L'Architettura di GARR-X Il livello ethernet. Massimo GARR

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1 L'Architettura di GARR-X Il livello ethernet Massimo GARR

2 Agenda Motivazioni Tecnologia Trasporto Accesso Architettura di rete Switching IP. Diamo I numeri Massimo Carboni - GARR

3 Motivazioni Abbiamo l esigenza di un modello rete che garantisca: Aggregazione a velocità differenti: da 100M 10G (100G in futuro) La coesistenza di differenti servizi di accesso all interno della medesima infrastruttura Trasparenza dei protocolli Ethernet non solo nell accesso ma anche all interno del backbone Diminuire il numero dei Grandi (e costosi) Router IP Come Juniper T-series o Cisco CRS-series Switch if you can, Route if you must Massimo Carboni - GARR 3

4 I requisiti Accesso e trasporto dei servizi utente Data plane MPLS e Ethernet Control Plane IP Management Plane IP (la DCN è solo IP) NE basati su IP Servizi: L evc (End to End e-circuit) L Virtual Private Lan (Any to Any e-lan) L QoS (Per VLAN QoS, payload classification, E-LSP, L- LSP) L3 Virtual Private Network (Any to Any, IPv4, IPv6 and Multicast) Massimo Carboni - GARR 4

5 I requisiti per il trasporto High throughput N x 1Gbps N~10 0 M x 10G M~5 10 Up to 100Gbps (in 18 months) Low latency Low jitter Traffic classes (BE and EF) Massimo Carboni - GARR 5

6 I requisiti per l Accesso Access requirements: High throughput (100Mbps to 10Gbps) Low latency Low jitter Traffic classes: BE for Global internet AF and EF for research traffic LBE for peer-to-peer and specific non critical applications VPN and QoS requirements: Different traffic classes QoS based policing Hierarchical QoS (H-QoS) Massimo Carboni - GARR 6

7 GARR-X Full 59 Transmission POPs 43 Switching POPs 6 IP POPs (6 routers) ~ km of long distance dark fibre ~ 1.500km Access Dark Fibre distanza dal PoP <60 km 600 big end users ~ 150 Optical Amplifier ~ each 70km Francia (Lione) Svizzera (Manno) TO SS1 CA MI4 CO MI MI1 PV MI3 MI5 BO1 GE PI Civitavec. G.65 Olbia CA1 TN1 TN FE FI PD RM RM1 BO PG UD FE1 AN AQ1 AQ UD1 TS NA AN1 PE CB SA Termoli CS Lamezia PZ Slovenia (Ljubljana) FG1 CZ BA MT Grecia BR LE G.654 PA ME1 Mazara CT RC Mediterraneo Malta, Cipro, Tunisia, ecc Massimo Carboni - GARR 7

8 L infrastruttura GARR-X 30 Transmission POPs 43 Switching POPs 6 IP POPs (6 routers) ~ 6.600km of long distance dark fibre ~ 1.000km Access Dark Fibre distanza dal PoP <60 km 600 big end users ~ 100 Optical Amplifier ~ each 70km TO SS1 CA MI4 CO MI MI1 PV MI3 MI5 BO1 GE PI Civitavec. G.65 Olbia CA1 G.654 TN1 TN PD UD1 UD TS FE FE1 BO FI AN AN1 PG AQ1 RM PE AQ Termoli RM1 CB FG1 BA NA SA PZ MT CS CZ Lamezia PA ME1 RC (1/4/010) BR LE Mazara CT Massimo Carboni - GARR 8

9 Vantaggi Accessi indipendenti dal grado di implementazione della rete in fibra Trasporto indipendente dall infrastruttura sottostante Indipendenza dalla velocitá di linea Nota: Il layer ottico fornisce collegamenti P-t-P: velocitá minima di 10Gbps (fino a 100Gbps). Sub-lambda switching a partire da 1Gbps (SDH-NG o ODU-switching) Servizi VPN L/L3 Maggiore uso della classificazione del traffico in funzione del tipo di servizio trasportato (QoS e HQoS) Massimo Carboni - GARR 9

10 Tecnologia aspetti gestionali

11 GARR-X Layering Vision Data / Control / Management plane Data Plane Control Plane IP layer DP: IPv4 & IPv6 CP: IP MP: IP L Switching layer DP: Ethernet / MPLS CP: IP MP: IP Optical layer DP: DWDM CP: GMPLS / ASON / ASTN MP: IP Management Plane Isolation between layers Operations Support System TMN and FCAPS (ITU-T M.3000, M.3100, M.300, M.3400) Massimo Carboni - GARR 11

12 IP Control Plane (Switching / IP) Traffic Engineering OSPF-TE RSVP-TE Bandwidth Allocation MAM (maximum allocation model) RDM (Russian doll model) MPLS mechanism MPLS-FRR MPLS-OAM Massimo Carboni - GARR 1

13 Ethernet OAM 80.3ah GARR-X Accesso Ethernet Core MPLS CE U-PE N-PE N-PE U-PE CE Ethernet MPLS Pseudowire SDH/ SONET MPLS CE CE U-PE N-PE N-PE MPLS OAM U-PE Massimo Carboni - GARR 13

14 Ethernet OAM GARR-X E-LMI ah Dominio GARR Dominio GARR Dominio GARR E-LMI ah CE U-PE Ethernet N-PE MPLS Core N-PE Ethernet U-PE CE 80.1ag CFM con Continuity check, L ping ed L traceroute Massimo Carboni - GARR 14

15 OAM Interoperability OAM Servizio Ethernet Ethernet over MPLS 10G Ethernet ATM (RFC1483) OAM Rete OAM Rete OAM trasp OAM trasp OAM trasp OAM trasp Massimo Carboni - GARR 15

16 Architettura

17 GARR-X Network Layers GARR-X IP Network L3-VPN 1 L3-VPN 3 L3-VPN L-VPN GARR-X Switching Infrastructure O-VPN Leased Lines GARR-X Optical Infrastructure Massimo Carboni - GARR 18

18 Nuovo modello gestionale GARR-G Servizi di Rete IP Circuiti Fibra Ottica GARR-X Servizi Switching Circuiti Fibra Ottica Infr Op. Servizi su GARR-X: Ip, EE Rete Accesso e Trasporto GARR-X BB: 6500 km BB: + Accesso: 10,600 km Accesso: km 1500 km Massimo Carboni - GARR 19

19 GARR-X: comunicazione tra layer A GARR-X IP Layer C B A GARR-X Switching Infrastructure B Access & Transport C B A C Leased Lines GARR-X Optical Infrastructure Massimo Carboni - GARR 0

20 Schema logico di rete Global Internet Peering Nazionale Research Network Peering VoIP Edge IP Switching Raccolta Switching + WDM Utenti Accesso EE Accesso IP Raccolta legacy L switch IP Router Voice Gw Massimo Carboni - GARR 1

21 GARR-X: Ethernet switching infrastructure Core Node Edge Node Cz Bs Pv T n Ve Pd Pa1 Ca1 Ss Ct1 Sa Cs Me Na1 Mi3 Mi Mi1 Rm Bo1 Ba1 Bo3 Ts1 Br Le Mt Pz Fra Rm1 Aq1 Pi1 To1 Fe An 10GE 1GE Pg Fi1 Ge1 Massimo Carboni - GARR

22 Massimo Carboni - GARR 3 PD PD MI MI MI1 MI1 TO TO PI PI FI FI NA NA GE GE CT CT PA PA RC RC CZ CZ CS CS AN1 AN1 TS TS MI4 MI4 CO CO BA BA SA SA PE PE CA CA AQ AQ Olbia Olbia PZ PZ MT MT TN1 TN1 G.65 G.654 FE FE UD1 UD1 PG PG PV PV BO BO BO1 BO1 Civitavec. Civitavec. Lamezia Lamezia RM1 RM1 CA1 CA1 AN AN SS1 SS1 AQ1 AQ1 FE1 FE1 MI3 MI3 MI5 MI5 Mazara Mazara RM RM FG1 FG1 ME1 ME1 TN TN UD UD Termoli Termoli CB CB BR BR LE LE L infrastruttura GARR-X PD MI MI1 TO PI FI NA GE CT PA RC CZ CS AN1 TS MI4 CO BA SA PE CA AQ Olbia PZ MT TN1 G.65 G.654 FE UD1 PG PV BO BO1 Civitavec. Lamezia RM1 CA1 AN SS1 AQ1 FE1 MI3 MI5 Mazara RM FG1 ME1 TN UD Termoli CB BR LE Ct1 Pa1 Ca1 Ss Pv To1 Fi1 Pi1 Br Le Mt Pz Fe An Tn Pd Bo3 Ge1 Fra Aq1 Rm1 Pg Mi3 Ts1 Bs Core Node Edge Node Ve Sa Na1 Mi Rm Mi1 Ba1 Bo1 Cs Cz Me 10GE 1GE Ct1 Pa1 Ca1 Ss Pv To1 Fi1 Pi1 Br Le Mt Pz Fe An Tn Pd Bo3 Ge1 Fra Aq1 Rm1 Pg Mi3 Ts1 Bs Core Node Edge Node Ve Sa Na1 Mi Rm Mi1 Ba1 Bo1 Na1 Mi Rm Mi1 Ba1 Bo1 Cs Cz Me 10GE 1GE Router

23 Layer IP Layer

24 GARR-X: Ethernet switching infrastructure Core Node Edge Node Cz Bs Pv T n Ve Pd Pa1 Ca1 Ss Ct1 Sa Cs Me Na1 Mi3 Mi Mi1 Rm Bo1 Ba1 Bo3 Ts1 Br Le Mt Pz Fra Rm1 Aq1 Pi1 To1 Fe An 10GE 1GE Pg Fi1 Ge1 Massimo Carboni - GARR 5

25 Interconnessione tra Switch e Router Erogazione del Servizio IP Trasporto L Massimo Carboni - GARR 6

26 Switching vs IP layer interconnection RReg 4 ISP 1 Gn3 Mix Gn3 ISP RReg Mi Mi1 Na1 Na1 Mi Rm Mi1 Bo1 Ba1 Ba1 AS-137 Rm Bo1 Namex ISP 3 RReg 3 RReg 1 ISP 4 Massimo Carboni - GARR 7

27 GARR-X Network Layers L3-VPN 3 L3-VPN 1 L3-VPN GARR-X IP Network L-VPN GARR-X Switching Infrastructure O-VPN Leased Lines GARR-X Optical Infrastructure Massimo Carboni - GARR 8

28 L accesso utente

29 Accesso Utente Dal punto di vista funzionale l utente finale vedrà esclusivamente una porta Ethernet: In rame fino a 100M In fibra a velocità superiore (1G/10G) e analogamente a 100G Il trasporto della frame ethernet avviene attraverso l infrastruttura di switching in modo trasparente all utente finale Solo sull interconnessione con il router che erogherà il servizio IP verrà attivato il meccanismo di tagging necessario per distinguere le differenti utenze Router Utente Ethernet MPLS Router GARR Servizio IP: ptp Massimo Carboni - GARR 30

30 Accesso Utente su due router GARR Trasporto L Ethernet LAN Utente Massimo Carboni - GARR 31

31 Accesso Utente su due router GARR Trasporto L Ethernet LAN Utente Massimo Carboni - GARR 3

32 Accesso multi utente (stessa comunità) Trasporto L Ethernet /4 Massimo Carboni - GARR 33

33 Ipotesi di funzionamento Reduced number of traffic flows (about n*1000 MPLS flows) Reduced number of total Mac Addresses (about mac addresses) High scalability, in term of evolution Standards, Protocols, Bandwidth, Port Capacity, Interoperability with other platform to be confirmed Massimo Carboni - GARR 34

34 . diamo i numeri

35 Evoluzione dell accesso in GARR-X GARR-G: 118 G GARR-X: 70 G 0 10Gbps 1Gbps 155Mbps 100Mbps 34Mbps 0Mbps 10Mbps 8Mbps Mbps GARR-G GARR-X Fase Massimo Carboni - GARR 37

36 Numero di porte sugli apparati Accesso Interfacce di Accesso 100M-FE: 174 1GE: GE: 1 Interfacce di Backbone 1GE: 44 10GE: 86 Intra-POP: Interfacce tra Switch 10GE: 14 Interfacce vs Router 10GE: 6 Router Interfacce di Peering 10GE: 10 Interfacce di Backbone 10GE: 16 Interfacce vs Switch 10GE: 6 Migrazione: ( eth) 10G-SDH: 8 Massimo Carboni - GARR 38

37 Consistenza accessi (nodi a 10G) I Accessi Utente Router Backbone 10GE FE GE 10GE 10GE GE 10GE PoP Roma-Tizii RM PoP Milano-Lancetti MI PoP Bologna-Morassutti BO PoP Milano-Caldera MI PoP Napoli-Mt.S.Angelo NA PoP Bari-Amendola BA PoP Roma-Sapienza RM PoP Milano-Colombo MI PoP Firenze-Sesto FI PoP Cagliari-Marengo CA PoP Pisa-S.Maria PI PoP Frascati-Fermi FRA PoP Padova-Spagna PD PoP Palermo-Scienze PA PoP Trieste-Valerio TS PoP Bologna-Gobetti BO PoP Torino-Giuria TO PoP Padova-S.Francesco PD PoP Catania-Cittadella CT PoP Sassari-Macao SS Massimo Carboni - GARR 39

38 Consistenza nodi (fino ad 1G) I Accessi Utente Router Backbone 10GE FE GE 10GE 10GE GE 10GE PoP Roma-TorVergata RM PoP Brindisi-Cittadella BR PoP Catanzaro-Germaneto CZ PoP Ferrara-Scienze FE PoP L'Aquila-Vetoio AQ PoP Lecce-Fiorini LE PoP Matera-Terlecchia MT PoP Messina-Pugliatti ME PoP Milano-Brera MI PoP Pavia-Bassi PV PoP Perugia-Duranti PG PoP Salerno-Fisciano SA PoP Urbino-Repubblica UR PoP Venezia-Dorsoduro VE PoP Cosenza-Arcavacata CS PoP Genova-Vivaldi GE PoP Potenza-MacchiaRomana PZ PoP Trento-Briamasco TN PoP Ancona-MonteDago AN PoP Brescia-Valotti BS Massimo Carboni - GARR 40