Evoluções na arquitetura para suporte a 100Gbps e outras atualizações LARC-USP

Documentos relacionados
Testbed para experimentação em computação em nuvem: Projeto CloudLab-BR

Caso de uso Science DMZ: Processamento de Alto Desempenho Expresso (Padex) Iara Machado Alex Moura. RNP Rede Nacional de Ensino e Pesquisa

Minicurso DMZ Científica RSA5 LARC - PCS EPUSP

Science DMZ: Experiências no desenvolvimento e implantação do modelo de DMZ Científica!

Sob medida para seu sistema de segurança!

Serviço MonIPE. Rede Nacional de Ensino e Pesquisa

Sob medida para seu sistema de segurança!

Sob medida para seu sistema de segurança!

PROJETO LÓGICO DE REDE

Sob medida para seu sistema de segurança!

Nuvem Computacional da UFABC

SDN-IPS - Uma solução para contenção de ataques cibernéticos usando SDN/OpenFlow

FACULDADE DE TECNOLOGIA SENAC-DF PROJETO INTERDISCIPLINAR II ESPECIFICAÇÃO DE HARDWARE

PROPOSTA COMERCIAL Produto: Servidores Dedicados Gerenciados

SeTIC - Infraestrutura e Serviços e Sistemas de TIC. Visão Geral. Julho/2017. Visão Geral

FIBRE Future Internet BRazilian Environment for experimentation:

PLANO DE CONTINGÊNCIA. Coordenação de Tecnologia da Informação - Exercício 2019

Arquitetura e Organização de Computadores

Guia DMZ Científica. 1ª Edição

PROPOSTA COMERCIAL Produto: Servidores Gerenciados

PADEX - Plataforma de Alto Desempenho EXpresso

Tópicos Especiais em Redes de Telecomunicações

Grupo de Banco de Dados IBILCE/UNESP Infraestrutura de Tecnologia. Padrão e requisitos mínimos

Nuvem e Virtualização Redes Programáveis

Laboratório Virtual para Práticas de Redes e Segurança: estudo de caso do PoP-BA/UFBA com FIBRE

Backup e Restauração Banco de Dados. Evandro Deliberal

Plano Anual de Aplicação da Reserva Técnica para Conectividade à Rede ANSP. Redes definidas por software e ampliação da conectividade para 10 Gbps

WHITE PAPER SanDisk DAS Cache: desempenho de OLTP

Melhore o rendimento e o tempo de teste do seu sistema com a tecnologia PXI Express

Requisitos de Infraestrutura. Omnilink (Omnidual e Omniturbo)

Meraki Folheto de solução 2017

Codeboys Ltda. Garçom de Bolso Especificação Complementar. Versão 1.2

Requisitos do Sistema

Requisitos do Sistema

Circuitos Q-IN-Q: Aproximando a rede multi-campi no contexto metropolitano

MEU SISTEMA ESTÁ LENTO! ENTENDA AS POSSÍVEIS CAUSAS DESTE PROBLEMA

EMC SYMMETRIX VMAX 10K

Estudos. Características de LANS SO de Rede HW adequado. Segurança. Ativos Passivos. Protocolos Serviços SW HW

CST Redes de Computadores. Comunicação de Dados 2. Aula 13 Planejamento de Redes. Prof. Jéferson Mendonça de Limas

Supercomputador Pleiades

PORTFÓLIO DE PROJETOS PARA REDE DE DADOS UEG

Estimativa. Unioeste 50335/2017 Cod. Fornecedor Classificação Vlr.Un. Total. Setor Processo Item edital

Pré-requisitos para Instalação Física e Lógica do Sisloc

Caracterização de Sistemas Distribuídos

AULA 2. Prof.: Jadiel Mestre. Introdução à Informática. Introdução à Informática Componentes de um Sistema de Informação

TABELA DA FAMÍLIA DA HITACHI VIRTUAL STORAGE PLATFORM. Hitachi Virtual G SFF 720 LFF 720 SSD 720 FMD

Capítulo 13: Sistemas de E/S. Operating System Concepts with Java 7th Edition, Nov 15, 2006

CURSO DE TÉCNICO EM TELECOM DISCIPLINA: INFORMÁTICA APLICADA

Proposta Comercial. Produto: Servidores Dedicados

Projeto Top-Down de Redes. Projeto da Topologia da Rede

Rede IP do Projeto GIGA

Dispositivos da rede sem fio

Plataforma convergente para sistema de telefonia

ANEXO VII Perfil para futuros concursos de TI da UNIFESP

Disciplina: Redes de Computadores I (R1)

Noções sobre Redes de Computadores. Aula 16/06 Secretariado Executivo

HYPERCONVERGENCE STORAGE & SERVER

UMG SERVER MODULAR PRO

Introdução à Informática

Redes de Comunicação de Dados

Tópicos da aula. Histórico e Evolução dos Computadores. Noções Básicas de Arquitetura de Computadores

Uma conversa que não pára: o Pinguim, o Morcego e o Elefante

Central de Comunicações Unificadas Servidor: Com processador para embarcar qualquer

Mariana Abrantes Giannotti RG: CPF: Projeto: GRAVITAS

McAfee Network Security Platform

Conceitos Básicos de Planejamento

CFTV Digital. CFTV Digital. Componentes Básicos de um Sistema de CFTV. Endereço IP.

São Paulo Research and Analysis Center

Arquitetura de Computadores. Infraestrutura de TI: Hardware

Campus Capivari Análise e Desenvolvimento de Sistemas (ADS) Prof. André Luís Belini /

Apresentação da ATA de Registro de Preços da Solução Hiperconvergente Nutanix para o Sistema S

Interconexão de redes locais. Repetidores. Hubs. Existência de diferentes padrões de rede

Central de comunicações unificadas plataforma ou aplicação. Aplicações customizadas com interfaces de telefonia Gateway: SIP para interface E1

Introdução aos Sistemas Distribuídos

Monitoração de Tráfego Par-a-Par em Tempo Real

Servidores. Um Servidor, em redes de computadores, nada mais é que um host da rede capaz de oferecer um determinado serviço a outros hosts da redes.

A SOLUS... SOLUS Tecnologia é uma empresa especializada em analisar e definir as melhores soluções do mercado para sua empresa. Nosso foco é sugerir

CST em Redes de Computadores

Redes de Computadores

Seequent Central 2.2 NOTAS DE LANÇAMENTO. Seequent Limited Snippet_312BDBF20.idms

ANEXO TÉCNICO REQUERIMENTOS DE INFRAESTRUTURA BEMATECH GEMCO MATRIZ

Sistemas Operacionais e Introdução à Programação. Módulo 1 Sistemas Operacionais

Redes X.25. Prof. Monteiro, Emiliano S. - Monteiro, Emiliano S.

Infraestrutura e Componentes de Redes de Dados. Dejair P. F. da Silva

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo IFSP Câmpus Presidente Epitácio SP Melissa Bonfim Alcantud

Instalação de PABX IP E1/T1 em um único equipamento

Prof. Ravel Silva ( SIMULADO 01 - PERITO PF QUESTÕES

Principais vantagens

Processo Módulo M NPS

Conheça nossa solução Corporativa de Backup e Armazenamento

Oracle Database Appliance X6-2 Panorama geral

Requisitos do Sistema

Entrada/Saída. Capítulo 5. Sistemas Operacionais João Bosco Junior -

PROCESSO SELETIVO EDITAL 001/2017

FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

Principais Características Aplicações Típicas

Transcrição:

Fernando Frota Redigolo Universidade de São Paulo LARC-USP

Projeto Science DMZ ( 2013 - Atual ) Investigação e Apoio para implantação de infraestrutura de rede especializada para aplicações científicas DMZs Científicas Conectividade / Segurança / Monitoramento diferenciados Principal Aplicação: Transferência de arquivos grandes, na ordem de GBs e TBs. Implementada em 9 Instituições: USP, RNP, CPTEC/INPE CBPF, UFRJ, IFPE, UFPE LNLS, LNCC (PADEX) Science DMZ DTN perfsonar Switch c/ Deep-Buffer Laboratórios Científico Rede Acadêmica Regional 2 Rede de Produção Campus

Cenários identificados para evolução do Projeto Cenário 1: Demandas Científicas >>> Banda da Instituição Transferência Disco-a-Disco para 100 Gbps Cenário 2: Interligação em Rede de Equipamentos Científicos Especializado Mini-Science DMZ Cenário 3: Science DMZ sob Demanda Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) 3

Cenários identificados para evolução do Projeto Cenário 1: Demandas Científicas >>> Banda da Instituição Transferência Disco-a-Disco para 100 Gbps Cenário 2: Interligação em Rede de Equipamentos Científicos Especializado Mini-Science DMZ Cenário 3: Science DMZ sob Demanda Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) 4

Data Transfer Node (DTN) p/ 10 Gbps (Valores Nominais) 6/12 Gbps por disco (SATA/SAS) x8 v.3: 63 Gbps n x Discos SATA/SAS (RAID-0) Disco Linha Enterprise (*) * Linha Seagate 05/2017 ** Single Port SAS Max Sustentável Por disco (Gbps) HDD 7.2K rpm 2.0 5+ HDD 10K rpm 2.4 5+ HDD 15K rpm 2.4 5+ SSD SATA 4.5 / 4.0 (R/W) 3+ SSD SAS (**) 8.8 / 6.8 (R/W) 2+ Discos Necessários (RAID-0) x8 v.3: 63 Gbps 5

DTN p/ 100 Gbps Principais Limitações (Valores Nominais) 6/12 Gbps por disco (SATA/SAS) x8 v.3: 63 Gbps n x Discos SATA/SAS (RAID-0) Disco Linha Enterprise (*) Max Sustentável Por disco (Gbps) HDD 7.2K rpm 2.0 50+ HDD 10K rpm 2.4 42+ HDD 15K rpm 2.4 42+ SSD SATA 4.5 / 4.0 (R/W) 25+ SSD SAS (**) 8.8 / 6.8 (R/W) 15+ * Linha Seagate 05/2017 ** Single Port SAS Discos Necessários (RAID-0) PCI Express x8 v.3: 63 Gbps 6

DTN 100 Gbps Discos NVME SSD (Solid State Disks) sobre PCI Express (x4 v3) Menor Latência / Maior paralelismo no acesso aos dados 7

DTN 100 Gbps Discos e Rede (Valores Nominais) PCI Express x4 v3: 32 Gbps / disco Disco Linha Enterprise Max Sustentável Por disco (Gbps) Discos (RAID-0) SSD SATA (*) 4.5 / 4.0 (R/W) 25+ SSD SAS (*) 8.8 / 6.8 (R/W) 15+ x16 v.3: 128 Gbps x16 v.4: 256 Gbps SSD NVME (**) 22.4 / 15,2 (R/W) 7+ 5+ Discos NVME (RAID-0) * Linha Seagate 05/2017, Single Port SAS ** Linha Intel P3700 05/2017 Cuidados com Arquitetura da placa mãe slots PCIe x16 e compartilhamento de banda 8

Evoluções na arquitetura para suporte a 100Gbps e outras DTN 100 Gbps CPU Minimizar processamento CPU Diversas tecnologias a serem investigadas RDMA: Remote Direct Memory Access RoCE Remote over Converged Ethernet Cópia Memória-Memória s/ uso de CPU Necessidade de Aplicações Especializadas e Circuitos de Camada 2 Fonte: Mellanox

100G Rede Perdas na rede são ainda mais significativas para transferências TCP a 100G tamanho das Janelas TCP Buffers nos dispositivos e hosts são extremamente importantes Minimizar perdas / Detectar causas!!! 187,5 MB/fluxo TCP DTN Petrópolis-RJ (RTT 15ms) 625 MB/fluxo TCP DTN Recife-PE (RTT 50ms) DTN SP Roteadores de Borda, PoPs e Backbone RNP 1,87 GB/fluxo TCP DTN Miami-EUA (RTT 150ms) (Linux: Máx 2GB buffer TCP)

100G Rede Uso do Scheduler de Fair Queing (FQ) nos DTNs recomendado pela Esnet Estabilidade e melhor desempenho quando há: Diferença de velocidade nas interfaces (ex.: 100G p/ 10G) Diferença de velocidade dos hosts Problemas de capacidade de equipamentos de rede no caminho (buffer, processamento) Necessário determinar manualmente a taxa de transmissão para o FQ Fonte: HANFORD, N., TIERNEY, B. Recent Linux TCP Updates, and how to tune your 100G host. Apresentação Internet2 Technology Exchange, Set. 2016

100G Rede Uso do Scheduler de Fair Queing (FQ) nos DTNs recomendado pela Esnet We also see consistent loss on the LAN with 4 streams, no pacing Fonte: HANFORD, N., TIERNEY, B. Recent Linux TCP Updates, and how to tune your 100G host. Apresentação Internet2 Technology Exchange, Set. 2016

100G Segurança ACLs em hardware e uso de ferramentas passivas: Monitoramento: BRO (IDS em Cluster), sflow, entre outros para identificação de tráfegos científicos e mitigação de ataques; SDN para by-pass de firewalls para fluxos científicos; Ex.: SciPass, NFShunt Fonte: Brocade Outras abordagens em desenvolvimento Firewalls 100G para aplicações científicas

Cenários identificados para evolução do Projeto Cenário 1: Demandas Científicas >>> Banda da Instituição Transferência Disco-a-Disco para 100 Gbps Cenário 2: Interligação em Rede de Equipamentos Científicos Especializado Mini-Science DMZ Cenário 3: Science DMZ sob Demanda Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) 14

Desafio: Interligação em Rede de Equipamentos Científicos Normalmente appliances especializados ou dispositivos com estação de captura Windows Instalados em lugares sem infraestrutura formal de TI (laboratórios, salas médicas, sites remotos,...). Sequenciador de genoma (Illumina MiSeq) Datasets de até 15GB Windows 7 interno (Foto: Unicamp) Protocolos não-opmizados Protocolos e conexões especializadas Estação de Captura (Ppicamente Windows)

Desafio: Interligação em Rede de Equipamentos Científicos Dificuldade de aplicar patches e instalar programas; Protocolos (especializados ou não) não otimizados para transferência de dados a longas distâncias; Dificuldade de monitoramento; Dificuldade de aplicar filtragem e outros mecanismos de segurança; Protocolos não-opmizados Protocolos e conexões especializadas Estação de Captura (Ppicamente Windows)

Proposta: Mini Science-DMZ Servidor de pequeno porte englobando funcionalidades do DTN e perfsonar, agregando Conectividade / Segurança / Monitoramento diferenciados Protocolos opmizados, seg, gerenc. Ferramentas de transferência otimizada (ex.: Globus/GridFTP); Ferramentas de Troubleshooting / testes do perfsonar; Ferramentas de segurança host-based (iptables, Host-based IDS, etc.); Proxies de aplicação para protocolos especializados (ex.: DICOM para aplicações médicas); Configuração com gerenciamento centralizado; Proposta em Desenvolvimento na Indiana University (EUA); Protocolos não-opmizados Protocolos e conexões especializadas Estação de Captura (Ppicamente Windows)

Cenários identificados para evolução do Projeto Cenário 1: Demandas Científicas >>> Banda da Instituição Transferência Disco-a-Disco para 100 Gbps Cenário 2: Interligação em Rede de Equipamentos Científicos Especializado Mini-Science DMZ Cenário 3: Science DMZ sob Demanda Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) 18

Cenário 3 Science DMZ sob Demanda Abordagem atual: Recursos físicos dedicados p/ máximo de desempenho Otimizações Manual Problema: Uso por múltiplos Labs - demandas diferenciadas Requisitos mínimos de Desempenho (Otimizações Redes / SO / HW) Science DMZ Conectividade (Layer 2 / 3, latências) Políticas de Uso / Segurança Dificuldade de Gerenciamento!

Proposta Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) Uso de Paradigma SDI Software-Defined Infrastructure Orquestração p/ Alocação de Recursos Físicos conforme políticas (Desempenho / Segurança / Negócios ) Funções do Sc.DMZ como serviço (NFV) Data Transfer-as-a-Service Science DMZ as a Service DTaaS MONaaS VIZaaS Orquestrador DMZ Cien[fica Plano de Controle Plano de Aplicação PolíOcas Técnicas e Negócio Monitoring-as-a-Service Visualization-as-a-Service Switch com OpenFlow apvo perfsonar DTN Elementos DMZ CienSfica Plano de Dados

Proposta Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) Serviço pode ser: Oferecido para os usuários de uma única instituição Pode ser estendido para interligação entre múltiplas Sc.DMZs à Redes Virtuais específicas p/ ciência sobre as NRENs Science DMZ 1 Science DMZ 2

Proposta Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) Serviço pode ser: Oferecido para os usuários de uma única instituição Pode ser estendido para interligação entre múltiplas Sc.DMZs à Redes Virtuais específicas p/ ciência sobre as NRENs Rede Virtual p/ e-ciência Science DMZ 1 Science DMZ 2

Proposta Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) Serviço pode ser: Oferecido para os usuários de uma única instituição Pode ser estendido para interligação entre múltiplas Sc.DMZs à Redes Virtuais específicas p/ ciência sobre as NRENs Rede Virtual p/ e-ciência Rede Virtual p/ e-ciência Science DMZ 1 Science DMZ 2

Proposta Science DMZ-como-Serviço (Sc.DMZ-aaS) Science DMZ + Projetos de Internet do Futuro (eg. FIBRE-BR, GENI-EUA) Provisionamento automatizado de recursos de computação / rede entre instituições (p/ experimentos de rede) Slices Científicos otimizados à Virtual Sc.DMZs Exemplos: SCInet (ESNet, NERSC, RENCI e ExoGENI), vsciz (Kreonet-S), indira (OpenNSA, Globus) Rede Virtual p/ e-ciência Science DMZ 1 Science DMZ 2

Obrigado! Fernando Frota Redigolo fernando@larc.usp.br