RNP - Rede Nacional de Ensino e Pesquisa

english | español


 

 
P&D 
 

Redes híbridas


Histórico

Em 2000, começaram a ser vendidos os primeiros computadores pessoais com conexão de rede a 1 Gbps usando o padrão Gigabit Ethernet. Como conseqüência, a partir de 2001 a Surfnet , rede de ensino e pesquisa dos Países Baixos, começou a analisar o impacto nas redes causado por aplicações que demandariam grande largura de banda e que, portanto, causariam interferência ao tráfego de outras aplicações menos demandantes se todos compartilhassem a mesma redes IP. A Surfnet concluiu que estas aplicações que demandavam grande largura de banda deveriam ser atendidas de forma distinta, e passou a encaminhar seu tráfego por meio de circuitos (ópticos) fim a fim, separados da rede IP usada pelos demais usuários.

Com o uso de um destes circuitos, uma aplicação demandante passou então a contar com capacidade dedicada, ou seja, não precisava mais disputar com outras aplicações a capacidade de canais compartilhados. Isto, além de ser bom para a aplicação que demanda muita banda, é bom também para os demais usuários, que não ficam com sua rede IP congestionada pelas aplicações muito demandantes.

Nascia, desta forma, o conceito da rede híbrida, onde uma mesma infraestrutura de comunicação é usada simultaneamente para prestar serviço de pacotes IP e para circuitos fim-a-fim voltados à aplicações selecionadas. A Surfnet adotou esta arquitetura híbrida na sua rede Surfnet6, implantada em 2005.

A retirada das grandes aplicações permite reduzir o tamanho e complexidade, e até o número dos roteadores IP usados na montagem dos backbones das grandes redes. É freqüente o uso de circuitos entre os roteadores de borda das grandes redes para realizar o entroncamento entre elas, como hoje é o caso da RNP em algumas das suas conexões internacionais de alta capacidade.

O aprovisionamento de circuitos fim a fim em redes IP para facilitar e melhorar a troca de dados já é uma técnica que se difundiu depois da iniciativa holandesa, e foi usada pela primeira vez pela RNP experimentalmente em 2007, para uma transmissão de vídeo de boa qualidade entre Brasil e Espanha. A partir de 2008, a adoção pela RNP de uma arquitetura híbrida para sua próxima rede tornou-se um elemento central do projeto RedeH-Internet Avançada.

topo

RedeH-Internet Avançada

Depois da demonstração, em 2007, pelas redes Internet2 e ESnet dos EUA de um serviço experimental de aprovisionamento automático de circuitos fim a fim, a RNP deu início em 2008 ao projeto RedeH-Internet Avançada. O projeto realizou prospecção tecnológica que lançou as bases para a adoção de uma arquitetura híbrida na sexta geração da rede backone nacional, implantada em 2011.

Esta prospecção foi feita por quatro grupos de trabalho, que fizeram recomendações à RNP quanto às tecnologias e serviços que deverão ser adotados na nova rede para atender às demandas dos usuários.

O primeiro grupo foi responsável por descobrir as comunidades de usuários existentes e as demandas de suas aplicações para o uso de redes híbridas. O segundo grupo buscou a identificação de oportunidades de parceria com empresas (das áreas de tecnologia e telecomunicações ou não) que possuíam infraestrutura física, seja de cabeamento óptico, de dutos ou de postes/torres de transmissão, que pudesse ser usada para o lançamento de cabos ópticos.

Com base em estudos e experimentações, o terceiro grupo foi responsável por pesquisar soluções tecnológicas para evolução da rede, cobrindo temas como: tecnologias de transmissão, tecnologias de plano de controle (sinalização), gerência e operação da rede e serviços de redes. Por fim, o quarto grupo fez um levantamento que engloba não só as oportunidades de pesquisa e desenvolvimento de serviços de suporte a aplicações, como também as tecnologias disponíveis para suporte a esses serviços.

Uma rede experimental foi montada para viabilizar as pesquisas dos grupos de trabalho do projeto RedeH-Internet Avançada. Esta rede integra as instituições participantes do projeto utilizando pequenas redes de teste em cada uma delas, interconectadas usando as redes Ipê e do projeto Giga. Esta rede experimental foi batizada de rede Cipó, em alusão aos circuitos fim a fim que nela são implementados por meio de uma estrutura sobreposta à rede Ipê atual, assemelhando-se aos cipós que se estendem pelos galhos das árvores.

Além dos profissionais da RNP, participam do RedeH-Internet Avançada pesquisadores do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), em Campinas; da Universidade de São Paulo (USP); da Universidade Salvador (Unifacs), da Universidade Estadual do Ceará (Uece) e das universidades federais do Estado do Rio de Janeiro (Unirio); do Pará (UFPA); do Espírito Santo (Ufes); Fluminense (UFF); do Rio de Janeiro (UFRJ); de Santa Catarina (UFSC); e do Rio Grande do Sul (UFRGS).

A partir dos estudos do projeto RedeH-Internet Avançada , a RNP iniciou a implantação do Serviço Experimental de Circuitos Aprovisionados Dinamicamente (SE- Cipó), que começou a operar em 2011.

topo

Se-Cipó

Em 2011 a RNP iniciou a operação do Serviço Experimental de Circuitos Aprovisionados Dinamicamente (SE- Cipó). O objetivo é possibilitar que circuitos fim a fim (ou lightpaths), sejam aprovisionados na rede Ipê sob demanda de maneira automática, em substituição ao tradicional aprovisionamento manual, uma atividade lenta, trabalhosa e sujeita a erros. A ideia é que esses circuitos possam ser facilmente agendados pelos usuários por meio de uma interface web.

Entre as aplicações beneficiadas pelo aprovisionamento dinâmico de circuitos estão aquelas que requerem qualidade de serviço na forma de prioridade de tráfego de dados e as que precisam de grande largura de banda, como ocorre em aplicações “intensivas em dados” das áreas de meteorologia e física de altas energias experimental, por exemplo.

A expectativa é que serviço de aprovisionamento dinâmico de circuito desenvolvido pelo SE-Cipó esteja disponível para todos os usuários da RNP até 2012 . A partir disto, a RNP terá uma arquitetura híbrida, onde uma mesma infraestrutura de comunicação é usada simultaneamente para prestar serviço de roteamento de pacotes IP, e adicionalmente, o aprovisionamento de circuitos fim-a-fim para aplicações selecionadas. O SE-Cipó prevê interoperabilidade com o serviços correspondentes de parceirosinternacionais.

Na 11ª edição do Global LambdaGrid Workshop (GLIF2011), realizado no Rio de Janeiro em setembro de 2011, foi demonstrada a interoperação entre o SE-Cipó e o ION, serviço semelhante da rede norte-americana Internet2, no contexto do projeto DYNES , dentro do programa Internet Research Networks Connections (IRNC) da National Science Foundation dos EUA, a partir de 2010.

topo

GLIF

A RNP integra desde 2008 a Global Lambda Integrated Facility (GLIF), uma colaboração internacional entre redes de ensino e pesquisa, que compartilham recursos de transmissão e comutação ópticas, para desenvolver e demonstrar o encaminhamento de tráfego por meio de circuitos virtuais fim a fim, ou lightpaths. A criação da GLIF em 2003 foi a extensão internacional dos conceitos de rede híbrida e circuitos fim a fim, lançados pouco antes pelos holandeses da Surfnet., possibilitando interconectar redes híbridas em diferentes países, e a construção de circuitos com as pontas em países distintos.

Por meio de uma colaboração de redes acadêmicas, universidades e instituições de pesquisa, a GLIF fornece um laboratório global que facilita o desenvolvimento de middleware e aplicações avançados, e facilita o uso de sistemas distribuídos. Também é um foro para estabelecer contatos, trocar informações e experiências, e resolver problemas técnicos. Os participantes da GLIF trabalham para a harmonização de políticas e serviços para que as instituições se comuniquem facilmente entre si usando conexões de alta capacidade.

As redes que integram a GLIF são interligadas por centrais de comutação de circuitos chamadas GLIF Open Lightpath Exchanges (GOLEs). A RNP e a Rede Acadêmica de São Paulo (ANSP) operam conjuntamente um desses GOLEs, o SouthernLight (SOL), localizado em São Paulo. No momento, o SOL se liga ao resto da GLIF por meio da conexão de 20 Gbps entre São Paulo e Miami, mantida pela RNP e pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) , e que integra e e tem apoio financeiro parcial do projeto Americas Light (AmLight) da NSF (EUA).

Em setembro de 2011 a RNP organizaou a 11ª edição do Global Lambdagrid Workshop , evento anual da GLIF que pela primeira vez foi realizado na América Latina, no Museu de Arte Moderna do Rio de Janeiro. Além das reuniões dos grupos de trabalho técnicos, de governança e de aplicações da GLIF, o evento conta com demonstrações de demonstrações de aprovisionamento dinâmico de lightpaths entre o Brasil e universidades nos EUA, feitas pela RNP em parceria com a rede norte-americana Internet2.

topo