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RNP/REF/0208 © 2000 – RNP Redes para Educação e Pesquisa Ópticas, Estaduais e Comunitárias SECTI - Bahia Nelson Simões.

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1 RNP/REF/0208 © 2000 – RNP Redes para Educação e Pesquisa Ópticas, Estaduais e Comunitárias SECTI - Bahia Nelson Simões

2 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Missão: promover o uso inovador de redes avançadas no Brasil organização social, associação civil programa interministerial MEC MCT responsável pela inclusão Internet do Brasil (91/95) 329 organizações usuárias: universidades, institutos, escolas técnicas, secundárias, agências

3 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Educação a distância com realidade virtual Educação a distância baseada na web OMPI CADE QoS IPv6 Video IP VoIP Multicast CGI-BR ICANN CADE Roteamento Óptico 3G Wireless WDM WLAN GigaEthernet FCC (US) ANATEL (BR) OFTEL (UK) Aplicações Serviços Infra-estrutura P&D Tecnologias Atuais Marco Normativo Rede? Que rede?

4 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Infra-estrutura em 3 slides Infra-estrutura global RNP2 Abilene PTT Embratel PTT Internet

5 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Infra-estrutura em 3 slides Infra-estrutura regional e local (a última milha) Brasília Manaus RNP2 Terrestre (fibra óptica) Satélite Linhas Telefônicas DSL Cabo coaxial (TV) Frame Relay ATM Linhas Dedicadas Rádio enlaces (sem fio) Ethernet

6 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Infra-estrutura em 3 slides Fibra óptica tecnologia simples um cabo, dezenas de fibras, centenas de s, centenas de Gbps (WDM) Rede Ethernet (rede local, LAN) tecnologia LAN atinge longa distâncias (ex. 100 Km) simplicidade para implantação e uso não requer outros equipamentos tradicionais de telecomunicações baseada em abundância de capacidade X otimização de capacidade 10 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps tecnologia sem-fio (WLAN, 11 Mbps)

7 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Redução de custos a partir de 2001 Grande competição em infra-estrutura internacional – grande disponibilidade, alta qualidade e custo reduzido Competição parcial em âmbito nacional – disponibilidade reduzida em regiões de menor interesse econômico » Norte: não há fibra em Manaus, Macapá e Boa Vista – qualidade insuficiente » acordos de níveis de serviço conservadores » implica em mudança cultural das empresas – custo elevado devido a falta de competição ou duopólio e impostos » menor nas regiões com concorrência (centro-sul) Aspectos do Programa MEC MCT

8 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Problemas: Faltam pontos de troca de tráfego ­A baixa interligação dos backbones cria gargalos Acesso aos serviços públicos Reforço do papel dominante de grandes operadores Aumento do custo de infra-estrutura em redes ­Interligação com outras redes federais e comerciais em Brasília FIX: –Intelig (34 Mbps), CEF; –em avaliação Serpro, BB, BCB, Peer EBT (34 Mbps)

9 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Problemas: O Brasil (AL) não possui peso no tráfego global Fonte: caida.org

10 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Problemas: O Brasil (AL) não possui peso no tráfego global

11 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Problemas: peso do Brasil (AL) ­Diagnóstico: Baixo investimento em conteúdos digitais em língua portuguesa –1999: 2%; 2002: 1% (OCLC Trends Public Web)OCLC Trends Public Web Políticas de universalização deficientes –acesso universal a redes não é só infra-estrutura: faltam capacitação e aplicações –interesse público em educação, saúde e pesquisa deveriam permitir a adoção de novos modelos de redes »estas redes são patrimônio e não um serviço Baixa competição em serviços públicos

12 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Fonte: Atlas brasileiro de telecomunicações 2003 Dados da Infra-estrutura de Telecomunicações ­Principais provedores nacionais: –Brasil Telecom –Telemar –Telefonica –Embratel –Intelig –Eletronet –Pegasus –outros regionais e empresas públicas Grande ociosidade de fibras ópticas (até 85%)

13 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Serviços, Aplicações e Conteúdos Serviços Internet ­Padrão IP ­plataforma para serviços de voz (VoIP) e vídeo-conferência ­multicast: a difusão de conteúdos em larga escala ­IPv6: suporte à mobilidade, auto-configuração e segurança Aplicações e Conteúdos ­Servidores: implantação, gerenciamento, segurança ­Conteúdos digitais: armazenamento e recuperação ­Aplicações de colaboração e comunicação

14 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Redes Ópticas Comunitárias

15 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Redes Comunitárias Tratar a rede como um patrimônio de uma região (estado, cidade, vila, campus...) e não como um serviço Em um condomínio de organizações cada uma possui suas fibras individuais em um cabo óptico ­cada um fica responsável por iluminar suas fibras (GbE..) ­coletivamente repartem os custos de manutenção, relocação, serviços Internet, etc ­empresas especializadas implantam e mantém a fibra Uma única fibra pode permitir um condomínio de lambdas Solução ideal para conexões ponto-a-ponto de instituições fixas ­retorno típico em 2 anos As redes comunitárias são interligadas por redes ópticas regionais ou nacionais

16 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa

17 CA*net 4 Architecture A network of point to point condominium wavelengths Grid service architecture for user control and management of e2e lightpaths ­Uses OGSA and Jini/JavaSpaces for end to end customer control Owners of wavelengths determine topology and routing of their particular light paths All wavelengths terminate at mini-IXs where owner can ­add/drop STS channel or wavelength ­cross connect to another condominium owners STS channels or wavelengths Condominium owner can recursively sub partition their wavelengths and give ownership to other entities ­Object Oriented Networking – OON ­Wavelengths become objects complete with polymorphism, inheritance, classes, etc With OBGP can establish new BGP optical path that bypasses most (if not all) routers

18 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Drivers Reduce the cost of bandwidth ­a capital cost, rather than a monthly service charge Set up lightpaths to no cost peering exchanges ­Most lambda sales in Canada are for Remote peering Eliminate expensive high end routers and replace them with optical switches Allows customer to create network with resource heterogeneity ­Integration of wavelengths from different carriers Customers can manage their own restoral and protection schemes ­Allows for greater flexibility and creativity in restoral and protection Customers can independently provide optical VPN services and manage subnetting across lambdas provided by different carriers

19 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa CA*net 4 Halifax Edmonton Seattle Vancouver Winnipeg Quebec City Montreal Ottawa Chicago Halifax New York Regina Fredericton Charlottetown Victoria Windsor London Sudbury Thunder Bay Saskatoon Kamloops Buffalo Minneapolis Albany St. John's Calgary Toronto Hamilton Kingston CA*net 4 Node Possible Future Breakout Possible Future link or Option Boston

20 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Example CA*net 4 Architecture CANARIE builds heterogeneous network made from many sources e.g (illustrative purposes only): ­dark fiber from St. John to Halifax using ULH 16 channel POS ­dark fiber condo from Halifax to Fredericton using 16 channel 10GbE ­wavelengths from RISQ from Edmonston to Ottawa sharing 32 channel 10GbE system ­dark fiber from Ottawa to Winnipeg with Onet using 16 channel POS at OC-192 ­wavelengths from Bell Canada from Montreal to Chicago as part of a 140 wavelength system ­wavelengths from Telus from Chicago to Winnipeg as part of a 140 wavelength system ­dark fiber from GT Telecom from Winnipeg to Calgary using 16 channel 10GbE ­wavelengths from Shaw from Calgary to Vancouver as part of a 32 channel 10GbE systems ­wavelengths from 360 Networks from Halifax to London as part of a 400 wavelength system ­Wavelengths from Teleglobe from Seattle to Honolulu – Sydney – Tokyo - Seoul On all cross sections a minimum of 16 wavelengths dedicated to CA*net 4 ­2 wavelengths dedicated to layer 3 aggregation service (looks like old CA*net 3) ­6 channels (and OCX ports) reserved for temporary applications like Grids or OBGP QoS ­8 channels (and OXC ports) to be assigned to ORANs or participating carriers based on contribution to overall project E.g. if ORAN donated fiber through its territory then it gets extra channels and OXC ports to use elsewhere A wavelength and OXC port bartering and exchange mechanism will be required

21 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Transport Architecture Heterogeneous transport architectures used on backbone links Type of transport architecture on each link determined by length of link between O-ADMs, GbE-ADMs or OBGP switches, requirement for optical repeaters or regenerators, etc Examples: ­8 or 16 channel GbE used on short haul links (up to 2000 km) between OADMs or OBGPS; or ­OC-192 Ethernet over SONET with multiplexed 10 single GbE or trunked 10GbE; or ­Proprietary 8 channel 2 x GbE multiplexed into OC48 optics with FEC wrapper Repeaters: ­GbE or 10GbE 2R transceivers every km combined with GbE or 10Gbe 3R switches every 200 – 400 km; or ­Traditional EDFAs at 1550nm every km with OC-192 regenerators at every km; or ­All optical broadband: Counter rotating Raman amplifiers, multi band EDFAs, EFFs, dispersion correction fiber, etc

22 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Tributary Architecture Customer can connect through OADM, Gbe-ADM, direct to OBGP switch or through CA*net 4 router Customer access link is either GbE or trunked 10GbE (I.e. 10 separate GbE channels In future customer will have a choice of protocols, but for now GbE will be basic standard across the network

23 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa OC-12 MAN Scale 100 Km CANARIE - RISQ Fiber Network Dark fiber Leased bandw. 250 Km 450 Km OC-48

24 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa

25

26 Halifax Condomínio Rede em fibra óptica privada km $500,000 custo Interliga todas as maiores universidades, hospitais, centros de pesquisa e escolas Interligada a rede acadêmica canadense CA*net4

27 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa A rede óptica da UFF

28 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Rede óptica da UFF - detalhes Uso de fibra apagada própria ­Mais de 24 km de cabos lançados ­12 km nos postes da CERJ (energia elétrica) Cabo de 18 fibras ­12 SM + 6 MM no anel ­6 SM + 12 MM nos campi e secundários ­a prova do futuro 50 prédios ligados à rede (pelo menos um ponto por prédio) Investimento relativamente modesto: ­R$ / km (preços de 1998)

29 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Rede Metropolitana de Alta Velocidade de Curitiba P/ CITSP/ PUC S. J. Pinhais UFPR CEFET PUC Gigabit/s 100 Mbps 155 ATM

30 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Rede óptica experimental Fibra apagada, IP/WDM (até 10 Gbps por lambda), GbE Direção do projeto: RNP e CPqD Financiamento Funttel e operadores de telecomunicações Projeto Giga Topologia da rede Marcos do Programa de Inovação - Testbed

31 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Gerar protótipos de novos produtos e serviços Transformar tecnologia em valor para empresas brasileiras ­ comunicação óptica e produtos IP Validar resultados integrando as diferentes tecnologias numa rede experimental Fomentar o desenvolvimento tecnológico Demonstrar o impacto de novos serviços de Internet para telecomunicações, e Formar parcerias entre empresas e instituições de pesquisa. Projeto Giga - objetivos Marcos do Programa de Inovação - Testbed

32 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Chicago CivicNet CivicNet - um projeto de condomínio de fibra para toda a cidade Conecta mais de 1600 instituições públicas –custava $25 milhões/ano em aluguel de serviços Interligado aos provedores de serviços e sistemas Acelerou a implantação de mais fibra em mais locais de cidade Alto desempenho com baixo custo para conectividade Internet Baseado nos direitos de passagem da cidade ­exemplo nacional: Porto Alegre

33 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Nas empresas Colgate-Palmolive em Cincinnati Boeing está contruindo sua rede óptica nacional baseada em WDM; Bank of America; NLR; Vantagens: ­redução drástica dos custos de última milha ­independencia entre custo X banda ­acesso de novos provedores a pontos neutros ­benefício para PMEs de base tecnológica No mundo: Estado da California, Holanda, Alberta, Chicago, Suécia, Islândia, Finlândia e Noruega

34 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Vantagem do Condomínio Central Convencional: Escola paga mensalmente por serviços Serviço de Conexão Fibra escura pertencente a organização Lasers de longo alcance (10km) ISP Condomínio: Conexões de fibra apagada do usuário para ISPs R$200 mil pagos uma única vez Banda ilimitada Custo Mensal Banda fixa

35 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Canadá - Networked Nation CA*net 4 Provincial research and education network Usually one GigaPOP per province Usually one access facility in every major town and city School board office City Hall University School Hospital Library School Colo Option B: Home owners are aggregated at node by service provider of their choice Option A: Home owners and businesses have fused connections all the way to service provider at supernode SuperNodes Nodes Colo Splice Box Homes Splice Box Commercial Internet Commercial Internet

36 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Quanto custa para implantar? Instalação (fixo) ­ Gerência, engenharia ($1 a $3/m) ­ Construção ($7 a $10/m dutos, ou $3 a $6/m postes) ­ Negociação e estruturação de acordos de suporte ao condomínio ­ Cabos de fibras e sua fusão (5¢/m 192 fibras, 15¢/m 36 fibras) ­ Acabamento: terminadores, instalação de premissas ($5 mil/cada) Custo médio de US$ 7 a US$ 15 por metro (Canadá) No Brasil a UFF: 12 km, 12 campi, com CERJ, R$ /km (R$ 240 mil)

37 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Exemplos de Custos Redes de universidades urbanas ­ Montreal East: 14 km, $ (manutenção $9.000/ano) ­ Vareness: 50 Km, $ (manutenção $26.000/ano) Condomínios ­ Des Affluents: custo total $ 1,5 milhão - 70 escolas, 12 prédios municipais, 204 Km: custo médio por prédio $ Custo do serviço DSL por 3 anos: $ 1,4 milhão Custo total para 100 escolas $ 1,35 milhão roteadores e servidores: custo estimado em manutenção e upgrades de software: $ 800 mil Retorno entre 8-16 meses

38 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Catalisadores 1) Custo baixo: 1000% de redução sobre os preços de serviços, com retorno em 6 a 12 meses; 2) Tecnologia simples: LAN invade WAN (sem complexidade ATM, SONET, etc) redundância via wireless e servidores multi-homed 3) Demanda por novas aplicações impossíveis com modelo tradicional relocação de servidores e extensão de redes locais terceirização de serviços de rede telefonia e vídeo de alta qualidade na rede de dados 4) Permite o acesso de novas empresas em pontos neutros para oferta de serviços

39 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Catalisadores Conexões sem fio ­WLAN: Acesso local na periferia da rede comunitária Extensão da rede local: IEEE b (1999) placa de PC US$60, transmissor US$100 ­Faixa de 5 Ghz para acesso a Internet faixa larga, sem licença FCC (1997) define U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure) Ponte U-NII 45 Mbps (US$9.995) X rádio 34 Mbps (US$73.000) Requer mudança de uso do espectro: regulamentação da Anatel

40 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa UFF: acesso via rádio próprio visada direta UFF-CBPF 7 km tecnologias (2 Mbps) (FAPERJ) b (5,5 Mbps) E3 (34 Mbps) (RNP - Harris) U-NII ?

41 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Benefício para Serviços e Aplicações Simplicidade e robustez: redução do número de plataformas pela concentração no parceiro tecnológico 70 escolas do projeto des Affluents Before After fiber fiber Antennas780 Novell Servers821 SQL Servers133 Lotus Notes Servers 21 Tape Backup Servers124 Ethernet switches/hubs1098 Routers1083 Cache/proxy (Linux)120 Fire walls (Linux) 11

42 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Capacitação de Recursos em TI As 10 ações mais críticas nos EUA para suporte a tecnologia nas escolas: ¶acelerar o desenvolvimento profissional dos professores ·profissionalizar o suporte técnico ¸... Nos EUA 54% dos distritos escolares usam estudantes em suporte técnico No Brasil 240 NTEs estão em rede: aumentar em escala e qualidade (64% com banda larga)

43 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Uma proposta para universalização de redes Financiar projetos de redes comunitárias em nível de estados, cidades ou comunidades interligar na mesma rede escolas, bibliotecas, centros de saúde, telecentros utilizar redes estaduais e nacionais existentes Adquirir capacidade em fibra de empresas onde há ociosidade: direito de uso superior a 25 anos; Financiar em conjunto a extensão da rede com os operadores e empresas nas regiões sem infra-estrutura; Integrar periferias da rede comunitária com acesso sem fio e ponto-a-ponto de faixa larga oportunidade para desenvolvimento hw nacional

44 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Um proposta para universalização de redes Criar pontos neutros de interconexão de provedores, redes regionais e de empresas de serviços (Internet, voz, dados, etc) Utilizar liderança local natural: universidade, empresa pública ou centro de pesquisa ­concentração da complexidade do projeto e redução do deficit de recursos humanos para seu suporte Integrar escolas em áreas isoladas à rede comunitária através de aluguel de serviços ­buscar benefício maior com redução de impostos

45 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Considerações finais Uma rede comunitária tem custo atraente : ­cidades com densidade de organizações; ­longos trechos regionais em parcerias e com uma base de várias organizações; ­não se aplica para quem não requer incremento de capacidade para novas aplicações Possíveis desvantagens: ­pode ser mais caro que micro-ondas ­implantação em estruturas públicas é regulamentada ­cronograma de construção (se preciso) mais longo

46 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Considerações Finais Iniciativa Óptica Nacional (ION) da RNP ­Suporte às aplicações de colaboração intensiva em pesquisa e educação »redes ópticas próprias com capacidade ilimitada e custo viável ­Meta infra-estrutura de rede nacional óptica –IRUs (Fibras, lambdas) –Integrada às redes metropolitanas

47 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa As Redes Estaduais no Brasil (dados de 2002)

48 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa 12 Redes Estaduais - Ensino e Pesquisa

49 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Financiamento de Redes Estaduais

50 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Quem são os clientes das Redes Estaduais

51 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Quem são os clientes das Redes Estaduais

52 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Quem são os clientes das Redes Estaduais

53 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Santa Catarina - RCT-SC

54 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Paraná - RPEP

55 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Ceará - Infovias do Desenvolvimento Pernambuco - PE Digital Piaui Rio Grande do Norte São Paulo - ANSP Rio de Janeiro - RedeRio Goiás - Infovias Maranhão Em formação: AmazonasInfovias do Desenvolvimento Outras Redes Estaduais

56 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Obrigado! Perguntas?

57 Rede Nacional de Ensino e Pesquisa Referências CANARIE - Cidade de Chicago CivicNet - Cidade de Porto Alegre - RNP - IMPA Aperfeiçoamento de professores de ensino médio - Remavs - Benton Report - The sustainability challenge - fm?key=271


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