GARR-x: la rete di prossima generazione

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1 GARR-x: la rete di prossima generazione Riunione CCR-INFN - Roma, 3 ottobre 2006 Claudia Battista - Massimo Carboni Claudia.Battista@garr.it - Massimo.Carboni@garr.it 1

2 GARR-x: quali sono gli obiettivi? 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 Prospettiva temporale : 4-5 anni 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 ad essere il principale protocollo di instradamento e trasporto dei dati sulla rete almeno per i prossimi 5-10 anni. Disponibilità di indirizzi IP pubblici ai suoi utilizzatori e quindi visibilità e trasparenza totale alle applicazioni 2

3 Il modello di rete europeo: GEANT2 e NREN Architettura di tipo federale MULTIdominio: 1. La rete locale (LAN/MAN) 2. La rete geografica nazionale NREN (MAN/WAN) 3. La rete pan-europea di interconnessione tra le NREN 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 in ambiente MULTIdominio Integrazione reti metropolitane / regionali Cross Border Fibre 3

4 Topolgia attuale LHC OPN 4

5 La rete globale della ricerca 5

6 Le connessioni 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) Erogazione in ambiente multidominio Modello di gestione (es. ENOC) Modello finanziario a livello europeo GEANT2+ : infrastruttura di base e costi incrementali Provisioning (definizione di policy e procedure operative) Monitoring (varieta di metriche, apparati e livelli operativi) 6

7 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) 7

8 CH CBF Milano - Manno Le distanze in gioco Manno Tre tratte: Manno - Chiasso : 36 Km IT Chiasso Como - Chiasso : 10 Km Como Milano Lancetti Milano - Como : 55 Km 8

9 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 9

10 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 lambda Supportano fino a 32 lambda Non ci sono ripetitori nel mezzo (~ 100 Km) 2 lambda a 10 Gbit/sec attive e funzionanti! 10

11 Karlsruhe CBF Possibili utenti Basel 320km 2x10 Gb/s lambda (leased) 1st to CNAF is active Manno 100km Ginevra CERN Milano Bologna LHC T1 (CNAF) DEISA (CINECA) evlbi 11

12 GARR-x: i requirements dell INFN? 12

13 Aggregato del traffico INFN nel 2006 INFN traffic 95th Percentile gennaio-settembre Mbps /2006 2/2006 3/2006 4/2006 5/2006 6/2006 7/2006 8/

14 Requested BGA versus Traffic values Settembre MAX IN/OUT kbps BA LNL BGA (Kbps) richiesta INFN 95th percentile PI Mbps CT RM1 0 INFN - Bari INFN - Cagliari INFN - Catania-GRID INFN - CNAF-LCG Bologna INFN - Ferrara INFN - Genova INFN - L'Aquila INFN - LNF - Frascati INFN - LNL - Legnaro (PD) INFN - Messina INFN - Milano - Bicocca INFN - Padova INFN - Pavia INFN - Pisa - Fibonacci INFN - Roma1 INFN - Roma3 INFN - Torino INFN - Trieste - Miramare INFN - Udine 14

15 Sede BGA (Kbps) attuale BEA (Kbps) attuale Physical Bandwidth (kbps) BGA (Kbps) richiesta INFN BEA (Kbps) richiesta INFN Max In (to-garr) Max Out (from-garr) 95th percentile (sett-06) INFN - AC - Frascati 0 0 INFN - Alessandria 0 0 INFN - Bari INFN - Bologna INFN - Brescia 0 0 INFN - Cagliari INFN - Catania-Cittadella INFN - Catania-GRID INFN - CNAF - Bologna INFN - CNAF-LCG Bologna INFN - Cosenza INFN - Ferrara INFN - Firenze-Sesto INFN - Genova INFN - GGI Arcetri (FI) INFN - L'Aquila INFN - Lecce INFN - LNF - Frascati INFN - LNGS - Assergi (AQ) INFN - LNL - Legnaro (PD) INFN - LNS - Catania INFN - Messina INFN - Milano INFN - Milano - Bicocca INFN - Napoli INFN - Padova INFN - Parma INFN - Pavia INFN - Perugia INFN - Pisa - Fibonacci INFN - Presidenza - Roma INFN - Roma INFN - Roma INFN - Roma INFN - Salerno INFN - Sanita' - Roma 0 0 INFN - Siena INFN - Torino INFN - Trento INFN - Trieste - Miramare INFN - Trieste - Padriciano INFN - Udine Totale (Kbps)

16 Il 95 th percentile come misura dell uso della banda Il consumo di rete viene campionato ad intervalli regolari (5min.). Il 5% dei campioni piu alti viene scartato. Il 95 th percentile e il valore piu grande dei campioni rimanenti. Tale valore e quello che viene attribuito ad una singola sede. Questa assunzione equivale a dire che il picchi di rete non sono rappresentativi del normale uso di rete e dunque vengono scartati. 16

17 INFN-LNL (BGA=95Mbps BEA=1.000 Mbps) Peak 95% from GARR to GARR BGA 17

18 INFN-Bari Peak 95% from GARR (BGA=50Mbps BEA=200Mbps) BGA to GARR 18

19 INFN-Pisa (BGA=32Mbps BEA=1.000Mbps) Peak 95% to GARR from GARR BGA 19

20 INFN-Roma1 (BGA=40Mbps BEA=100Mbps) Peak 95% BGA from GARR to GARR 20

21 INFN-Catania-GRID (BGA=0 BEA=1.000Mbps) Peak 95% BGA from GARR to GARR 21

22 INFN-CNAF Tier1 (BGA=1.000Mbps BEA=3.000 Mbps) BGA Peak 95% from GARR to GARR 22

23 Il modello di rete GARR-G 23

24 La rete GARR-G: key points I PoP sono (gia ) nei baricentri di traffico Il PoP di GEANT2 e colocato con il Giga-PoP GARR Core Backbone a 10Gbps Topologia ad anello Giga-PoP di concentrazione e trasporto MI1, MI2,BO1, RM2(Tizii) Access Backbone a 2.5Gbps Topologia magliata con link verso il Core Backbone Giga-PoP di concentrazione e trasporto Ridondanza: almeno due link a 2.5Gbps da ogni PoP di cui almeno uno e sul Core Backbone TO,PD,PI,FI,NA1,BA1,CT1,MI3,FRA,RM1 Collegamenti tra Mega-PoP di concentrazione e Backbone Singoli link SDH (protetti) multipli di 34Mbps o 155Mbps GE,TS VE,SS,MT,CB TN,AN,PG,SA,PZ,LE,CS,ME,RC,CA PA,AQ,LE,PZ 24

25 La rete GARR-G Plus LHC tier1 e tier2 su GARR-G Plus 1 Lightpath 10Gbps CNAF-CERN (LHC-OPN) 1 x10gbps al CNAF tra tier1 e N tier2 Almeno 1x1Gbps in ogni sede candidata ad ospitare un tier2 CS TN TO1 CA MI3 SS AQ PD1 LHC-cern-tier0 GEANT2 CO TS RC ME PI1 PA FI1 CT1 MI2 MI1 Access backbone 2.5Gbps Core backbone 10Gbps RM2 NA1 BO1 FRA BA1 RM1 AN VE MT LE PZ 25

26 Sede La lista dei candidati Tier2 Type of traffic PoP GARR BGA (Kbps) BEA (Kbps) Tipo link Tier2-LHC-Experiment 1 INFN - Roma1 T2-T1 PoP-RM G-GE ATLAS, CMS 2 INFN - LNL - Legnaro (PD) T2-T1 PoP-PD G-GE CMS ALICE 3 INFN - Catania-GRID T2-T1 PoP-CT G-GE ALICE 4 INFN - Napoli T2-T1 PoP-NA G-GE ATLAS 5 INFN - Torino T2-T1 PoP-TO G-GE ALICE 6 INFN - Bari T2-T1 PoP-BA G-GE CMS 7 INFN - LNF - Frascati T2-T1 PoP-Fra G-GE ATLAS 8 INFN - Pisa - Fibonacci T2-T1 PoP-PI G-GE CMS 9 INFN - Milano T2-T1 PoP-MI G-GE ATLAS INFN - CNAF - Bologna T2-T1 PoP-BO G-GE INFN - CNAF-LCG Bologna T1-T0 PoP-BO G-GE LHCb 26

27 Infrastruttura di rete GARR-x Nel 2007 deve essere espletata la gara/e per GARR-x Obiettivi della gara (in ordine di priorita ): Configurazione di rete almeno equivalente a quella attuale con una riduzione della spesa Incrementare le capacita di banda e le funzionalita della rete con costi incrementali piu bassi rispetto all acquisto di nuovi circuiti Ipotesi di Strategia Affiancare alla configurazione attuale una infrastruttura ottica basata su acquisizione di fibre e apparati in parziale sovrapposizione (topologica e temporale) con quella attuale 27

28 Oggetto della Gara per infrastruttura di rete GARR-x Circuiti λambda, CDN (SDH), FE (LAN link), xdsl ecc. Fibra ottica non illuminata su distanze limitate (local loop) Infrastruttura Ottica GARR Fibra ottica in nolo pluriennale o IRU Apparati trasmissivi Apparati di routing Router di Backbone e Accesso 28

29 Ipotesi di realizzazione di infrastruttura ottica Acquisizione di fibra In IRU con durata anni + Manutenzione fibra su base annuale In NOLO pluriennale per almeno 3-5 anni (manutenzione inclusa) Housing shelter per apparati intermedi Copertura del territorio: attorno ai baricentri di traffico e sulla base della disponibilita del mercato Acquisto degli Apparati trasmissivi (WDM, SDH ecc) Durata funzionale massima 5 anni Servizio di manutenzione con adeguati SLA 29

30 Proposta di modello operativo per l INFN Le sedi che ospitano un Tier1/2 devono accedere alla rete GARR-x-plus (vedi esperienza in GARR-G) E cruciale definire oggi la lista delle sedi! Collegamento alla rete GARR delle sedi Tier2 con un doppio circuito di accesso Un link di media/alta capacita (per. es. FE a 100Mbps) per l accesso alla rete della sezione o laboratorio Un link (a richiesta) di alta capacita n x 1Gbps o 10Gbps dedicato al tier2 Un doppio collegamento a 100M FE e 1Gbps e possibile gia oggi in GARR-G per tutte le sedi candidate Tier2! Livelli di servizio (SLA) diversi (base e ad alta disponibilita ) sui due circuiti di accesso Servizio di monitoring standard e end-to-end sui due accessi Possibilita di nominare due APM (responsabili tecnici locali) indipendenti nella sede del tier1/2 Se sono richieste competenze e livelli di servizio diversi nei due casi Valutare l esigenza di un accesso di backup per il tier1/tier2 su altro apparato o addirittura PoP 30

31 Livelli di Servizio Livelli di servizio (SLA) indipendenti sui due circuiti di accesso Profilo base con copertura del servizio di controllo e gestione dei guasti lun-ven e sab tempi di ripristino di 4-8 ore lavorative per gli apparati Profilo ad alta disponibilita con: copertura del servizio di controllo e gestione dei guasti 24 ore su 24, 7 giorni su 7 accesso garantito al PoP e al Tier2 per gli interventi del personale tecnico 24 ore su 24, 7 giorni su 7 servizi di manutenzione con tempi di ripristino entro 2-4 ore sugli apparati e i circuiti 31

32 Servizio di Monitoring e reportistica Base Monitoring dei servizi di rete: Funzionamento dei circuiti Multicast: Trouble Ticket System (SMTP+HTTP) Statistiche di traffico ed errori di linea Reportistica mensile (TTS+MRTG) Username: <hidden> Password: <hidden> End-to-end (solo in GARR-G+) VPN L2 L3 LightPATH: T1-T0 CNAF-CERN T1-T1 CNAF-Karlsruhe 32

33 E2E LHC-OPN Monitoring 33

34 Ipotesi di Modello di costo In fase di preparazione la proposta da discutere internamente al CTS e soggetta all approvazione del CdA Due tipologie di accesso Accesso alla rete GARR-x Accesso a servizi erogati mediante apparti IP: IPv4/v6, Multicast, Premium IP, VPN-MPLS, etc. Accesso alla rete GARR-x-Plus Garantisce l'attivazione di collegamenti ad alta capacita (Ethernet o SDH da 100Mbps a 10Gbps). Con livelli di servizio equivalenti a quelli garantiti sulla infrastruttura GARR-x-Plus Diversificazione degli SLA e del monitoring 34

35 Ipotesi di Modello di costo (cont) Contributo di accesso per ogni sede INFN calcolato in base alle nuove tariffe per i promotori GARR (CRUI, CNR, ENEA e INFN) in funzione di BGA e BEA e della tipologia di accesso (GARR-x-Plus) Il modello deve necessariamente garantire la copertura della spesa (vedi obiettivo primario della gara GARR-x) che sara funzione della infrastruttura che si vuole realizzare Extra-costi di tipo flat per tipologia di circuito/servizio richiesto Un link (L1) di accesso distinto da quello della sezione o laboratorio e dedicato alle specifiche esigenze di progetto (per i Tier1 o Tier2 di LHC) Un servizio end-to-end di livello 2-3 mediante VPN. Anche in questo caso potrebbe essere necessario dedicare un link alla sua implementazione IP premium: Servizio end-to-end di livello 3 per avere banda e QoS garantita tra due o piu sedi Un eventuale link di Backup 35

36 FINE 36