La Rete della Ricerca, il modello
di evoluzione
INFN - CCR Workshop - Otranto 7 giugno 2006
Claudia Battista
[email protected]
Sommario
Il modello di rete europeo e la
sfida dell’end-to-end
La rete GARR
INFN sulla rete GARR (aggiornamento)
2
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Il modello di rete europeo
 Architettura di tipo federale a 3 livelli:
– La rete locale (LAN/MAN)
– La rete geografica nazionale NREN (MAN/WAN
– La rete pan-europea di interconnessione tra le
NREN
 34 Reti Nazionali delle Università e della
Ricerca (NREN) interconnesse tra di loro
dalla rete GEANT2
 Oltre 3.500 istituzioni di ricerca e
accademiche collegate
 Milioni di utenti finali (nel rispetto
delle AUP)
3
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Il modello di rete europeo (cont)
 Infrastruttura proprietaria
– Fibra nuda in nolo o IRU
– Tecnologie ottiche per illuminare le fibre disponibili
e economicamente accessibili (apparati DWDM per
multiplazione di lambda a 10Gbit/sec, 40->100Gbit/sec a
partire dal 2008)
– Ideale per soddisfare i requirement dei „grandi utenti“
– Conseguenze:
• la banda non più una risorsa „scarsa“
• Circuiti dedicati end-to-end e Reti private virtuali (VPN)
facilmente configurabili
 Integrazione reti metropolitane / regionali
 Cross Border Fibre
4
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
La sfida dell’end-to-end
Collegamenti di livello 1
– lightpath/circuiti singoli o concatenati
fino a 10Gbit/sec per il singolo
collegamento (grandi “utenti”) con
terminazione Ethernet o SDH
Collegamenti di livello 2
– VPN
Collegamenti di livello 3
– IP premium (banda e QoS garantite)
5
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
La sfida dell’end-to-end (cont)
 Ambiente multidominio
– Modello di gestione (es. ENOC)
– Modello finanziario
•
a livello europeo GEANT2+ : infrastruttura di base
e costi incrementali
– Provisoning (definizione di policy e procedure
operative)
– Monitoring (varieta’ di metriche, apparati e
livelli operativi)
 VPN di livello 2:
– supporto disomogeneo tra diverse piattaforme di
router
– Interoperabilita’ tra piattaforme
– Sicurezza
– Complessita’ del setup
6
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Esempi di “grandi” utenti e servizi
end-to-end supportati dalle NREN e
GEANT2
7
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
LHC Optical Private Network
– Lightpath a 10Gbit/sec dedicati tra ognuno dei
Tier1 e il Tier0 presso il CERN
• lightpaths singoli o concatenati (ethernet/shd)
– Collegamenti di tipo VPN di livello 2 previsti
per il collegamento dei Tier2 con gli altri
Tier1 e Tier2
– Richiesti collegameni di backup tra Tier1 e
Tier0
• Nella fase di startup (Service challenges) il
backup viene garantito da cammini di routing che
attraversono le NREN e GEANT2 (NREN, GN2, Esnet,
Abilene, …)
8
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Topolgia attuale LHC OPN
9
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
e-VLBI: la rete di Radioastronomia
 Collegamenti a
1Gbit/sec dalla
sede di ogni
radiotelescopio
 Nx1Gbit/sec la
banda di
accesso al
centro di
correlazione di
Dwingeloo (NL)
Gbit link
Chalmers
University of
Technology,
Gothenburg
Onsala
Sweden
Gbit link
Jodrell Bank
UK
Westerbork
Netherlands
Dedicated
Gbit link
MERLIN
Cambridge
UK
10
Torun
Poland
Medicina (BO)
Italy
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Dwingeloo
DWDM
link
DEISA Supercomputer network





Distributed
European
Infrastructure for
Supercomputing
Application
 Lightpath a 1Gbit/sec
(nella prima fase)
dedicati tra ognuno dei
centri di supercalcolo
 Lightpath a 10Gbit/sec
entro la fine del 2006
 lightpaths singoli o
concatenati
(ethernet/shd)
11
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
MUPBED – Network technology testbed
Northern Europe
test bed
ACREO
 Integrare le
NORDUnet
tecnologie
PIONIER
ASON/GMPLS
DTU
PSNC
 Creare un
ambiente di rete
RedIRIS
sperimentale
GEANT2
FAU
multi layer e Telefonica
multidominio
I+D
T-Systems
 Utilizzare VPN Western Europe
DT
DFN
GARR
test bed
di livello 2
Central Europe
TI
attraverso
CSP
test bed
TILAB Southern Europe
diversi domini
test bed
12
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Cross Border Fiber
 L’obiettivo e’ realizzare infrastrutture di rete
complementari alla rete GÉANT2, valutare gli
aspetti operativi legati alla gestione, le
tipologie di servizio e gli SLA erogabili
 Tre diversi tipi di applicazioni sulle CBF:
– Tipo A – lambda fornite alla rete Géant2 per il
collegamento tra due PoP della rete
– Tipo B – lambda dedicate a specifici progetti con
esigenze di connettività end-to-end a livello
internazionale, che non transitino necessariamente
attraverso la rete Géant2
– Tipo C – lambda indipendenti da Géant2 dedicate alla
interconnessione tra NREN in nazioni confinanti
 Parte integrante del progetto GN2 in quanto è una
delle attività previste dalla Joint Research
Activity 4 (Work Item 3: CBF evaluation)
13
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
CBF Milano - Manno
Le distanze in gioco
CH
Manno
Tre tratte:
Manno - Chiasso : 36
Km
IT
Chiasso
Como
Milano
Lancetti
14
Como - Chiasso
Km
: 10
Milano - Como
Km
: 55
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Le Fibre utilizzate
 Le fibre in gioco sulle tre tratte sono di
diversa tipologia e “patched” tra di loro:
– Milano
- Como (una coppia di fibre tipo: G.652)
• 55 Km
• Dal PoP GARR di Milano (Via Lancetti, colocato con
il PoP di GEANT) a Como presso l’Universita’
dell’Insubria (in nolo da Fastweb)
– Como – Confine Svizzero (una coppia di fibre
tipo G.655)
• 10 Km
• Dall’Universita’ dell’Insubria alla stazione di
Chiasso (una coppia di fibra della rete Insubrinet)
– Chiasso – Manno (una coppia di fibre tipo:
G.652)
• 36 Km
• Una coppia addizionale in nolo AET (Azienda
Elettrica Ticinese), G.652
15
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Gli apparati DWDM
Piattaforma ADVA FSP 3000 (gia’ in uso
in altre NREN e operatori TLC)
Un apparato a Milano e uno a Manno
Configurati con un modulo per il
trasporto di 8 lambdas
Supportano fino a 32 lambda
Non ci sono ripetitori nel mezzo (~
100 Km)
2 lambda a 10 Gbit/sec attive e
funzionanti!
16
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Grafico della riflessione tra Milano e Manno
ottenuto con riflettometro ottico (OTDR)
 distanza
misurata
– 99.6 Km
 attenuazione
complessiva
– 25.6 dB
17
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Dettagli dell’apparato ADVA
Schema logico dei componenti ADVA FSP
3000,
1 apparato installato a Milano e l’altro a
Manno
18
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
CBF
Possibili utenti
Karlsruhe
Basel
320km
2x10 Gb/s lambda (leased)
1st to CNAF is active
Manno
100km
Ginevra
CERN
19
Milano
Bologna
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
LHC T1 (CNAF)
DEISA (CINECA)
eVLBI
CBF Monitoring
 Condivisone delle informazioni che
riguardano stato delle fibre e degli
apparati via web, pubblicando (GARR):
– Layer 1 status (dagli apparati ADVA)
- Layer 2 status/counters (da ADVA e interfaccie
dei Routers)
- Se porte SDH uso in-house sw SAVE (M. Carboni)
- Se porte Ethernet dalle interfacce di
routers/switches via MRTG
- In fase di costruzione una pagina web
centralizzata che riassuma lo stato delle
varie tratte/domini di competenza
20
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
La Rete GARR
21
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Le caratteristiche della rete GARR
Oltre 400 siti collegati a piu’ di 40
Punti di presenza (PoP), la maggior
parte presso Atenei e laboratori di
Ricerca
Dorsale magliata basata su lambda a 10
Gigabit/sec (core) e 2.5 Gigabit/sec
Incoraggiato lo sviluppo di Reti
metropolitane e di Campus
Sinergie con le reti regionali
22
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
GARR in cifre
 BGA (Banda Garantita di Accesso) 5.5 Gbit/sec
 BEA (Banda Effettiva di Accesso) 9 Gbit/sec
 Capacità della dorsale ~ 90 Gbit/sec
 Occupazione al 95°percentile su base mensile
2.6 Gbit/sec
– campionamento ogni 5 min per ogni sede
– Il 5% dei campioni piu’ alti viene scartato
(picchi)
– Il 95th percentile e’ il valore piu’ grande dei
campioni rimanenti
 Fattore annuale di crescita previsto
– tra 1.5 e 2.0
23
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Peering di commodity
nazionali e internazionali
 NAP Milano (MIX)
– 2 Gbit/sec
 NAP Roma (NAMEX)
– 2 Gbit/sec
 Peering con la Pubblica Amministrazione
–
–
–
–
–
RUPA - Rete Unitaria Pubblica Amministrazione(Roma)
TIX – Regione Toscana (Firenze)
TOPIX – Regione Piemonte (Torino)
RER – Regione Emilia Romagna (Bologna)
RTRM - Regione Marche (Ancona)
 Peering Global Internet internazionale:
– Milano: Global Crossing 2 x 2.5 Gbit/sec
– Milano: Telia 2 x 2.5 Gbit/sec
– Catania: Seabone/TISparkle 622Mbit/sec
24
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Collegamenti con le reti della
ricerca Internazionali
 Peering di Ricerca con le Reti della Ricerca Europee
– 1 x 10 Gbit/sec di accesso a GEANT2+ sul PoP italiano (MI)
– 1 x 2.5 Gbit/sec di backup sul PoP di Ginevra
– Circuiti dedicati end-to-end (LHC,Deisa,…)
 Peering di Ricerca Intercontinentale via GEANT2
– I tre collegamenti 1 x 10 + 2 x 2.5 Gbit/sec tra Europa e
Stati Uniti garantiscono l’interconnessione con:
• le reti nordamericane Abilene, CANARIE ed ESnet (NASA, TRIUMF,
SLAC, Fermilab, BNL, ecc.)
• la rete giapponese SINET (KEK)a 2.5Gbit/sec
– Transito attraverso Abilene per tutte le altre reti della
Ricerca mondiali non direttamente connesse
• RBnet in Russia (Pamela), CERnet in China (ARGO/ihep) ecc.
25
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Collegamenti intercontinentali
attraverso GEANT2 (cont)
– la rete RUNnet delle Università in Russia
• 1Gbit/sec da Stoccolma, via Nordunet
– Alcuni importanti centri di ricerca in Russia (JSCC,
JINR,ITEP) con un link a 622Mbit/sec da Francoforte a Mosca
– la Rete della Ricerca Sudamericana Red-CLARA (AUGER) a
622Mbit/sec da Madrid a San Paulo (BR)
• Brasile, Argentina, Cile, Venezuela, Panama, Messico
– la Rete dei paesi del Mediterraneo (Nord Africa e Medio
Oriente) EUMEDCONNECT: Tunisia, Algeria, Marocco, Egitto,
Siria, Giordania, Israele
• Link a 622 Mbit/sec da Catania
• 1Gbit/sec tra il PoP GARR e quello di EUMEDconnect a Catania
– la rete dell’ Asia Orientale TEIN2 (Cina, Giappone,
Malaysia, Tailandia, Filippine, Indonesia, Singapore,
Vietnam)
• 2 link a 622Mbit/sec (2.5 Gbit/sec) da Copenhagen a Beijing e da
Francoforte a Singapore
26
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Collegamenti intercontinentali
attraverso GEANT2 (cont)
 Nuovi Progetti di connettivita’
– ORIENT
• Partito nel 2006
• Obiettivo: creare un collegamento diretto
Francoforte-Shangai con finanziamento metà cinese e
metà europeo (sinergia con i progetti TEIN2 ed
EUChinaGRID)
– AUGERACCESS
• partito a fine 2005
• Obiettivo: collegare all'Europa l’osservatorio
argentino dell'esperimento AUGER: questa struttura
è difficilmente raggiungibile ed il collegamento a
larga banda consentirà ai ricercatori di tutto il
mondo di accedervi da remoto
27
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
La rete globale della ricerca
28
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
GÉANT2
Topology
29
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
EUMEDCONNECT Topology
October 2005
30
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Alice topology
ALICE 2005
Topology
Oct
October 2005
31
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
TEIN2
Topology
Planned TEIN2 Topology
Nov 2005
November 2005
32
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Stato dei collegamenti INFN alla rete GARR
 42 sedi INFN collegate
 12 sedi INFN (sezioni e Laboratori Nazionali) hanno
collegamenti diretti in fibra ottica con
– capacità di accesso dell’ordine del Gbit/s (da 1 a 10
Gbit/sec)
 Le altre Sezioni e i Gruppi Collegati sono connessi
alla rete con circuiti diretti a 100MFE o di
operatori che variano da multipli di 2Mbit/s a
622Mbit/s.
 Aggregato degli accessi INFN:
– BGA: ~1Gbps, BEA: ~17Gbps, capacita’ LINK: ~24 Gbps
– Occupazione al 95esimo percentile ~ 1.8 Gbps (maggio)
– Fattore di crescita’ annuale di ~ 1.5 (picchi esclusi)
33
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Sede
PoP GARR
BGA (Kbps)
BEA (Kbps)
1
INFN - Bari
PoP-BA1
51.200
200.000
1G-GE
272,6
2
3
INFN - Bologna
PoP-BO1
25.600
158.720
1G-GE
16,8
INFN - Cagliari
PoP-CA
16.384
30.720
34M-ATM
5,3
4
INFN - Catania-Cittadella
PoP-CT1
32.768
100.000
100M-FE
5,2
5
INFN - Catania-GRID
PoP-CT1
0
1.000.000
1G-GE
32,6
6
INFN - CNAF - Bologna
PoP-BO1
200.000
1.000.000
1G-GE
560,4
7
INFN - CNAF-LCG Bologna
PoP-BO1
0
10.000.000
10GE
0,0
8
INFN - Cosenza
INFN - Ferrara
PoP-CS
PoP-BO1
8.192
15.360
16.384
24.576
100M-FE
155M-ATM
3,6
21,5
11
INFN - Firenze-Sesto
INFN - Firenze-Arcetri
PoP-FI1
PoP-FI1
8.192
2.048
32.768
2.048
1G-GE
2M
21,3
0,4
12
INFN - Genova
PoP-GE1
12.288
32.768
100M-FE
23,3
13
INFN - L'Aquila
PoP-AQ
8.192
8.192
4*2M
3,9
14
INFN - Lecce
PoP-BA
8.192
16.384
155M-ATM
8,2
15
16
INFN - LNF - Frascati
PoP-Fra
70.000
200.000
1G-GE
72,7
INFN - LNGS - Assergi (AQ)
INFN - LNL - Legnaro (PD)
PoP-AQ
PoP-PD1
16.384
98.304
30.720
1.000.000
34M-ATM
1G-GE
11,5
157,9
19
INFN - LNS - Catania
INFN - Messina
PoP-CT1
PoP-NA
10.240
1.024
30.720
2.048
100M-FE
2M
7,1
0,9
20
INFN - Milano
PoP-MI3
32.768
200.000
1G-GE
20,7
21
INFN - Milano - Bicocca
PoP-MI3
20.480
30.720
34M-ATM
8,2
22
INFN - Napoli
PoP-NA1
32.768
65.536
100M-FE
33,4
23
INFN - Padova
PoP-PD1
160.000
1.000.000
1G-GE
188,0
24
25
INFN - Parma
PoP-BO1
4.096
16.384
L2 U-PR 100M-FE
4,8
INFN - Pavia
PoP-MI3
10.240
30.720
155M-ATM
11,1
26
INFN - Perugia
PoP-PG
12.288
12.288
155M-ATM
10,4
27
INFN - Pisa (Fibonacci + S.Piero)
PoP-PI1
32.768
1.000.000
1G-GE
19,9
28
INFN - Presidenza - Roma
PoP-RM2
2.048
2.048
2M
2,0
29
INFN - Roma1
PoP-RM1
40.960
100.000
1G-GE
84,2
30
INFN - Roma2
PoP-RM1
10.240
71.680
155M-ATM
13,3
31
INFN - Roma3
PoP-RM2
8.192
32.768
100M-FE
77,1
32
INFN - Salerno
INFN - Torino
PoP-SA
PoP-TO1
4.096
51.200
16.384
1.000.000
100M-FE
1G-GE
2,5
43,4
35
INFN - Trento
INFN - Trieste - Miramare
PoP-MI
PoP-TS
2.048
2.048
10.240
4.098
100M-FE
L2 U-SISSA 100M-FE
2,1
0,5
36
INFN - Trieste - Padriciano
PoP-TS
24.576
30.720
34M-ATM
8,5
37
INFN - Udine
PoP-PD1
4.096
8.192
L2 U-UD 100M-FE
4,5
38
INFN - AC - Frascati
PoP-Fra
0
0
L3 I-LNF
39
40
INFN - Alessandria
INFN - Brescia
PoP-TO1
PoP-MI3
0
0
0
0
L3 U-AL
L3 U-BS
41
INFN - Sanita' - Roma
INFN - Siena
PoP-RM1
PoP-FI1
0
0
0
0
L3 I-RM1
L3 U-SI
1.039.280
17.517.826
24Gbit/sec
9
10
17
Sedi con link >= 1G
Colocate con GPoP
CNAF - LCG Service Challenge
Altri collegamenti
Totale
12
2
1
27
42
18
33
34
42
Totale (Kbps)
34
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Tipo link
95th % (maggio 2006)
1.759,8
Collegamento alla rete GARR dei Tier1/Tier2 di LHC
 accesso dedicato per il Tier1/Tier2 (degli esperimenti)
ospitato in sede oltre a quello di accesso della sezione
o laboratorio (vedi CNAF)
 Modello finanziario :
• Contributo di Accesso della sede (BGA/BEA)
• + costi incrementali dei circuiti end-to-end o degli accessi
addizionali
Sede
PoP GARR BGA (Kbps) BEA (Kbps) Tipo link
INFN - Catania-GRID
INFN - LNL - Legnaro (PD)
PoP-CT1
PoP-PD1
0
98.304
1.000.000
1.000.000
Tier2
Esperimenti
1G-GE
Alice
1G-GE
CMS
INFN - Napoli
INFN - Roma1
PoP-NA1
PoP-RM1
32.768
40.960
65.536
100.000
100M-FE
ATLAS
1G-GE CMS, ATLAS
INFN - Torino
PoP-TO1
51.200
1.000.000
Sede
PoP GARR BGA (Kbps) BEA (Kbps) Tipo link
INFN - Bari
PoP-BA1
51.200
200.000
Tier2
Esperimenti
1G-GE CMS
INFN - LNF - Frascati
PoP-Fra
70.000
200.000
1G-GE ATLAS
INFN - Milano
PoP-MI3
32.768
200.000
1G-GE ATLAS
INFN - Pisa (Fibonacci+S.Piero) PoP-PI1
32.768
1.000.000
1G-GE CMS
INFN - LNL - Legnaro (PD)
98.304
1.000.000
1G-GE Alice
PoP-PD1
Colocate con GPoP ma non ancora a 1G-GE
35
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
1G-GE
Alice
Upgrade in corso
Sede
INFN INFN INFN INFN INFN -
Messina
L'Aquila
LNGS - Assergi (AQ)
Perugia
Presidenza - Roma
Sede
INFN- Trieste
36
PoP GARR BGA (Kbps) BEA (Kbps)
PoP-NA
1024
2048
PoP-AQ
8192
8192
PoP-AQ
16384
30720
PoP-PG
12288
12288
PoP-RM2
2048
2048
Tipo link
PoP GARR BGA (Kbps) BEA (Kbps)
PoP-TS
24.576
30.720
Tipo link
PoP GARR
34M-ATM
Univ. di
Trieste
(PoP-TS1)
2M
4*2M
34M-ATM
155M-ATM
2M
PoP GARR
PoP-ME
PoP-AQ
PoP-AQ
PoP-PG
PoP-RM2
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006
Upgrade in corso
Tipo link
Data prevista
100M-FE
34M-ATM
settembre 2006
4 x 155M-ATM
luglio 2006
2 x 100M-FE
100M-FE aprile/maggio 2006
Tipo link
4 x 155M-ATM
o
fibra
Data prevista
120 gg ddo
Fine
37
INFN – CCR Workshop – Otranto 7 giugno 2006