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L'Architettura di GARR-X

Il livello ethernet

Massimo Carboni @ GARR

Agenda

Motivazioni

Tecnologia

Trasporto

Accesso

Architettura di rete

Switching

IP

…. Diamo I numeri

Massimo Carboni - GARR 2


Motivazioni

Abbiamo l’esigenza di un modello rete che garantisca:

Aggregazione a velocità differenti:

da 100M 10G (100G in futuro)

La coesistenza di differenti servizi di accesso all’interno della

medesima infrastruttura

Trasparenza dei protocolli

Ethernet non solo nell’accesso ma anche all’interno del

backbone

Diminuire il numero dei Grandi (e costosi) Router IP

Come Juniper T-series o Cisco CRS-series

Switch if you can, Route if you must


I requisiti

Accesso e trasporto dei servizi utente

Data plane MPLS e Ethernet

Control Plane IP

Management Plane IP (la DCN è solo IP) NE basati su IP

Servizi: L2 evc (End to End e-circuit)

L2 Virtual Private Lan (Any to Any e-lan)

L2 QoS (Per VLAN QoS, payload classification, E-LSP, L-LSP)

L3 Virtual Private Network (Any to Any, IPv4, IPv6 and Multicast)

I requisiti per il trasporto

High throughput

N x 1Gbps N~10÷20

M x 10G M~5÷10

Up to 100Gbps (in 18 months)

Low latency

Low jitter

Traffic classes (BE and EF)


I requisiti per l’Accesso

Access requirements:

High throughput (100Mbps to 10Gbps)

Low latency

Low jitter

Traffic classes:

BE for Global internet

AF and EF for research traffic

LBE for peer-to-peer and specific non critical applications

VPN and QoS requirements:

Different traffic classes

QoS based policing

Hierarchical QoS (H-QoS)



GARR-X Full

59 Transmission POPs

43 Switching POPs

6 IP POPs (6 routers)

~ 10.600km of long distance

dark fibre

~ 1.500km Access Dark Fibre

distanza dal PoP <60 km

600 big end users

~ 150 Optical Amplifier

~ each 70km

PD

MI2 MI1

PI FI

NA

GE

PA

RC

CZ CS

AN1

TS

MI4 CO

BA

SA

PE

CA

AQ

Olbia

PZ MT

TN1

G.652

G.654

FE

BR

LE

UD1

PG

PV

BO2 BO1

Civitavec.

Lamezia

RM1

CA1

AN

SS1

AQ1

FE1 MI3

MI5

Mazara

RM2

FG1

ME1

TN UD

Termoli

CB

TO

Francia

(Lione)

Svizzera

(Manno)

Grecia

Mediterraneo

Malta, Cipro,

Tunisia, ecc CT

Slovenia

(Ljubljana)


L’infrastruttura GARR-X

PD

MI2 MI1

TO

PI FI

NA

GE

CT

PA

RC

CZ CS

AN1

TS

MI4 CO

BA

SA

PE

CA

AQ

Olbia

PZ MT

TN1

G.652

G.654

FE

UD1

PG

PV

BO2 BO1

Civitavec.

Lamezia

RM1

CA1

AN

SS1

AQ1

FE1 MI3

MI5

Mazara

RM2

FG1

ME1

TN UD

Termoli

CB

30 Transmission POPs

43 Switching POPs

6 IP POPs (6 routers)

~ 6.600km of long distance

dark fibre

~ 1.000km Access Dark Fibre

distanza dal PoP <60 km

600 big end users

~ 100 Optical Amplifier

~ each 70km

BR

LE

(21/4/2010)


Vantaggi

Accessi indipendenti dal grado di implementazione della rete in fibra

Trasporto indipendente dall’infrastruttura sottostante

Indipendenza dalla velocitá di linea

Nota: Il layer ottico fornisce collegamenti P-t-P: velocitá minima di 10Gbps (fino a 100Gbps).

Sub-lambda switching a partire da 1Gbps

(SDH-NG o ODU-switching)

Servizi VPN L2/L3 Maggiore uso della classificazione del traffico in funzione del tipo di servizio trasportato

(QoS e HQoS)

Tecnologia

aspetti gestionali


GARR-X Layering Vision

Data / Control / Management plane

Control Plane

Data Plane

Management Plane

IP layer

DP: IPv4 & IPv6

CP: IP

MP: IP

L2 Switching layer

DP: Ethernet / MPLS

CP: IP

MP: IP

Optical layer

DP: DWDM

CP: GMPLS / ASON / ASTN

MP: IP

Isolation between layers

Operations Support System

TMN and FCAPS (ITU-T M.3000, M.3100, M.3200, M.3400)


IP Control Plane (Switching / IP)

Traffic Engineering

OSPF-TE

RSVP-TE

Bandwidth Allocation

MAM (maximum allocation model)

RDM (Russian doll model)

MPLS mechanism

MPLS-FRR

MPLS-OAM


MPLS

Pseudowire Ethernet

SDH/

SONET

MPLS

N-PE N-PE

GARR-X

U-PE U-PE

MPLS OAM

N-PE N-PE U-PE

Core MPLS

Accesso

Ethernet

CE

CE

CE

CE U-PE

Ethernet OAM 802.3ah


MPLS

Core Ethernet Ethernet

N-PE N-PE

GARR-X

U-PE U-PE

Dominio GARR

CE CE

Dominio GARR Dominio GARR

E-LMI +

802.3ah

E-LMI +

802.3ah

802.1ag CFM con Continuity check, L2 ping ed L2 traceroute

Ethernet OAM

OAM trasp OAM trasp OAM trasp OAM trasp


Ethernet Ethernet over MPLS 10G Ethernet ATM (RFC1483)

OAM Servizio

OAM Rete OAM Rete

OAM Interoperability

Architettura


GARR-X Network Layers

Leased Lines GARR-X Optical Infrastructure

O-VPN

GARR-X IP Network

L3-VPN1

L3-VPN2

L3-VPN3

GARR-X Switching Infrastructure

L2-VPN


Nuovo modello gestionale

Circuiti

Fibra Ottica

Servizi di Rete IP

BB: 10,600 km + Accesso: 1500 km

Rete Accesso e Trasporto GARR-X

Circuiti

Infr Op.

Switching

Servizi su GARR-X: Ip, E2E

Fibra Ottica

Servizi

GARR-G

GARR-X

BB: 6500 km + Accesso: 1000 km


GARR-X Optical Infrastructure

C A

B

GARR-X IP Layer

C

B

A

GARR-X Switching

Infrastructure

A

C

B

Access & Transport

Leased Lines

GARR-X: comunicazione tra layer


Schema logico di rete

Switching

Raccolta

Edge IP

Switching +

WDM

Accesso E2E

Utenti

Accesso IP Raccolta legacy

L2 switch

IP Router

Global Internet

Research Network

Peering Nazionale Peering

VoIP

Voice Gw


GARR-X: Ethernet switching infrastructure

Ct1

Pa1

Ca1

Ss

Pv

To1

Fi1

Pi1

Br

Le

Mt

Pz

Fe

An

Tn

Pd2

Bo3

Ge1

Fra

Aq1 Rm1

Pg

Mi3 Ts1

Bs Core Node

Edge Node

Ve

Sa Na1

Mi2

Rm2

Mi1

Ba1

Bo1

Cs

Cz

Me

10GE 1GE

2

2

2

2

2 2

2

2

2

2

2


PDPD

MI2MI2MI1MI1

TOTO

PIPI FIFI

NANA

GEGE

CTCT

PAPA

RCRC

CZCZCSCS

AN1AN1

TSTS

MI4MI4 COCO

BABA

SASA

PEPE

CACA

AQAQ

OlbiaOlbia

PZPZ MTMT

TN1TN1

G.652

G.654

FEFE

UD1UD1

PGPG

PVPV

BO2BO2BO1BO1

Civitavec.Civitavec.

LameziaLamezia

RM1RM1

CA1CA1

ANAN

SS1SS1

AQ1AQ1

FE1FE1MI3MI3 MI5MI5

MazaraMazara

RM2RM2

FG1FG1

ME1ME1

TNTN

UDUD

TermoliTermoli

CBCB

BRBR

LELE

L’infrastruttura GARR-X

PD

MI2 MI1

TO

PI FI

NA

GE

CT

PA

RC

CZ CS

AN1

TS

MI4 CO

BA

SA

PE

CA

AQ

Olbia

PZ MT

TN1

G.652

G.654

FE

UD1

PG

PV

BO2 BO1

Civitavec.

Lamezia

RM1

CA1

AN

SS1

AQ1

FE1 MI3

MI5

Mazara

RM2

FG1

ME1

TN UD

Termoli

CB

BR

LE

Ct1

Pa1

Ca1

Ss

Pv

To1

Fi1

Pi1

Br

Le

Mt

Pz

Fe

An

Tn

Pd2

Bo3

Ge1

Fra

Aq1Rm1

Pg

Mi3 Ts1

BsCore Node

Edge Node

Ve

SaNa1

Mi2

Rm2

Mi1

Ba1

Bo1

Cs

Cz

Me

10GE1GE

2

2

2

2

2 2

2

2

2

2

2

Ct1

Pa1

Ca1

Ss

Pv

To1

Fi1

Pi1

Br

Le

Mt

Pz

Fe

An

Tn

Pd2

Bo3

Ge1

Fra

Aq1Rm1

Pg

Mi3 Ts1

BsCore Node

Edge Node

Ve

SaNa1

Mi2

Rm2

Mi1

Ba1

Bo1

Na1

Mi2

Rm2

Mi1

Ba1

Bo1

Cs

Cz

Me

10GE1GE

2

2

2

2

2 2

2

2

2

2

2

Router

Layer2 IP Layer


GARR-X: Ethernet switching infrastructure

Ct1

Pa1

Ca1

Ss

Pv

To1

Fi1

Pi1

Br

Le

Mt

Pz

Fe

An

Tn

Pd2

Bo3

Ge1

Fra

Aq1 Rm1

Pg

Mi3 Ts1

Bs Core Node

Edge Node

Ve

Sa Na1

Mi2

Rm2

Mi1

Ba1

Bo1

Cs

Cz

Me

10GE 1GE

2

2

2

2

2 2

2

2

2

2

2


Interconnessione tra Switch e Router

Trasporto L2

Erogazione del Servizio IP


Na1

Na1

Mi2

Rm2

Mi1

Ba1 Bo1

Rm2 Bo1

Ba1

Namex

ISP2 ISP1 Gn3 Gn3 Mix

Mi2 Mi1

Switching vs IP layer

interconnection

ISP4 ISP3 RReg1

RReg2 RReg4

RReg3

AS-137


Leased Lines

GARR-X Network Layers

GARR-X Optical Infrastructure

O-VPN

GARR-X Switching Infrastructure

L2-VPN

GARR-X IP Network

L3-VPN1 L3-VPN2

L3-VPN3

L’accesso utente


Accesso Utente

Dal punto di vista funzionale l’utente finale vedrà esclusivamente una porta Ethernet:

In rame fino a 100M

In fibra a velocità superiore (1G/10G) e analogamente a 100G

Il trasporto della frame ethernet avviene attraverso l’infrastruttura di switching in modo trasparente all’utente finale

Solo sull’interconnessione con il router che erogherà il servizio IP verrà attivato il meccanismo di tagging necessario per distinguere le differenti utenze

Servizio IP: ptp

Router Utente

Router GARR

MPLS

Ethernet


Accesso Utente su due router GARR

Trasporto L2

Ethernet

LAN Utente


Accesso multi utente (stessa

comunità)

/24 Trasporto L2

Ethernet


Ipotesi di funzionamento

Reduced number of traffic flows

(about n*1000 MPLS flows)

Reduced number of total Mac Addresses

(about 10000 mac addresses)

High scalability, in term of evolution

Standards, Protocols, Bandwidth, Port Capacity,

Interoperability with other platform

to be confirmed

…. diamo i numeri


Evoluzione dell’accesso in GARR-X

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

GARR-G 3 72 30 107 19 1 18 17 107

GARR-X Fase1 12 134 174 35 20

10Gbps 1Gbps 155Mbps 100Mbps 34Mbps 20Mbps 10Mbps 8Mbps 2Mbps

GARR-G: 118 G GARR-X: 270 G


Numero di porte sugli apparati

Accesso Interfacce di Accesso

100M-FE: 174

1GE: 134

10GE: 12

Interfacce di Backbone 1GE: 44

10GE: 86

Intra-POP: Interfacce tra Switch

10GE: 14

Interfacce vs Router 10GE: 26

Router Interfacce di Peering

10GE: 10

Interfacce di Backbone 10GE: 16

Interfacce vs Switch 10GE: 26

Migrazione: (≠ eth) 10G-SDH: 8


Consistenza accessi (nodi a 10G)

PoP Roma-Tizii RM2 2 23 10 2 4 1 12

PoP Milano-Lancetti MI1 2 4 0 11

PoP Bologna-Morassutti BO1 4 9 10 3 6 2 10

PoP Milano-Caldera MI2 2 4 0 9

PoP Napoli-Mt.S.Angelo NA1 2 9 10 1 4 2 5

PoP Bari-Amendola BA1 2 4 4 1 4 4 4

I Router

10GE FE GE 10GE 10GE GE 10GE

Accessi Utente Backbone

PoP Roma-Sapienza RM1 0 8 9 0 0 2 4

PoP Milano-Colombo MI3 0 16 15 1 0 4 4

PoP Firenze-Sesto FI1 0 1 6 0 0 0 3

PoP Cagliari-Marengo CA1 0 2 4 0 0 1 3

PoP Pisa-S.Maria PI1 0 5 7 1 0 1 3

PoP Frascati-Fermi FRA 0 1 3 0 0 0 2

PoP Padova-Spagna PD2 0 1 0 0 0 0 2

PoP Palermo-Scienze PA1 0 6 1 0 0 0 2

PoP Trieste-Valerio TS1 0 5 6 0 0 0 2

PoP Bologna-Gobetti BO3 0 14 6 0 0 0 2

PoP Torino-Giuria TO1 0 7 5 1 0 1 2

PoP Padova-S.Francesco PD1 0 3 7 1 0 2 2

PoP Catania-Cittadella CT1 0 4 7 1 0 3 2

PoP Sassari-Macao SS 0 2 0 0 0 0 2


Consistenza nodi (fino ad 1G)

I Router

10GE FE GE 10GE 10GE GE 10GE

Accessi Utente Backbone

PoP Roma-TorVergata RM3 0 0 2 0 0 2 0

PoP Brindisi-Cittadella BR 0 2 0 0 0 1 0

PoP Catanzaro-Germaneto CZ 0 3 0 0 0 1 0

PoP Ferrara-Scienze FE 0 1 1 0 0 1 0

PoP L'Aquila-Vetoio AQ1 0 4 3 0 0 1 0

PoP Lecce-Fiorini LE 0 2 1 0 0 1 0

PoP Matera-Terlecchia MT 0 1 2 0 0 1 0

PoP Messina-Pugliatti ME 0 3 1 0 0 1 0

PoP Milano-Brera MI5 0 3 0 0 0 1 0

PoP Pavia-Bassi PV 0 5 3 0 0 1 0

PoP Perugia-Duranti PG 0 3 1 0 0 1 0

PoP Salerno-Fisciano SA 0 2 1 0 0 1 0

PoP Urbino-Repubblica UR 0 2 0 0 0 1 0

PoP Venezia-Dorsoduro VE 0 2 3 0 0 1 0

PoP Cosenza-Arcavacata CS 0 4 1 0 0 2 0

PoP Genova-Vivaldi GE1 0 7 1 0 0 2 0

PoP Potenza-MacchiaRomana PZ 0 2 0 0 0 2 0

PoP Trento-Briamasco TN 0 2 1 0 0 2 0

PoP Ancona-MonteDago AN 0 6 1 0 0 3 0

PoP Brescia-Valotti BS 0 0 2 0 0 1 0

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