Implementacja systemów BoD. Damian Parniewicz Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Implementacja systemów BoD. Damian Parniewicz Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe"

Wanda Skrzypczak
8 lat temu
Przeglądów:

1 Implementacja systemów BoD Damian Parniewicz Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe 1

2 O PCSS Centrum badawczo-rozwojowe (projekty badawcze krajowe i międzynarodowe) Ośrodek obliczeń komputerowych (TOP500) Operator ogólnopolskiej sieci PIONIER oraz miejskiej POZMAN Dostawca Internetu i usług sieciowych Dział Aplikacji Dział Sieci Dział Usług Sieciowych Dział Komputerów Dużej Mocy 2

ogólnopolskiej sieci PIONIER oraz miejskiej POZMAN Dostawca Internetu i

3 Projekty Działu Sieci Jakość transmisji danych Systemy rezerwacji pasma Zarządzanie sieciami Wirtualizacja zasobów sieciowych Sieci przyszłości Usługi dodatkowe dla konkretnych zastosowań Usługi dla środowisk gridowych Usługi dla multimediów bardzo dużej rozdzielczości 3

przyszłości Usługi dodatkowe dla konkretnych zastosowań Usługi dla

4 Systemy rezerwacji pasma (BoD) BoD ang. Bandwidth on Demand Dynamiczne przydzielanie użytkownikowi określonej przepustowości sieci do określonych lokalizacji na jego bezpośrednie żądanie Realizowane najczęściej poprzez automatyczne stworzenie w sieci nowego połączenia o żądanej przepustowości 4

przepustowości sieci do określonych lokalizacji na jego bezpośrednie

5 Działanie systemu BoD Użytkownik Żądanie pasma Serwer Sieć 5

6 Działanie systemu BoD Użytkownik OK! Serwer Sieć 6

7 Dlaczego rozwijamy systemy BoD? Lepsza utylizacja zasobów sieciowych Niższe koszty dla klientów Wprowadzanie innowacyjnych usług Obsługa sprzętu każdego producenta 7

8 Użytkownicy systemów BoD Ośrodki badawcze generujące duże ilości danych (CERN, VLBI, etc) Ośrodki zajmujące się przechowaniem i obróbką danych (centra superkomputerowe) Środowiska griddowe Użytkownicy multimediów wysokich rozdzielczości (wytwórnie filmowe/telewizyjne) Rozproszone laboratoria sieciowe 8

(centra superkomputerowe) Środowiska griddowe Użytkownicy multimediów

9 Podstawowe aspekty systemu BoD Bezpośrednia sygnalizacja od użytkownika Reprezentacja topologii sieci i zużycia zasobów Wyznaczenie ścieżki w sieci Sterowanie urządzeniami sieciowymi 9

10 Budowa systemu BoD Komunikacja z użytkownikami Wyznaczanie ścieżki Baza danych o topologii i rezerwacjach Sterownik węzła sieci Sterownik węzła sieci Sterownik węzła sieci 10

11 Projekty BoD w PCSS GÉANT AMPS GÉANT AutoBAHN PHOSHORUS HARMONY PHOSHORUS G 2 MPLS GEYSERS GMPLS+ 11

12 AutoBAHN (projekt GÉANT) Inter-Domain Manager User access module AAI Request handling logic Resource modelling Policy module Inter-domain pathfinder Reservation handler Domain Manager Calendar Monitoring Topology abstaction Timer Intra-domain pathfinder 12

module Inter-domain pathfinder Reservation handler Domain

13 Harmony (projekt Phosphorus) Middleware Administrator MW-WS Topology Client Reservation-WS Topology-WS WS-Notification reqhandler Network Service Plane aaa utils / test validation pathcomp. topology scheduling nrpsmanager database DB WS-Modules Java 13

reqhandler Network Service Plane aaa utils / test validation

14 Kontroler GMPLS (projekt Geysers) 14

15 Technologie tworzenia oprogramowania dla systemów BoD Projektowanie systemu: Proste schematy blokowe, UML Języki oprogramowania: Java, C/C++, Bash, Python Interakcja pomiędzy modułami oprogramowania: SOAP, Corba, ESB Zarządzanie kodem: Subversion, TRAC, Fisheye, Jira 15

C/C++, Bash, Python Interakcja pomiędzy modułami oprogramowania:

16 Komunikacja z użytkownikiem Bezpośrednio z użytkownikiem: Portal webowy Specjalna aplikacja kliencka (przestarzałe) Z aplikacją użytkownika: Web-Service (SOAP, HTTP REST) Corba UNI RSVP-TE 16

17 Rodzaje węzłów sieciowych Przełączniki światłowodów (Fiber switch) Konfigurowalne optyczne multipleksery DWDM typu add-drop (ROADM) Zarządzalne przełączniki Ethernet Przełączniki MPLS/VPLS Routery IP Węzły SDH/SONET 17

DWDM typu add-drop (ROADM) Zarządzalne przełączniki

18 Komunikacja z węzłem sieciowym SNMP TL1 Corba Telnet/SSH CLI NetConf Telnet/SSH XML MTOSI (Web-Service) 18

19 Główne wyzwania przy tworzeniu systemów BoD Wiele koegzystujących technologii sieciowych Wielo-domenowość Skalowalność Odzyskiwanie połączeń po awariach Współpraca z innymi systemami BoD Bezpieczeństwo Kompleksowość zarządzania siecią 19

Skalowalność Odzyskiwanie połączeń po awariach Współpraca z

20 Różnorodność technologii w laboratorium optycznym PCSS 20

21 Konwersje technologii w węzłach Użytkownik ETH DWDM OXC Klaster Użytkownik G 2 MPLS Network VLAN Lambda Fiber Serwer 21

22 Granularność przydzielania pasma FSC na poziomie włókien światłowodowych LSC na poziomie pojedyńczych lub grup częstotliwości w DWDM OBS na poziomie pakietów optycznych TDM hierarchia zwielokrotnienia:155, 466, 622 Mbit/s, PSC na poziomie ramek/pakietów (najbardziej elastyczny podział pasma) 22

23 Zagadnienia różnorodności technologii transmisyjnych Jak opisać w sposób jednorodny topologię sieci zbudowanej na bazie różnorodnych technologii sieciowych? Jak wykorzystywać przepustowość wysokoprzepustowych łączy gdy tworzymy niskoprzepustowe połączenie w sieci? 23

24 Wiele domen administracyjnych Żądanie pasma E-NNI User Klaster Klaster Domena 1 Domena 2 Serwer 24

25 Czy łatwo obliczyć ścieżkę wielodomenową? Nie, ponieważ: Operatorzy sieciowi nie chcą ujawniać wewnętrznej budowy sieci innym Obliczenia ścieżek mogą być tym samym heurystyczne bo nikt nie ma pełnej wiedzy o sieci Dostępne Metody: Wsteczne-rekursywne obliczenia PCE Hierarchiczne PCE Hierarchiczny routing między-domenowy 25

26 Virtual Shortest Path Tree Wsteczne-rekursywne obliczenia PCE (RFC 5441) Żądanie pasma Źródło Cel Domena 1 Domena 2 26

27 Virtual Shortest Path Tree Wsteczne-rekursywne obliczenia PCE (RFC 5441) Żądanie pasma VSPT(2.1) Źródło Cel Domena 1 Domena 2 VSPT = Virtual Shortest Path Tree 27

28 Virtual Shortest Path Tree Wsteczne-rekursywne obliczenia PCE (RFC 5441) Żądanie pasma VSPT(1.1) VSPT(2.1) Źródło Cel Domena 1 Domena 2 VSPT = Virtual Shortest Path Tree 28

29 Virtual Shortest Path Tree Wsteczne-rekursywne obliczenia PCE (RFC 5441) Żądanie pasma VSPT(1.1) VSPT(1.2) VSPT(2.1) Źródło Cel Domena 1 Domena 2 VSPT = Virtual Shortest Path Tree 29

30 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczne PCE Parent PCE D1 D2 D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 30

31 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczne PCE Parent PCE D1 D2 Żądanie pasma Źródło Cel Domena 1 Domena 2 31

32 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczne PCE Parent PCE D1 D2 D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 32

33 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczne PCE Parent PCE D1 D2 D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 33

34 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczne PCE Parent PCE D1 D2 vs D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 34

35 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczne PCE Parent PCE D1 D2 vs D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 35

36 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczne PCE Parent PCE D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 36

37 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczny routing międzydomenowy D1 D1 D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 37

38 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczny routing międzydomenowy D1 D1 D2 D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 38

39 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczny routing międzydomenowy Żądanie pasma D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 39

40 Virtual Shortest Path Tree Hierarchiczny routing międzydomenowy D1 D2 Źródło Cel Domena 1 Domena 2 40

41 System rozproszony daje skalowalność Rozproszony system BoD składa się z wielu niezależnych kontrolerów Każdy kontroler kontroluje jeden węzeł sieciowy GMPLS jest przykładem rozproszonej warstwy sterowania Konieczność użycia protokołów sieciowych: Routingu do rozsyłania topologii sieciowej (np.: OSPT-TE) Sygnalizacji do sterowania połączeniami (np.: RSVP-TE) 41

42 Budowa systemu rozproszonego Ctrl Ctrl Ctrl Ctrl Ctrl Ctrl Ctrl Ctrl Źródło Cel Domena 1 Domena 2 42

43 Odzyskiwanie połączeń po awariach Kilka metod zdefiniowanych: Protekcja łączy (schematy 1+1, 1:1, M:N) Protekcja ścieżek (ścieżki rezerwowe) Odzyskiwanie ścieżek (całkowity re-routing) x 43

44 Współpraca z innymi istniejącymi systemami BoD Różni operatorzy sieciowi rozwijają swoje własne systemy BoD Konieczność standaryzacji interfejsów międzyoperatorskich: OIF E-NNI DICE IDCP Unifikacja mechanizmów i funkcjonalności różnych systemów BoD 44

45 Bezpieczeństwo Autentykacja i autoryzacja użytkowników w domenach, oraz domen w innych domenach AAA AAA AAA AAA Użytkownik Klaster Domena 1 Domena 2 Żądanie pasma z tokenem 45

46 Kompleksowość zarządzania siecią Systemy BoD są jednym z kluczowych elementów składających się na zarządzanie siecią Potrzebne są dodatkowe systemy takie jak: Rejestry zasobów Monitorowanie zasobów i usług Rozwiązywanie problemów (np.: Tickets system) Zarządzanie jakością usług i politykami dostępu Zarządzanie klientami 46

47 Systemy BoD - Podsumowanie Dosyć młode i nowoczesne ale już dosyć rozbudowane ciągle rozwijane i udoskonalane na całym świecie które potrzebują pracować nad standaryzacją rozwiązań. 47

Podobne dokumenty

Bandwidth on Demand - wyzwania i ograniczenia. Tomasz Szewczyk tomeks@man.poznan.pl

Bandwidth on Demand - wyzwania i ograniczenia Tomasz Szewczyk tomeks@man.poznan.pl 1 O PCSS Jednostka afiliowana przy Instytucie Chemii Bioorganicznej PAN Dział sieci Dział usług sieciowych Dział komputerów