La Commissione europea e le reti della ricerca insieme per portare i dati ovunque nel mondo

La ricerca è sempre più data-driven e, per sua natura, globale. Iniziative europee come l’EuroHPC Joint Undertaking, da un lato, e i grandi esperimenti scientifici globali, dall’altro, presuppongono già nell’immediato futuro di poter disporre di un ambiente in cui, per poter beneficiare dei dati, è necessario avere grandi capacità che solo l’accesso alla fibra ottica può dare. La disponibilità di fibra su scala geografica non è però uniforme, come anche i costi per posarne di nuova. Vi è quindi una disparità nell’accesso alla banda ultralarga che porta ad un circolo vizioso: le zone già molto connesse, proprio per la presenza di buone infrastrutture, attirano ulteriori collegamenti, crescono, si aggiornano e ricevono investimenti. Intanto, le zone meno connesse si trovano via via sempre più ai margini del digitale perché la mancanza di infrastrutture preesistenti e la bassa domanda rendono gli investimenti più rischiosi e i costi più alti. Ciò rappresenta una grossa limitazione per la ricerca scientifica, anche perché ci sono esperimenti e infrastrutture di ricerca uniche che si trovano in zone molto remote, dove la connettività è una vera impresa. In questi casi le connessioni satellitari sono un’opzione, certo, ma spesso costosa e non ottimale a causa della forte latenza, mentre i provider privati sono scoraggiati ad investire su nuove rotte perché non avrebbero un ritorno economico sufficiente per coprire i costi. La fibra ottica è dunque indispensabile alla ricerca, ma riuscire a portarla ovunque è la sfida.

In questo contesto le reti nazionali della ricerca (NREN) insieme alla Commissione europea hanno posto le basi per un cambiamento importante che va verso una sostanziale riduzione del digital divide, non solo all’interno del territorio europeo ma anche a livello intercontinentale. Alcune iniziative intraprese dalle NREN hanno dato un importante contributo per colmare questo crescente divario, creando delle collaborazioni di rete a livello internazionale finora inedite: il progetto BELLA, per la realizzazione di un cavo transatlantico che unisce l’Europa e l’America Latina e il progetto GN4-3N, per una rete europea della ricerca più avanzata e capillare. Ce ne parlano Fernando Liello (membro del CTS GARR e co-presidente del consorzio BELLA) e Mauro Campanella (coordinatore dell’attività di ricerca e sviluppo internazionale GARR).

Il modello BELLA: la sinergia tra pubblico e privato crea nuove possibilità

FL: Quando, circa 10 anni fa, venne lanciata l’idea di unire l’Unione europea all’America del Sud con un cavo in fibra diretto, bypassando il Nord America, l’idea sembrava fantascientifica. Il progetto era considerato troppo costoso per le reti della ricerca e troppo ad alto rischio per degli investitori privati. Con lo studio di fattibilità ELLA, nel cui concepimento e realizzazione GARR ha avuto un ruolo chiave, si riuscì però a dimostrare che creando un consorzio di soggetti pubblici (come la Commissione europea) e privati, e lavorando in sinergia sin dalle fasi iniziali del progetto, questo cavo intercontinentale era non solo sostenibile da un punto di vista finanziario, ma anche più conveniente da un punto di vista economico rispetto allo status quo.

Il partenariato pubblico privato (PPP) si è rivelato, quindi, lo strumento vincente per affrontare questa sfida e ha portato lo scorso giugno all’inaugurazione del cavo EllaLink che sta già dando i suoi primi risultati, collegando l’europea GÉANT alla latinoamericana RedClara con multipli di 100 Gigabit al secondo: una velocità potenziale enormemente superiore rispetto al percorso passante per il Nord America. I benefici sono stati subito percepiti nella comunità scientifica e in particolare per l’astrofisica (ESO, European South Observatory), per la trasmissione dei dati di Copernicus, per la fisica delle alte energie, dei raggi cosmici e per i settori della geologia e della vulcanologia. Per citare qualche dato, basti pensare che con la rotta nordamericana il ritardo (Round Trip Time) per un collegamento tra Lisbona e São Paulo in Brasile era di 254 ms mentre ora questo dato si è più che dimezzato, arrivando a 106 ms.

Il progetto BELLA ha confermato l’utilità di investire direttamente sull’infrastruttura, sia dal punto di vista delle prestazioni ottenibili, sia dal punto di vista economico. Con questo tipo di partenariato, infatti, a fronte di una spesa iniziale pari a meno di un decimo del totale, si è ricavato un ottavo della capacità del cavo ad uso esclusivo del settore della ricerca, attraverso un IRU a 25 anni e senza costi di manutenzione: sicuramente un investimento conveniente. Ma c’è di più. L’esperienza di BELLA ha rappresentato una risposta concreta all’esigenza di maggiore flessibilità e sovranità delle comunicazioni, rendendo possibili più itinerari per i dati ed evitando dei colli di bottiglia infrastrutturali o situazioni di monopolio.

Dal punto di vista degli investitori privati, l’interesse per il cavo EllaLink risiede nel fatto che parte dello spettro è dedicata all’uso commerciale e ciò apre evidenti opportunità nel mercato locale delle telecomunicazioni.

Ovviamente non siamo che agli inizi e, quando il progetto BELLA arriverà a compimento, con la chiusura della dorsale di RedClara, si apriranno nuovi scenari per il continente, sia sul piano della ricerca e dello sviluppo, sia su quello della società digitale.

GN4-3N: reti della ricerca e Commissione europea insieme per un’infrastruttura condivisa

MC: L’Europa occidentale è uno dei luoghi più connessi al mondo e che dà accesso a più del 30% dei dati scambiati online. Eppure la connettività è ancora molto disomogenea all’interno del territorio europeo, al punto che l’accesso alla fibra arriva ad essere fino a 7 volte più costoso nelle aree più periferiche dell’Unione.

Con il progetto GN4-3N, però, la Commissione europea, attraverso l’accordo quadro di partnership con le NREN, ha voluto agire in modo concreto per superare questo divario interno accettando, per la prima volta, di finanziare direttamente l’investimento iniziale in infrastruttura di GÉANT, superando la logica del noleggio della fibra (lease) e investendo in IRU di fibra spenta o condivisione di spettro (spectrum sharing) a 15 anni.

Questo cambiamento, unito alla partecipazione attiva delle reti della ricerca europee, ha reso possibili delle importanti economie di scala e delle condizioni economiche vantaggiose che hanno portato il progetto di aggiornamento della rete (GN4-3N) a estendere l’infrastruttura in fibra di GÉANT dal 45% all’80% delle reti, con una velocità d’accesso minima di 100 Gbps. L’obiettivo? Garantire l’accesso ai dati della ricerca a tutte le reti, a prescindere dalla loro posizione, avendo un’infrastruttura capillare, sicura e a prova di futuro, con capacità di Terabit al secondo.

Rispetto alla topologia della rete precedente al progetto, che fornisce il collegamento diretto in fibra di 14 paesi, GN4-3N sta lavorando per collegarne 24 e anche per superare i confini dell’Unione europea, connettendo le reti della ricerca dei Balcani occidentali, tra cui l’Albania, e arrivando a Malta, Cipro, Israele e Istanbul.

Aprire nuove rotte per i dati per una connettività trasversale

FL: Il paradosso della rete di oggi è che, mentre Internet è nato per essere una infrastruttura distribuita per garantirne la resilienza anche in caso di catastrofe, le logiche commerciali e gli equilibri di potere tra paesi ne hanno sviluppato le direttrici in una struttura a stella, con il polo principale negli Stati Uniti. Oggi anche altri player, come la Cina, ambiscono a spostare questi rapporti e l’Europa (della ricerca ma non solo) non può essere da meno: non si tratta solo di una questione di costo di accesso alle comunicazioni, ma di tutela della propria sovranità digitale e di avere la libertà di poter scegliere quale sia il percorso migliore per poter arrivare ai nostri dati. Con queste iniziative GÉANT e la comunità delle NREN possono dare un contributo tangibile per arrivare ad una connettività più bilanciata geograficamente, trasformando questo modello a stella in un modello policentrico, in cui uno dei centri diventa l’Unione europea.

L’Europa, quindi, punta non solo ad avere una connessione capillare e sicura al suo interno, ma anche ad essere un punto cardine per il flusso dei dati mondiali e di essere un polo fondamentale per Internet come Nord America e Asia. In questa strategia, la collaborazione tra GÉANT e le reti della ricerca nazionali da un lato e la Commissione europea e gli stati membri dall’altro è fondamentale. Nel nuovo progetto che finanzierà la rete paneuropea della ricerca per i prossimi anni, GN5, è stato dedicato un capitolo di budget per la connettività internazionale. Tutti i link intercontinentali sono obiettivi strategici, ma particolare attenzione deve essere rivolta a Sudafrica e Australia, che sono rotte commercialmente meno attraenti, ma dove è in costruzione lo Square Kilometer Array (SKA), il più grande radiotelescopio al mondo e dove si potrebbero presentare delle prospettive interessanti anche dal punto di vista economico. Con un progetto sul modello di BELLA, creato grazie ad un partenariato pubblico-privato in cui il pubblico funge da catalizzatore per l’investimento privato riducendone il rischio d’impresa, si potrebbe unire GÉANT alle NREN del Sudafrica e dell’Australia, ma anche aprire nuove rotte per l’Estremo Oriente.

Un altro obiettivo, molto ambizioso, è rappresentato dall’Antartide, l’unico continente a non essere stato ancora raggiunto dalla fibra ottica, nonché una miniera di informazioni scientifiche ancora da scoprire. Qui un progetto sul modello di BELLA mostrerebbe tutto il suo potenziale, fornendo la base per collegare la parte del continente più vicina all’Argentina. Da un punto di vista economico l’impresa è ragionevole, considerato che al momento tutti i paesi che fanno esperimenti nell’estremo sud devono fare ricorso ad un costoso collegamento satellitare. Un progetto troppo visionario? Forse, ma in molti ci credono. Per ora si lavora sul progetto di fattibilità ma c’è già qualche investitore che ha mostrato interesse per questa nuova pionieristica avventura.