© 2003 – rnp redes avançadas e o projeto giga ic-uff setembro de 2003 michael stanton

© 2003 – RNP

Redes Avançadas e o Projeto GIGA

IC-UFFSetembro de 2003

Michael Stanton

<[email protected]>

Redes Avançadas e o Projeto GIGA setembro de 2003

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Agenda

– Descrição sumária da RNP

– Direções de evolução


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Descrição sumária da RNP


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O que é uma Rede Nacional de Pesquisa e Educação?

• Presta serviço de comunicação entre computadores• Incentiva utilização de serviços úteis e relevantes• Facilita cooperação e intercâmbio

nacionais/internacionais

Tudo começou no Brasil em 1988 com a rede Bitnet!


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BITNET1991

Conexões internacionais

do Rio de Janeiro

(LNCC) e

São Paulo (Fapesp)

Conexões até 9.600 bps

Serviço de correio

eletrônico (apenas)


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Origens

Rede Nacional de Pesquisa– Iniciativa de universidades, centros de pesquisa, e Fundações

Estaduais de Amparo à Pesquisa coordenada pelo CNPq

1989-1992 Criação e busca de apoio institucional– ECO92: primeiro backbone IP no Brasil

1992-1994 Difusão e consolidação– “Internet para todas as universidades”

1995-1997 Internet comercial– “Internet para todos”

1998- Serviço de Rede e Aplicações Avançadas - RNP2

– Ensino Superior e Pesquisa


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Rede Nacional de Ensino e Pesquisa - 2003Missão Promover o uso inovador de redes

avançadas no Brasil

Usuários 239 universidades e institutos de pesquisa

Organização OS RNP, privada sem fins lucrativos

FinanciamentoMCT e MEC» R$ 31 milhões (2000/1): 75% em telecom

(hoje quase 100% com Embratel)

Parcerias 27 PoPs, Empresas de Informática (8.248)» R$ 3 milhões (2000) » R$ 1,4 milhão (2001)

Trânsito IP 15 redes estaduais, 14 ReMAVs

Peering backbones comerciais e IDCsFONTES: RNP, MCT, MEC, CNPq


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9

RNP2

• Backbone nacional (27 PoPs) (300 Mbps em 2002)• ReMAVs (redes metropolitanas) em 14 cidades• Boa conectividade internacional (202 Mbps em 2002)• Serviços apropriados para a comunidade de P&E

Desde 2002 (apoio conjunto MEC-MCT)• Melhoria de acesso ao backbone para IFES e UPs

não localizadas nas capitais

O que falta para alcançar o padrão Internet2?


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O que falta para alcançar o padrão Internet2?

• Antes de 1994, as redes acadêmicas nos EUA eram as mais avançadas do mundo. Mas foram alcançadas pelas redes comerciais (“commodity Internet”)

• O projeto Internet2 nos EUA nasceu em 1996 com a percepção que a única maneira real de promover o avanço das redes era voltar a manter uma rede para P&E.

• A ênfase do projeto Internet2 era as aplicações avançadas que definiriam a infra-estrutura necessária para sua viabilização.


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Redes Avançadas para P&E no Mundo

• Caracterizadas por:– taxas muito altas de transmissão

(155 Mbps a 10 Gbps)– Aplicações de alta desempenho

• multimídia (interativa ou não)• aplicações distribuídas (em grades)• visualização remota de dados experimentais ou

de obervações– Agregação de tráfego de muitos usuários de

demandas menores, especialmente P2P


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Redes Avançadas para P&E no Mundo

• EUA: Abilene (Internet2)• Canadá: CAnet4• Europa: GEANT• Holanda: SURFnet 5

etc ...

Tipicamente, estas redes utilizam taxas de 10 Gbps.

Note que elas estão sendo interligadas por conexões intercontinentais de alta velocidade 2,5 Gbps


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Estados Unidos


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Canadá: CA*net 4 Architecture

Calgary ReginaWinnipeg

OttawaMontreal

Toronto

Halifax

St. John’s

Fredericton

Charlottetown

ChicagoSeattleNew York

CANARIEGigaPOP

ORAN DWDM

Carrier DWDM

Thunder Bay

CA*net 4 node)

Possible future CA*net 4 node

Quebec

Windsor

Edmonton

Saskatoon

Victoria

Vancouver

Boston


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Géant: a nova rede pan-européia (2002)


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Holanda: SURFnet 5


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Direções de Evolução da RNP


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Objetivo:– prover para a comunidade nacional de P&E uma infra-estrutura de

comunicação condizente para atender às necessidades da comunidade de P&E no país e permitir intercâmbio com congêneres no exterior

Meios:– Melhoria de infra-estrutura nacional– Nova infra-estrutura internacional– Atividades de P&D

• Projetos de Redes Avançadas• Grupos de Trabalho• Redes experimentais

Evolução da RNP


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Melhoria de Infra-estrutura de rede


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Melhoria de infra-estrutura de rede

• O backbone atual sustenta as atividades tradicionais e permite alguma experimentação com aplicações novas

• Para permitir uso corriqueiro de aplicações novas, será necessário investir em infra-estrutura nova (conexões, roteadores, etc)

• Pontos positivos:

– custos de telecomunicações estão em declínio contínuo - permite aumentar a capacidade pelo mesmo preço

• Porém, precisa investir também nas redes das instituições clientes e nas de acesso (as estaduais).


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Expectativas para 2003

• Aumento substancial na capacidade do backbone nacional da RNP – enlaces interestaduais de 155 Mbps ou mais– mudança de tecnologia (ATM >> SDH)

• Aumento correspondente na capacidade das conexões internacionais


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Nova infra-estrutura internacional


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Cooperação Internacional

• Requer comunicação ágil entre parceiros• A RNP provê conectividade internacional

– “commodity” Internet (155 Mbps para NYC)– redes avançadas (de ensino e pesquisa) em

outras países• EUA - Abilene (Internet 2) via AMPATH (2001)• EU - Géant via @LIS/ALICE (2003)


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A rede backbone da América Latina é a Abilene!

• AMPATH– projeto da NSF coordenado

pela FIU Florida International University, Miami)

– ligações a 45 Mbps à Abilene (via nó em Atlanta)

– hoje usado por Chile, Argentina, Brasil (2 conexões)


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• Objetivo: promover a sociedade da informação através da colaboração entre América Latina e Europa (2002)

– 3 anos, EUR 85 milhões (75% U.E.) – Edital para projetos de demonstração: e-learning, e-

gov, e-health, e-inclusion• @LIS também inclui EUR 10 milhões para

interconexão de redes de educação e pesquisa– primeira conexão direta de banda larga entre AL e

EU– oportunidade para melhorar conectividade regional

latina

Alliance for the Information Society - @LIS


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CLARA - Cooperação Latino-Americana em Redes Avançadas

• Resposta latino-americana ao desafio da @LIS:– organização regional para integração de redes nacionais,

aproveitando do Projeto ALICE• A integração das redes latinas através de uma rede regional

possibilitará– maior intercâmbio científico entre as comunidades de

pesquisa e educação deste países– melhor oportunidade para realização de projetos em

conjunto com países na Europa, e, eventualmente, demais continentes

– compartilhamento de infra-estrutura de conexão para integrar as redes da AL na GTREN (EUA, EU, etc)


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Projeto ALICE (América Latina Interconexão com Europa)

• Objetivos– montar uma rede backbone da região (rede CLARA)– dá acesso à GEANT

• Características– fisicamente: aproveita a boa oferta de conectividade

nova através de cabos ópticos submarinos e terrestres

– custo dividido entre EU (80%) e AL (20%)– coordenado por DANTE, com a participação das

redes fundadoras de CLARA

– implementação prevista para 2003


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Panamericano

Global Crossing y Emergia

ImpSat

Transandino

UniSur

Global Crossing

Cabos ópticos na América do Sul


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América Central e Caribe

Arcos AtivoConexão Puebla-Panamá planejada


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Rede CLARA

• Inicialmente 18 países da América Latina (+ adesões posteriores)

• Interconexão regional• Acesso a redes

avançadas na Europa e EUA

• Previsão: 2o semestre de 2003


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Projetos de P&D em Redes Avançadas


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Projetos de P&D em Redes Avançadas

– Edital das ReMAVs de 1997

• criação das redes metropolitanas 1999

– Reforma do backbone 2000

– 2001 - queda dos preços de telecom >> Novo ciclo tecnológico

• queda dos preços de telecom

• aumento de velocidade do backbone, para permitir interconexão das ReMAVs

• QoS para suporte de aplicações multimídia

• ION

– Edital das Redes Avançadas em 2001


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Edital de Redes Avançadas

• Em outubro de 2001, o CNPq publicou edital deTecnologia, Produtos e Serviços de Informação e Comunicação, Aplicados em Redes Avançadas

• Objetivo era de incentivar projetos colaborativos de P&D envolvendo suporte para aplicações em redes avançadas

• Foram recebidas 39 propostas, e selecionadas 8 destas para financiamento (até R$500.000 em até 2 anos)

• Início em janeiro de 2002.• Atraso das bolsas (30 a 75% do orçamento)


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Edital: projetos selecionados - 1

• INFRAVIDA - vídeo digital para telemedicinaCarlos Ferraz - UFPE(UFPE, UFRN, UFBA, UNIFACS, Un. Cardiologia)

• QoSWare - gerenciamento de QoS no middlewareDjamel Sadok - UFPE(UFPE, UFMG, Telemig)

• MAPPED - Aplic. multimídia, EAD, multicast, QoSEdmundo Souza e Silva - UFRJ(UFRJ, UFF, UFMG, Semear.com)

• I2TV - TV interativaGuido Lemos - UFRN(UFRN, UFSC, USP, PUC-Rio, ACCRP, TVC, TVC/SC)


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Edital: projetos selecionados - 2

• IQOM - Infra para medição de QoSJosé Augusto Suruagy Monteiro (UNIFACS)(UNIFACS, UFRGS, UFSC, UFPR, CPqD, UCLondon)

• METROPOA2 - ReMAV de Grande P. Alegre - fase 2Liane Tarouco - UFRGS (UFRGS, PUCRS, UNISINOS, CRT, PGIE)

• QUARESMA - QoS, Segurança, MobilidadeOtto Duarte - UFRJ(UFRJ, UNICAMP, UFF, U. Paris VI, Netcenter)

• REMAV-Curitiba - tecnologias de EADRoberto Betini - PUCPR(UFPR, PUCPR, CEFET/PR, CITS)


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Grupos de Trabalho da RNP


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Grupos de Trabalho (GTs) da RNP

• ObjetivoPromover inovação de serviços e aplicações na rede

• Criação de GTs, coordenados por pesquisadores da comunidade acadêmica

– financiamento pela RNP (Contrato de Gestão)

– participação RNP e academia

– 4 ou 5 GTs por ano

– duração de 12 meses

– geração de pilotos (protótipos) de serviços

– apresentar resultados no Workshop RNP2 (junto com SBRC)


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GTs: Atuação

• Cada GT deve atuar numa linha de ação específica e trabalhar da seguinte forma:– Identificar e justificar os temas de interesse e os

objetivos da linha de ação do GT;– Produzir estudos e soluções para questões

relacionadas a estes temas;– Propor e e realizar serviços piloto que visam a

evolução tecnológica da RNP2;– Gerar recomendações para converter os serviços

piloto em serviços de produção– Propor e participar de atividades cooperativas com

iniciativas de outras redes acadêmicas.


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Voz sobre redes (VoIP)– Coordenador: Prof. Paulo Aguiar (UFRJ)– piloto com 10+ IFES e agências para uso de voz (telefonia

interurbana) pela rede

Video Digital– Coordenador: Prof. Guido Lemos (UFPB)– piloto de serviço de conteúdos digitais multimídia: acervo de

TVs educativas e conteúdos educacionais

GTs em curso em 2002/3


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Colaboração Visual– Coordenadora: Prof. Liane Tarouco (UFRGS)

– programa de capacitação técnica e organizacional para uso de videoconferência em educação

Diretórios em Ensino Superior– Coordenadora: Prof. Noemi Rodriguez (PUC-Rio)

– piloto de hierarquia de diretórios para suporte a identificação e autorização de aplicações em rede (ex. periódicos, pessoas..)

Qualidade de Serviço Internet (QoS IP)– Coordenador: Prof. Suruagy Monteiro (UNIFACS)

– avaliação, teste e medições de serviços diferenciados de rede para suporte à aplicações interativas

GTs em curso em 2002/3


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Futuro dos GTs e seus resultados

• O programa será mantido nos próximos anos• Novos processos para

– identificação de temas apropriados– seleção dos parceiros (coordenadores)

• Seleção dos novos GTs realizada entre maio e julho de 2003


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GT 2003-2004

• GTs Selecionados

– GT VOIP Avançado (Paulo Aguiar, UFRJ)

• Continuação do desenvolvimento do serviço de Telefonia sob IP, utilizando SIP.

– GT QoS (Suruagy, UNIFACS)

• Continuação do desenvolvimento de medições, utilizando outras ferramentas e do estudo da implantação de QoS

– GT Vídeo Digital (Guido Lemos, UFPb)

• Desenvolvimento do piloto de Vídeo em tempo real, para transmissão de eventos, etc.

– GT Diretórios e Aplicações Universitárias (Osvaldo, UFMG)

• Desenvolvimento de um piloto de implantação de uma rede de servidores, aplicações de uso das universidades com suporte de diretórios e padronização de um esquema para EduPessoa.


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GT 2003-2004

• GTs Selecionados– GT Configuração (Lisandro Granville, UFRGS)

• Desenvolvimento de um piloto para automatizar as configurações de redes, voltadas para QoS.

– GT ICP (Ricardo Custódio, UFSC)• Desenvolvimento de um piloto para implantar um serviço de

Certificação de Chave Pública pela RNP– GT P2P (Djamel Sadok, UFPE)

• Desenvolvimento de um piloto para fornecer serviço P2P para os usuários da RNP.


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Redes Experimentais


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Precedente: Redes Metropolitanas ReMAVs

• 14 cidades com redes experimentais que operam usando fibra escura, incluindo:– NE: Fortaleza, Campina Grande, Recife, Natal,

Salvador– CO: Goiânia, Brasília– SE: Rio de Janeiro, São Paulo, Campinas, Belo

Horizonte– S: Curitiba, Florianópolis, Porto Alegre

Fibra escura => capacidade ilimitada– Depende apenas do equipamento que a ilumina


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ReMAVs: Redes Metropolitanas de Alta Velocidade

•Financiamento de 2 anos (a partir de 1998) - edital RNP/CNPq de 1997•Baseadas em fibra escura e ATM em 155 Mbps)•Ainda não estão interligadas por uma rede nacional verdadeiramente de alta velocidade


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Networking testbeds

• NSF classification of networking testbedsbeyond Internet 2 (Tom Greene)– Experimental Infrastructure Networks (EIN) - Internet 3– Networking Research Testbeds (NRT) - Internet 4

• Internet 4 optical networks– dynamic lambda-switched, OPS, OBS networks

• Internet 3 optical networks– Based mostly on statically lambda-switched networks– growing number of networks providing production

networking support for advanced applications


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Some current experimental optical networking projects in Latin America

• Chile:G-REUNA - Advanced Applications Testbed

• Brazil:Project GIGA - Optical Networking and Applications Testbed

Both of these are a mixture of EIN and NRT (Internet 3 and 4)


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G-REUNA (Chile) experimental network (2002-2003)

• Phase I of G-REUNA:• R&D in optical

networking and advanced applications

• IP/DWDM• govt. and telco support• 250 km network between

Santiago and Valparaiso• participation of leading

research universities and national academic network (REUNA)

• http://redesopticas.reuna.cl


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Project GIGA (Brazil)

• Partnership between – RNP (Brazilian academic network) www.rnp.br – CPqD (telco industry R&D centre in Campinas, SP)

www.cpqd.com.br– R&D community in industry and universities

• Build an advanced networking laboratory (GIGA network) for development and demonstration purposes

• Support R&D subprojects in optical and IP networking technology and advanced applications and services

• Industry participation (telcos provide the fibres; technology transfer of products and services required)

• Government funding for 3 years - started December 2002


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GIGA network: objectives

• explore user control of optical fibre infrastructure– interconnect 20 academic R&D centres in S.E.

Brazil– use of IP/DWDM with Ethernet framing

• provide Networking Research Testbed (NRT) for optical and IP network development

• provide Experimental Infrastructure Network (EIN) for development and demonstration of applications

• expected to operate before end 2003.


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GIGA network: geographical localisation(states of São Paulo and Rio de Janeiro)

FapesptelcosUnesp

USP - IncorUSP - C.Univ.

CPqDLNLS

Unicamp

LNCC

CPTEC UFF

CTAINPE

CBPFLNCC

FiocruzIME

IMPA-RNPPUC-Rio

telcosUERJUFRJ

UniversitiesIMEPUC-RioUERJUFFUFRJUnespUnicampUSP

R&D CentresCBPF - physicsCPqD - telecomCPTEC - meteorologyCTA - aerospaceFiocruz - healthIMPA - mathematicsINPE - space sciencesLNCC - HPCLNLS - physics

About 600 km extension - not to scale


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GIGA Project:Initial design of the network

• DWDM WAN between Campinas and Rio de Janeiro• WDM MANs in Rio,

S. Paulo and Campinas• Switches between WAN

and MANs for IP packets and lambdas (under study)

• later: redundant topologyand optical switching

Petrópolis

CPLSJCSPO

T-DWDMT-DWDM

AD-DWDM AD-DWDMAD-DWDM

Switch

Switch SwitchSwitch

Switch

T-AOL

CPSRJO

Niterói

CPS

SPO

SJCCPL

RJO

CPS - CampinasSPO - São PauloSJC - São José dos CamposCPL - Cachoeira PaulistaRJO - Rio de Janeiro


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Conceito preliminar de rede IP

Rot

eado

r de

bac

kbon

e

Rot

eado

r de

bor

da

Com

utad

orde

bor

da

Rede backbone Rede metropolitana Rede institucional

para outrosgrupos depesquisa

para outras instituições da mesma cidade

saída para a rede institucional

para outros GigaPoPs

para outras instituições da mesma cidade

estações de trabalho e servidores

estações de trabalho e servidoresconexão de alta

velocidadeconexão de média velocidade


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Some GIGA R&D subprojects

• intelligent optical network with monitoring and control of physical parameters– optical amplification, dispersion, equalisation, SNR, ...

• optical switching architecture– control plane: dynamical bandwidth provisioning and mesh

restoration– provisioning end-to-end optical circuits for specific applications

• IP over WDM: unified control plane and integrated network management

• high performance distributed applications• advanced multimedia applications


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Collaboration interests within EU testbed programme

• R&D collaboration over wide range of fields of interest (physical to application layer)

• Possible interconnection of testbed networks to permit and demonstrate:

– interoperation

– support for international collaboration in network intensive science

• Contacts:

– Rege Scarabucci <[email protected]> Project Manager, Projeto GIGA, CPqD

– Michael Stanton <[email protected]>Director of Innovation, RNP


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Situação atual

• Apresentação e aprovação preliminar pelo Conselho Gestor do FUNTTEL (realizadas: 19/06/2002)

• Aprovação final pelo Conselho Gestor do FUNTTEL (13/11/2002)

• Aprovação na Diretoria da FINEP (25/11/2002)

• Assinatura dos convênios com a Finep (20/12/2002)

• Execução (a partir de janeiro de 2003)– Projeto e montagem da Rede Giga– Realização de atividades de P&D


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Conceito RNP de realização de P&D(estruturação das coordenações temáticas)

• Atividades a serem contratadas com equipes das universidades, centros de P&D

• Criação de comitê científico (inclui pesquisadores) (mai 2003)

• Editais de propostas de projetos com objetivos determinados pelo comitê científico (set 2003)

• Eventual composição de equipes executoras, baseadas nas respostas ao edital, com participação de interveniente técnico (empresa do setor produtivo), para absorção de tecnologia desenvolvida (nov 2003)


59

Conclusão


60

Conclusão

• Uma rede de ensino e pesquisa precisa de diferenciar-se das ofertas das redes comerciais

=> precisa evoluir no tempo

• Necessidade de P&D

– entrosamento com comunidade de P&D

– parceiros do setor produtivo

– dirigido para resolver questão da rede da próxima geração


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Informações adicionais

www.rnp.br - página principal da RNP

www.rnp.br/rnp2/ - página do projeto RNP2

www.rnp.br/pd - página de P&D

www.rnp.br/newsgen/0211/giga.shtml

- artigo sobre ION e Giga

www.rnp.br/noticias/2003/not-030114b.html

- nota de imprensa sobre Giga

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