L infrastruttura di rete della ricerca stato e prospettive. CCR WS 2008, LNGS, 13/Giugno/2008 Massimo.Carboni@garr.it Responsabile progetto GARR-X

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1 L infrastruttura di rete della ricerca stato e prospettive CCR WS 2008, LNGS, 13/Giugno/2008 Massimo.Carboni@garr.it Responsabile progetto GARR-X

2 Gli obiettivi del Progetto Valorizzare le specificità di una rete dedicata alla comunità scientifica, culturale e accademica, che garantisca l interconnessione con le altri reti della ricerca e incrementi la fruibilità e la qualità dei servizi di rete Offrire le stesse caratteristiche su tutto il territorio nazionale Ridurre la dipendenza dal mercato degli operatori Modelli di riferimento per GARR-X GARR-G! Il modello europeo (GEANT2 e NREN europee): end-to-end Supporto alla diffusione dei servizi e delle applicazioni in rete GRID Security Mobility VoIP e Multimedialita Protocollo IP GARR ritiene che IP (Ipv4 e/o Ipv6) continuerà almeno per i prossimi 5-10 anni. Obiettivo: mettere in piedi una infrastruttura a partire dal 2008 per i prossimi (almeno) 6 anni 2

3 Il modello di rete europeo: GEANT2 e NREN Architettura di tipo federale MULTIdominio: La rete locale (LAN/MAN) La rete geografica nazionale NREN (MAN/WAN) La rete pan-europea di interconnessione tra le NREN Infrastruttura proprietaria Acquisizione di fibra ottica ad uso esclusivo Tecnologie ottiche per illuminare le fibre disponibili e economicamente accessibili (apparati DWDM per multiplazione di lambda a 10Gbit/sec 40Gbit/sec 100Gbps a partire dal 2011 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 in ambiente MULTIdominio Integrazione reti metropolitane / regionali Cross Border Fibre 3

4 La rete GARR-B Architettura di rete magliata solo su 4 POPs 16 POPs Limitata copertura del territorio nazionale Backbone basato su circuiti ATM a 155M e a 34M sulla periferia Supporto Ipv4 Collegamento a 155M alla rete TEN-155 GÉANT Modalita di accesso da 2M 34M (ATM) 4

5 43 POP (di cui il 90% ospitati da Università e centri di ricerca) PEERING: 65Gbps 42.5Gbps vs GEANT 3x2.5Gbps di IP Transit 5x1Gbps+10Gbps di PEERING Nazionale Capacità aggregata del backbone ~120Gbps 8 Operatori TLC nazionali Telecom Italia Infracom (ex Autostrade TLC) Fastweb Interoute (ex Eurostrada) WIND BT-Italia COLT 3 Operatori Internazionali Global Crossing Telia Level3 La rete GARR-G Capacità aggr. link di accesso ~60Gbps Accessi da 2M 10G N. link di accesso: Scuole N. link di backbone: 62 T2-Torino T2-Cagliari T2-Milano T2-Pisa T2-Roma1 T2-LNL T1-CNAF T2-Napoli T2-Catania T2-Bari 5

6 L organizzazione GARR Consortium GARR (45 persone) Gestione e pianificazione tecnico finanziaria Servizi di rete GARR-NOC (call centre) GARR-LIR (address allocation) GARR-NIC (naming) GARR-CERT (security) by INFN- Firenze GARR-MCAST (multicast) GARR-Mirror (es. Sourceforge) by CILEA Usenet News by CILEA MultiVideo Conferenza by CINECA Workshops, conferences, working groups, training R&D: (IPv6, optical network) 6

7 IP Traffic Trends 5.62 Gbps 6000 Mbps 5000 Ave In Ave Out Max In Max Out Vol In Vol Out Per In Per Out Per Gbps /2005 5/2005 9/2005 1/2006 5/2006 9/2006 1/2007 5/2007 9/2007 1/2008 7

8 GÉANT2 Topology 15+ NRENs interconnected within the Dark Fibre (DF) cloud 20 NRENs via leased lambda and SDH circuits 8

9 16000 INFN Traffic Trends Mbps Ave In Ave Out Max In Gbps Max Out Vol In (Tbps) Vol Out(Tbps) th In 95th Out 95th Gbps /2005 5/2005 9/2005 1/2006 5/2006 9/2006 1/2007 5/2007 9/2007 1/2008 9

10 GEANT2: Global Connectivity 10

11 25 Gbps 20 GARR: Network Trends Gbps Ave In Ave Out Max In Max Out Vol In (Pbps) Vol Out(Pbps) 95th In 95th Out 95th Gbps 5 0 1/2005 5/2005 9/2005 1/2006 5/2006 9/2006 1/2007 5/2007 9/2007 1/

12 Evoluzione delle tipologie di traffico GLOBAL INTERNET INTERNET NAZIONALE TRAFFICO DI RICEA

13 il progetto

14 I requisiti Utente Abbiamo contattato: le principali Università, CNR, ENEA, INFN, INAF, ESA, INGV, ASI, ecc IP Commodity IP Servizi Avanzati e2e SAN Extension Modello di network flessibile Banda Illimitata Ovunque VPN L3/L2 VPLS cosi come SAN Multicast Ipv4, Ipv6 Lambda on Demand, Optical VPN VoIP, Security, Mobility, Multimedialita 14

15 Tecnologia ottica per tutti Per una miglior resa la rete ottica deve essere capillare: Fibra ottica per il backbone Fibra ottica per l accesso f.o. backbone f.o. accesso Possibilità di erogare i medesimi servizi a tutti gli utilizzatori della rete indipendentemente dalla loro posizione geografica 15

16 Accesso con tecnologia alternativa L accesso in F.O. non sara disponibile ovunque. Link di raccolta traffico degli utilizzatori Rete MPLS-VPN dell operatore #1 Circuiti trasmissivi Rete trasmissiva dell operatore #2 f.o. backbone MAN f.o. accesso 3 modalità di accesso alternativo: impiego di leased lines impiego di MPLS-VPN fornite da operatori connessione a MAN Link connessione della MAN all X-POP 16

17 La multiplazione di frequenza e tempo Cosa offre la tecnologia: Sul piano ottico si opera una multiplazione di frequenza. E possibile strutturare le lambda in modo complesso ma lungo il percorso e possibile accedere a parte del contenuto della lambda solo tramite apparati TDM λ1 λ2 10G λ2 Gigabit Ethernet Internet Internet VoIP VoIP SDH/SONET 2.5G SDH/SONET 2.5G Vlan 1 Vlan 2 Vlan 3 17

18 TO SS1 TN1 UD1 MI4 CO TN MI2 MI1 UD PD TS PV MI3 MI5 FE FE1 BO1 BO2 GE PI Civitavec. G.652 Olbia RM1 GARRX: Topologia e numeri FI AN AN1 PG AQ1 RM2 PE AQ NA CB SA Termoli PZ FG1 BA MT 43 POP GARR 59 Apparati trasmissivi ~ km di fibre di Backbone ~ 1.500km di fibre di Accesso distanza dal PoP <60 km ~ 180 sedi utente non colocate, connesse mediante fibra ottica e/o circuiti ~ 180 sedi utente colocate ~ 150 nodi di rigenerazione 1 nodo ogni 70km di fibra BR LE CA CA1 G.654 Mazara PA CS Lamezia ME1 CT CZ Legenda XX Nomenclatura del POP POP della rete GARR-X (X-POP) POP della rete GARR-X (solo trasporto) Coppia di fibre ottiche terrestri Coppia di fibre ottiche marine 18

19 L evoluzione della rete IP in GARR-X Trasporto 40Gbps 100Gbps RT RT Accesso n*10gbps Accesso 10Gbps RT RT RT RT Legenda RT Link RT-RT Link RT- Link - Router di Trasporto Router di Concentrazione 19

20 Architettura di GARR-X Gestito da GARR Layer 3 Layer 2 Layer 1 dark fiber dark fiber Legenda apparato Layer3 apparato Layer2 apparato Layer1 20

21 . molte reti Rete IP VPN-MPLS Rete IP Org.B Rete IP Org.A Rete FC Site #1 Site #2 Site #3 21

22 evlbi: la rete dei radio telescopi TO TN1 UD1 MI4 CO MI2 INAF TN - Bologna MI1 UD PD TS PV MI3 MI5 FE FE1 GE BO1 PI Civitavec. BO2 INAF FI Medicina AN AN1 PG AQ1 RM2 PE AQ Termoli MI1 2x10G SS1 INAF-SRT G.652 Olbia RM1 NA CB SA FG1 BA MT PZ BR LE 10G BO1 10G IRA-INAF BO 3x10G 10G CA CA1 CS Lamezia CZ G.654 PA ME1 Oss. S.Basilio (CA) Oss. Medicina (BO) Oss. Noto (SR) Mazara CT INAF-Noto 22

23 DEISA: Massive Parallel Computing TO MI4 CO MI2 MI1 PV MI3 MI5 TN1 TN PD FE UD1 UD TS FE1 FRANKFURT GE BO1 BO2 PI Civitavec. FI DEISAAN CINECA PG RM2 AQ1 AQ AN1 PE Termoli DEISA FRANKFURT G.652 RM1 CB FG1 BA MI1 SS1 Olbia NA SA PZ MT BR LE 2x10G CA CA1 CS Lamezia CZ G.654 PA ME1 CINECA DEISA Mazara CT 23

24 GriSU: le grigle nel SUD TO MI4 CO MI2 MI1 PV MI3 MI5 GE BO1 TN1 UD1 TN PD FE BO2 UD TS FE1 PI FI PG AN AN1 Civitavec. RM2 AQ1 AQ PE Termoli G.652 RM1 CB FG1 BA SS1 Olbia NA SA PZ MT BR LE CA CA1 CS Lamezia CZ G.654 PA ME1 Mazara CT 24

25 LHCOPN e T1-T2 network TN1 MI4 CO UD1 TN MI2 MI1 UD PD T2-LNL TS TO PVT2-Mi MI3 MI5 FE T2-To FE1 GE BO1 BO2 T2-Pi T1-CNAF FI AN PI AN1 PG T2-Rm AQ1 RM2 Civitavec. PE AQ Termoli G.652 RM1 FG1 CB T2-Na BA SS1 Olbia NA T2-Ba T2-Ca SA PZ MT CA CS CA1 CZ Lamezia G.654 PA ME1 BR LE INFN LNL Legnaro (PD) INFN 10G Torino INFN 10G Torino 10G INFN Pisa- Fibonacci 10G MI1 2x10G CNAF 3 10G 10G 10G 10G 3 INFN-LNF Frascati INFN - RM1 INFN Napoli INFN Bari Mazara T2-CtCT INFN Cagliari 10G 10G INFN Catania-GRID 25

26 Tipologia dei circuiti di Accesso RU Rame/Fibra GARR-G RU RU RU SDH C Eth DarkFibre DarkFibre Protetta (APS) SDH C Eth GARR-G APM Dominio Operatore NOC RU Rame/Fibra GARR-X RU RU RU SAN SDH Eth Eth WDM WDM WDM Fibra Nuda WDM WDM WDM Fibra Nuda Protetta (APS) Fibra Nuda FC WDM WDM SDH Eth Eth FC GARR-X APM Dominio infrastruttura GARR-X (NOC) 26

27 Cosa c e dentro un (1/2) 27

28 Cosa c e dentro un (2/2) 28

29 Il modello operativo GARR-X Direzione GARR-Via dei Tizii-RM Utilizzatore 1.. Utilizzatore N NOC TOC Supporto Specialistico Vendor RT RT Rete IP GARR-X Rete trasmissiva GARR-X 29

30 La killer application 93 Mosaic (1993) Hypertext Web Browser BB Links (2Mbps) ObjectSize 1KB ACL sulla porta 80 30

31 La killer application 05 Azureus (2005) Peer to Peer Popular p2p browser BB Links: 10Gbps ObjectSize 100MB 31

32 Il WEB porta la TV Youtube (2007) Hypertext Any browser BB Links: 10Gbps ObjectSize 1,5MB 32

33 Conclusioni I progetti di ricerca devono essere interconnessi ad una stessa infrastruttura di rete GARR-X e quella infrastruttura di rete Il modello di rete deve guardare alla GRID globale E sempre piu chiaro che il sistema e in grado di scalare purche si utilizzi IP (v4/v6?) Dobbiamo svilupparlo insieme Al tempo stesso l uso della tecnologia xwdm potra consentire, laddove necessario, di estendere i domini di rete locale LAN extension SAN extension Il lavoro e gia iniziato 33

34 E siamo solo all inizio. 34

35 Grazie Work 35