Juist een groothandel in telecom-verbindingen moet zijn eigen netwerk adequaat beheren. Hoe gaat een megacarrier om met de convergentie van spraak en data – en waarom die oriëntatie op het Internet Protocol? Hoe gebruikt zo’n exploitant de verschillende golflengtes in glasvezelparen? Een gesprek bij Global Crossing, een van de aanbieders van verbindingen op wereldschaal.
Global Crossing is van oorsprong een bedrijf dat verbindingen exploiteert, dat wil zeggen aanbiedt aan de grote telecom-bedrijven zoals KPN, Swisscom, Telia en France Telecom. Het heeft een wereldomspannend glasvezelnetwerk van meer dan 150.000 km tussen de vijf continenten aangelegd met knooppunten in 27 landen en meer dan 200 grote steden – alles in eigendom. Het bedrijf beschikt over vier schepen om zeekabels te leggen en twintig vaartuigen om breuken te repareren. Nooit van gehoord? Dat kan kloppen, want een verkochte verbinding is al gauw een module als de STM-1 met een snelheid van 155,52 Mbps!
Het snel groeiende verkeer tussen Amerika en Europa, en de liberalisering van de telecommunicatie, maakte de weg vrij voor een particulier initiatief; de aanleg van een transatlantische zeekabel. De oprichters van Global Crossing zagen dat een in eigen beheer aangelegde zeekabel veel sneller tot stand zou kunnen komen, dan zoals tot dan toe gebruikelijk, in consortiumverband van PTT’s: TAT-14 wordt door een consortium van 55 PTT-leden aangelegd. Het succes van de snelle aanleg en de verkoop van verbindingen tussen Amerika en Europa was de eerste stap naar de aanleg van een wereldomspannend netwerk. Van een bedrijf dat wereldwijd snelle verbindingen levert, groeit het nu uit naar een IP-megacarrier met een reeks nieuwe diensten voor Internet-serviceproviders en grote multinationals. Wat er in die wereld speelt is het onderwerp van een gesprek met Peter Calis, senior vice president Network&Services, en Jan van Leerdam, vice president Technology & Product Management, beiden van de pan-Europese tak van Global Crossing.
Spraakverkeer blijft gestaag groeien, maar de grote vraag naar capaciteit ontstaat vooral door de groei van Internet en het Web. Calis: "Niet alleen in Engeland of Nederland, maar nu vooral ook in Duitsland en Frankrijk. Naar schatting loopt ongeveer veertig procent van al het Internetverkeer over tenminste een van onze verbindingen." Global Crossing vervult dus een belangrijke functie in de wirwar van verbindingen die we gewoonlijk aanduiden met ‘hét Internet’. Een fictief begrip want Internet bestaat uitsluitend uit verbindingen tussen allerlei netwerken en afspraken over adressen en protocollen – zonder enige baas. Er is ooit een ‘backbone’ in de VS geweest voor de verbindingen tussen universiteiten, maar die bestaat al lang niet meer.
Glasvezelnetwerk
Het netwerk van Global Crossing bestaat uit louter glasvezel, waarbij gebruik gemaakt is van dwdm (dense wavelength division multiplexing), de techniek om met verschillende golflengtes in een enkele glasvezel te kunnen werken. Op dit moment heeft het bedrijf veertig golflengtes in de zogenaamde C-band (1530-1565 nm) tot zijn beschikking; volgend jaar neemt het aantal golflengtes toe tot tachtig door het tevens gebruiken van de L-band (1575-1610 nm). Per golflengte werd een snelheid van 2,5 Gbps behaald, dit is inmiddels opgevoerd naar 10 Gbps. Onvoorstelbare snelheden door zo’n dun draadje van 125 micrometer met een glaskern van 8 micrometer doorsnee, met recht is er dus sprake van een vezel. En het einde is nog niet in zicht: de techniek voor nog meer golflengtes is al aangekondigd en de vraag naar capaciteit verdubbelt elk jaar. Binnen twee jaar zal 2 Tbps (2.000.000.000.000 bit/s) per vezel de norm zijn.
Glasvezelkabels bestaan uit een aantal vezels met zo’n capaciteit. Er zijn kabels met 48, 96, 192 en zelfs 288 vezels. Glasvezels worden gebruikt in één transmissierichting, vandaar dat de bovengenoemde capaciteit geldt voor een glasvezelpaar. Omdat glasvezel in zogenaamde ‘zelfherstellende’ ringen wordt gebruikt, is er nog een tweede capaciteitsreductie met een factor 2. Bij een breuk ergens onderweg, wordt het verkeer (binnen tientallen milliseconden) de andere kant van de ring opgestuurd totdat de problemen opgelost zijn; gebruikers ondervinden hiervan geen hinder. Door deze ingebouwde reserve behoren problemen tot de grote uitzonderingen en is een grote betrouwbaarheid te garanderen.
Centraal beheer
Het is duidelijk dat zo’n uitgebreid netwerk om veel beheer vraagt: controle van de kwaliteit van de verbindingen en opsporing van problemen, het maken van netwerkverbindingen, het in bedrijf stellen van verbindingen voor klanten, nieuwe diensten, routeplanning, enzovoort. Hiervoor is een Integrated Network Management System ontwikkeld dat vanuit het netwerkcentrum in Londen in de Docklands het verkeer over de aardse en onderzeese kabels afhandelt.
Het netwerk bestaat uit een IP-backbone waarop diverse grote steden zich kunnen aansluiten. Van Leerdam over de werking: "IP betekent Internet Protocol, dat gebruikt wordt voor de communicatie en routering via de verschillende netwerken die deel uitmaken van Internet. Dat is oorspronkelijk ontwikkeld voor de zeer onbetrouwbare verbindingen tussen de Amerikaanse universiteiten door elk pakketje zijn eigen weg te laten vinden in de wirwar van verbindingen: van één bericht kunnen de pakketjes verzonden worden via Tokio, Madrid en Alaska. Dat is bij ons niet nodig omdat wij nu werken met vaste, betrouwbare verbindingen. Al het IP-verkeer gaat rechtstreeks naar dwdm en al het andere (spraak, video, datacommunicatie, enzovoort) wordt via sdh (synchronous digital hierarchy) ‘op snelheid’ gebracht en naar dwdm omgezet." Betrouwbaarheid en verkeersgroei zijn de voornaamste redenen waarom IP direct op dwdm slaat.
Veel operators gebruiken atm (asynchronous transfer mode) in combinatie met sdh voor de transportlaag. "Dat doen wij ook," vervolgt Van Leerdam, "we bieden atm aan, maar zouden het in feite kunnen missen, zeker als we een ‘open pijp’-verbinding leveren. Overigens proberen we, om het netwerkbeheer te vereenvoudigen, het IP- en het overige verkeer zoveel mogelijk gescheiden te houden op verschillende golflengtes. Het protocol wordt rechtstreeks op een golflengte gezet. Van het andere verkeer lopen er in feite verschillende sdh-stromen over een enkele golflengte."
Global Crossing biedt verschillende communicatiediensten aan: huurlijnen (ook wel genoemd managed bandwidth), golflengtes met snelheden van 2,5 tot 10 Gbps, spraakverbindingen, atm- of Frame Relay-verbindingen, en IP Transit ten behoeve van dienstverleners en grote multinationals.
Spraak over IP
De media staan bol van verhalen omtrent spraak over IP, omdat dit de convergentie van spraak en datacommunicatie zou betekenen. In plaats van dat – zoals nu vaak – het IP-verkeer over SS7-spraakverbindingen loopt, zou dan alles over IP-verbindingen kunnen gaan. Dat schijnt aantrekkelijk te zijn vanwege het netwerkmanagement, maar in de praktijk blijkt spraak over IP van inferieure kwaliteit te zijn. Van Leerdam: "Je moet IP over vaste verbindingen niet verwarren met IP over het openbare Internet. Op het openbare Internet is de routering erg willekeurig, de pakketjes komen niet op volgorde aan en niet op tijd; bij spraak en video zijn de haperingen dan heel hinderlijk. Voor ons, omdat wij met vaste verbindingen werken, is dat geen probleem en kunnen we over IP wel de vereiste kwaliteit leveren." De bundeling van spraak en data hierbij is dus niet compleet, maar enigszins beperkt. Er wordt wel gewerkt aan nieuwe protocollen die een complete integratie (op pakketniveau) mogelijk moeten maken, maar die zijn nog niet afgerond. Integratie op pakketniveau is vooral van belang wanneer er sprake is van een enkel kanaal, bijvoorbeeld bij mobiele communicatie en lokale netwerken (lan-telefonie).
Prijselasticiteit
Of de verdere convergentie van spraak en data zal bijdragen tot de groei van de behoefte aan capaciteit, zegt Calis: "De groei wordt veroorzaakt door lagere prijzen en door toepassingen, niet zozeer door de convergentie. Het spraakverkeer groeit met rond de dertien procent per jaar, al jaren lang, en dat blijft zo. Als gevolg van de dalende prijzen, gaan bedrijven en consumenten steeds vaker internationaal bellen; spraak kent een grote prijselasticiteit. Het Internetverkeer verdubbelt elke zes maanden, tot nu toe vooral door nieuwe gebruikers en nieuwe websites (in de VS nu zeven procent per week). Of dat zo door blijft gaan? Ik denk van wel vanwege de vele nieuwe toepassingen die in de maak zijn voor e-commerce en straks ook voor mobiele apparaten. De Internethonger is onverzadigbaar en er zijn nog veel landen waar Internet nog in de kinderschoenen staat!"
Er zijn nieuwe combinaties van carriers en computerbedrijven aan het ontstaan, cybercarriers zoals KPNQuest met IBM, die computerdiensten via een netwerk gaan leveren. Computercentra worden hoe dan ook steeds meer geconsolideerd in enkele locaties. De vraag is gerechtvaardigd waarom bedrijven of instellingen alle of enkele (vaak nieuwe) diensten niet zouden uitbesteden. "Het begin daarvan," aldus Calis, "kennen we al enige jaren in de vorm van colocatie – andere bedrijven zetten eerst hun aansluitapparatuur in onze gebouwen neer, vervolgens voegen ze daar hun dienstverlening bij, zoals bij web-hosting. Zo hebben bijvoorbeeld Yahoo! en Toys-R-Us grote systemen in onze netwerk-knooppunten in Amerika staan, en in de loop van dit jaar wordt dit uitgebreid naar vijf zogenaamde Data Centers in Engeland, Frankrijk, Duitsland en Nederland. In zo’n gebouw zijn allerlei beveiligingen en extra voorzieningen tegen calamiteiten aanwezig, en het is aantrekkelijk om direct te kunnen aansluiten op onze kabels zonder een aparte, externe verbinding. De stap naar het uitbesteden van (een gedeelte van) je computercenter ligt dan voor de hand." Dit is vooral aantrekkelijk als het bedrijf of de instelling op veel verschillende plaatsen werkzaam is, want de verbindingen worden bijgeleverd. Dit concept wordt ook gebruikt voor de backup van bedrijfsinformatie in een tweede goed beveiligde locatie, die eenvoudig ingeschakeld kan worden. Voor de netwerkleverancier is colocatie aantrekkelijk, vooral bij dalende communicatiekosten, om extra omzet te maken. De snelle netwerken maken veel nieuwe vormen van distributed computing mogelijk.
Geheel optische netwerken
Vaak wordt geschermd met het idee van geheel optische netwerken: licht van de ene aansluiting naar de andere. Op de vraag of dat ideaal is en in hoeverre dat te verwezenlijken is, antwoordt Van Leerdam: "Dat is uiteraard het mooiste want de conversie van optisch naar elektronisch en weer terug naar optisch – die we nu in elk knooppunt of elke 500 km moeten maken – is kostbaar. Langere optische afstand-systemen komen volgend jaar op de markt, tezamen met hogere snelheden. De winst voor bandbreedte per vezel moet vooral komen uit meer golflengtes – volgend jaar schakelen we over van 40 naar 80. Ook komen er zogenaamde Raman-versterkers voor de optische versterking van het lichtsignaal, waardoor langere afstanden optisch overbrugd kunnen worden. Het plezierige van een optisch signaal is dat het protocol onafhankelijk werkt. Zo gauw je het signaal naar elektronisch converteert, dat wil zeggen digitaliseert, moet je verschillende protocollen ondersteunen – dat kost veel bewerkingen en dus tijd, wat de snelheid beperkt." Bedrijven worden in toenemende mate op glasvezel aangesloten, maar het zal nog zeker tien tot vijftien jaar duren voordat consumenten massaal glasvezel in huis krijgen.
Optisch routeren dus? Van Leerdam: "Liefst wel, maar de techniek daarvoor is nog heel pril, de zogenaamde optische switches, die golflengtes optisch kunnen routeren. Hoe snel dat routeren zal gaan? Ik denk binnen enkele tientallen milliseconden, en dat is snel genoeg voor de signaalprotocollen. Er zal dus niet per IP-pakket gerouteerd worden."
Belemmeringen
Calis beantwoordt de vraag of er geen echte belemmeringen zijn voor een voortdurende explosieve groei van telecommunicatie met: "Wat ons betreft technisch zeker niet. Wat betreft toepassingen, we hebben het nog niet eens gehad over de neiging om steeds grotere ‘attachments’ met e-mail mee te sturen, met muziek of een leuke foto. Mijn zoon stuurt nu al dagelijks bestanden van zes of meer MB naar al zijn vriendjes. Met breedband komen ook spelletjes via Internet. Daar komen straks nog allerlei video- en televisiediensten bij. De techniek is er of komt snel beschikbaar en wordt heel betaalbaar. Mijn grootste vraag is eigenlijk of de PC de snellere communicatie wel kan blijven bijbenen. De snelheid daarvan groeit te langzaam�!"
Hein van Steenis, freelance medewerker
Literatuur
M. Healey, Voip niet voor Internet alleen, Computable, 23 juni 2000 (p. 43).
H. van Steenis, Gigaveel data in een superswitch (AMS-IX), Telecommagazine, juli 2000 (p. 18-20).
