Commmunication Continuity con jspm

Transcript

1 Commmunication Continuity con jspm Introduzione Il sistema jspm, sviluppato da Interweb con il patrocinio della Fondazione del Politecnico di Milano, è caratterizzato da una ridondanza completa di tutti gli strumenti di telecomunicazioni utilizzati tale da garantire, in caso di disastro, una pressoché completa disponibilità del sistema di comunicazione jspm (availability). Sintesi: Il sistema copre i seguenti punti: 1. Soluzione organizzativa: gestione uomini (volontari), mezzi e istituzioni. 2. Centrale operativa: copre i 14+1 punti del metodo Augustus 3. Gestione squadre di intervento con interfaccia geografica (mappe e ortofoto) in simulazione virtuale con localizzazione in tempo reale con sistemi gps dual band (fino ad una traccia al secondo o meno a richiesta) 4. Itegrazione con sistema di comunicazione: voip, unique messaging : e.mail, sms e fax 5. Possibile integrazione con rete in radiofrequenza uhf, vhf. 6. Impianto di telecomunicazioni a prova di disastro con: banda larga, rete satellitare con mezzi mobili e stazioni fisse. 7. Impianto server ridondato su più sedi e quindi fault tolerant con accesso tramite internet ovunque nel mondo e con qualsiasi apparato: PC, lap-top, palmari, pad, smart phones, ecc. Nel presente documento sono analizzati tutti gli aspetti tecnici che permettono di ottenere queste elevate performance. Livelli di Funzionali del Sistema jspm Il sistema jspm è composto dai seguenti Livelli Funzionali: Centrale Operativa Principale (COP) è ubicata presso la struttura centrale di coordinamento della Protezione Civile della Regione Sicilia ed è totalmente integrata nei sistemi di telecomunicazione di quest ultima. Presso questa centrale operativa risiedono i terminali utilizzati dai coordinatori della Protezione Civile per accedere alle funzionalità del sistema jspm ed il sistema di integrazione tra rete ip, rete PSTN e sala radio. Utilizzando in modo appropriato le selettive è ad esempio possibile mettere in comunicazone telefoni fissi o mobili o satellitare con apparecchi radio e viceversa Centraie Operatiea di Backup (COB) è ubicata presso il Centro Servizi di Telecomunicazione ed ha il compito di effettuare il back up delle principali funzionalità della Centrale Operativa Principale nel caso quest ultima non fosse disponibile. Il Centro Servizi può, ad esempio, essere ubicato in dipartimento a Roma. La centrale di backup è quindi ubicata in una regione diversa da quella della centrale principale. Nel centro servizi è ospitata anche la stazione di lancio che inoltra il segnale ip via satellite garantendo l availability dei sistemi pagina 1/11

2 superiore al 99% sia per quanto riguarda il trafico dati, sia per quanto concerne il traffico voip. I sistemi che ospitano l applicazione jspm e i suoi dati sono ridondati, e messi in copia con sistemi collocati a Bruxelles, per garantire la continuità di servizio anche in caso di danneggiamento ai sistemi stessi, come illustrato nella figura più avanti; Mezzo Operativo Mobile è composto da uno o più mezzi mobili capaci di intervenire velocemente sullo scenario oggetto di un disastro in modo da ripristinare immediatamente i sistemi di telecomunicazione locali rendendo in tal modo possibili gli interventi degli addetti. Il Mezzo Operativo Mobile ha anche il compito di fornire energia elettrica sia ai propri apparati che ai terminali degli operatori attraverso appositi generatori portatili; Operatore Locale è il singolo operatore della Protezione Civile addetto all intervento di emergenza. Ogni operatore è dotato di un mezzo di comunicazione portatile (telefono cellulare, PDA, PC Portatile e WI-FI Phone), adatto ad interventi in simili scenari, in grado di comunicare con la Centrale Operativa Principale attraverso il più vicino Mezzo Mobile Operativo. Il mezzo di comunicazione portatile è in grado di trasferire e ricevere immagini, video, dati, coordinate GPS o di effettuare telefonate anche utilizzando lo standard VOIP. Si osserva che i costi delle conversazioni telefoniche non subiscono variazioni dall essere attivo il sistema di back up delle comunicazioni intorno al Mezzo Operativo Mobile. I costi delle conversazioni subiscono invece incrementi quando occorra utilizzare le comunicazioni satellitari Layer di Comunicazione I vari Livelli Funzionali sono collegati da più layer di comunicazione indipendenti in modo da garantire una elevata affidabilità complessiva. I layer di comunicazione utilizzati sono i seguenti: 1. Rete Internet: come noto ha una diffusione talmente capillare da rendere quasi impossibile la sua totale indisponibilità sia a livello mondiale che locale, garantendo de facto percorsi di comunicazione molteplici ed alternativi tra loro. Inoltre l utilizzo di Virtual Private Network () rende tali comunicazioni sicure e affidabili; 2. Wi-FI e HYPERLAN: lo standard di comunicazione radio Wi-Fi IEEE è utilizzato per l interfacciamento tra il Mezzo Operativo Mobile ed i terminali portatili degli Operatori Locali. Il Mezzo Mobile è infatti dotato di apposite antenne in grado di effettuare una copertura Wi-Fi immediata dell area oggetto dell intervento. Lo standard HYPERLAN permette di realizzare comunicazioni a lunga distanza normalmente utilizzate dai Mezzi Operativi Mobili per connettersi alla Centrale Operativa; 3. Satellite: l utilizzo del satellite permette di effettuare comunicazioni senza nessun altra infrastruttura di terra ad eccezione del Mezzo Operativo Mobile e/o degli Operatori Locali dotati degli appositi sistemi ricetrasmittenti portatili che possono essere dotati anche di sistemi automatici di puntamento. La connessione verso la Centrale Operativa è resa possibile attraverso un collegamento satellitare fisso ubicato presso il Centro Servizi; pagina 2/11

3 4. Rete Telefonica Mobile GSM e/o UMTS: queste reti rendono immediatamente utilizzabile il terminale portatile degli Operatori Locali ma possono essere utilizzate anche, tramite appositi apparati di interfaccia, dai Mezzi Mobili per collegarsi al Centro Operativo. 5. Reti radio: sono quelle dei servizi di stato e dei radioamatori. Come accennato possono integrarsi con il sistema di comunicazione complessivo. È importante notare come tutti i precedenti layer di comunicazione siano in grado di supportare il protocollo di comunicazione IP, infatti il sistema jspm utilizzato per la protezione Civile utilizza proprio tale protocollo allo scopo di aumentare l affidabilità delle comunicazioni. Nella figura X viene descritto l utilizzo dei Layer di Comunicazione per effettuare il collegamento tra i vari Livelli Funzionali. Struttura interna di jspm La mente del sistema jspm è composto da software e database residenti su appositi server. Per aumentare l affidabilità tutti sistemi interni del jspm sono, come abbiamo visto, completamente ridondati e duplicati in luoghi geografici diversi e distanti tra loro. I luoghi individuati sono il Centro Servizi di Telecomunicazione a Milano o il dipartimento a Roma e il Data Center a Bruxelles; sono quindi disponibili diversi server utilizzati secondo un apposita lista di preferenza. Tutte le richieste di servizi jspm avvengono attraverso apposite porte di accesso, anche queste ridondate, in grado di indirizzare la richiesta verso il server principale di Milano (reverse proxy). Nel caso il server principale non sia disponibile i punti di accesso reindirizzeranno tutte le richieste di servizi verso il successivo server disponibile in un tempo massimo di 30 secondi o quanto comunque si ritenga opportuno. Tutti i server sono collegati con delle Virtual Private Network in modo da rendere possibile la loro costante sincronizzazione. Nella figure 1,2 e 3 è descritta la struttura interna del sistema jspm. Conclusioni La presenza di diverse reti parallele di comunicazione, tra cui il satellite, consente di garantire le comunicazioni anche nei luoghi di un eventuale disastro. Ovviamente le strutture di rete descritte rappresentano dal punto di vista applicativo un continuum completamente trasparente agli operatori. Per effettuare una stima dell'availability del sistema jspm in caso di evento disastroso (es.: evento che genera interruzione di erogazione energia e servizi telefonici) è necessario effettuare alcune ipotesi: 1. I server e le relative porte che erogano il servizio non sono coinvolti dall evento, essendo installati in altre regioni e stati, e quindi il loro funzionamento non ne risente; 2. Il satellite e la modalità trasmissiva broadcast da luogo sicuro (tra cui il Mezzo Operativo Mobile) non sono impattati e quindi anche loro non risentono dell evento; Infatti le stazioni di lancio si trovano altrove mentre le unità mobili sono autonomamente alimentate e possono connettersi al sistema di pagina 3/11

4 telecomunicazioni sia via satellite che mediante connessioni tradizionali. 3. I quattro layer di comunicazioni rimanenti sono indipendenti. Pertanto se ipotizziamo per ciascuno di questi ultimi 4 layer, nel caso di calamità, una availability del 40% e del 95% per il collegamento satellitare otterremo una availability del sistema jspm di superiore al 99,998% valore assolutamente importante. pagina 4/11

5 Allegato tecnico L'infrastruttura di jspm è basata sulla rete Internet, e ne utilizza le capacità di resistenza e adattamento a situazione di crisi. Internet nasce come mezzo di comunicazione militare/istituzionale, in grado di adattarsi velocemente alle esigenze e alle risorse disponibili, calcolando continuamente il miglior percorso possibile per le informazioni, anche in presenza di una interruzione di uno dei collegamenti. Questa sua caratteristica, unita alla economicità di scala, l'ha fatta diventare la tecnologia scelta da tutte le maggiori società per i propri collegamenti geografici. Tutti i servizi che utilizzano Internet ereditano automaticamente le sue caratteristiche di robustezza. Ogni computer collegato a Internet, indipendentemente dalla tecnologia o dal provider utilizzato, può accedere ai servizi jspm, rendendo possibile un controllo del sistema senza alcun vincolo geografico, o di contratti preesistenti con fornitori di connettività. È possibile ripristinare un centro di controllo o monitorare lo stato del sistema da qualsiasi ambiente, coi ridotti costi legati alla connettività Internet. jspm garantisce l'accesso al sistema ridondando tutte le sue componenti, ogni singolo elemento è replicato fisicamente su macchine residenti in luoghi geograficamente distanti, e collegate a Internet tramite società differenti. Nella malaugurata ipotesi che qualche evento, naturale o tecnologico, renda inaccessibile un elemento del sistema, è possibile l'accesso all'elemento gemello in grado di offrire l'accesso agli stessi servizi e con la stessa qualità, riducendo le possibilità di un disservizio totale. Gli elementi principali del sistema sono: i punti di accesso, i server web, i server database e gli archivi dei file. I punti di accesso sono le porta di jspm, posizionate strategicamente sulla rete Internet, che garantiscono l'accesso ai servizi scegliendo automaticamente i server web attivi, mascherando all'utente eventuali disservizi in corso. I punti di accesso controllano continuamente lo stato dei componenti di jspm e selezionano automaticamente quello più affidabile. Il controllo è continuo ed è in grado di ricollegare i server ritornati in servizio, ridirigendo le sessioni degli utenti. Il tempo di riselezione, nel caso di un disservizio, è comunque minore di trenta secondi. Nel caso di un disservizio del punto di accesso, l'utente dovrà semplicemente selezionare un nuovo punto di accesso, continuando il lavoro interrotto. I server web sono i fornitori attivi del servizio, e vengono acceduti tramite i punti di accesso. Diversi server web garantiscono la continuità del servizio. I server web utilizzano i servizi dei server database. pagina 5/11

6 I database contengono tutti gli elementi necessari al corretto funzionamento dell applicazione (anagrafiche, tabelle di collegamento, inventario, ecc ). I database sono replicati automaticamente e la procedura è avviata ogni qualvolta viene effettuata una modifica sui dati. La sincronia è in grado di gestire gli eventuali conflitti e anomalie tra gli archivi. Nel caso di disservizio di uno dei Database, al suo ripristino i dati verranno automaticamente riallineati. Ogni server web possiede un archivio dei file caricati dagli utenti. Gli archivi sono sincronizzati periodicamente con gli archivi degli altri server web, e i moduli incaricati della sincronia garantiscono che ogni archivio possieda una copia di ciascun file. Se un server web diventa inaccessibile, sarà garantito l'accesso agli stessi file tramite un altro server web, in modo totalmente trasparente all'utente. Le caratteristiche di robustezza di Internet, unite alla ridondanze della architettura di jspm garantiscono la massima affidabilità e disponibilità del sistema. pagina 6/11

7 Figura 1: Schema dei server ridondati Utente Punto di accesso 1 Punto di accesso 2 Web Server 1 Rete Internet Web Server 2 Database Server 1 Sincronizzazione Database Server 2 File Server 1 Sincronizzazione File Server 2 pagina 7/11

8 Schema delle comunicazioni Figura 2 - Comunicazioni in condizioni di normalità: Internet Linea ADSL Rete Internet Linea a larga banda Utente jspm jspm Rete Commutata Rete GSM Telefono GSM Figura 3 - Comunicazioni in condizioni continuità ripristinata: hyperlan Rete Internet Centrale operativa di back up Rete GSM Rete commutata jspm Hyperlan Centrale operativa Utente jspm AREA OPERATIVA Rete internet wi-fi: Collegamenti dati e voce Telefono voip Telefono voip pagina 8/11

9 Comunicazioni in condizioni di emergenza Rete Internet Centrale operativa di back up Collegamento satellitare Rete GSM Rete commutata jspm Centrale operativa Utente jspm AREA OPERATIVA Rete internet wi-fi: Collegamenti dati e voce Telefono voip Telefono voip Base applicativa La soluzione jspm per la Protezione Civile La soluzione consiste in una applicazione web accessibile anche in ambiente internet mobile per la comunicazione ed il coordinamento di persone e gruppi distribuiti sul territorio, in movimento, appartenenti a strutture organizzative gerarchiche, diversificate anche indipendenti tra loro. Con l applicazione si può: 8. Pianificare e gestire interventi operativi Ad esempio progetti per opere di prevenzione (consolidamento argini, ponti, ecc.) oppure esercitazioni con i relativi dati di gestione: documenti, mappe, addetti coinvolti selezionati per competenze, organizzazioni, mezzi. Il sistema avviserà automaticamente (con sms, mms, fax e.mail e voip) gli addetti interessati, tutte le volte che emergono novità di rilievo quali nuovi documenti, cambiamenti di stato: informazione, preallerta, allerta, emergenza, ritardi nelle realizzazioni, ecc. 9. Gestire criticità e scenari. Ad esempio dissesti idrogeologici, incendi, terremoti, rischi industriali, neve, piogge, esondazioni, ingorghi stradali, soccorsi in genere, ecc. 10. Simulare scenari operativi e procedure di intervento a fronte di emergenze per le criticità previste. 11. Evidenziare su mappe geografiche le entità gestite e seguirne gli spostamenti: grazie a un sistema web-gis, che consente di georeferenziare persone, oggetti e mezzi evidenziandone la posizione su mappe, sia in centrale operativa che ovunque sia disponibile un collegamento internet con qualsiasi mediai. 12. Richiedere interventi e tracciare gli stati di avanzamento. Qualsiasi processo, intervento, progetto, attività, è tracciata nel tempo. Tutte le caratteristiche di questi oggetti: stati, persone, attività, mezzi, costi, segnalazioni di problemi, pagina 9/11

10 soluzioni, comunicazioni, ecc. sono tracciate e consentivate fornendo i report opportuni. 13. Gestire compiutamente i piani di emergenza fruendo con naturalezza delle funzioni sopra introdotte ed attivando piani di intervento anche complessi tenendo conto di livelli di rischio, scenari, accadimenti, zone geografiche, il tutto con pochi click del mouse che consentono di allertare e attivare chi di dovere emanando ordinanze secondo i protocolli di comunicazione scelti o preferiti. 14. Tenere sempre attiva l infrastruttura di comunicazione: jspm è multicanale e utilizza i media trasmissivi usuali: gsm, gprs, umts, wi-fi, voice over ip e si integra con sistemi radio vhf e uhf (Polizia, Carabinieri, 118, Forestale, ecc.). Anche da questo punto di vista è plug and play. 15. Recepire dati e segnalazioni provenienti dai rilevatori sul campo: significa integrarsi con sistemi di videosorveglianza, antincendio, sonde per il livelli dell acqua, velocità del vento, pluviometri, sensori/spie per monitoraggio frane, sismografi, ecc. Metodo Augustus Il sistema supporta il Metodo Augustus ed in particolare i 14 punti relativi alla Sala Operativa: 4. Tecnico Scientifico e Pianificazione: Il sistema consente la pianificazione di tutte le attività operative e di ricerca grazie alle funzioni di gestione del portafoglio progetti integrate con il sistema Documentale e di gestione del work flow dello stesso. 5. Sanità assistenza sociale, veterinaria: Le nformazioni relative a problematiche di assistenza sociale sono esplicitate (popolazione a rischio: dove che e di che tipo) e così possono essere gestite pariteticamente quelle relative e ai capi di bestiame o animali domestici e selvaggi. 6. Mass media e informazione: Il livello di gestione dell'informazione ed allerta è automatico e configurabile a piacimento. 7. Volontariato: il sistema gestisce operativamente sia in fase di prevenzione che di emergenza sia per quanto concerne consuntivi su attività e costi e analisi dati in genere, le forze di volontariato. 8. Materiali e mezzi: Piena gestione sia in pianificazione, che durante l'utilizzo. E disponibile ampia reportistica su quanto eseguito e relativi costi ed efficienza 9. Trasporto, circolazione e viabilità: Tutte le informazioni relative ai tronconi di strade, alla segnaletica, manutenzione, ecc. sono gestiti sia in pianificazione che in tempo reale 10. Telecomunicazioni: Il sistema offre completo sfruttamento ed utilizzo dei vari canali di comunicazione: internet, voip, Wi-fi, telefonia pubblica, satellitare e fax. 11. Servizi essenziali: pieno supporto 12. Censimento danni persone e cose: danni a persone e cose, inclusi relativi costi di ristrutturazione e riattivazione e progetti correlati per la esecuzione dei lavori pagina 10/11

11 richiesti sono gestiti. 13. Strutture operative S.a.R.: Il coordinamento di persone e cose è gestito anche con modalità intersettoriale e interforze. 14. Enti locali: la condivisione della base di conoscenza comprendenti disponibilità di risorse sia umane che materiali che di infrastruttura ed il loro utilizzo sia pianificato che non. Così come totale copertura ha il sistema di allerta. 15. Materiali pericolosi: rientrano nel sistema di gestione dei materiali ovviamente con evidenza di pericolosità. Le industrie ed in generale le organizzazioni a rischio possono essere censite ed individuate. 16. Logistica evaquati e zone ospitanti: tutte le zone e infrastrutture sono georeferenziate ed il loro utilizzo è monitorato e pianificabile. La collocazione delle persone è gestita. Coordinamento Centri operativi: Il sistema realizza la struttura gerarchica di collegamento suggerita dalla Bassanini. pagina 11/11