Nuove tratte in fibra e nuovi apparati: al via le prime installazioni nei PoP della rete

Articolo pubblicato su www.agendadigitale.eu

Completate le fasi preparatorie e aggiudicate le prime gare per l’acquisizione di apparati e di fibre, la nuova generazione di rete GARR-T inizia a scendere in campo con il field trial e le prime installazioni. Entra dunque nel vivo la realizzazione della nuova infrastruttura che servirà la comunità dell’istruzione e della ricerca italiana e che rappresenta un salto tecnologico importante in grado di portare maggiore capacità, estendere la capillarità e la resilienza. Fin dalle prime fasi operative, sono stati coinvolti i tecnici delle università e dei centri di ricerca che ospitano i PoP GARR, che saranno direttamente impegnati nelle installazioni.

Il percorso che porterà al completamento di GARR-T procederà per fasi con l’obiettivo sfidante di garantire la continuità di servizio con la rete attualmente in produzione. In questo modo, per gli utenti non ci sarà nessuna interruzione o disservizio grazie all’affiancamento temporaneo della nuova infrastruttura a quella già esistente.

I numeri della nuova rete sono consistenti: verranno messi in campo 700 km di nuove tratte in fibra ottica, 42 PoP ottici distribuiti su circa 6.000 km di fibra e 9 nuovi PoP metropolitani. In tutto ci saranno altre 6 città con un doppio PoP per garantire ridondanza e incrementare l’affidabilità.

Si tratta di una rete costruita pensando al futuro e per questo avrà capacità e gestibilità scalabili che guardano oltre il traffico e le funzionalità attuali. Parliamo di una infrastruttura dieci volte più potente: per quanto riguarda la rete a pacchetto, nella dorsale si passerà da una capacità complessiva di 3,5 Tbps a 40 Tbps, mentre per l’accesso il salto sarà da 2 a 10 Tbps.

Le fasi di GARR-T

Il progetto di rete GARR-T coinvolge tutto il territorio nazionale con interventi che si succederanno nelle diverse aree geografiche e si concluderanno entro la fine del 2022.

Per la rete a pacchetto è previsto un rinnovo completo, con la sostituzione di tutti gli apparati. Gli interventi relativi alla rete trasmissiva si estenderanno alle regioni del Nord e del Centro Italia e beneficeranno delle conoscenze e dell’esperienza maturata con le tecnologie messe in campo nelle regioni del Sud Italia, negli anni recenti con il progetto GARR-X Progress.
L’attivazione della rete trasmissiva sarà operata in continuità con la rete in produzione. In particolare le prime aree interessate sono quelle del Nord-Est (con circa 700 km di nuove tratte) in cui sono già in corso le installazioni e nelle quali verrà condotto il field trial, necessario per validare il progetto esecutivo della rete trasmissiva con gli apparati e i sistemi di gestione acquistati in gara. Lungo le tratte già esistenti la migrazione avverrà con due diverse modalità: per oltre 3800 km ci sarà una temporanea sovrapposizione di coppie di fibre (per circa 3-6 mesi), su una delle quali saranno installati i nuovi apparati ottici, mentre per oltre 1.500 km ci sarà una migrazione definita in gergo “hot-swap” ovvero con la rete in funzione e sarà senz’altro un’impresa molto sfidante.

Le fasi di realizzazione, quindi, saranno in ordine l’accensione delle nuove tratte e il field trial, il completamento dei collegamenti Milano-Bologna, la dorsale tirrenica e centrale lungo l’Autostrada del Sole, per poi proseguire nell’area Nord-Ovest. Le fasi conclusive riguarderanno la chiusura della direttrice adriatica e l’arrivo fino a Napoli, Matera e Bari.

Anche l’attivazione della nuova rete a pacchetto si svolgerà in continuità di servizio e in diverse fasi partendo dai nodi di trasporto e di bordo verso le altre reti (che nell’architettura prevista dal progetto sono definiti rispettivamente Spine e Edge) e successivamente con l’attivazione e la migrazione degli utenti sugli apparati di aggregazione degli accessi (Leaf) sui quali saranno configurati ed erogati i servizi di connettività.

Quali tecnologie?

L’esito delle gare ha portato alla scelta di apparati Juniper per quanto riguarda la rete a pacchetto. La visione architetturale è quella del data centre ovvero con la presenza di nodi definiti Spine e Leaf, per l’aggregazione e l’accesso, e nodi Edge, per la terminazione e il servizio verso l’esterno. In questo modo, pur mantenendo uniformità e uguaglianza nei servizi, si cerca di favorire la capillarità della rete, garantendo l’agilità nei nodi più piccoli e lasciando l’impatto maggiore (energetico e di spazi) solo sui nodi di core.

Per quanto riguarda la rete ottica, la piattaforma selezionata in fase di gara è quella Infinera. I requisiti e le specifiche imposti da GARR per la fornitura mirano alla realizzazione di una rete ottica basata su un modello parzialmente disaggregato, nel quale la fibra e gli apparati con funzioni di amplificazione e instradamento di segnali luminosi sono elementi che, combinati tra loro, costituiscono l’infrastruttura hardware ottica di trasporto. La piattaforma selezionata si basa, infatti, sull’uso di un sistema di linea aperto (OLS, Open Line System) che insieme alla fibra ottica e ad un sistema software di gestione e controllo dell’OLS, fornirà l’infrastruttura attiva, completa e riconfigurabile capace di instradare qualunque segnale ottico, indipendentemente dal fornitore dell’apparato utilizzato per generarlo. Si tratta di una tecnologia abilitante alla gestione flessibile dello spettro ottico per la condivisione di spettro e lo sviluppo e la diffusione di applicazioni come il trasporto di tempo e frequenza o la Quantum Key Distribution.

Data Centre Interconnection

Tra i servizi disponibili che caratterizzano la nuova rete, c’è quello del Data Centre Interconnection, ovvero l’interconnessione a distanza di data centre come se fossero un unico centro di calcolo utilizzando direttamente la rete ottica. Il modello parzialmente disaggregato dà la possibilità, infatti, alle sedi degli utenti di interfacciarsi direttamente all’Open Line System creando un canale ottico dedicato (end-to-end). Questa nuova possibilità è sfruttabile anche con costi contenuti, sia in termini economici che di spazio e consumi, grazie all’utilizzo di apparati altamente specializzati e modulari.

Questo modello risponde anche all’esigenza di calcolo di grandi collaborazioni scientifiche (Data Lake) in cui la gestione e l’accesso ai dati avviene localmente, mentre le risorse di calcolo possono essere distribuite geograficamente.

Ruolo chiave dell’automazione

L’interconnessione tra data centre caratterizza quindi il modello di rete GARR-T e perciò diventa fondamentale, proprio come accade nei centri di calcolo, creare dei flussi e orchestrarli per fare una serie di operazioni in un sistema molto complesso.
Come ci spiega Massimo Carboni, coordinatore del progetto e CTO GARR: “per fare questo, la componente dell’automazione è ormai imprescindibile. I processi che finora erano condotti in modo semi manuale devono essere completamente rivisti e diventa necessario adottare un modello di astrazione che consenta di vedere il network secondo le sue funzioni e non più come accesso alle singole componenti. Questo approccio è quello già seguito da GARR in ambito cybersecurity, per il rilevamento di attacchi DDoS e l’applicazione automatica di alcune policy di risposta. Il modello da seguire è quello della riconciliazione: ovvero viene fissato un comportamento atteso e poi si cerca di ricostruirlo in caso di fallimento o di variazione in seguito a malfunzionamenti o eventi avversi. Un meccanismo molto simile a quanto è in uso nel mondo ICT e cloud, ovvero il modello per intenti, che permette di evolvere i servizi in modo automatico”.

Condivisione delle risorse

Un tema che sta da sempre a cuore a GARR è la collaborazione all’interno della propria comunità. Come spiega Claudia Battista, coordinatrice del dipartimento Net: “GARR-T amplifica questa mission perché è costruita in modo naturale per essere anche ambiente di sperimentazione e di sviluppo collaborativo. Lo stiamo facendo, ad esempio, attraverso il GARR Lab o il laboratorio ottico. Uno dei servizi più importanti, inoltre, è la possibilità di condivisione dello spettro ottico. Si tratta spesso di risorse costose, se pensiamo ad un cavo sottomarino o a fibre in posti dove difficilmente si può espandere l’infrastruttura, che vengono messe a disposizione degli utenti e che consentono di aumentare le potenzialità della rete”.

Inoltre, nella rete di data centre che verrà realizzata ci saranno sia i servizi infrastrutturali fondamentali (monitoring, sicurezza, AAI, strumenti di analitica) che i servizi applicativi. Tra questi ultimi, l’obiettivo è di ospitare funzionalità di rete virtualizzate (sistemi di sicurezza come firewall o Intrusion Detection System) in modo da fornire un supporto agli utenti che dispongono di minori risorse o competenze tecniche.

L’utente al centro

Nella definizione del disegno di rete e nelle scelte effettuate da GARR al centro viene sempre posto l’utente che beneficerà dell’infrastruttura. Un obiettivo ambizioso sul quale si sta lavorando è quello di creare un portale self- service per avere accesso diretto alle applicazioni di rete. Un luogo virtuale attraverso il quale l’utente possa, ad esempio, gestire e utilizzare risorse del data centre, selezionare i percorsi di rete, controllare parametri quali la latenza per adattarli alle proprie esigenze o avere viste personalizzate per il monitoring.
Come ci racconta Claudia Battista: “si tratta, tuttavia, di un percorso che non può essere calato dall’alto, ma richiede il coinvolgimento e uno sviluppo congiunto con la comunità”.