Andreas Ißleiber aisslei@gwdg.de Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Index: Ergebnisse und Daten aus dem ADSL-Feldversuch in Göttingen Kriterien für die Auswahl geeigneter ADSL-Geräte Bandbreitenmessung im Labortest, Meßverfahren Modulationsverfahren DMT und CAP Aufbau des ADSL-Systems Integration in das bestehende GöNET (Universitätsnetz) Anschluß der Institute und Studentenwohnheime über ADSL Ausblicke, Ergebnisse, Interoperabilität, weiterer Ausbau Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen, eMail: aislei@gwdg.de

Kriterien für die Auswahl geeigneter ADSL-Geräte Hohe erzielbare Bandbreite ADSL-Modulationsverfahren DMT, Discrete MultiTone CAP, Carrierless Amplitude/Phase Modulation Große Reichweite (Leitungslänge) Geringe Störanfälligkeit (Stabilität) Fähigkeit, gesamte Netzwerke über ADSL anzuschließen Einfache Integration in die bestehende Netzinfrastruktur ADSL-Management (SNMP) Kosten Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Übertragungsraten im Labortest, Meßverfahren Versuchsaufbau: Es wurden Ethernetpakete unterschiedlicher Paketlänge über die ADSL-Strecke geschickt. Kollisionen (CSMA/CD) waren dabei ausgeschlossen (isoliertes Ethernet) Die Ethernetpaketgröße wurde im Bereich zwischen 64....1514 Byte variiert Der Ethernetpaketabstand (Interframe Gap) wurde auf 20µs eingestellt Der Empfänger zählte die eingehenden Pakete pro Zeiteinheit Die Messung wurde in UP- und DOWN-Streamrichtung vorgenommen Das Ergebnis ergibt die max. Übertragungsrate Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Modulationsverfahren DMT und CAP Das für ADSL zur Verfügung stehende Frequenzband von ca. 30...1100 KHz wird in verschiedene Bereich aufgeteilt: CAP POTS-Splitter (analoge Telefonie) Upstreamband Downstreamband DMT und CAP arbeiten mit „Rate Adaption“ und können sich an die Qualität der Leitung anpassen f DMT DMT benutzt im Vergleich zu CAP kleinere Abstufungen (32 KBit/s bei DMT) (300 KBit/s bei CAP) und kann sich deshalb besser an die Leitungsqualität anpassen f DMT unterteilt die Frequenzbereiche in 4 KHz-Schritte 32 x 4 khz (Upstream) und 256 x 4 khz (Downstream) Die Anzahl der Bits, die bei DMT über einen Teilkanal gesendet werden kann, je nach Qualität der Leitung in diesem Frequenzbereich des Teilkanals, variieren DMT ist im Vergleich zu CAP stabiler, erreicht höhere Bandbreiten und ermöglicht den ADSL-Betrieb in der Praxis über längere Leitungen Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Übertragungsrate des 3COM TCH (Total Control Hub) Aufgrund des Modulationsverfahrens (CAP) erreichte der TCH im Laborversuch eine max. Übertragungsrate von 3 MBit/s (downstream). 3COM TCH und Viper DSL Die Ethernet-Paketgröße hat einen entscheidenen Einfluß auf die Übertragungsrate Bei kleiner Paketgröße werden pro Zeiteinheit mehr Pakete übertragen, was den Prozessor des ADSL-Systems mehr beansprucht Das Verhältnis zwischen Ethernet-Overhead und Nutzdaten ist bei kleineren Paketen ungünstiger, hat jedoch keinen wesentlichen Einfluß auf die erreichbare Brutto-Bandbreite Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Übertragungsrate des Ericsson ANxDSL Bereits bei kleineren Ethernetpaketen werden Bandbreiten von > 7kBit/s erreicht ANxDSL Die Upstreamrate ist konstant und unabhängig von der Ethernetpaketgröße Das Verhältnis zwischen UP/DOWN-Stream wird automatisch eingestellt downstream Durch manuelle Einstellung des UP/DOWN-Verhältnisses kann die Upstreamrate erhöht werden upstream Durch DMT als Modulationsverfahren ist praktisch eine höhere Übertragungsrate erreichbar Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Aufbau des ADSL-Systems von Ericsson Ethernet NT Eine SUN Sparcstation als Control Processor (CP), übernimmt das Management der einzelnen Verbindungen über POTS-Splitter 8 Mbit/s 0,8 Mbit/s Eine weitere SUN Sparcstation dient als Managementsystem, das auf HP-Openview aufsetzt Ein zentrales Rack (ANxDSL) nimmt die 30 ADSL-Kanäle auf Auf der Benutzerseite wird ein ADSL-NT (Network Terminal) angeschlossen. Dieser besitzt eine ATM-Schnittstelle, einen Ethernetanschluß (RJ45), sowie einen analogen Telefonanschluß, der über einen POTS-Splitter getrennt ist SUN Sparc 5 Vom ANxDSL-System wird die Verbindung via STM1 über einen ATM-Switch (RFC14831) zum Ethernet hergestellt, wodurch sich neben IP auch anderen Protokolle (z.B. IPX/SPX) übertragen lassen Zu jedem ADSL-Teilnehmer wird eine „PVC“ eingerichtet Hinter dem ADSL-NT (Network Terminal), kann ein gesamtes Netzwerk angeschlossen werden In diesem Fall ist der Anschluß des NT´s über ein Ethernet-Switch oder Bridge zur Abtrennung der lokalen Last sinnvoll 1. RFC 1483: Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaption Layer 5 Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Integration in das bestehende GöNET (Universitätsnetz) Die Universität Göttingen verfügt über ein eigenes weitreichendes Telefonnetz, was eine ideale Voraussetzung für ein ADSL-System ist Eine Reihe von Instituten waren, aus finanziellen Gründen, über andere Medien (LWL, Funk, Laser) nicht erreichbar Bisher wurden 28 Gebäude (Institute und Studentenwohnheime) über ADSL angeschlossen, die entweder garnicht, oder nur sehr unzureichend (z.B. Wählmodem) angebunden waren Für den Anschluß an ADSL muß eine Standleitung (ohne Vermittlungsstellen) eingerichtet werden Die erreichbare Bandbreite ist für einen Internetzugang ausreichend Die Institute empfinden den ADSL-Zugang in der Praxis als stabil und ausreichend schnell Der Anschluß eines Instituts über ADSL kann innerhalb von 10 Minuten erfolgen (ADSL-Management) Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Anschluß der Institute und Studentenwohnheime über ADSL Bandbreitenreduzierende Faktoren: Leitungsquerschnitt Verjüngungen Übergänge v. Leitungen untersch. Querschnitts Patchstellen Isolationsdefekte In Göttingen sind Leitungsquerschnitte von 0.4 bzw. 0.6 mm² verlegt Ein linearer Zusammenhang zwischen Leitungslänge und Übertragungsrate ist nach unseren Werten nicht erkennbar, was auf die unterschiedlichen Leitungsqualitäten der Leitungen zurückzuführen ist Leitung mit mehreren Patchstellen und 0,4mm² Querschnitt Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Ausblicke, Ergebnisse, weiterer Ausbau Interoperabilität : ADSL-Geräte der von uns getesteten Hersteller sind nicht zueinander kompatibel Für Institute, die große Datenmengen in Richtung Rechenzentrum übertragen müssen (Upstream), ist eine Anbindung als ADSL unzureichend (in Göttingen, Bsp. Geophysik) +/- Eine Standardisierung hinsichtlich der Protokolle und Modulationsverfahren ist noch nicht abgeschlossen, wird aber von einigen Herstellern angestrebt +/- ADSL kann trotz großer Bandbreite von 8 Mbit/s eine Hochleistungsverbindung (ATM, Fastethernet, Gigabit) nicht immer ersetzen, aber die zeitliche Lücke dahin schließen ADSL ist günstiger als vergleichbare Funk- oder Laserstrecken und kann diese in der Regel ersetzen Die Bitraten, die das ADSL-Managements anzeigte, konnten auch in der Praxis erreicht werden. Dateitransfers z.B. mit FTP lagen in der Regel 5%..10% unterhalb der angegebenen Brutto-Werte Aufgrund der positiven Erfahrungen und der Nachfrage der Institute, wird das ADSL-System in Göttingen um weitere 30 (ggf. 60) Kanäle erweitert Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen

Weitere Informationen ... Information zum ADSL-Pilotprojekt... http://www.gwdg.de/adsl Diesen und andere Vorträge zu ADSL... http://www.gwdg.de/adsl/vortraege eMail: aisslei@gwdg.de Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen Andreas Ißleiber, Gesellschaft für wissenschaftliche Datenverarbeitung Göttingen, eMail: aisslei@gwdgde