Stato Progetto GARR-X M.Carboni & C.Battista INFN-CCR:

Agenda  Linee guida (scelta tecnologica)  Tecnologie trasmissive  L’architettura di rete  Tecnologie e Modello di accesso  Tecnologie di trasporto sul backbone  Aggiornamento connettivita’ sedi INFN  Trieste, Perugia, LNGS (backup), Pavia  Messina, Presidenza

Agenda  Linee guida (scelta tecnologica)  Tecnologie trasmissive  L’architettura di rete  Tecnologie e Modello di accesso  Tecnologie di trasporto sul backbone  Aggiornamento connettivita’ sedi INFN  Trieste, Perugia, LNGS (backup), Pavia  Messina, Presidenza

Linee guida  Fibra ottica “ovunque”  Gestione della trasmissione dati (BB+accesso)  Multiplazione di lambda sul BB con meccanismi di instradamento “intelligenti”  Ethernet nell’accesso  Enhanced SDH:  Ethernet over SDH (min. 100Mbps)  WDM:  Ethernet (min 1Gbps)  Fiber Channel/Ficon (SAN) (max 130 km)  Ridurre il numero di router  Ethernet sull’accesso massimizza l’utilizzo di ogni singolo router e ne riduce il costo  Rapidita’ nell’erogazione di nuovi servizi  Semplificazione gestionale  Omogeneizzazione della piattaforma hw/sw

Tecnologie trasmissive  Principi tecnologici DWDM  Attenuazione  Amplificazione  OSNR (Optical Signal Noise Ratio)  FEC (Forward Error Correction)  Dispersione Cromatica Chromatic Dispersion

Optical Spectrum Visible  Light Ultraviolet (UV) Visible Infrared (IR)  Communication wavelengths 850 nm Multimode 1310 nm Singlemode 1550 nm DWDM & CWDM Low-loss wavelengths  Specialty wavelengths 980, 1480, 1625 nm (eg. Pump Lasers) λ C =ƒ x λ Wavelength: λ (Nanometers) Frequency: ƒ (Terahertz) C =ƒ x λ Wavelength: λ (Nanometers) Frequency: ƒ (Terahertz) 850 nm 980 nm 1,310 nm 1,480 nm 1,550 nm 1,625 nm

Fiber Attenuation varies with wavelength

DWDM ha capacita’ maggiore dei sistemi basati su CWDM Dense-WDM E’ ottimizzato per Ampiezza di Banda Distanza Coarse-WDM E’ ottimizzato per Costo piu’ basso distanze metropolitane

 I fattori limitanti alla trasmissione ottica sono:  l’attenuazione del segnale  il rumore generato in ogni stadio di amplificazione Attenuazione media f.o. (Banda C): 0.25 dB/km Es. Ottiche “tradizionali” con 37dB di potenza trasmessa consento di raggiungere una distanza massima di circa 150km Limitazioni nella trasmissione in Banda-C Optical Line Amplifiers (OLA) consentono di raggiungere distanze maggiori ma introducon Rumore (inject noise). OSNR limita la distanza massima raggiungibile.        

Dispersion Compensation Units (DCUs) Dispersion = Temporal Spreading Transmitted Data Waveform Waveform After 1000 Km Higher bit rate signals have less tolerance to CD because bit-times are shorter

Componeneti dei sistemi DWDM OADM OA OADM Transponder Mux Amplifier DCU Demux

Trasporto DWDM e interfacce utente  Data  GE, 10GE LAN & WAN PHY and 40Gbit/s  STM-1, STM-4, STM-16, STM-64 & STM-256 POS  Storage  Fibre Channel (1, 2, 4 and 10 Gbps)  FICON (1, 2 & 4 Gbps)  ESCON  Video  SDI, DV6000, HDTV  TDM  STM-1, STM-4, STM-16 & STM-64  ADM integrato in una Blade  Connessioni native  Multi-rate Transponders supportano ogni apparato  Ottiche DWDM lato Client connesse direttamente OADM Trasponder Single Client ITU λ “Grey” interfaces “Coloured” interfaces Multiple Clients ITU λ

Lambda Point-to-Point (via Operatore) Sede ASede BPOP-Op.APOP-Op.B 10GbpsN*10Gbps10GbpsM*10Gbps 10Gbps M ≥ 8 * 10Gbps M*10Gbps ~ 10 Km~ 500 Km ~ 10 Km Rigenerazione segnale Rigenerazione N ≤ 4 * 10Gbps N*10Gbps ODF Optical Distribution Frame

Circuiti SDH Point-to-Point (via Operatore)  … costi di rete a carico dell’utente  … uso della banda non ottimizzato  … scarsa flessibilita’ nel modello di accesso Side ASide BOp.Lato AOp.Lato B ~ 10 Km~ 500 Km ~ 10 Km 155Mbps622Mbps 2.5Gbps 622Mbps 155Mbps Dominio dell’operatore APM Dominio GARR

Circuiti SDH Point-to-Point (via GARR-X) 155Mbps622Mbps 155Mbps Sede A Sede UtenteXPOP-1XPOP-2 Rigenerazione segnale M*10Gbps XPOP-3 Sede C Sede Utente Sede A Sede D

Disegno architetturale

Infrastruttura Ottica GARR

GARR-X: infrastruttura gerarchica a tre livelli = X-POP di 1° strato X-POP di 1° strato = X-POP di 2 ° strato = X-POP di 3° strato Legenda X-POP di 2 o strato X-POP di 3 o strato Stima  User connessi al X-POP di 1°strato: 106  User connessi al X-POP di 2°strato: 111  User connessi al X-POP di 3°strato: 100  User non raggiunti in fibra: 300

GARR-X: Layer X-POP di 1° strato X-POP di 2 o strato User Layer X-POP 3°strato X-POP 2°strato X-POP 1°strato = User Site X-POP di 3 o strato User Site

GARR-X: numerosita’ X-POP RM2 TO1 PI1 FI1 BO1 PD1 BA1 NA1 CT1 FRA MI3 ME PA MT LE PZ AN VE CB CO CS TN CAAQ SS Fibre Based Core backbone GEANT2 LHC-cern-tier0 DEISA EVN FE PV SA FG GE PG MI1  X-POP di 1°strato: 6  X-POP di 2°strato: 10  X-POP di 3°strato: 21 BO2 RM1 TS1 GEANT2/3 MI2 UD

GARR-X: connessioni degli utilizzatori  Utilizzatori collegati alla rete GARR-X in tre modalità:  Utilizzatori collegati in fibra ottica agli X-POP (1°,2°,3° strato)  Utilizzatori collegati alla rete GARR-X mediante circuiti forniti da operatori e consegnati in X-POP di 1°strato  Utilizzatori a bassa velocita’ Rete Operatore 1 Operatore 2 Operatore 3 Consegna delle connessioni su due X-POP diversi Siti di utilizzatori raggiunti in f.o. Siti di utilizzatori NON raggiungibili in f.o.

Ipotesi di interconnessione in f.o tra gli X-POP di 1°strato (1/3) MI2 MI1 RM1RM2 Coppia di fibre ottiche G.655 Legenda n.coppie f.o.: 6 BO2BO1

Ipotesi d’interconnessione degli X-POP di 1°strato (2/3) RM2 MI2 MI1 BO1 RM1 BO2 Fault

Ipotesi di interconnessione in f.o tra gli X-POP di 1°strato (1/4) MI2 MI1 BO2BO1 RM1RM2 Coppia di fibre ottiche G.655 Legenda n.coppie f.o.: 9

Ipotesi d’interconnessione degli X-POP di 1°strato (2/4) RM2 MI2 BO2 MI1 BO1 RM1

Criteri di utilizzo dei cammini ottici  Obiettivi:  Minizzare il numero degli HOP  tra due X-POP:  Il cammino avviene minimizzando il numero di salti tra i due piani  Minimizzare il costo globale in termini:  Porte, interfacce, saturazione  Es.1 X-POP appartenenti allo stesso piano  A: in condizioni di funzionamento ordinario i cammini giacciono sullo stesso piano  B: in caso di guasto i cammini possono attraversare l’altro piano  Es.2 X-POP su piani differenti  A: In condizioni di funzionamento ordinario si ha un solo salto tra piani.  B: in caso di guasto si possono avere salti multipli  Nel peggiore dei casi in cui si ha un guasto in rete si hanno al massimo due cambiamenti di piano.

GARR-X: interconnessione in f.o tra gli X-POP di 1°strato RM2 MI2 BO2 MI1 BO1 RM1 Ipotesi d’interconnessione degli X-POP di 1°strato (3/4)

RM2 MI2 BO2 GARR-X: interconnessione in f.o tra gli X-POP di 1°strato MI1 BO1 RM1 Ipotesi d’interconnessione degli X-POP di 1°strato (4/4) Fault

Modello di accesso

Tipologia dei circuiti di Accesso (cont.) GARR-G GARR-X SDH Eth DarkFibre Protetta (APS) C C DarkFibre Rame/Fibra C C Dominio Operatore APM NOC GARR-G RU SDH Eth Fibra Nuda Protetta (APS) Eth Fibra Nuda RU Rame/Fibra Eth Dominio infrastruttura GARR-X (NOC) APM WDM FC Fibra Nuda FC WDM RU SAN GARR-X

PRODOTTI CIENA NORTEL Network Corp CISCO INFINERA MRV Communications Inc Glimmerglass Alcatel/Lucent ADVA Optical Networking costruttoreSymbol-stock CIEN (nasdaq) CSCO (nasdaq) NT.TO (toronto) ADVOF.PK (?) MRVC (nasdaq) ALU (NYSE) N/A Web Site Headquarters NYSENew York Stock Exchange

Stima dei tempi e delle macro-attivita’ 50  Collezionamento dei requisiti degli utilizzatori  Topologia del backbone………………....  Studio dell’architettura di GARR-X……………...  Gerachia degli X-POP……………………. 45  Studio della tecnologia ottica………………… DAYS  TOTALE progetto:………………………………..  Scrittura capitolati …….…………………………..  Valutazione delle tecnologie (vendor interview)  Tecnologia di accesso…………….…….  Tecnologia di backbone…………………..  DWDM metro………………………….  Aggregazione Ethernet………………  Aggregazione SDH (gfp,vcat,lcas….  DWDM long haul……………………....  infrastruttura fisica interubana e metropolitana….  apparati trasmissivi e d’accesso…………  circuiti d’operatore………………….………  outsourcing gestione trasmissione….… /7/071/12/07 9/3/07 30

Agenda  Linee guida (scelta tecnologica)  Tecnologie trasmissive  L’architettura di rete  Tecnologie e Modello di accesso  Tecnologie di trasporto sul backbone  Aggiornamento connettivita’ sedi INFN  Messina, Presidenza  Trieste, Perugia, LNGS (backup), Pavia

Ultime attivazioni  INFN-Messina  Upgrade da 2M  4M  INFN-Presidenza  Attivato 100M FE, resta 2M Backup

LNGS  Backup 2M  Fattibilita’ TI in fase di completamento  Mancano i tempi di consegna  Manca fibra nel cavedio del tunnel (lato Teramo)  Installare ADM  Ipotesi di U.T. 35, €  Canone Annuo 35, €  Offerta TI arriva la prox settimana  Ordine previsto entro

Perugia  Telecom Italia  INFN  100M FE realizzato su Lambda ring 622M  Ordine per Perugia emesso  Tempo di realizzazione 120gg

Trieste (in attesa della MAN)  Fattibilita’ Telecom Italia  Fibra INFN-Padriciano  POP Trieste-Valerio (Uni.Trieste)  Fibra POP Trieste-Valerio  POP TS (TI)  Collegamento 1GE vs Juniper M20  In attesa formalizzazione dell’offerta (1y) prox settimana  Tempi di realizzazione < 60gg Padova Milano 155M su f.o. POP TS (c/o TI) POP TS1 (valerio) 1GE su f.o. 155M 2.5G INFN Padriciano

PAVIA  In attesa fattibilita’ Fastweb per upgrade del collegamento Pavia – Milano_Colombo  Opz.1: raddoppio del 155M  Collegamento dedicato INFN a 155M ATM  Opz.2: upgrade ad 1G(ethernet)  Collegamento INFN 1G(ethernet) (con banda ridotta)  Risposta entro 10gg.