدوين استانداردي در زمينه ارائه اين سرويس نمود. همانگونه كه در شكل يك نشان داده شده است قسمت‌هاي مختلفي در تدوين استاندارد VPLS حضور دارند و هر يك مسئول استانداردسازي بخشي از اين سرويس مي‌باشند.
|
|
|
شكل 1 |
گروه PWE3 روي رسانه انتقال VPLS، استانداردهاي مربوطه را تدوين مينمايد. اين استاندارد سرويس‌هايي نظيرATM ،Frame Relay، اترنت و TDM را روي بستر MPLS پياده‌سازي مينمايد. در گذشته براي برقراري ارتباط ميانVLANها و شبكه‌هاي L3VPN از استانداردي با عنوان Draft Martini استفاده‌مي‌شد. اين استاندارد، شبكه‌هاي مجازي لايه دو را روي شبكه‌هاي مجازي لايه سه Map مي‌نمود. در حال حاضر با استفاده از استاندارد VPL مي‌توان كليه شبكه‌ها را در لايه‌هاي مختلف به يكديگر مرتبط نمود.
روند پيدايش VPLS
اترنت وسيع‌ترين و در دسترس‌ترين فناوري شبكه محلي در جهان است كه امروزه با بيش از يكصدميليون مشتري پياده‌سازي شده است. برخي از مزاياي اين سرويس كه موجب استفاده گسترده از آن گرديده است، عبارتند از:
– به دليل هزينه نسبتاً پايين و سادگي آن در مقايسه با فناوري‌هاي ديگر، فناوري منتخب شبكه‌هاي LAN است.
– پهناي باند ثابت، قابل انعطاف و قابل توسعه‌تري را نسبت به راه‌حل‌هاي متداول پهناي باند ثابت فراهم كرده و محيط شبكه شهري را متحول نموده است.
– براي كاربر نهايي كم‌هزينه‌تر است. برقراري اتصال در آن آسان و مديريت آن نيز ساده‌است.
– براي فراهم‌كننده سرويس، ارزان‌تر است و قابليت انعطاف بيشتري دارد و اين امكان را فراهم مي‌سازد كه سرويس‌هاي جديد نسبت به راه‌حل‌هاي قديمي بسيار ساده‌تر و سريع‌تر فراهم شوند.
در سال‌هاي قبل، ابتكار و نوآوري‌هاي قابل توجه و مهمي در مورد استانداردهاي اترنت انجام شده است كه اين نوآوري‌ها نه تنها به صورت بالارفتن چشمگير خروجي از 10Mbps به 10Gbps بوده، بلكه با ارتقاي پروتكل دسترسي فيزيكي، شبكه اترنت را به‌گونه‌اي توسعه مي‌دهند كه به صورت شبكه گسترده (WAN) درآيد. همچنين اترنت با بهره‌گيري از پياده‌سازي وسيع فيبر نوري در نواحي شهري، شهرت زيادي را به عنوان فناوري شبكه شهري به‌دست آورده است. امروزه سرويس LAN خصوصي مجازي دسترسي به اترنت را بيشتر توسعه و آن‌را به عنوان فناوريWAN فعال مينمايد.
فناوري‌هاي ديگري كه اترنت را در سراسر WAN فعال مي‌سازد، مانند اترنت روي MPLS، اترنت روي SONET/SDH ،Bridging اترنت روي (LAN (ATM LAN ،ATM Emulation، هرچند كه تنها اتصال نقطه به نقطه را فراهم مي‌كنند، اما پياده‌سازي انبوه آنها به‌علت پيچيدگي زياد محدود ميشود. همچنين آنها براي تسهيل همگرايي شبكه، به معماري شبكه اختصاصي احتياج دارند.
البته Frame Relay و ATM سال‌ها به عنوان فناوري‌هاي برگزيده براي شبكه‌هاي مبتني بر Packet رواج داشتند و سازمان‌ها معمولاً اتصال WAN خود را با همبندي‌هاي hub-and-spoke و يا نيمه mash طراحي مي‌كردند. اين طرح‌ها نتيجه استفاده زيرساخت شبكه با درنظر گرفتن عوامل قيمت و ويژگي نقطه به نقطه Frame Relay و ATM است. نسل جديد كاربردهاي سازماني لزوم وجود معماري WAN سازماني را كه بتواند همبندي‌هاي انعطاف‌پذيرتر و ظرفيت پهناي باند بالاتري را ارائه كند ايجاد كرده است.
اخيراً فراهم‌كنندگان سرويس براي پاسخگويي به اين نيازهاي جديد به ارائه IP مبتني بر MPLS-VPN لايه سه متوسل شده‌اند. در ضمن VPLS به عنوان راهكار ديگري براي پياده‌سازي سرويس‌هاي چندنقطه‌اي با پهناي باند بالا در شبكه WAN مبتني بر اترنت پيشنهاد ميشود.
معماري VPLS
دو معماري مطرح در VPLS عبارتند از: معماري سلسله مراتبي و معماري تك‌سطحي. در معماري تك سطحي، ارتباطات به صورت نقطه به نقطه مطرح ميشود. در اين روش بين entityها در VPLS يك تونل ايجاد ميشود.
اين تونل مجازي كه بخش PWE3 آن‌را استاندارد كرده است، در گذشته به "تونل مارتيني" معروف بوده است. به خاطر داريد در چند سال گذشته براي برقراري ارتباط و تضمين كيفيت در زماني كه بسته‌ها به لايه‌هاي بالاتر ارسال مي‌شدند، استانداردهاي متعددي تدوين گرديده است.
يكي از استانداردهايي كه به منظور تضمين كيفيت، ترافيك لايه دو را روي ترافيك لايه سه Map مي‌نمود، استانداردDraft Martini بود كه به واسطه آن تضمين كيفيت يك سرويس امكانپذير بود.
تونل‌هايي كه با استفاده از اين استاندارد در سراسر مسير ايجاد مي‌شوند، سرويس‌هاي لايه دو را با فرمت MPLS كپسوله و منتقل‌مي‌‌نمايند. براي اين منظور لازم است كليه ويژگي‌هاي پايه‌اي اترنت را پشتيباني نمايند. در معماري VPLS به صورت تك‌سطحي تونل‌ها به صورت P2P تعريف مي‌شوند. در حالي كه با گسترش روز افزون سرويس‌ها و نياز به ايجاد تونل‌هايي به صورت mesh بين نقاط مختلف، اين ساختار جوابگوي نيازهاي شبكه نيست.
معماري سلسله مراتبي (HVPLS) در VPLS براي پاسخ به اين نياز مطرح شده است. اين معماري بر پايه همان روش سنتي ارائه سرويس بنا شده است. اما با توجه به حجم بالاي تونل‌ها در يك شبكه، توسعه‌اي بر روش سنتي در نظر گرفته شده است كه نتيجتاً منجر به ايجاد همبندي سلسله مراتبي براي اين فناوري شده است. در اين همبندي براي ايجاد تونل‌هايي به صورت full mesh لازم است، در سمت مشترك روترهايي نصب شود كه براي ايجاد سلسله مراتب در شبكه به روترهاي PE متصل شود.
 |
|
شكل 2 |
نمونه اين شبكه در شكل2 نشان داده شده است.
در پياده‌سازي اين همبندي توسط ارائه دهندگان سرويس، به طور معمول در نقاط اصلي شبكه براي ايجاد امكان ارائه سرويس به كاربران از تعدادي Multi Tenant Unit) MTU) استفاده ميشود كه هر كدام مي‌توانند به تعداد زياد شبكه‌هاي سازماني را به صورت ايجاد VPLS VPN سرويس‌دهي نمايند.
شبكه ترافيك تمام MTUها مجتمع مي‌كند و براي PE اصلي كه در حقيقت نقطه تمركز شبكه است، ارسال ميشود.
در طراحي اين سرويس تجهيزاتي كه در MTU نصب ميشود يك سوييچ اترنت است كه كليه عمليات سوييچينگ لايه دو را انجام مي‌دهد. اين تجهيزات معمولاً به صورت اختصاصي در اختيار يك سازمان قرار مي‌گيرند. اما براي استفاده بهينه از منابع WAN، عملكردهاي VPLS روي MTU ها نيز تعريف ميشود.
 |
|
شكل 3 |
در شبكه‌اي كه MTUها نيز عملكردي شبيه PE دارند، محدوديت‌هايي نظير ايجاد تونل، تكرار اطلاعات و ايجاد جدول آدرس‌هاي MAC ايجاد ميشود. براي مقابله با اين محدوديت، در شبكه سلسله مراتب تعريف ميشود. به اين صورت كه Core شبكه به صورت Full mesh تعريف ميشود و در لايه دسترسي ارتباطات به صورت تونل‌هاي مجزا بين نقاط تعريف مي‌شوند. (شكل 3)
با توجه به ساختار كلي‌اي كه از VPLS ارائه شد، اين سرويس نه تنها براي ايجاد شبكه‌هاي اترنت شهري مناسب است بلكه از آن براي برقراري ارتباط ميان شبكه‌هاي شهري مختلف كه با استفاده از فناوري‌هاي متفاوتي نظير نسل آينده SDH و يا RPR ايجاد شده‌اند نيز استفاده ميشود.
مسئله مهم ديگري كه در پياده‌سازي اين سرويس مطرح است، آشكارسازي خودكار و سيگنالينگ است. آشكارسازي خودكار براي فعال‌سازي فراهم‌كنندگان سرويس بسيار مهم است تا با استفاده از آن هزينه‌هاي كاربري را پايين نگه دارند و نيز در اين سرويس از BGP و يا LDP به عنوان مكانيزم سيگنالينگ استفاده گردد.
مسيريابي در VPLS
استفاده از پروتكل‌هاي مسيريابي شبكه IP به جاي پروتكل Spanning tree و برچسب‌هاي MPLS به جاي شناسه‌هاي VLAN در زيرساخت، موجب بهبود و پيشرفت قابل توجهي در قابليت توسعه سرويس VPLS ميشود.
تفاوت VPLS با L3VPN در تجهيزات طرف CE است. در ايجاد شبكه‌ها با استفاده از VPLS لزومي ندارد در سمت CE تجهيزاتي نظير روتر قرار‌گيرد.
 |
|
شكل 4 |
در سمت PE نيز به ازاي هر CE لزومي به تعريف جدول مسيريابي نيست، بلكه ترافيك لايه دو در MPLS LSP به سادگي Map ميشود. در حقيقت VPLS آنچه را BGP MPLS VPN در لايه سه ارائه مينمايد، در لايه دو در اختيار كاربر قرار مي‌دهد؛ اما رسانه انتقال آن شبكهIP نيست، بلكه ارتباطات از طريق اترنت برقرار مي‌شوند. (شكل4)
براي ايجاد يك شبكه VPLS لازم است مواردي نظير افزونگي ارتباط ميان CEها و PEها همانگونه كه در لايه دو مطرح است در نظر گرفته شود.
زيرا هر ارتباط ميان يك CE و PE مي‌تواند يك Single Point of Failure باشد. براي جلوگيري از اين پيشامد، بايد هر CE حداقل به دو PE متصل شود. به منظور ايجاد ارتباطات افزونه‌اي كه به صورت يك bundle تعريف شود، لازم است از مشخصه smart trunking در ارتباط ميان CE و PE استفاده نمود. از Smart trunkها به طور معمول براي افزايش ظرفيت استفاده ميشود.
در حالي كه در اين نوع پيكربندي اين ترانك براي ايجاد افزونگي مورد استفاده قرار گرفته است. در صورتي كه لينك ارتباطي قطع شود، ترافيك به صورت خودكار به لينك افزونه منتقل خواهد شد. براي ايجاد اين ارتباطات لازم است تجهيزات CE و PE هر دو قابليت پشتيباني از اين ويژگي را دارا باشند. علاوه بر اين، تجهيزات سمت PE بايد بتوانند در زمان تعريف Forwarding Equivalence Class) L2FEC) اين ترانك را روي VPLS نگاشت نمايد.
حوزه هر VPLS از تعدادي PE تشكيل شده كه هركدام به تعدادي CE سرويس ارائه مي‌نمايند. براي ارائه سرويس لازم است جدولي از MAC آدرس‌هاي هر يك از CEها در PE مربوطه ايجاد شود. به بيان ساده‌تر مي‌توان فرض كرد كه فقط يك حوزه VPLS به ازاي هر سازمان وجود دارد.
به طوري كه CE مستقل از مكان فيزيكي خود روي يك PE متعلق به سايت آن سازمان اجرا ميشود. در حوزه VPLS بايد يك شبكه Full mesh از LSPها روي هر PE ميان تمام CEها ساخته شود (اينLSPها فقط براي روترهاي PE قابل رويت هستند و توسط ديگر روترها در شبكه مشاهده نمي‌شوند.
 |
|
شكل 5 |
اين امر با استفاده از ايجاد نمودن پشته‌اي از برچسب‌هاي MPLS انجام مي‌پذيرد). زماني كه يك PE جديد يا يك CE اضافه شود، با توجه به دقت پياده‌سازي VPLS، ساخت اين حلقه كامل از LSPها مي‌تواند مسائل و مشكلات بسيار متفاوتي به همراه داشته باشد. (شكل 5)
وقتي كه حلقه LSP ايجاد شد، CE روي يك PE خاص مي‌تواند فريم‌هاي اترنت را از سايت مشتري دريافت كند و بر اساس آدرس MAC آن، فريم‌ها را بهLSP مناسب سوييچ نمايد.
تحقق اين امر به اين دليل است كه VPLS روتر PE را قادر مي‌سازد به‌وسيله يك جدول MAC، روي هر PE همچون يك Learning Bridge عمل كند.
به عبارت ديگر، نمونه VPLS روي روتر PE يك جدول MAC دارد كه با جستجو كردن (Snooping) آن را ايجاد مي‌كند و آدرس‌هاي MAC را به هنگام ورود فريم‌هاي اترنت روي يك پورت فيزيكي يا منطقي به خاطر مي‌سپارد. درست همانگونه كه يك سوييچ اترنت عمل مي‌كند. وقتي يك فريم اترنت از طريق يك پورت ورودي مشتري وارد شد، آدرسMAC مقصد در جدول MAC جستجو ميشود و فريم بدون هيچ‌گونه تغييري به سوي LSP ارسال ميشود ( تا زماني‌كه جدول MAC آدرس MAC را دربردارد) و پس از آن به PE مناسب متصل به سايت دوردست ارائه ميشود. اگر آدرس MAC در جدول آدرس MAC وجود نداشت، فريم اترنت برگردانده ميشود و به تمام پورت‌هاي منطقي مربوط به نمونه VPLS، غيراز پورت ورودي كه از آن وارد شده است فرستاده ميشود.
هنگامي كه PE از طريق ميزباني مطلع شد كه آدرس MAC روي يك پورت خاص متعلق به اوست، جدول MAC در PEبروز ميشود. درست مثل يك سوييچ، MAC آدرس‌هايي كه براي زمان معيني استفاده نمي‌شوند، براي كنترل اندازه جدول MAC حذف مي‌شوند.
فناوري چندنقطه‌اي به كاربر امكان دسترسي به چندين مقصد را از طريق اتصال منطقي يا فيزيكي جداگانه مي‌دهد كه اين اتصال براي تصميم‌گيري درباره ارسال بسته بر اساس مقصد بسته به شبكه نياز دارد.
به‌عبارت ديگر، شبكه براساس آدرس MAC مقصد فريم اترنت تصميم به ارسال مي‌گيرد. از ديدگاه مشتري نهايي، VPLS سرويس چندنقطه‌اي جالب توجهي است كه به اتصالات كمتري براي برقراري اتصال كامل بين چندين نقطه احتياج دارد.
در مقابل اتصال مبتني بر فناوري نقطه به نقطه به تعداد خيلي بيشتري از اتصالات و يا به كارگيري ارسال بهينه بسته نياز دارد.
دلايل نياز به VPLS
امروزه ارائه سرويس‌هاي اترنت شهري با محدوديت‌هايي روبه‌رو است. بسياري از فراهم‌كنندگان سرويس، تنها اتصالات نقطه به نقطه مانند دسترسي به اترنت و يا اتصال سايت‌ها در داخل شبكه شهري را پشتيباني مي‌كنند. برخي فراهم‌كنندگان ديگر تنها تعداد محدودي از مشترياني را كه اتصال LAN اترنت چندنقطه به چندنقطه را در داخل شبكه شهري پياده‌سازي نموده‌اند، حمايت مي‌كنند.
از آن جايي‌كه بيشتر فراهم‌كنندگاني كه سرويس‌هاي اترنت شهري را ارائه مي‌دهند، امروزه شبكه‌هاي خود را بدون استفاده از سوييچ‌هاي اترنت ساخته‌اند، فراهم كردن اين سرويس در شبكه شهري بزرگ برخي مشكلات اساسي را در بردارد.
مديريت اين سرويس دشوار است و گاهي به علت ناپايداري پروتكل Spanning tree، دسترسي به مشكلات شبكه و دلايل بروز آنها غيرممكن است. به‌طور كلي با بررسي‌هايي كه انجمن‌ها و گروه‌هاي مختلف در زمينه شبكه‌هاي شهري مبتني بر اترنت انجام داده‌اند، سرويس‌هاي مبتني بر اترنت را به دو گروه نقطه به نقطه و چندنقطه تقسيم نموده‌اند.
 |
|
نمودار 1 |
معماري لازم براي پياده‌سازي سرويس‌هاي نقطه به نقطه Virtual Private Wire Services) VPWS) و براي پياده‌سازي سرويس‌هاي چندنقطه‌اي VPLS است.
VPLS شبكه‌هاي اترنت فراهم‌كنندگان سرويس را با دو ويژگي توسعه‌پذيري و در دسترس بودن، توانمند مي‌سازد. بدون VPLS قابليت توسعه شبكه‌هاي اترنت به تعداد شناسه‌هاي VLAN كه توسط فراهم‌كنندگان سرويس براي مشتريان استفاده مي‌گردد محدود ميشود كه آنها مي‌توانند فقط 4096 شناسه VLAN را پشتيباني نمايند.
از آنجايي‌كه يك شناسه به يك مشتري تعلق دارد وشناسه‌هاي VLAN بسيار مهم هستند، بايد همگي در داخل شبكه فراهم‌كننده سرويس منحصر به‌فرد باشند. به همين دليل اين شبكه‌ها مي‌توانند با تعداد محدودي مشتري پياده‌سازي شوند. همچنين از طريق اين معماري نمي‌توان شبكه LAN را در چندين شبكه شهري پياده‌سازي نمود. چون اين امر مستلزم ساخت شبكه اترنت لايه دوي بزرگ‌تري توسط فراهم‌كننده سرويس است.
در دسترس بودن شبكه‌هاي اترنت نيز به خاطر ويژگي انعطاف‌پذيري ضعيف سازوكارهايي مثلSTP محدود ميشود. هرچند تمهيداتي نظير Q in Q Stacking و پروتكل Spanning tree سريع براي برطرف‌كردن اين محدوديت‌ها وجود دارند، بسياري از آنها خاص يك سازمان يا شركتند و بين سازندگان مختلف عمل نمي‌كنند.
VPLS علاوه بر حل اين دو معضل، مزاياي ديگري را نيز دارد. شبكه VPLS مي‌تواند حتي يك ميليون شناسه منحصر به‌فرد برچسب‌هاي MPLS را پشتيباني‌كند. يعني در مجموع VPLS سيگنالينگ پوياي مسيرهاي جديد را معين مي‌كند.
VPLS ويژگي مقرون به صرفه بودن اترنت، توسعه‌پذيري و در دسترس‌بودن MPLS را با يكديگر تركيب مي‌كند. به‌علا‌وه، تدارك سرويس و نگهداري آن نيز كم‌هزينه‌تر و ساده‌تر است.
 |
|
شكل 6 |
بررسي اقتصادي
MEF در سال 2003 بررسي اقتصادي گسترده‌اي را درباره هزينه ايجاد و نگهداري شبكه‌هاي مبتني بر فناوري اترنت در مقايسه با شبكه‌هاي سنتي SDH انجام داده است. در اين بررسي براي مقايسه فناوري‌هاي مختلف شرايط يكساني درنظرگرفته شده است. مدل در نظر گرفته شده در حدود سيصد مركز را تحت پوشش قرار مي‌دهد و قرار است در مدت سه سال به 1625 مشترك سرويس ارائه نمايد. (شكل 6)
براي تخمين هزينه سرمايه‌اي در اين روش، پنجاه‌درصد هزينه براي تجهيزات MTU و بين ده تا پانزده درصد براي مشتركان در نظر گرفته شده‌است. ساير هزينه‌ها براي تجهيزات يدكي، منابع تغذيه، سيستمهاي مديريتي و ساير تجهيزات موردنياز جهت كنترل ترافيك و ارائه QoS در شبكه در نظر گرفته شده است.
نتيجه بررسي‌هاي به عمل آمده نشان مي‌دهد هزينه مورد نياز جهت راه‌اندازي شبكه‌اي مبتني بر نسل آينده شبكه‌هاي نوري، تقريباً معادل 64 ميليون دلار است كه در مقايسه با شبكه‌هاي مبتني بر فناوري
قديمي SDH، سي و نه درصد كاهش هزينه دربر دارد. نمودار يك اين تفاوت را نشان مي‌دهد.
دلايل اين تفاوت هزينه عبارتند از:
– با توجه به اين‌كه اينترفيس‌هاي تجهيزات اترنت عموماً بين 25 تا 40درصد به ازاي هر مگابيت بر ثانيه از اينترفيس‌هاي تجهيزات SDH ارزان‌ترند، در حجم ياد‌شده در حدود 91درصد كاهش قيمت نسبت به فناوري SDH وجود دارد.
– با توجه به عدم نياز به استفاده از تجهيزات اضافي جهت ارسال اطلاعات به شبكه، هزينه تجهيزات در اين روش به شدت كاهش مي‌يابد.
همانگونه كه اشاره شد، در برآورد هزينه شبكه، غير از هزينه سرمايه‌اي، هزينه‌هاي جاري نيز قابل‌توجهند. بررسي‌هاي انجام شده جهت تعيين هزينه جاري ايجاد شبكه مبتني بر اترنت، شامل بررسي روال‌ها و سرويس‌هاي 36 ارائه‌دهنده سرويس در سطح آمريكاي شمالي و اروپا است.
با توجه به ساختار شبكه‌هاي اترنت، ارائه سرويس‌هاي مختلف نيازي به افزايش تجهيزات در مراكز ندارد. به اين ترتيب در يك بازه زماني سه ساله، همانگونه كه در نمودار دو نشان داده شده است، با در نظر گرفتن موجود بودن هسته شبكه، كاهش هزينه جاري در حدود 23 درصد نسبت به ارائه سرويس بر روي بستر SDH مي‌باشد.
 |
|
نمودار2 |
اين كاهش هزينه عمدتا به علت عدم نياز به حضور در سايت‌هايي است كه تجهيزات در آن نصب مي‌باشند. زيرا كليه تجهيزات را مي‌توان از يك نقطه به صورت متمركز مديريت نمود.
در سال اول همانگونه كه مشاهده ميشود، به علت تجربه پايين ارائه دهندگان سرويس، هزينه جاري بيشتري جهت نگهداري شبكه و ارائه سرويس به مشتركان صرف ميشود.
در حالي كه با گذشت زمان و مجرب شدن ارائه دهندگان سرويس، اين هزينه كاهش مي‌يابد.
به طور مثال هزينه‌هاي جاري در ايجاد يك سايت جديد، ارائه يك سرويس جديد، افزايش پهناي باند در شبكه‌هاي مبتني بر اترنت در مقايسه با شبكه‌هاي SDH سنتي بين سي تا پنجاه‌درصد كاهش خواهد داشت.
نكته ديگري كه باعث كاهش هزينه‌ها در ايجاد، راه‌اندازي و نگهداري شبكه‌هاي مبتني بر اترنت ميشود، امكان مديريت يكپارچه شبكه و سرويس‌هاي آن مي‌باشد. شبكه‌هاي SDH سنتي كه عموماٌ به شبكه‌هاي انتقال موسومند، نرم‌افزارهاي مديريت يكپارچه براي زيرساخت و سرويس‌ها را ندارند. در نتيجه براي نگهداري اين شبكه‌ها لازم است نيروهاي نگهداري در هر سايت مستقرشوند. به اين ترتيب ماهانه مبلغ زيادي براي پرسنل نگهداري شبكه هزينه خواهدشد؛ در حالي كه سيستمهاي مديريت يكپارچه در شبكه‌هاي مبتني بر اترنت نياز به پرسنل نگهداري را در سايت‌هاي شبكه مرتفع مي‌سازد.
 |
|
شكل 7 |
نمونه پياده‌سازي شبكه شهري با استفاده از VPLS
شركت Completel يكي از شركت‌هاي بزرگ مخابراتي فرانسه است كه با استفاده از يك شبكه فيبرنوري كه در سراسر فرانسه ايجاد نموده است، اقدام به ارائه سرويس اترنت شهري با استفاده از VPLS كرده است. اين شبكه پانزده شهر فرانسه را تحت پوشش قرار مي‌دهد.
دو هزار كيلومتر فيبرنوري، در حدود چندهزار MTU را كه براي ايجاد شبكه شهري در اين كشور را به يكديگر متصل نموده‌اند. همانگونه كه در شكل 7 نشان داده شده است، اين ارتباطات از طريق يك شبكه DWDM ايجاد شده است.
اين شبكه براي ارائه سرويس به حدود 1400 كاربر با استفاده از ارتباطات اترنتي 850 ساختمان را به يكديگر متصل نموده است.
Completel با توجه به افزايش نياز كاربران براي ايجاد يك شبكه با سرعت بالا و هزينه پايين، اقدام به ارائه سرويس LAN-to-LAN در سطح شهرها نمود.
اين سرويس با استقبالِ زياد كاربران روبه‌رو شد. اما با توجه به محدوديت آن به شبكه‌هاي MAN در هر شهر و نياز كاربران براي ارتباط با ساير شهرها، اين شركت سرويس جديدي را براي اتصال شبكه‌هاي شهري در شهرهاي مختلف به يكديگر ارائه نمود.
به اين ترتيب مشكل ارتباطي ميان MANها در شهرهاي مختلف فرانسه مرتفع گرديد. ترافيك هر MAN با استفاده امكانات ايجاد شده توسط شبكه Completel به MAN ديگر به آساني منتقل مي‌گردد. سرويس‌هاي ارزش افزوده‌اي نظير ارائه VLAN، مديريت ترافيك، كنترل و محدود نمودن پهناي باند و كيفيت سرويس انتها به انتها نيز از طريق اين شبكه قابل ارائه است.
اين شبكه براي ايجاد مسيرهاي اختصاصي براي ترافيك هر مشترك به تعريف VLANهاي از پيش تعيين‌شده نياز ندارد. در هسته اين شبكه لينك‌هاي گيگابيتي روي يك اينترفيس فيبر گروه‌بندي مي‌شوند. سازوكارهاي مورد استفاده براي تعريف اين گروه‌ها Q in Q است. ترافيك هر يك از كاربران با استفاده از يك Q tag در هسته شبكه از بقيه مجزا ميشود. همچنين در اين شبكه براي جلوگيري از لوپ‌هاي ناخواسته و خطا از سازوكارهايي نظير
Rapid Ring Spanning Tree) RRST) استفاده ميشود.
تدوين و ترجمه: افسانه دشتي