UCLP

User Controled Lightpath Provisioning

Informacio

Descripció

UCLP: User Controled Lightpath Provisioning

El sistema UCLP va néixer fruit d'una RFP (Request For Propoals) emesa per CANARIE el setembre del 2003. Quatre propostes d'implementació del sistema de quatre equips diferents foren acceptades, entre elles la del CRC (Communication Research Centre, Canadà) i la UofO (University of Ottawa, Canadà). La fundació i2cat va afegir-ser a aquest equip l'abril del 2004, a través d'un MoU signat amb el CRC.

El software UCLP permet particionar una xarxa en diferents dominis de gestió independents, i exposar els recursos de cada partició (lighpaths, equips) en forma d'objectes o serveis. Aquests objectes poden ser posats sota control de diferents usuaris de la xarxa per tal que aquets puguin crear les seves pròpies topologies de xarxa IP.

UCLPv1.x

Tal com el defineix Bill St. Arnaud (director senior de la secció de Xarxes de recerca de CANARIE):

'El sistema UCLP es pot explicar com una eina de partició i configuració que representa cada recurs d'una xarxa física (fibres, targetes) com un servei o objecte. Aquest servei/objecte pot ser posat sota el control de diversos usuaris de la xarxa per tal que puguin crear les seves pròpies topologies de xarxa IP'.

 

D'aquesta manera diversos operadors poden oferir part dels seus recursos de xarxa als usuaris finals per tal que aquests els utilitzin quan en tinguin la necessitat  (d'aquí el nom del sistema: User Controled Lightpath Provisioning).

 

Exemple del sistema UCLPv1.x

 

Més info: Document de disseny d'UCLP

HEAnet's UCLPv1

L'objectiu d'aquest projecte és el d'adaptar el sistema UCLPv1 (User Controlled Lightpath Provisioning) per a que sigui compatible amb la xarxa de HEAnet. S'aconseguirà a través de 2 entregables, el primer implementarà ULCPv1 amb una nova GUI (interfície gràfica d'usuari) adaptada als requeriments de HEAnet, i el segon integrarà UCLPv1 i E-DI, i la seva implementació sobre la xarxa de HEAnet.

Aquest projecte permetrà als usuaris de la xarxa de HEAnet, que es puguin gestionar les seves pròpies connexions (LSP com a lightpaths)mitjançant connexions Ethernet, utilitzant una versió modificada de l'actual 'release' d' UCLPv1 desenvolupada pel CRC (Communications Research Centre) de Canadà, l'Universitat d'Ottawa i la Fundació i2CAT. El software proporcionarà una GUI basada en web per a establir, gestionar i consultar connexions, controlat tot directament per l'usuari.

Com a resultat d'aquest treball, HEAnet testejarà aquesta nova implementació de UCLPv1, la compararà amb el seu actual software de provisionament i avaluarà la possibilitat d'utilitzar UCLP a la seva xarxa.

Aquest projecte va començar el juny de 2005 i s'espera que estigui finalitzat el pròxim maig/juny de 2006.

Aquest projecte s'aconseguirà a través de la col·laboració de diferents partners: Fundació i2CAT, HEAnet, Cisco Systems, UPC (GCO), Tecsidel (patrocinador), NDP, CRC i dirigit per i2CAT.

Cisco Systems ha donat a la Fundació i2cat un conjunt de dispositius que emulen la xarxa EoMPLS de 10 Gbps de HEAnet. Aquests dispositius són:

  • 3 Cisco Catalyst 3750G-12S
  • 2 Cisco Catalyst 3750G-16TD
  • 2 Cisco 7604 Routers

Tecsidel ha financiat una part dels recursos humans

Pàgina web del projecte: http://www.uclp.ca/

 

 

 

Innovació

UCLPv1.x

El sistema UCLP va nèixer per respondre als requeriments de certes aplicacions que no es poden implementar utilitzant eines centralitzades de gestió de xarxa.

Xarxes posseïdes i controlades per usuaris

Universitats, xarxes regionals, administracions i grans empreses construeixen i/o amplien les seves xarxes de comunicacions a través de la compra compartida d'infrastructura (fibra fosca, longituds d'ona). Cada institució rep un nombre de recursos proporcional a la inversió feta, recursos que vol gestionar de manera independent a les altres institucions. Per tant, cada institució participant ha de poder implementar els seus propis processos de descobriment de topologia, protecció i ser capaç d'oferir serveis de valor afegit als seus clients.

 

National Lambda Rail (USA), xarxa gestionada per diversos usuaris

 

Xarxes IP dedicades

Les xarxes IP actuals estan optimitzades per servir milers d'usuaris amb fluxes de tràfic relativament petits. Des de fa un temps, però, proliferen petites comunitats d'usuaris repartides arreu del món que necessiten intercambiar-se grans volums de tràfic (aplicacions grid, e-science, xarxes de sensors). Aquestes comunitats no poden utilitzar la Internet pública per dur a terme els seus experiments, sinó que necessiten xarxes IP dedicades, on els routers o els PCs on s'executin les aplicacions tinguin enllaços dedicats d'extrem a extrem. El problema és que aquests enllaços dedicats han d'atravessar diverses xarxes de diversos operadors, sense que la qualitat de servei de l'enllaç es vegi afectada (situació que no resolen bé els protocols de xarxa pensats per a un sol domini administratiu).

 

Xarxa submarina de sensors Neptune (USA/Canadà)

 

Enginyeria de tràfic controlada pels usuaris

UCLP permet establir nous camins BGP entre dos routers a través de l'establiment d'un enllaç dedicat directe. D'aquesta manera grans institucions i xarxes regionals poden connectar-se directament entre sí mitjançant un peering enlloc d'intracambiar-se tràfic a través d'una xarxa IP jaràrquica.

 

Enginyeria de tràfic controlada per usuaris

 

Més info:

UCLPv2

Els següents documents descriuen la motivació i els objectius de la segona versió del software UCLP.

 

Més info: User Controlled Lightpaths

HEAnet's UCLPv1

El principal objectiu és el d'implementar UCLPv1 a la xarxa de HEAnet i la seva integració amb l' E-DI, proporcionant una nova eina GUI basada en web per a gestionar connexions.

Dins d'aquests objectius, varis temes són coberts:

  1. Proporcionar un mecanisme per aprendre la topologia de xarxa MPLS.
  2. Mantenir l'estat de totes les interfícies i tots els nodes. Utilitzant l'interfície E-DI per interactuar amb l'equipament
  3. Establir, eliminar i modificar enllaços/connexions.
  4. Configurar els 2 tipus de circuits (connexions EoMPLS), tant el ERS (Ethernet Relay Service) com el EWS (Ethernet Wire Service).
  5. Llistar circuits, i monitoritzar la seva disponibilitat.
  6. Interfície gràfica d'usuari segura, basada en web, amb usuaris jeràrquics.
  7. Instal·lació i manuals-guia d'usuari.

UCLP ja està implementat sobre CA*net 4, no obstant això, és una versió tecnològicament orientada a xarxes òptiques. Així doncs, la feina a realitzar és la d'adaptar i modificar el sistema als dispositius de xarxa particulars de HEAnet i als requeriments de l'equipament MPLS de CISCO.

La innovació està en l'implantació del sistema UCLP en les xarxes de HEAnet, i per tant el control de les xarxes MPLS amb UCLP.

Beneficis

UCLPv1.x

Arquitectura software

El sistema UCLP està dividit en federacions. Una federació és una partició lògica formada per recursos heterogenis de diferents xarxes (WDM, SDH, Ethernet, GMPLS) que es posen sota control d'un mateix administrador (l'administrador de la federació).

UCLP representa tots els recursos de la xarxa (targetes i enllaços) amb objectes. Existeixen dos objectes bàsics:

  • LightPath Object: Representa un lighpath (enllaç dedicat entre dos equips de xarxa).
  • Resource Object: Representa una targeta en un port d'un equip (SONET/SDH, WDM, Ethernet, O-UNI).

Cada federació posseix una sèrie de serveis software per tal de gestionar els recursos propis i oferir les funcionalitats requerides pels seus usuaris, tant siguin l'administrador (que necessita gestionar els recursos físics de la federació i crear comptes d'accès per a diversos usuaris), com els usuaris normals (que necessiten gestionar les seves connexions). Aquests serveis estan implementats en Jini (tecnologia Java per a construir sistemes distribuïts de manera senzilla).

  • GSAP (Grid Services Access Point): Punt d'accés al sistema per a clinets OGSA (tant humans com aplicacions Grid).
  • JSAP (Jini Services Access Point): Punt d'accés al sistema per a clients Jini (tant humans com aplicacions Jini). Coordina les crides als altres serveis.
  • LPOS (LightPath Object Services): Crear, elimina i gestiona el cicle de vida dels Lighpath Objects.
  • SCS (Switch Communication Services): Crea i elimina els ROs. Es comunica amb l'equip o xarxa utilitzant un protocol determinat (CLI, TL1, SNMP, O-UNI).
  • JavaSpace: Base de dades on s'emmagatzemen els ROs i els LPOs.
  • JLS (Jini Lookup Service): Registre de serveis a través del qual la resta de serveis d'una federació poden comunicar-se entre si o amb serveis d'altres federacions.

 

Arquitectura del sistema UCLP1.x

 

Així doncs, els serveis d'una federació utilitzen els JLSs per comunicar-se amb altres serveis (dins la mateixa o amb altres federacions). Ara bé, com s'ho fan els JLS de cada federació per descobrir-se entre sí? Utilitzant la figura del gestor de federacions. Aquest no és més que un JLS que no pertany a cap federació i del qual tothom en coneix la localització (adreça IP i port). Quan el JLS d'una federació s'engega, es registra al servei de notificacions del gestor de federacions, així és manté informat de les anades i vingudes dels JLSs de les altres federacions. La següent figura il·lustra el concepte.

 

Gestor de federacions

 

Més info: Arquitectura software detallada

HEAnet's UCLPv1

Cisco Enhanced Device Interface (E-DI)

Cisco Systems ha proporcionat el software de l'E-DI, que serà instal·lat i testejat en els escenaris de proves ('testbeds'), i s'implementarà a HEAnet sota l'àmbit d'UCLPv1. En una fase posterior, s'estudiarà l'adaptació d'UCLP per a utilitzar E-DI.

Cisco E-DI proporciona una interfície de gestió pels dispositius Cisco, i ofereix interfícies per a dos tipus d'usuaris - l'usuari humà que interactua amb els dispositius de xarxa a través de la command line interface (CLI), i programes d'aplicació de gestió que interactuen amb els dispositius de xarxa a través d'una XML programmatic interface.

Cisco E-DI proporciona una interfície per a usuaris CLI (CLI-UI) i una interfície de gestió XML (XML PI). Cisco E-DI es utilitzat per empreses així com per clients de proveïdors de serveis. Suporta configuració per a elements de xarxa IOS i CatOS (NEs), i els seus pertinents serveis i dispositius, incloient-hi les VPN MPLS L3, Metro Ethernet, switches de sel·lecció i equipament de sucursals d'oficines. Cisco E-DI es pot desplegar conjuntament amb una aplicació de gestió, o bé en una configuració autònoma.

 

Altres enllaços
Communications Research Centre
CANARIE
University of Ottawa
Àrea: 
DANA
Duració: 
03/2006 a 12/2007
Pressupost: 
148.904 €
Coordinador: 
Sergi Figuerola
Gabriel Junyent
Participants: 
Eduard Grasa Gras