07/06/2005 1 Redes Ópticas Controladas por los Usuarios Eduard Grasa Ingeniero de Telecomunicaciones Cluster de Tecnologías.

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1 07/06/2005 1 Redes Ópticas Controladas por los Usuarios Eduard Grasa (eduard.grasa@tsc.upc.edu) Ingeniero de Telecomunicaciones Cluster de Tecnologías de Red, i2CAT

2 07/06/2005 2 Guión Modelo tradicional de red ó ptica Nuevo modelo: fibra oscura Punto neutro Redes controladas por los usuarios Herramientas de gesti ó n: UCLP Conclusiones

3 07/06/2005 3 Private Sector Administration Universities Technology Transfer Research Innovation Disemination Internet Fundación i2CAT (Fi2CAT) Misi ó n: Fundaci ó n privada sin á nimo de lucro cuya misi ó n es la de investigar e innovar en el entorno de Internet de segunda generaci ó n. Financiaci ó n: Generalitat de Catalunya, sector privado y proyectos precompetitivos. Objetivos: –Promover la investigaci ó n en redes avanzadas y aplicaciones de banda ancha. –Generar plataformas de cooperaci ó n entre el sector privado y el sector de la investigaci ó n universitaria. –Impulsar la colaboraci ó n con entidades e instituciones que se propongan objetivos similares. Modelo: Basado en la colaboraci ó n del sector p ú blico, el sector privado y el mundo acad é mico.

4 07/06/2005 4 Plataformas de la Fi2CAT

5 07/06/2005 5 Redes ópticas: modelo tradicional Tradicionalmente un operador: Despliega una red de fibra ó ptica. Ilumina las fibras utilizando una tecnolog í a homog é nea. Realiza la configuraci ó n inicial de los equipos. Despliegue red de OAM. Provisi ó n de servicios con distintos requerimientos de ancho de banda, protecci ó n, restauraci ó n, calidad de servicio. Despliegue Producci ó n

6 07/06/2005 6 Nuevo modelo: Fibra oscura propiedad del usuario Varias instituciones (grandes empresas, escuelas, universidades, centros de I+D) forman un consorcio para adquirir infraestructura de red de forma conjunta. Cada usuario es el propietario de sus enlaces de fibra y el responsable de iluminarla. Operadores especializados instalan y mantienen la fibra. El punto de terminaci ó n de red (PTR) se acerca m á s al operador. –La ú ltima milla se convierte en primera milla. El usuario puede decidir a que operador conectarse.

7 07/06/2005 7 Ejemplo: New York-Presbyterian Hospital Alquiler de fibra oscura + equipos DWDM (19 λs @ 1 Gbps + 2 λs @ 10 Gbps ) –Red de fibra de 41 millas. Mayor beneficio: Mayor ancho de banda a menor precio. –Ahorro de hasta $151,000 por a ñ o, comparado con el servicio contratado con Verizon (ATM OC-3, 155 Mbps). Otros beneficios: –Nuevas aplicaciones: almacenamiento centralizado, im á genes m é dicas de alta resoluci ó n, biomedicina. –Acceso directo a dos puntos neutros, conexi ó n con redes de I+D, mayor disponibilidad de operadores.

8 07/06/2005 8 Punto neutro (optical hub) Instalaci ó n en la que los cables de fibra de diferentes propietarios se pueden conectar con la red de cualquier operador/ISP presente en el nodo. Tradicionalmente la interconexi ó n se realiza manualmente mediante un patch-panel. Sustituir los patch-panel por uno o varios equipos ó pticos reconfigurables (OXC o ROADM) -> optical hub. –Las conexiones se pueden realizar autom á ticamente, a trav é s de una interfaz de gesti ó n. Tendencia

9 07/06/2005 9 Tendencias: Open Optical Exchange

10 07/06/2005 10 Redes controladas por los usuarios Fibra oscura propiedad del usuario -> Los usuarios son propietarios de les recursos de red (fibra oscura, longitudes de onda, nodos). Es natural que el usuario tenga el poder de controlar el establecimiento, liberaci ó n y enrutamiento de sus propias conexiones. –Ya sea dentro de una misma instituci ó n o entre instituciones distintas. En un punto neutro, el usuario debe poder escoger con que otro usuario o grupos de usuarios conectarse a trav é s de una relaci ó n de igual a igual (peer-to-peer). –No puede existir un control administrativo centralizado.

11 07/06/2005 11 Desafíos técnicos Colaboraci ó n entre distintos usuarios independientes sin un gestor central. –Un enlace entre dos usuarios pertenece a los dos en la misma medida (relaci ó n de igual a igual). –Cada usuario puede ser a la vez cliente y/o proveedor de servicios. Gesti ó n de distintos usuarios independientes que controlan los mismos recursos. –Puertos en un mismo nodo, λs en una misma fibra. –El usuario solo puede ver su porci ó n de la red. –Ninguna entidad tiene una visi ó n completa de la red.

12 07/06/2005 12 UCLP User Controled Lightpath Provisioning. Sistema dise ñ ado para resolver la problem á tica del control/gesti ó n en las redes controladas por los usuarios. Concepto desarrollado por CANARIE. Actualmente existen 3 implementaciones: –Communication Reserach Centre (CRC) & Univesity of Ottawa (UofO). –University of Waterloo. –Universit é du Quebec a Montreal (UQAM). Fi2CAT colabora a trav é s del GCO (Grupo de Comunicaciones Ó pticas) de la UPC con el CRC y la UofO en la mejora de la primera versi ó n del software.

13 07/06/2005 13 UCLP v1.x: conceptos UCLP se basa en la abstracci ó n de los recursos de la red (fibras, interfaces de equipos) en forma de objetos (OON, Object Oriented Networking). Tecnolog í as heterog é neas del plano de transporte pueden ser gestionadas sin aumentar la complejidad del sistema. Los usuarios se pueden conectar entre s í directamente y establecer enlaces de ancho de banda garantizado. –Conexiones peer-to-peer sin la necesidad de un operador central. –El ancho de banda posibilita la aparici ó n de nuevas aplicaciones: grids, e-science, e-learning, e-health.

14 07/06/2005 14 Demostración de UCLPv1.4: VIOLA 2005 VLAN 608 Berlin, meeting venue i2Cat network Nortel OPTera Metro 5200 E W W E Spain, MediaCat ONS 15454 HD Server 192.168.35.9 HD Client 192.168.35.18 VLAN 608 NetherLight network

15 07/06/2005 15 UCLPv2 Sistema basado en SOA: Service Oriented Architecture. Los recursos de la red se modelan como servicios web. –SC-WS: Switch Communication Web Service. Servicio que representa un nodo de la red. –LP-WS: LightPath Web Service. Servicio que representa un lightpath (enlace entre dos nodos). Uso de tecnolog í as punteras en Grid y WS: –WSRF (Web Service Resource Framework) y Globus Toolkit 4 para modelar servicios con estado. –BPEL (Business Process Engineering Language) para realizar composici ó n de servicios web.

16 07/06/2005 16 UCLPv2: Arquitectura SC-WSSC-WSSC-WS ONS 15454 OPTera5200 OME 6500 LP-WS (stateful) LP-WS ( stateful ) UCLP APN-GUI Workflow engine (BPEL, SCUFL, cualquier lenguaje de composición de WS) Telescope-WS - Hubble Telescope UCLP PN-GUI BPEL composer, GridNexus, etc. Workflow Composer Invoca Crea LP-WS ( stateful )

17 07/06/2005 17 Conclusiones Nuevo modelo de red -> nuevo modelo de negocio: –La red pasa a ser un activo. –La red es gestionada por el propio usuario. Se retoma el modelo con el que se origin ó Internet. –Cliente/servidor -> peer-to-peer, posibilita la aparici ó n de nuevas aplicaciones desarrolladas por los usuarios (no la operadora). Los servicios web proporcionan un interfaz homog é nea que posibilita la creaci ó n de un plano de control universal.

18 07/06/2005 18 Muchas gracias Más información eduard.grasa@tsc.upc.edu IGC-2005 Eduard Grasa eduard.grasa@tsc.upc.edu Junio 2005 07/06/2005