RNP Evaluation of Alternative Implementations for Dynamic Circuits

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1 RNP Evaluation of Alternative Implementations for Dynamic Circuits Winter 2011 Joint Techs Sidney Lucena

2 Topics RNP Organization Mission and funding, RNP backbone, International connectivity, What RNP does The Future RNP Programme Goals, Groups, Participants The Cipó Testbed Overlay infrastructure, End point equipments, Domains Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Case studies, Evaluation criteria, Results Future Plans for 2011

3 RNP Organization Mission and funding Rede Ipê the RNP backbone International connectivity GLIF links in Brazil What RNP does

4 RNP Organization RNP The Brazilian NREN RNP: Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Funded by brazilian government Ministry of Education, Ministry of Science and Technology and Ministry of Culture Ministry of Health joining the programme (near future) Mission: Promoting the innovative use of advanced networks in Brazil First network in Brazil for access to the Internet Free Internet access to more than 600 institutions Mostly federal universities and research centers + 1M users

5 RNP Organization RNP backbone ( ) Called Rede Ipê, or Ipê network 27 PoPs: 4 PoPs at 10 Gbps 6 PoPs at 2.5 Gbps 1 PoP at 622 Mbps 1 PoP at 257 Mbps 6 PoPs at 155 Mbps 4 PoPs at 34 Mbps 1 PoP at 20 Mbps 1 PoP at 10 Mbps 2 PoPs with sattelite links at 6 Mbps

6 RNP Organization RNP backbone (2011) Upgrade in course: 15 PoPs at 10 Gbps 9 PoPs at 3 Gbps 1 PoP at 200 Mbps 2 PoPs at 20 Mbps Routed IP and e2e circuit hybrid architecture Juniper MX480 routers IP over DWDM

7 Rede Ipê International Connectivity 20 Gbps to AMPATH 5G protected 5G + 10G unprotected Shared between ANSP/CLARA/RNP 1.45 Gbps

8 RNP Organization RNP does: IPv6, Multicast, QoS and some layer 2 services R&D in partnership with universities and research centers Promotes MAN consortiums in state capitals + Brasília (Brazil s capital) and other cities Technical qualification (training) in five areas: Network administration, Security, Linux, IT governance and Communication medias (VoIP and Videoconference) CSIRT, called CAIS Several network services: VoD, Web conference, IP telephony, distance learning Federation, PKI, PerfSonar, etc

9 The Future RNP Programme Goals Working groups Participants The Cipó testbed

10 The Future RNP Programme The Future RNP programme was created in 2009 with the following objectives: The study of new architectures and solutions for the next generation of the RNP backbone Meet users needs, specially those who demand more bandwidth Investigate available fiber infrastrucuture in Brazil to be used in the new backbone The primary goal is to build an infrasctructure that copes: Traditional IP network e2e circuit provisioning Testbed facilities

11 The Future RNP Programme Prof. Michael Stanton (RNP) leads the initiative Action plan involved 4 study groups: 1. User communities and demanding applications 2. Infrastructure (later associated with group 3) 3. Network architecture and technologies 4. Suport for user applications Call for participation in WGs related to study group 3, starting at WGs were created Participants from academy and research centers in Brazil

12 The Future RNP Programme WGs of study group 3 (focus on DCN solutions): Dynamic circuit provisioning technologies evaluation for hybrid networks (Autobahn 2.0.2, OSCARS/Dragon 0.5.3) Fault recovery in GMPLS-controlled circuits Circuit monitoring (PerfSonar) and traffic engineering Hybrid network management and interactions with users Overlay network for testing Cipó network Operates over Ipê backbone + GIGA experimental layer 2 network End points placed in participating research labs: UFRJ, UFPA, UFES, USP, UNIFACS, UFF, UFSC, UFRGS, UNIRIO and CPqD Final recommendations for RNP (end of 2010)

13 The Cipó Testbed

14 The Cipó Testbed General picture: Backbone RNP PoP A PoP B Campus A Campus B Campus C Rede A Instituição A Pesquisador A Pesquisador B Pesquisador C Pesquisador D Pesquisador E

15 The Cipó Testbed Cipó network architecture: Tagged VLANs to emulate links between peers Provisioned circuits inside emulated links represented by tunneled VLANs using QinQ (double tagging, 802.3ad) Specific tunneled VLANs used for control plane and monitoring Virtual links at GIGA network: Represented by double-tagged VLANs (VMANs) at Extreme BD switches Virtual links at Ipê network (RNP s backbone): Draft-martini pseudowires using LDP sinalization First approach used a single VPLS domain In fact, no LSPs dynamically created through Ipê network yet

16 The Cipó Testbed Cipó network overview (GIGA network details):

17 The Cipó Testbed Cipó network overview (Ipê network details):

18 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Case studies Evaluation criteria Results

19 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Software evaluation based on implemented domains in Cipó network Interdomain communication using same software solution in both domains (Autobahn or Oscars) Intradomain solution using Dragon (in case of Oscars) or custom implementation for Autobahn (Technology Proxies) Dragon ported to Extreme summit X450e and Cisco Catalyst 3560e GIGA IPÊ

20 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Case studies: A. Circuit provisioning, fault tolerance and security issues B. GUI, API, visualization, management and profile features C. Deployment needs (SW instalation) and maintenance For each case, several itens evaluated for comparison Mostly based in practical evaluation, some based on documentation Methodology: Definition of a list of itens to be evaluated Definition of values and weights for each item Final grade of each solution for comparison

21 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Comparison table (part 1 of 3): Critério Pesos OSCARS/DRAGON AutoBahn % Global 6,98 4,46 Facilidade de implantação 2.00% % 5,08 10,00 Tempo de instalação (h) 50.00% Bootstrapping (h) 10 8 Nro de máquinas (unidades) 50.00% 4 1 Facilidade de manutenção 7.00% % 8,00 10,00 Tempo entre intervenções (h) 80.00% Tempo de cada intervenção (h) 20.00% API de programação 5.00% % 8,00 5,50 Disponibilidade (s/n) * Sim Sim Protocolo seguro (s/n) 25.00% Sim Não Tipo de cliente (0, 1, 2, 3) 25.00% 3 - Ambos 3 - Ambos Linguagens de programação 0.00% Sim Não Facilidade de uso (1-5) 30.00% 5 - Muito Fácil 5 - Muito Fácil Interoperabilidade (s/n) 20.00% Não Não Consistência e TF 10.00% % 8,60 6,74 Consistência da visão (1-5) 30.00% Pouco consistente Notificações (0-5) 7.00% 1 - Pouco expressivas 1 - Rudimentar Reação automática (0-5) 3.00% 1 - Baixa 0 - Inexistente Tempo entre falhas (h) 40.00% 1 1 Tempo de recuperação (h) 20.00% 1 1

22 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Comparison table (part 2 of 3): Critério Pesos OSCARS/DRAGON AutoBahn % Global 6,98 4,46 Segurança 15.00% % 4,00 0,00 Autenticação dos nós (s/n) 20.00% Não Não Confidencialidade do tráfego (s/n) 20.00% Não Não Controle de acesso (s/n) 20.00% Sim Não Autenticação interdomínio (s/n) 10.00% Sim Não Confidencialidade interdomínio (s/n) 10.00% Não Não Controle de acesso interdomínio (s/n) 10.00% Sim Não Resiliência (s/n) 10.00% Não Não GUI 15.00% % 8,80 5,20 Facilidade de uso (1-5) 60.00% Intermediário Flexibilidade (1-5) 40.00% 5 - Muito flexível 2 Visualizações 7.00% % 3,40 2,00 Sofisticação (1-5) 70.00% Rudimentar Insights (1-5) 20.00% 1 - Baixo potencial 1 - Baixo potencial Riqueza (0-5) 10.00% 1 - Baixa interatividade 1 - Baixa interatividade Alocação de Circuitos 20.00% % 6,90 7,10 Nível de automação (0-5) 30.00% 4 4 Intervenção manual (0-5) 25.00% 3 - Intermediária 3 - Intermediária Agendamentos (0-5) 25.00% 4 4 Consistência das agendas (1-5) 10.00% 3 - Intermediária 3 - Intermediária Monitoração (0-5) 10.00% Intermediária

23 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Comparison table (part 3 of 3): Critério Pesos OSCARS/DRAGON AutoBahn % Global 6,98 4,46 Perfis de usuários 10.00% % 10,00 0,00 Possui suporte (s/n) 40.00% Sim Não Alteração de direitos (s/n) 35.00% Sim Não Criar novos perfis (s/n) 25.00% Sim Não Interações entre usuários 3.00% % 0,00 0,00 Sistema "consciente" (s/n) * Não Não Tipo de suporte % HardCoded HardCoded Suporte a políticas 2.00% % 6,80 1,20 Nível de suporte (0-5) 40.00% Inexistente Facilidade de uso (1-5) 40.00% 3 Intermediário 1 - Muito Difícil Expressividade (1-5) 20.00% 3 Intermediário 1 - Pouco expressivas Popularidade e base de usuários 4.00% % 9,70 6,20 Popularidade (1-5) 15.00% Intermediário Número de usuários 13.00% 1 1 Fóruns de discussão (s/n) 17.00% Sim Não Documentação pública (s/n) 20.00% Sim Sim Código aberto (s/n) 20.00% Sim Sim Wiki (s/n) 15.00% Sim Não

24 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions Final result: Based in the applied methodology, Oscars/Dragon was considered the one that better accomplishes RNP needs Adoption by Internet2 and ESnet and similarities with Ipê network (all 3 use Juniper routers) were also an important reference But needs a front-end application to accomplish specific aspects of RNP policies Profile issues, language, etc Candidate software to be used as front-end: QAME (formerly used for QoS management) Open-source, developed at Brazil (UFRGS) Already integrated with Oscars, also tested with Autobahn

25 Evaluation of Dynamic Circuit Provisioning Solutions QAME as front-end application: Tested with OSCARS and AutoBahn QAME QAME IDC IDC

26 Future Plans for 2011 Pre-production deployment at IPÊ network Open-source front-end application for circuit provisioning and management

27 Future Plans for 2011 Pre-production deployment of RNP s DCN: One domain for RNP s backbone (Ipê network) Client side may have its own domain Or a static circuit to RNP PoP Clients connected through regional MAN probably under a single domain OSCARS speaking directly with RNP routers Use of virtual router features of Juniper MX QAME as front-end (same way as ION) Definition of RNP policies according to user needs Implementation at QAME Integration of monitoring tools Federated authentication Open for collaboration

28 Thank you! Questions? Sidney Lucena Iara Machado Yellow Ipê

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