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infrastruttura di rete nazionale

GARR, Cosa abbiamo, Rete

Tecnologie

La rete GARR è realizzata utilizzando tecnologie di telecomunicazione all’avanguardia, in grado di offrire le elevate prestazioni e l’affidabilità necessarie alla comunità della ricerca e dell’istruzione.

A livello fisico, la rete è costituita quasi interamente da tratte in fibra spenta che interconnettono tra loro i PoP della rete e questi alle numerose sedi (ad oggi circa un migliaio). Solo nei casi in cui la fibra non sia disponibile e non siano richieste grandi capacità di banda sono utilizzate tecnologie alternative per l’interconnessione di sedi periferiche. GARR è impegnato a ridurre il digital divide e portare connettività anche nelle aree svantaggiate, per supportare le attività di studio e ricerca degli utenti della sua comunità ovunque si trovino e a tal fine è costantemente impegnato in attività di collaborazione e fundraising.

La rete ha inoltre un livello trasmissivo e un livello IP/MPLS, che sono progettati, operati e gestiti interamente in-house da personale specializzato GARR.

Il livello trasmissivo

Le reti ottiche sono infrastrutture basate su fibra ottica, nodi trasmissivi (all’interno dei quali i segnali luminosi sono generati, multiplati e trasmessi) e amplificatori posizionati lungo le fibre allo scopo di rigenerare i segnali permettendogli di raggiungere il nodo di destinazione. Su una rete ottica omogenea, la piattaforma hardware dei nodi e degli amplificatori è fornita dallo stesso produttore. Oggi, la rete ottica GARR si basa sulla tecnologia di due produttori diversi. La soluzione Huawei è operativa nel centro-nord d’Italia dal 2011. L’altra, realizzata attraverso il progetto GARR-X Progress, si basa su piattaforma Infinera ed è operativa al sud dal 2015. Questa nuova tecnologia usa l’innovativa trasmissione coerente dei segnali, in grado di multiplare su una singola coppia di fibre ottiche di lunga distanza una capacità di 8 Tbps ed erogare servizi da 10, 40 e 100 Gbps grazie all’utilizzo di super-channel a 500 Gbps.

Evoluzione

È oggi in atto una transizione che permetterà di estendere entro il 2017 le caratteristiche più avanzate sperimentate con successo in GARR-X Progress anche alle altre aree del Paese. Si tratta di un investimento di lunga durata che permetterà di estendere le capacità di banda in modo flessibile anche negli anni futuri, avendo il pieno controllo delle fibre e degli apparati che servono ad illuminarle, in completa indipendenza dagli operatori di telecomunicazioni.

Grazie a questi primi interventi, sarà possibile portare la capacità trasmissiva della dorsale a 1Tbps sui nodi di Roma, Bologna e Milano e di potenziare gli apparati di routing IP/MPLS con collegamenti a 100Gbps tra questi PoP; in parallelo si procederà anche alla realizzazione di collegamenti di accesso in fibra ottica per le sedi utente, alcune delle quali saranno collegate per la prima volta a GARR.

La scelta individuata da GARR al momento è quella di preservare il più a lungo possibile gli investimenti fatti in GARR-X, mantenendo gli apparati trasmissivi in esercizio sulla rete e utilizzando il meccanismo delle “lambda aliene ” per veicolare i superchannel Infinera a 500Gbps e poter attivare collegamenti a 100Gbps tra i principali punti di presenza della dorsale nel centro-nord, in risposta alla costante e significativa crescita del traffico di ricerca in queste aree del paese.

Come dimostrato nella sperimentazione condotta nel corso del 2015/2016 è possibile trasportare il superchannel Infinera sulla rete Huawei, con condivisione dello spettro ottico, ovvero la fibra ottica trasporta sia i segnali Huawei che Infinera. L’evoluzione della Rete nel 2017 avrà quindi un approccio conservativo teso a preservare la catena di amplificazione e i nodi trasmissivi Huawei che continueranno ad erogare i servizi client a 10 Gbps.

Attraverso i nodi trasmissivi di Milano (Lancetti e Caldera) sarà inoltre possibile estendere il dominio ottico/elettrico Infinera al resto d’Europa e andare verso il modello di implementazione del meccanismo delle lambda aliene a livello europeo.

La sostenibilità dei costi a carico della comunità dell’istruzione e della ricerca è stata la parola chiave che ha guidato le strategie di evoluzione della rete GARR negli anni. Anche in questo caso l’obiettivo è quello di garantire prestazioni elevate e scalabilità nel tempo, contenendo i costi operativi di manutenzione e gestione della rete a fronte di adeguati investimenti infrastrutturali da realizzare con fondi ordinari del GARR.

Il livello IP/MPLS

La rete IP/MPLS è caratterizzata da una dorsale ad alta capacità realizzata su circuiti ritagliati sull’infrastruttura di rete DWDM GARR.

Questi collegamenti, a 100 Gbps tra i PoP di dorsale più grandi o multipli di 10 Gbps tra i PoP di raccolta regionali, sono attestati sui router di dorsale, apparati ad alta capacità di inoltro traffico, sui quali terminano direttamente i servizi di Content Delivery internazionali (come Google Cache e Akamai Cache) che quelli forniti da GARR (MIRROR e Filesender) e anche i collegamenti di sedi utente che necessitano di elevate capacità di accesso (100 Gbps o multipli di 10 Gbps), tra cui grandi data center scientifici, laboratori di ricerca e radiotelescopi. Ai router di dorsale sono interconnessi i router di aggregazione utente attraverso collegamenti a 40 Gbps o 10 Gpbs.

La capacità complessiva tra due PoP di dorsale è pari ad almeno 60 Gbps, che arrivano a 100 Gbps sulle tratte di implementazione più recente, in particolare quelle interessate dal progetto GARR-X Progress, e 120 Gbps sulla direttrice Bologna-Milano.

Per prevenire e mitigare possibili malfunzionamenti, la rete è disegnata in modo da essere magliata e ridondante: ciascun router di un PoP è generalmente collegato a due distinti PoP di dorsale.