Internet Avançada

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O Programa de Internet Avançada da RNP procura introduzir, nas ofertas da organização, os serviços e as funcionalidades características das redes acadêmicas mais avançadas do mundo. Essa prática começou nos anos 2000, após o conceito de rede híbrida que surgiu na Holanda, na rede acadêmica Surfnet, em 2001. Nessa época, as iniciativas para desenvolver atividades experimentais em ambiente de redes levaram a RNP a investir em aplicações de Internet Avançada, que demandam grande largura de banda.

O aprovisionamento de circuitos fim-a-fim (lightpaths) em redes IP para facilitar e melhorar a troca de dados foi usado pela primeira vez na RNP em 2007, para uma transmissão de vídeo de boa qualidade entre Brasil e Espanha. A partir daí, a adoção de uma arquitetura híbrida tornou-se um elemento central do projeto RedeH-Internet Avançada, que realizou prospecção tecnológica para a adoção de uma arquitetura híbrida na sexta geração do backbone nacional, em 2011, batizada de Cipó.

A RNP também integra, desde 2008, a Global Lambda Integrated Facility (Glif), uma colaboração internacional entre redes de ensino e pesquisa, que compartilham recursos de transmissão e comutação ópticas, para desenvolver e demonstrar o encaminhamento de tráfego por meio de circuitos virtuais fim-a-fim. A criação da Glif em 2003 foi a extensão internacional dos conceitos de rede híbrida e circuitos fim-a-fim, possibilitando interconectar redes híbridas em diferentes países.

Cipó

A RNP opera, desde 2011, o Serviço de Circuitos Aprovisionados Dinamicamente (Cipó), que trouxe para a rede acadêmica as características necessárias para funcionar como uma DCN (Dynamic Circuit Network). Essa infraestrutura possibilita a configuração automatizada de circuitos fim-a-fim (lightpaths) de curta ou longa duração entre dois pontos, em um mesmo domínio de rede ou em diferentes domínios.

O desenvolvimento e a implantação de um serviço de aprovisionamento dinâmico de circuitos são premissas que permitiram à RNP operar uma rede híbrida, onde os fluxos de dados de aplicações científicas avançadas, segregados do tráfego geral da internet e transportados por roteamento IP, passem a ser transportados por circuitos virtuais ponto-a-ponto. Isso evita caminhos congestionados e busca otimizar o transporte de dados com maior eficiência.

Aplicações de física, altas energias, astronomia, meteorologia e transmissões de vídeo em ultra alta definição são alguns exemplos de aplicações científicas avançadas que precisam mover grandes volumes de dados.

Acesse o infográfico do Cipó disponível para download:

Infográfico Cipó

MonIPÊ

MonIPÊ é o serviço de monitoramento da RNP, capaz de medir com precisão a qualidade entre redes IP fim-a-fim. A ferramenta possibilita avaliações de desempenho de rede em ambientes de colaboração e apoia o melhor uso da rede acadêmica pelas instituições conectadas à rede Ipê, pois permite a execução de medições de atraso unidirecional e bidirecional, perdas de pacotes e vazão em diversas abordagens, contemplando toda a rede Ipê, desde o backbone até a conectividade de última milha.

As ferramentas do MonIPÊ são compatíveis com o padrão perfSONAR e, entre os seus principais benefícios, está a gestão dos pontos de medição, para o armazenamento, o agendamento e a visualização dos resultados das medições.

Com custos, benefícios e infraestruturas de software e hardware distintas, a RNP disponibiliza diversos kits de medições, para atender tanto às necessidades das instituições acadêmicas e dos Pontos de Presença da RNP como a medições internacionais e em laboratório.

Como funciona

O MonIPÊ foi desenvolvido de forma aberta e flexível, com suporte a algumas plataformas de hardware, para facilitar a sua implantação em instituições clientes. Para medições da última milha, em Pontos de Presença da RNP, são usados pontos de medição em servidores, através de hardware de baixo custo. Para medições de conexões temporárias, ou seja, para o uso sob demanda, está disponível o MonIPÊ@Live, ponto de medição portátil em pendrive USB. Ainda está em desenvolvimento uma plataforma de hardware para ponto de medição com largura de banda de até 10 Gb/s.

Com o MonIPÊ, é possível executar as seguintes categorias de medições:

  • Sob demanda: os resultados são fornecidos imediatamente após as medições e servem para apoio a diagnósticos de desempenho de redes;
  • Periódicas: são agendadas com uma duração específica, ou seja, início e final determinados. Os resultados das medições são armazenados e podem ser consultados posteriormente. Servem para avaliação durante eventos específicos e diagnósticos periódicos;
  • Permanentes: com duração indeterminada, os resultados dessas medições são armazenados para consultas posteriores e servem para verificações de desempenho de longo prazo, apoiando atividades como planejamento de capacidade de recursos de rede.

Acordos internacionais

Desde 2004, a RNP acompanha o desenvolvimento de ferramentas de monitoramento junto às redes norte-americanas ESnet e Internet2 e à pan-europeia GÉANT, através do consórcio perfSONAR, o qual passou a integrar em 2006, contribuindo para o desenvolvimento colaborativo de ferramentas de monitoração.

O consórcio perfSONAR possui uma infraestrutura para monitoramento de desempenho de redes que facilita a solução de problemas em circuitos fim-a-fim, cujo traçado cruza diversas redes. Possui um arranjo de serviços que possibilitam monitoramento de desempenho em um ambiente federado. Esses serviços ficam em uma camada intermediária, entre as ferramentas de monitoramento e as aplicações de diagnóstico ou visualização. O objetivo dessa camada é fazer e trocar dados de medição entre as redes, utilizando protocolos acordados pela comunidade de redes envolvidas.

Acesse o infográfico do MonIPÊ disponível para download:

Infográfico MonIPÊ

Science DMZ

O projeto Zona Desmilitarizada para Suporte a Ciência, Science DMZ, visa estudar e disseminar melhores práticas de infraestrutura de redes de campus para aplicações científicas. Devido aos crescentes volumes de dados que precisam ser transferidos entre as instituições, as redes de campus precisam se adequar a essa nova realidade da Internet Avançada.

O conceito de rede chamado Zona Desmilitarizada (DMZ) Científica, ou Science DMZ, foi desenvolvido pela rede norte-americana Energy Sciences Network (ESnet). O benefício dessa proposta é a otimização dos fluxos de dados que precisam ser transmitidos, muitas vezes através de redes de longa distância. Essas transmissões podem também se beneficiar de serviços como circuitos aprovisionados dinamicamente, quando disponíveis, para reserva temporária de recursos nas redes avançadas. Além disso, a arquitetura de Science DMZ também possui uma infraestrutura de monitoramento baseada no padrão perfSONAR e um servidor otimizado para transferências de dados, o Data Transfer Node (DTN).

Como o ambiente Science DMZ é segregado da rede de produção da instituição, a arquitetura pode também ser usada para testar novas tecnologias que automatizem e ofereçam serviços de rede diferenciados, melhorando a experiência do usuário. Um exemplo de uso de uma Science DMZ é uma transferência acima de 1 terabyte, entre diferentes países ou continentes, o que geralmente não é possível realizar de forma eficiente com as tradicionais infraestruturas de redes. Laboratórios de pesquisa que gerem grandes volumes de dados, redes de campus das universidades e Pontos de Presença da RNP são os principais beneficiados pelo programa.

Acesse o Guia DMZ Científica disponível para download.

Painel de Colaboração e Visualização

O Painel de Colaboração e Visualização faz parte do programa de Aplicações Avançadas e Visualização Remota, mantido pela RNP em parceria com a comunidade acadêmica. A ferramenta, de alta definição, permite o compartilhamento de mídias e maior interação dos usuários em atividades de ensino e pesquisa colaborativas. O equipamento consiste em painéis de monitores especializados (videowalls), controlados por um middleware colaborativo denominado SAGE (Scalable Amplified Group Environment).

Disponibilizado gratuitamente e mantido pelas universidades de Illinois e do Havaí, o middleware SAGE provê um ambiente colaborativo que permite a usuários locais e remotos acessar, visualizar e compartilhar múltiplos conteúdos, de resoluções e formatos variados e provenientes de diferentes fontes.

Com escalabilidade e capacidade para executar inúmeras aplicações, as principais utilidades do painel são a visualização de dados complexos, simulações, mapas e vídeos em alta resolução durante reuniões por videoconferência e atividades de ensino.

Atualmente, a RNP coordena a comunidade de usuários SAGE no Brasil, composta por 12 instituições que usam o painel para auxiliar suas atividades de ensino e pesquisa. O projeto é desenvolvido em parceria com o Laboratório de Arquitetura e Redes de Computadores do Departamento de Engenharia de Computação da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LARC-PCS-EPUSP).

Comitês técnicos

Os comitês técnicos foram criados para ajudar na prospecção de novas oportunidades para pesquisa e desenvolvimento na RNP. Cada comitê é liderado por um pesquisador acadêmico, e conta com a participação de pesquisadores acadêmicos e colaboradores da RNP.  Atualmente, existem três comitês técnicos, descritos a seguir.

Monitoramento de redes

Dada a necessidade de prospectar atualizações tecnológicas nesse tema, alinhar os esforços brasileiros ao cenário mundial e garantir que o serviço MonIPÊ esteja de acordo com as iniciativas internacionais, a RNP criou o Comitê Técnico em Monitoramento de Redes (CT-MON), que visa acompanhar e colaborar com a evolução dos padrões do perfSONAR.

O desempenho fim-a-fim é um tópico constante de avaliação pelo CT-MON. A transferência de dados entre instituições distantes ainda é um desafio dado a limitações de protocolos usados na internet, tais como o TCP. Além desse tema, ainda se objetiva o estudo de novos tipos de ferramentas, outras formas de medição e novas métricas para se avaliar o desempenho de redes. Iniciativas de grupos de desempenho, tais como o eduPERT (GÉANT), também são de interesse do CT-MON.

Gestão de identidade

A RNP oferece atualmente dois serviços ligados à autenticação e autorização: a Infraestrutura de Chaves Públicas para Ensino e Pesquisa (ICPEdu) e a Comunidade Acadêmica Federada (CAFe). Para acompanhar outros projetos em andamento nesse tema, foi criado o Comitê Técnico de Gestão de Identidade (CT-GId), com participantes da RNP e da comunidade acadêmica, para apoiar a evolução dos serviços oferecidos através da prospecção tecnológica.

O comitê promove um Programa de Gestão de Identidade e mantém um Laboratório de Experimentação em Gestão de Identidade. O programa tem lançado editais anuais para submissão de projetos desde 2012. Já o Laboratório de Experimentação em Gestão de Identidade (GId Lab) disponibiliza, para a comunidade acadêmica, um ambiente virtual onde pesquisadores podem fazer experimentos práticos com diferentes infraestruturas de autenticação e de autorização (IAA) e de chaves públicas (ICPs). As seguintes ferramentas já estão disponíveis:

Uma Federação Acadêmica Shibboleth para experimentos, chamada CAFe Expresso, com provedores de identidades (IdPs) e provedores de serviços (SPs);
O Sistema de Gerenciamento de Certificados Digitais (SGCI) da ICPEdu, configurado para a realização de experimentos;
Uma Autoridade Certificadora Online.

Videocolaboração

Criado em 2014, o Comitê Técnico de Videocolaboração (CT-Vídeo) tem o objetivo de realizar prospecção tecnológica em aplicações de vídeo e colaboração remota, contribuindo para a construção de visões técnicas que orientem novos investimentos em P&D.

O grupo, formado por representantes da comunidade acadêmica e coordenado pela RNP, analisa tendências envolvendo aplicações de vídeo em telessaúde; ensino, produção, edição e transmissão audiovisual; sistemas de telepresença; holografia; TV Digital, entre outros.

O CT-Vídeo está aberto a qualquer pesquisador ou laboratório que desenvolva aplicações de vídeo interativas.