Vad är Carrier Grade?

Termen Carrier Grade används allt oftare i telekomsammanhang. Begreppet innebär nätverk och nätinfrastruktur som har extremt hög tillgänglighet. Under lång tid har krav på Carrier Grade använts vid speciella sammanhang där kraven på både säkerhet och tillgänglighet varit ovanligt höga. Men i takt med att samhällets krav på tillförlitliga anslutningar är kraven på Carrier Grade på väg att förändras.

Under de senaste åren har termen Carrier Grade utvecklats från det som en gång var ett kännetecken för kvalitén på det allmänna telefonnätet, PSTN, till att i dag definiera leveranskraven för nästa generations nätverk, NGN. NGN tillhandahåller många tjänster utöver röst och många av dessa andra tjänster har nått samma kritiska nivå av tillgänglighet som tjänsten röst har. Detta har skapat en oskriven förväntan från användare på en upptid av 100 procent, alltså ”alltid på” oavsett vad nätet används till.

Ett avbrott eller fel på någon komponent som stor trafik i nätverket kan kosta miljontals kronor eller än värre om liv kan riskeras. Krav for Carrier Grade galler nätverks- och nätverkskomponenter, men de kan inte vara Carrier Grade om inte hårdvaru- och mjukvarudelar implementerar funktioner for samma nivå konsekvent over hela systemet. Det har blir allt svårare att uppnå på grund av alla de leverantörer och tillverkare som ett NGN består av. Det är sällan endast en produkt eller leverantör av hela nätet.

Tidigare hänvisade Carrier Grade till en uppsättning Bell-systemkrav som specificerade levererad kvalitet, tillförlitlighet, tillgänglighet, underhållbarhet, hanterbarhet och egenskaper för nätverksutrustning och rösttjanster.

Det finns fem huvudkrav för att få kalla sin tjänst eller nätinfrastruktur för Carrier Grade som ska uppfyllas och hanteras:

  • Hög tillgänglighet/service
  • Servicekvalitet/upplevelsekvalitet
  • Prestanda och effektivitet
  • Skalbarhet
  • Säkerhet


Tillgänglighet: 99,999 procent
Den viktigaste egenskapen i en tjänst som definieras som Carrier Grade är att den har ”fem nio” eller till och med ”sex nio” tillgänglighet. Detta innebär att det kan finnas maximalt schemalagt driftstopp på bara några minuter per år.

För att skapa förutsättningar för detta tillgänglighetskrav så bygger nätdesignen på att skapa ett feltolerant nät och snabb redundans (mindre än 50 millisekunder för att reagera på fel). Med rätt design kan vissa nät legitimt hävda att de har 100 procents drifttid. Om en komponent går sönder, eller exempelvis en fiberkabel går av, måste nätet vara tillräckligt hållbart för att motstå det.

Om en nätkomponent går sönder måste det vara lätt att felsöka eller ersatta den. I händelse av fel startar noder och andra komponenter om automatiskt, återhämtar sig och konfigurerar sig själva på ett självläkande sätt.

Kvalitet
Nästa krav i nät med Carrier Grade är kvaliteten på tjänsten. Röst- och videoteknik måste ha så lite fördröjning och/eller lika mycket redundans för att förhindra fördröjningar mellan paket (jitter) eller andra artefakter som i bästa fall distraherar och i värsta fall gör kommunikation omöjlig. Termen ”servicekvalitet” används också för de algoritmer som ser till att VoIP-paket får prioritet framför icke-realtidstrafik (RTT), varför uttrycket ”kvalitet på upplevelse” ibland används.

Prestanda
Det tredje kravet i nät med Carrier Grade är prestanda. Den rätta kombinationen av hårdvara och mjukvara gör att utrustning för Carrier Grade körs på en nivå som ligger långt över konsumentkvalitet. Servrar av Carrier Grade och annan infrastruktur har alltid de senaste processorerna, tillverkade av de bästa materialen, optimerade för att köra med flera kärnor, gjorda för att kyla dessa kärnor och köra på högsta prestanda så mycket som krävs.

Skalbarhet
Energikraven för modern datorutrustning är extremt höga och basmätningen har ofta fördubblats eftersom det tar lika mycket energi att köra fläktar och kylvätskor. Ingenjörer letar alltid efter nya sätt att göra komponenter mindre och svalare.

Nät som är Carrier Grade måste vara skalbara. Detta kan vara en enskild komponent som ibland, men inte alltid, körs på sina högsta prestanda nivåer och anpassar processorkraft beroende på exempelvis trafikflödens komplexitet. Det kan också vara så att man använder en utpekad plats som samlar utrustning för lastbalansering eller sa kan det vara att lägga ett datacenter på andra sidan kommunen, regionen, landet eller varför inte världen för att utöka affärsmöjligheter och också lägga till redundans.

Säkerhet
Den sista komponenten i Carrier Grade är säkerhet. Precis som med nätverkssäkerhet måste data och tjänsten hållas skyddade från DoS-attacker, inbrott och stöld, ID-stöldförsök och virus. Eftersom det finns sa mycket överlappning inom dessa kategorier, kan andra källor lista de definierande egenskaperna for Carrier Grade under olika kriterier. Men den mest grundläggande definitionen är denna: ett nätverk av Carrier Grade har nästan 100 procent drifttid, ar tillräckligt hållbart för att motstå naturliga och konstgjorda attacker och är skalbar.

Carrier Grade i Telekom-Sverige och behov av utveckling
De nationella operatörerna har i dag stamnät och delar av sina accessnät med Carrier Grade klass. Samtliga operatörer erbjuder tjänster med Carrier Grade till premiumkunder. När det gäller konsumentrelaterade tjänster så ser det lite annorlunda ut. Den prispress som råder inom bredbandsmarknaden för konsument är så pass påtaglig vilket gör att dessa tjänster inte uppfyller alla kriterier för att få kallas Carrier Grade. Detsamma gäller lösningar i öppet nät som många stadsnät har för leverans av konsumenttjänster.

Det som får stryka på foten är oftast redundans och servicekvalitet. Konsumenttjänster bygger oftast på punkt-till-punktförbindelser, delad utrustning samt lägre krav på servicenivå. Stadsnätens och regionnätens stamnät är däremot oftast Carrier Grade vilket gör att den totala upplevelsekvalitén till konsument är ganska hög. De fall som konsumenter påverkas av fel beror oftast på kabelbrott eller hårdvara som är utslagen närmare kund, ex distributionsswitchar.

Om jag tittar ur ett samhällsperspektiv där vi vill använda våra uppkopplingar till mer är konsumentrelaterade leveranser, där vård och omsorg, kommunala e-tjänster och andra samhällsviktiga funktioner är beroende av att bredband och förbindelser alltid fungerar, så kommer det att krävas av nätägare och konsumenter att tänka om.

Nätägare måste ha support, felanmälan och kontinuerligt bygga bort sårbarheter i nätet årets alla dagar och timmar. Konsumenter måste se till att ha mer än en uppkopplingsmöjlighet. Det räcker inte bara med en mobiluppkoppling eller bredband via fiber. Båda måste finnas och ibland till och med mer än så. Det är därför viktigt att varudeklarera förbindelser så att vi som konsumenter och samhallsinvånare lättare kan utläsa vilken kvalitet vi har på vår uppkoppling och vad vi kan förvänta oss för kvalitet.

Detta är svårt i dag, men en enkel varudeklaration av en uppkoppling/förbindelse skulle kanske vara lösningen på detta. Likväl att de produkter som vi vill koppla upp, exempelvis trygghetslarm, är designad för att stödja en viss kvalitet på uppkopplingen.

Exempelbilder på förbindelsedeklarationer:

Exempelbilder på förbindelsedeklarationer.JPG

 

Jimmy Persson
Svenska Stadsnätsföreningen