Abstract: in this paper we report some experiments

Francesco Matera, Luca Rea, Sergio Pompei, Cristiano Zema 1 Fondazione Ugo Bordoni Giuseppe Pierri, Giuseppe Del Prete, Elio Binnella Istituto Superiore delle Comunicazioni e delle Tecnologie dell Informazione NOTE SPERIMENTAZIONE DI NUOVI SERVIZI NEL TEST BED DI RETE IP MULTIACCESSO MULTISERVIZIO DELL ISCOM (NOVEL SERVICE EXPERIMENTS IN THE IP MULTIACCESS MULTISERVICE ISCOM TEST BED) Sommario: in questo articolo riportiamo alcune sperimentazioni di servizi innovativi che sono stati testati sul test bed di rete IP che è stato realizzato, presso l ISCOM, dall Istituto Superiore e dalla Fondazione Ugo Bordoni.Tale test bed rappresenta un segmento di rete core-edge-access con diversi dispositivi di accesso, ed è stato realizzato secondo le prospettive delle next generation networks (NGN) e cioè è in grado di trattare enormi capacità in modo altamente dinamico. Su questo test bed abbiamo studiato le modalità di trasmettere nuovi servizi che richiedono una enorme banda e che richiedono particolari funzionamenti da parte della rete; in particolare abbiamo focalizzato la nostra attenzione sulla IPTV, specialmente nella modalità ad alta definizione. Inoltre un altro importante servizio che è stato studiato e sperimentato è la realizzazione automatica di virtual private network (VPN) on demand con tempi di attivazione estremamente rapidi. Le VPN sono oggi un servizio sempre più richiesto, ma che ancora richiede un intervento umano da parte dell operatore che richiede tempi di attivazione ancora molto lunghi (giorni). Uno quindi degli obiettivi delle reti automatiche di prossima generazione è la modalità da parte degli utenti di poter creare VPN in maniera automatica, in cui quindi la funzionalità dell operatore è quella di mettere a disposizione dei tool che facciano da interfaccia tra utenti e macchine. In questo articolo proponiamo su questo tema una modalità che abbiamo sperimentato con successo e con tempi di attivazione di qualche secondo. I risultati che qui sperimentiamo fanno riferimento principalmente ad un accesso con tecnica ADSL2+, che è quella attualmente maggiormente in uso. In questo modo cerchiamo di verificare la possibilità di utilizzare il più possibile le infrastrutture esistenti. Tuttavia sono in corso studi su tecniche di accesso innovative del tipo fiber to the curb/building/home ed in particolare sulla tecnica Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Networks (WDM PON). Inoltre ai fini di migliorare le prestazioni dei servizi IPTV si stanno testando tecniche multicast con architettura basata sul Virtual Private LAN Service (VPLS). Abstract: in this paper we report some experiments about novel services that we have demonstrated in the IP network test bed that was implemented in ISCOM by ISCOM and Fondazione Ugo Bordoni. Such a test bed represents a segment of a core-edge-access network with different access devices and its implementation satisfies the main next generation networks (NGN) requirements, that means that is able to deliver wide capacities in a fast dynamic way. Over such a test bed we studied several ways to transmit novel services requiring huge bandwidth and intelligent treatment by the network; in particular we focused our attention about IPTV, especially in the High Definition mode. Furthermore we also investigate about the automatic implementation of virtual private networks (VPN) on demand experimenting very fast time for their set-up. In fact it has to be pointed out that VPN is a service with demand that is increasing more and more, but that it still requires a human operator management with a consequent long set-up time (days).therefore one of the main objective of the future VPN will be the user mode for VPN set-up, with an operator role consisting in some tool interfaces between user and machine. In this paper we propose and we demonstrate an automaitic VPN procedure that we experimented with a set-up time of about some second. The results reported in this paper mainly regards an access with ADSL2+ systems, that is currently the most considered in Italy.This way we try to stress the twisted pair network in order to show the bottleneck of this architecture. However we are also studying novel access architectures based on optical fibres as Fiber to the curb/building/home and in particular several tests are running about the Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Networks ( WDM PON). Furthermore in order to improve the IPTV services we are also testing a multicast approach based on Virtual Private LAN Service (VPLS). 1 - Ora con CORITEL, via Anagnina Roma La Comunicazione - numero unico 2007 7

NOTE Francesco Matera, Luca Rea, Sergio Pompei, Cristiano Zema, Giuseppe Pierri 1. Introduzione Reti di nuova generazione (o Next Generation Networks) è un termine molto ampio per indicare l insieme delle reti di TLC che sono previste per i prossimi 5-10 anni e che prevedono alcune evoluzioni chiave come la convergenza dei servizi (triple e quadruple play) e il trasporto su pacchetti IP (All IP). In pratica la rete fissa, quella mobile e quella broadcast tenderanno ad un processo di integrazione sempre più ampio fino alla completa convergenza sotto il paradigma IP. Il 2006 ci ha mostrato che l era delle Next Generation Networks (NGN) è molto vicina, ma non immediata e questo perché innanzitutto sarebbero necessari degli ingenti investimenti per portare essenzialmente la fibra ottica in prossimità dell utenza. FUB e ISCOM hanno molto investito nel campo della ricerca sulle NGN ed hanno realizzato un test bed di rete IP multiaccesso multiservizio che rappresenta un segmento di rete core-edge-access operante su rete regionale (i router sono connessi con fibre lunghe 50 km). Su questo test bed, su cui sono implementati i protocolli BGP, OSPF, MPLS e DiffServ, sono state già testate tecniche di ripristino GBE a livello ottico con tempi di ripristino inferiori ai 50 ms e sono state valutate le prestazioni di servizi IPTV con tecnica DiffServ over MPLS [1]. 2. il test bed di rete ip multiaccesso multservizio La FUB e l ISCOM hanno ulteriormente ampliato il test bed di rete multiservizio multiaccesso IP, che era stato mostrato su questa rivista lo scorso anno, e che è ormai dimensionato per operare in un ambito regionale, permettendo di garantire la qualità del servizio per servizi real time multimediali, anche ad alta definizione, mediante varie tecniche di etichettatura dei pacchetti (DiffServ, MPLS, GMPLS). Sono state introdotte delle metodologie per la misura della qualità del servizio, sia con prove oggettive (che misurano parametri fisici come il ritardo dei pacchetti, la perdita dei dati e il throughput della rete) che con prove soggettive e cioè basate sulle valutazioni percettive (in questo caso si parla spesso di Quality of Experience, QoE). La rete sperimentale che è stata realizzata, si inserisce perfettamente nel contesto delle reti Fig. 1: Schema attuale del test bed di rete IP multiaccesso multiservizio presso l ISCOM 8 La Comunicazione - numero unico 2007

SPERIMENTAZIONE DI NUOVI SERVIZI NEL TEST BED DI RETE IP MULTIACCESSO MULTISERVIZIO DELL ISCOM (NOVEL SERVICE EXPERIMENTS IN THE IP MULTIACCESS MULTISERVICE ISCOM TEST BED) NOTE che hanno portato i risultati più interessanti ed in particolare la diffusione dei servizi HDTV nella rete in rame e le reti VPN on demand. 3. Fattibilita di servizi tv ad alta definizione in una rete ottica multivendor Fig. 2 Schema del test bed. I router (Cisco e Juniper) sono connessi in fibra ottica con interfacce GbE, mentre i PC e l ISAM è connesso ai router con connessioni UTP FE. L ISAM al modem tramite doppino telefonico. nazionali moderne: infatti l impiego del protocollo MPLS ripropone tutti i vantaggi di ATM su una rete IP, consentendo un approccio Connection Oriented su di un mondo che per sua natura è Connectionless. D altro canto è necessario la tutela di stringenti caratteristiche per opportune tipologie di traffico, ed è qui che si fa strada l approccio DiffServ che è stato implementato nella rete e che risulta essere il più utilizzato anche dagli operatori di IPTV. Con le prove soggettive si è introdotto un modo diverso di concepire la progettazione di una rete. Nasce la necessità di centrare la progettazione di una rete non solo sulle sue prestazioni ma anche sulla soddisfazione dell utente finale. La rete realizzata è attualmente costituita dalla architettura riportata in figura 1 con 7 router (4 Juniper M10 e 3 CISCO 3845) 2 connessi con le fibre contenute nel Poligono Sperimentale Ottico Roma-Pomezia (25 km). I router, che rappresentano i nodi della rete, sono connessi a dispositivi per l accesso con interfacce 10/100 MbE come dislam xdsl e access point WI-FI. I router gestiscono i seguenti protocolli: RSVP, OSPFv3, MPLS GMPLS, LDP, LMP, BGP, Ipv6. La gestione della Qualità del Servizio è effettuata mediante meccanismi di CoS (Class of Service) basati sul DiffServ Aware Traffic Engineering. Nel seguito riportiamo le attività sperimentali 2 - A gennaio 2007 è stato aggiunto un altro router, questa volta ALCATEL. Oggi una banda disponibile di circa 20 Mbps all utente finale in ADSL2+ pone le basi per lo sviluppo dell erogazione di contenuti televisivi in alta definizione (HDTV) su protocollo IP, servizio che ad oggi è prerogativa solo di alcune emittenti satellitari. Un segnale televisivo digitalizzato in alta definizione richiede almeno 15 Mbps. Questo richiede importanti requisiti alla rete sia in termini di accesso che di core. L eterogeneità dei contenuti unita all alta variabilità d intensità del traffico potrebbero comportare notevoli problemi soprattutto a quei servizi real time come fonia e TV dove la perdita di pacchetti IP comporta inevitabilmente perdita di contenuto. Notevole importanza avrà quindi l implementazione di tecniche per garantire la Qualità del Servizio (QoS, Quality of Service) che serviranno proprio a definire la giusta priorità d instradamento ai pacchetti IP. Per quesi studi la rete di fig.1 è stata confifurata come mostrato in fig. 2, completando la sezione di accesso mediante un ISAM Alcatel 7324 per la connessione dell utente finale in ADSL2+ a 24 Mbit/s. Le misure di rete (o oggettive) sono state effettuate mediante il software ETHEREAL che per- La Comunicazione - numero unico 2007 9

NOTE Francesco Matera, Luca Rea, Sergio Pompei, Cristiano Zema, Giuseppe Pierri metteva di misurare parametri come throughput, jitter e data lost. Per misurare invece la QoS in termini percettivi (o soggettivi), ci si è basati sul giudizio fornito da un gruppo di valutatori inseriti in una camera silente a cui erano mostrati degli streaming audio-video. Per maggiori informazioni si può andare al sito www.iscom.gov.it. I valutatori erano in possesso di un dispositivo con un cursore che azionavano durante la visione di un filmato, dispositivo che permette di esprimere il compiacimento del valutatore fornendo una curva che poteva variare da 0 (pessima immagine) a 100 (ottima immagine). E evidente che nel caso di un filmato percepito con una ottima qualità la curva emessa dal dispositivo è una linea che nel tempo rimane fissa ad un valore prossimo a quello massimo (100 nel nostro caso). Particolare rilevanza è stata data alla correlazione tra misure oggettive e soggettive. I primi test avevano riguardato l utilizzo della tecnica DiffServ over MPLS per garantire la QoS nel caso di rete che veniva saturata con un generatore di traffico. I risultati mostravano l importanza di una etichettatura di tipo Expedited Forwarding come già mostrato nel sito www.iscom.gov.it. I risultati presentati in questo contributo si riferiscono alle degradazioni che sono subite da filmati in alta definizione quando la rete presenta 2 tipi di degradazione: a) l interruzione di un collegamento (link failure), e b) la saturazione della banda nella connessione di accesso. Come riferimento è stato MPEG2 1280x720p 16/9, 18,94 Mbit/s di media, 60 fps, 65 MB per 45000 pks IP MPEG2 1920x1080i 16/9, 20 Mbit/s di media, 29.97 fps, 80MB per 62000 pks IP Audio: In tutti i casi si è utilizzato l'mp2 192 Kbit/s e 48 khz. Vediamo i risultati delle indagini: a) Link failure. Per i test sulla rete nel caso di link failure si è inviato un flusso dati da un un punto ad un altro della rete e successivamente si è manualmente disattivato un link costringendo i routers interessati ad un ricalcalo del percorso. Mediante un software, Ethereal, si è potuto catturare lato destinazione tutti i pacchetti IP entranti ed in base al loro tempo di interarrivo si è potuto valutare il tempo impiegato dalla rete per il ripristino del collegamento. Lo stesso test è stato condotto prima con il ripristino in OSPF e successivamente in MPLS; i routers interessati sono stati i Juniper M10. Nel caso OSPF il tempo medio sulle quindici prove ripetute si è assestato sui 170 ms, invece l MPLS, mediante i meccanismi di link protection e standby secondary path (MPLS LP+SSP), ha registrato tempi medi di 50 ms. La tecnica OSPF è risultata subito inadeguata a causa del lungo tempo di ripristino richiesto e quindi l analisi della QoS è stata basata solo sulla tecnica MPLS LP+SSP. Sono stati analizzati tutti e tre i flussi, 576p, 720p e 1080i: il numero di pacchetti persi in 50 ms è crescente con la risoluzione ma la percentuale sul totale dei pacchetti costituenti il flusso rimane Fig. 3: Immagini da filmati video (SD, HD 720p e HD 1080i da sinistra a destra) durante un processo di ripristino MPLS LP+SSP. La degradazione avveniva per un tempo brevissimo (meno di 1 secondo). preso in considerazione l unico documento che ad oggi definisce degli standard minimi di QoE (Qualità of Experience), il WT-126 del DSL Forum [2]. I flussi video utilizzati nei test di durata pari a 28 secondi erano tutti codificati in MPEG2 sia Video che Audio: MPEG2 720x576p 16/9, 9,29 Mbit/s di media, 29.97 fps, 30 MB per 24500 pks IP identica per i tre filmati comportando un livellamento degli effetti nei tre casi considerati. Il danno rimane comunque contenuto intaccando si il filmato ma preservando l intellegibilità dei contenuti. b) Saturazione della banda nel collegamento di accesso. In questa analisi si sono ricreate le condizioni di saturazione del collegamento verso l utente finale. Si è avviato il download di dati da un web server durante la ricezione di uno streaming video 10 La Comunicazione - numero unico 2007

SPERIMENTAZIONE DI NUOVI SERVIZI NEL TEST BED DI RETE IP MULTIACCESSO MULTISERVIZIO DELL ISCOM (NOVEL SERVICE EXPERIMENTS IN THE IP MULTIACCESS MULTISERVICE ISCOM TEST BED) NOTE in alta definizione di 18 Mbit/s di bitrate medio. Per quel che riguarda la connessione in ADSL2+ si è settato il collegamento alla massima banda disponibile di 24 Mbit/s. I flussi ricevuti erano quindi di due tipi, UDP nel caso video e TCP per i dati. Non appena si è dato il via al download di dati in TCP il flusso video ha subito una perdita di pacchetti continuata nel tempo rendendo la fruizione del filmato impossibile. Si è cercata quindi una possibile soluzione che permettesse di continuare a vedere il filmato durante il download di dati: la più semplice soluzione che è stato possibile implementare è stata quella di etichettare i traffico video UDP come Expedited Forwarding applicando quindi una forma di QoS basata su DiffServ [3]. Per fare ciò si è costruita una policy ad hoc sul router Cisco al quale era direttamente connesso il PC che funzionava da video server.tramite il software Ethereal si è potuto verificare il funzionamento della soluzione trovata e i risultati sono riportati in fig. 4. Come si può verificare all applicazione della policy il traffico dati si stabilizza ad un bitrate medio più basso. Lo streaming HDTV è stato mostrato ai valutatori che lo hanno valutato con il dispositivo per la misura della qualità percepita [1]. I valori mediati sui 20 utenti sono stati riportati nel grafico di figura 5, ciascuno in corrispondenza del throughput misurato in fig. 4. Figura 4 Ethereal: Grafico dei pacchetti ricevuti con (secondo intervallo) e senza (prima intervallo) etichettatura dei pacchetti DiffServ Figura 5: grafico a dispersione del throughput con e senza etichettatura dei pacchetti con tecnica DiffServ La Comunicazione - numero unico 2007 11

NOTE Francesco Matera, Luca Rea, Sergio Pompei, Cristiano Zema, Giuseppe Pierri 4. Virtual private network automatizzate in reti di trasporto multi-vendor. Lavoro realizzato in collaborazione con la Scuola S. Anna di Pisa. Le Virtual Private Networks (VPN) sono servizi di rete che stanno riscuotendo un sempre crescente successo tra le aziende e gli operatori telefonici grazie alle loro caratteristiche di sicurezza e flessibilità. Attualmente la creazione di una VPN richiede un attento esame da parte di un operatore dello stato dei nodi di reti interessati dal servizio ed una successiva configurazione degli stessi con tempi, in genere, dell ordine di giorni. Un tale processo può essere estremamente velocizzato ed automatizzato dall introduzione di opportune estensioni all architettura ASON/GMPLS che permetterebbero agli operatori di configurare automaticamente e con tempi ridotti i nodi di rete in ambiente multi-dominio e multi-vendor ed agli utenti di effettuare richieste di VPN ai loro operatori. La fornitura di servizi VPN Una VPN (Virtual Private Network) è un servizio di rete che permette di emulare su di una rete condivisa, l esclusività fisica propria di una rete locale consentendo, al contempo, politiche di QoS e sicurezza. I maggiori vantaggi di una VPN rispetto ad una rete fisica dedicata risiedono nella dinamicità di creazione e nel basso costo di realizzazione al punto da essere ad oggi la soluzione preferita dalle aziende per l interconnessione delle loro LAN dislocate in aree geografiche diverse. Le tipologie di VPN maggiormente diffuse attualmente sono quelle che coinvolgono tecnologie classificabili nello strato 2 e 3 della pila OSI, sebbene si preveda in futuro la diffusione di VPN che utilizzano tecnologie di strato 1, con granularità pari alla lunghezza d onda in una fibra ottica, grazie in particolare ai progressi ottenuti della tecnologia WDM. Un esempio di tecnologia VPN di livello 3 basato sul protocollo di trasporto IP è il BGP/MPLS IP Virtual Private Network (VPN) o VPN L3. Questo servizio di rete permette la creazione di una rete privata virtuale in un ambiente multi-dominio in maniera scalabile e sicura grazie all utilizzo dell architettura di rete MPLS e del protocollo BGP. L MPLS è utilizzato come protocollo di tunnelling per ottenere una connettività tra i nodi di bordo della rete con percorso prestabilito e possibilità di ingegnerizzare il traffico grazie alla creazione di Label Switched Path (LSP). Il protocollo BGP è utilizzato per la creazione e lo scambio di tabelle di instradamento dei pacchetti specifiche per la VPN allo scopo di permettere la coordinazione tra i bordi della rete collegati dagli LSP. In particolare, in una VPN L3 l instradamento dei pacchetti IP tra i bordi della rete è ottenuto con l utilizzo dello spazio di indirizzamento tipico del protocollo di trasporto IP, mentre l evoluzione del protocollo BGP, denominata BGP V4, permette di distinguere su di uno stesso nodo di rete più VPN L3 in quanto crea uno spazio di indirizzamento privato e distinto, rispetto all IP e al BGP standard. Il maggior vantaggio dell utilizzo delle VPN L3 è che è facilmente realizzabile con dispositivi di rete commerciali che supportano la suite MPLS. In particolare, l intelligenza delle VPN L3 risiede solo nei router di bordo, detti Provider Edge (PE), perché essi gestiscono l instaurazione degli LSP e la coordinazione tra le tabelle di routing BGP private appartenenti a differenti VPN L3. I router interni non sono a conoscenza delle configurazioni necessarie all instaurazione delle VPN, rendendo le VPN L3 scalabili al crescere delle dimensioni della rete. Il principale svantaggio dell uso delle VPN L3 risiede nella complessità necessaria per la configurazione e la gestione dei protocolli BGP e MPLS in maniera coordinata tra i nodi di bordo. Attualmente le VPN L3 sono gestite da un operatore in maniera centralizzata, senza meccanismi automatizzati. Inoltre il costante fiorire di specifiche di protocolli non ancora standardizzati ufficialmente ma già operativi sugli apparati di produttori diversi pone delle serie questioni di interoperatività quando le VPN L3 devono essere create in reti multi dominio. L architettura ASON/GMPLS [4] è stata dotato di un piano funzionale denominato Service Plane (SP) [5], capace di colloquiare con i nodi di bordo del piano di controllo allo scopo di permettere l automatizzazione della gestione dei servizi di rete (creazione, abbattimento, modificazione). Il SP è costituito da una entità centralizzata chiamata Centralized Service Element (CSE) e da più elementi, chiamati Distributed Service Element (DSE) associati a ciascun PE della rete. L elemento CSE è addetto al controllo dell identità di chi chiede un servizio, e alla gestione del database che 12 La Comunicazione - numero unico 2007

SPERIMENTAZIONE DI NUOVI SERVIZI NEL TEST BED DI RETE IP MULTIACCESSO MULTISERVIZIO DELL ISCOM (NOVEL SERVICE EXPERIMENTS IN THE IP MULTIACCESS MULTISERVICE ISCOM TEST BED) NOTE memorizza i contratti detti Service Level Agreement (SLA) stipulati con i clienti della rete. Il DSE è una entità distribuita in grado di accettare richieste di servizi di rete da applicazioni tramite l interfaccia denominata User to Service Interface (USI). Queste richieste sono trasformate in maniera completamente automatizzata in una serie di direttive al piano di controllo tramite la User to Network Interface (UNI) e distribuite ai PE coinvolti nel servizio stesso grazie ai protocolli di segnalazione CSE-DSE e DSE-DSE. Importante sottolineare che il SP non è un gestore distribuito perché non gestisce direttamente le risorse di rete. Il principale vantaggio del SP risiede nel fatto che il suo utilizzo non comporta modifiche agli apparati di rete e non si sostituisce all uso della UNI e del sistema di gestione ma estende le capacità della rete di fornire servizi di rete complessi in maniera automatizzata e distribuita riducendo l intervento umano a semplice supervisore delle attività della rete. Il valore aggiunto del SP nel caso di fornitura di servizi VPN L3 risiede nella constatazione che i parametri identificativi necessari per creare quel servizio di rete sono molto diversi se visti dalla prospettiva dell utente oppure dalla prospettiva di rete. Infatti un utente richiede una VPN L3 in termini di banda e di indirizzi IP degli host o delle LAN private che devono essere interconnesse. In particolare la banda richiesta viene tradotta dal SP nella banda da richiedere alla rete tenendo conto della granularità che la stessa è in grado di supportare (ad esempio VC4 nel caso di reti SDH). Inoltre gli indirizzi IP elencati dagli utenti vengono risolti dal SP negli indirizzi dei PE che servono il traffico degli host o le LAN dell utente stesso. Tuttavia questi parametri passati dagli utenti non sono sufficienti, a livello di rete, per creare il servizio poichè i router coinvolti nell instaurazione della VPN necessitano di direttive specifiche per quanto riguarda la configurazione dei protocolli espresse in maniera differente a seconda del linguaggio utilizzato. Al fine di instaurare la VPN, è necessario configurare per ogni nodo: il protocollo BGP, utile allo scambio delle tabelle VRF (VPN Routing and Forwarding Table), l MPLS per la prenotazione di banda tramite gli LSP, e soprattutto una istanza privata di protocollo di instradamento costruita ad hoc per la VPN. I parametri necessari all instaurazione della VPN L3 vengono ottenuti dal SP in modo trasparente all utente in funzione della topologia della rete e delle risorse disponibili ed infine tradotti in un insieme di direttive UNI ad opportuni nodi di bordo del piano di controllo per la creazione degli LSP e delle configurazione dei protocolli di rete necessari alla creazione della VPN. Il testbed Questo lavoro è stato fatto in collaborazione con il Dott.Valerio Martini e il Prof. Piero Castoldi della Scuola Superiore Sant Anna di Pisa, e i Dott. Fabio Baroncelli e Barbara Martini del CNIT di Pisa. Il testbed di fig. 1 è stato configurato come riportato in fig. 6, realizzato per validare l instaurazione automatica di una VPN L3 da parte di un prototipo di Service Plane, e valutare l interoperabilità tra apparati di rete di differenti produttori (vendor). Il testbed utilizza l anello ottico sperimentale Roma-Pomezia di 50 km di lunghezza complessiva ed è formato da sette router di differenti vendor, interconnessi in maniera completamente magliata allo scopo di poter creare topologie virtuali differenti. In particolare nella scelta delle topologie si è tenuto conto delle diverse situazioni riscontrabili in una rete multi-vendor, considerando che gli elementi nevralgici, sui quali andranno caricate dinamicamente le configurazioni, sono i PE. Il ruolo del PE, ovvero del router di bordo, viene coperto alternativamente da router dei diversi vendor in modo da ottenere genericità sui test. I nodi interni della rete non necessitano di configurazioni ad hoc per le VPN L3, ovvero questi elementi sono trasparenti alle configurazioni presenti ai bordi della rete quindi senza perdita di generalità possiamo ignorare la scelta del vendor nei nodi interni. Come protocollo di comunicazione tra i router della LAN che si interfacciano con la rete di trasporto, detti Customer Edge (CE), ed i PE è stato scelto l OSPF in quanto questa è la soluzione più diffusa tra le LAN di tipo aziendale. E stato valutato il tempo di instaurazione e si è verificata l effettiva connettività della VPN L3 dopo la richiesta (on-demand) da parte di una applicazione al SP. Dal grafico di fig. 7 si può notare come il tempo di instaurazione della VPN L3, comprensivo del signaling effettuato dal SP, sia di circa 16 secondi dalla richiesta. Questo risultato è assai rilevante specialmente se confrontato con i tempi La Comunicazione - numero unico 2007 13

NOTE Francesco Matera, Luca Rea, Sergio Pompei, Cristiano Zema, Giuseppe Pierri Figura 6. Il testbed dell ordine dei giorni che un operatore impiega oggi per instaurare lo stesso servizio. 5. Conclusioni Dalla indagine sulla QoS di servizi HDTV in una rete IP possiamo affermare che i danni al video in alta risoluzione dovuti a link failure e a congestione della rete risultano trascurabili se rimangono distanziati in tempo nel rispetto dei limiti suggeriti nel documento WT-126 del DSL Forum. Risulta invece indispensabile l implementazione di una forma di etichettatura dei pacchetti per garantire la QoS per poter evitare possibili danni da congestione del collegamento verso l utente finale quando la banda di accesso è limitata. Per quanto riguarda invece le reti VPN on demand sono state presentate le potenzialità offerte dalle VPN L3 e abbiamo mostrato come una Figura 7.Tempo di instaurazione VPN L3 14 La Comunicazione - numero unico 2007

SPERIMENTAZIONE DI NUOVI SERVIZI NEL TEST BED DI RETE IP MULTIACCESSO MULTISERVIZIO DELL ISCOM (NOVEL SERVICE EXPERIMENTS IN THE IP MULTIACCESS MULTISERVICE ISCOM TEST BED) NOTE estensione dell architettura di rete ASON/GMPLS, denominata Service Plane (SP), possa automatizzare la fornitura di questo servizio. Stimiamo che grazie all utilizzo del SP, gli operatori di telefonia potrebbero automatizzare la forniture di VPN L3 per tutte le applicazioni come il Vod (Video ondemand), che richiedono connessioni a banda larga e ritardo dei pacchetti contenuto e garantito, con notevoli risparmi rispetto alla situazione odierna dove le VPN sono manualmente configurate tramite la gestione diretta della rete. 6. Ulteriori sviluppi Dai risultati che sono stati mostrati ci si rende conto che la rete in rame ormai mostra delle gravi limitazioni per i futuri servizi. Per un paio di anni questa avrà ancora la possibilità di essere utilizzata per fornire a molti utenti capacità idonee a servizi come la IPTV ad alta definizione se nella rete verranno utilizzate tecniche di indirizzamento in grado di garantire la QoS. Ma via via che il numero di queste utenze aumenterà la rete in rame, a causa delle grosse interferenze che verranno a crearsi, risulterà sempre meno affidabile. E quindi ormai cosa risaputa che sarà indispensabile sostituire, almeno parte della rete in rame con reti in fibra ottica, arrivando con la fibra almeno al secondo armadio di ripartizione. La cosa preferibile è arrivare all interno dell edificio dove si possono collocare con sicurezza i terminali di conversione ottica-elettrica e poi arrivare nelle case ancora con il doppino utilizzando tecniche xdsl in grado di trasportare fino a 50-100 Mb/s (VDSL2). Questo è in pratica il piano di Telecom Italia che proprio nel prossimo autunno dovrebbe iniziare l installazione di queste reti in fibra a cominciare da Milano. ISCOM e FUB da molti anni hanno studiato tecniche di accesso in fibra ottica e negli ultimi mesi hanno intensificato le loro ricerche su reti PON. In particolare uno degli interessi è per le PON basate sulla trasmissione GBE sia in downstream che in upstream, e proprio per la modalità upstream sono state testate tecniche WDM basate sulla multiplazione di canali GBE. Questa tecnica permetterebbe adeguate capacità nelle modalità peer-to-peer anche con streaming ad alta definizione. I risultati sulle reti PON sono presentati in altro articolo di questo volume mentre i risultati sulle WDM PON verranno presentati nella successiva edizione di questa rivista. Inoltre ai fini di ottenere una garanzie della QoS stiamo facendo studi su metodi di etichettatura basati più sul livello 2 che sul livello 3, e cercando quindi di sfruttare le proprietà della tecnica Ethernet. In particolare gli studi in atto in questo periodo riguardano in particolare la modalità Virtual Private LAN service (VPLS) che permette la creazione di LAN dedicate a servizi e che risulta particolarmente interessante per la IPTV sia nella modalità live (con tecnica multicast) che nella modalità on-demand. Anche le indagini su quest ultima tecnica, che sono in fase di conclusione, verranno riportate nel numero successivo di questa rivista. Ringraziamenti Si ringrazia ALCATEL per il DSLAM ADSL2+ e l Ing.V. Baroncini per la consulenza sulla HDTV e il Prof. V. Eramo (UNIROMA1) per i suggerimenti nell implementazione del test bed. Il lavoro sulle VPN è stato fatto in collaborazione con il CNIT di Pisa e la Scuola Superiore S. Anna di Pisa e quindi si ringrazia il Dott.Valerio Martini e il Prof. Piero Castoldi (Scuola Superiore Sant Anna) e i Dott. Fabio Baroncelli e Barbara Martini (CNIT). La Comunicazione - numero unico 2007 15

NOTE Francesco Matera, Luca Rea, Sergio Pompei, Cristiano Zema, Giuseppe Pierri BIBLIOGRAFIA [1] F. Matteotti, F. Matera,V. Barboncini, G.Tosi Beleffi, G. Del Prete, atti Fotonica 2005,Trani 29 maggio 2005. [2] DSL Forum WT-126v0.5 Triple-play Service Quality of Experience Mechanism [3] K. Nichols, S. Blake RFC 2474- Definitions of Differentiated Service Fields in IPv4 and IPv6 Headers IETF,Tech. Rep.December 1998. [4] Rec. G.8080/Y.1304, Architecture for the automatically switched optical network (ASON). ITU-T, June 2006 [5] B.Martini, F.Baroncelli, and P.Castoldi, A novel service oriented framework for automatically switched transport network, in 9th IFIP-IEEE International Symposium on Integrated Network Management (IM), Nice, France, 15-19 May 2005. [6] Arora,A.; Subramaniam, S. "Wavelength Conversion Placement in WDM Mesh Optical Networks". Photonic Network Communications,Volume 4, Number 2, May 2002. [7] E. Rosen and Y. Rekhter, RFC 4364 - BGP/MPLS IP Virtual Private Networks (VPNs), IETF, Tech. Rep., February 2006. 16 La Comunicazione - numero unico 2007