El proyecto FIBRE:

El proyecto FIBRE:
Federando plataformas de pruebas de nuevos servicios entre
Europa y Brasil para construir la Internet del futuro
Carlos Bermudo (i2CAT)
Día virtual: La internet del futuro
31/07/2013
Índice
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¿Por qué necesitamos proyectos como FIBRE?
Objetivos de FIBRE
Arquitectura de FIBRE
Workflow de FIBRE
Problemas que plantea el proyecto
Federación
Herramientas para la federación
Herramientas de control de la red
Topología de los testbeds
Casos de uso
El consorcio FIBRE
Miembros de FIBRE
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¿Por qué necesitamos proyectos como FIBRE?
Internet empezó con una idea sencilla…
Text Terminal
Text Terminal
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¿Por qué necesitamos proyectos como FIBRE?
…pero con los años creció en complejidad, dispositivos, protocolos
y servicios para los que la arquitectura original no estaba pensada
inicialmente…
…lo que llevó a la superposición de soluciones temporales y
parches.
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¿Por qué necesitamos proyectos como FIBRE?
La arquitectura actual presenta algunos problemas derivados de
esta superposición de soluciones. Por ejemplo:
•Agotamiento del espacio de direcciones IPv4
•Incremento del coste de dispositivos (p.e. routers IP)
•
•
Tablas de enrutamiento internas no escalables
Rendimiento requerido para procesar paquetes a la velocidad de las redes actuales
Es necesario emprender el estudio de arquitecturas alternativas
para el Internet del Futuro.
Hay buenas ideas para solucionar estos problemas, pero no hay
medios de validarlas en un entorno real.
Son necesarias soluciones para permitir la investigación
experimental sobre Internet del Futuro.
FIBRE es una de esas soluciones.
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Objectivos de FIBRE
Crear un espacio común entre UE y Brasil
para
la investigación experimental en Internet del Futuro
en
infraestructuras de redes y aplicaciones distribuidas,
a través de
la construcción y operación de una instalación
experimental federada entre la UE y Brasil
El proyecto ha diseñado, implementado y validado una instalación
compartida sobre Internet del Futuro entre Brasil y Europa, para dar soporte
conjunto a investigadores Brasileños y Europeos para investigar sobre
Internet del Futuro.
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Objectivos de FIBRE
FIBRE ha ampliado y federado dos testbeds existentes en
Europa:
•OFELIA (OpenFlow in Europe: Linking Infrastructures and
Applications)
•
•
Isla i2CAT (i2CAT)
Isla University of Bristol (UnivBris)
•NITOS (Network Implementation Testbed using Open Source
platforms)
•
Isla University of Thessaly (UTH)
junto con otros testbeds creados en diversas instituciones en
Brasil basados en los anteriores.
Esto permite definir experimentos sobre un mayor número de
recursos y variedad de ellos.
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Arquitectura de FIBRE
Experimentadores
Gestores de Recursos
y Controladores de
Federación
Isla 1
OMF
RM1
CF
RM2
Fed.
Isla 2
ProtoGENI CF
Fed.
RM1
RM2
Isla N
OFELIA
Fed.
RM1
CF
RM2
Recursos de
las islas
Red definida por
el usuario
Recursos
globales
...
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Enlace físico
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Workflow de FIBRE
Usuarios
1.- El usuario (experimentador)
accede al Control Framework de una
isla federada
Control Framework
RM1
RM2
...
RMN
Controladores de
recursos
2.- La topología y los recursos
compartidos de todas las islas son
visibles.
3.- El usuario escoge, de entre los
recursos disponibles, los que va a usar
para su experimento.
Recursos disponibles
Topología definida
por el usuario
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4.- Los recursos son ofrecidos al
usuario y éste realiza su experimento.
Una vez finalizado, los recursos son
liberados.
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Problemas que plantea el proyecto
¿Cómo se federan y controlan las diferentes islas?
•Cada isla tiene controladores y recursos diferentes
•Una isla debería poder manejar los recursos de las
demás islas federadas
¿Cómo se definen las redes y se limitan los recursos de
un experimento?
•Los distintos experimentos no deberían interferir entre
sí
•Algunos recursos deberían poder ser usados
simultáneamente en diversos experimentos.
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Federación
Estandarización de información e interfaces:
•Descripción de experimentos: un mismo experimento
se puede realizar en varios testbeds.
•Descripción de recursos: permite usar recursos de
diferentes testbeds en un mismo experimento.
•Políticas de autentificación y autorización: permiten
crear un entorno multidominio y multiproveedor.
•Monitorización: permite comparar resultados de
diferentes experimentos o de un mismo experimento
en entornos diferentes.
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Herramientas para la federación
SFA (Slice-based Federation Architecture)
•Arquitectura de federación distribuida centrada en autentificación y autorización.
•SFA define la especificación estándar de una API segura y distribuida que permite
examinar todos los recursos disponibles y asignar los requeridos para un
experimento específico.
OMF (cOntrol Management and Measurement Framework)
•Framework para descripción, configuración e instrumentación de experimentos.
•
•
Scripts de descripción de experimentos (ED): OEDL (OMF Experiment Description Language).
Controlador de Experimento (EC): componente centralizado que recibe los EDs y envía los
comandos a los Controladores de Recursos (RC).
OML (OMF Measurement Library)
•Librería para definir puntos de monitorización dentro de las aplicaciones.
•Redirecciona los datos medidos a puntos de almacenamiento.
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OpenFlow
Herramientas de control de la red
•Protocolo de comunicación que proporciona acceso a la tabla de encaminamiento de un
switch, router, wireless AP...
•Convierte los dispositivos de red en elementos programables y controlables por un
OpenFlow Controller.
•OF-Controller crea una virtualización de la red sobre la que aplicaciones pueden determinar
el camino y procesamiento que deben seguir los paquetes.
•Separa el control de los dispositivos de red, permitiendo Software Defined Networking
(SDN).
FlowVisor
•Herramienta para controlar la virtualización de la
red.
•Permite separar la red física en varias redes
lógicas (slices) que se pueden compartir.
•
Paquetes filtrados por @IP origen y destino, @Mac,
puerto, etc. (FlowSpace)
•Actúa como proxy entre los elementos de la red
y uno o más controladores OpenFlow.
•Convierte el entorno en multiusuario.
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Topología de los testbeds
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Casos de uso
Conectividad inalámbrica para portátiles
-Proporcionar la infraestructura para experimentación
sobre redes compartidas.
-Desarrollar y analizar técnicas para proveer
conectividad a la red sin pérdida de señal
-Mejorar los modelos de red, reducir la latencia de
traspaso y usar múltiples dispositivos simultáneamente
Distribución de contenido HD a través de
diferentes sitios
-Red de distribución de contenido con varios
emisores
-Aplicación monitoriza el rendimiento de la red y
redirige los clientes a otros proveedores
Ancho de banda bajo demanda a través de
OpenFlow en las instalaciones de FIBRE
-Combinación de las funcionalidades de OpenFlow
con GMPLS para gestionar el ancho de banda de la
red bajo demanda.
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El consorcio FIBRE
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Duración
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Presupuesto
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30 Meses
Fecha de inicio: 1 de octubre de 2011
Fecha de fin: 31 de marzo de 2014
Unión Europea 1.09 M€
CNPq 2.3M€
15 colaboradores
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FIBRE Europa: 6 miembros
FIBRE Brasil: 9 miembros + 6 instituciones asociadas
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Miembros de FIBRE e islas
Islas federadas
Miembros que no aportan recursos físicos
U.Bristol
UPMC
UFPA
Nextworks
UTH
i2CAT
UFPE
UNIFACS
RNP
UFG
Universidad Federal de Pará (UFPA)
Centro I+D de Telecomunicaciones (CPqD)
Universidad Federal de Rio de Janeiro (UFRJ)
Universidad Federal Fluminense (UFF)
Universidad Federal de Goiás (UFG)
NREN de Brasil (RNP)
Universidad de São Paulo (USP)
Universidad Federal de São Carlos (UFSCar)
Universidad de Salvador (UNIFACS)
Universidad Federal de Pernambuco (UFPE)
UFSCar
CPqD
USP
Fundación i2CAT (i2CAT)
Nextworks Srl (NXW)
University of Bristol (UNIVBRIS)
Université Pierre et Marie Curie (UPMC)
University of Thessaly (UTH)
National ICT Australia (NICTA)
UFF
UFRJ
NICTA
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2nd FIBRE Open Workshop
5 de Noviembre, 2013
Barcelona, España
La agenda preliminar incluye:
• Presentación de los resultados de FIBRE y demonstración
• Mesa redonda con representantes de la industria
• Presentaciones de iniciativas sobre Internet del Futuro en el mundo
http://indico.rnp.br/conferenceDisplay.py?confId=170
photo: Leandro N. Ciuffo
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Muchas gracias
Carlos Bermudo
carlos.bermudo@i2cat.net
i2CAT
twitter.com/FIBRE_project
www.facebook.com/fibre.project
www.fibre-ict.eu