100g bericht aus dem belwü

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bwNET100G+ – Integrated Innovation for Evolving the BelWü Network Prof. Dr.Ing. Stefan Wesner Wiss. Leiter BelWü Direktor Kommunikations und Informationszentrum Universität Ulm Direktor Institute of Information Resource Management 100G NET b w +

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Page 1: 100G Bericht aus dem BelWü

Bericht aus dem BelWü !

für den ALWR

!13.12.13!

!!

Stefan Wesner!Tim Kleefass!

Wolfram Hellstern

bwNET100G+  – Integrated  Innovation  for  Evolving  the  BelWü Network

Prof.  Dr.-­‐Ing.  Stefan  WesnerWiss.  Leiter BelWü

Direktor Kommunikations-­‐ und  InformationszentrumUniversität UlmDirektor Institute  of  Information  Resource  Management

100GNETbw +

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Bericht aus dem BelWü !

für den ALWR

!13.12.13!

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Stefan Wesner!Tim Kleefass!

Wolfram Hellstern

BelWü facts

Project Content description Comments concerning actual version

Contact & Copyright Author (creator) Date

BelWü 2016+ Potentielle Leitungsverläufe und Wellenlängenfilename: 2016-BelWue.graffle

BelWü LandeshochschulnetzIndustriestr. 28D-70565 [email protected]

20.04.2011 14:25 Tim Kleefass

Version 4

Author (last modification) Date

06.08.2015 14:59 Tim Kleefass

DE-CIXTelia

Level3

DFN

SWITCH

MANDA??

DFN

Fuw-HS Vis-

HS Tro-MH

Sig-HS

Nue-HS

Reu-HS

Boe-BH

Fds-Zoll

Keh-HS

Hor-DHBW

Gen-HS

Lbg-FA

Lbg-PH

Mar-DLA

C-band as pass through

Fdh-DHBW

Wei-HS

Rav-DHBW

Bib-HS

Sgd-PH

Gei-HS

KarlsruheEss-

HSGoe-

HS

Sgd-GC

Alb-HS

DRAFT DRAFT DRAFTA t t h i s t i m e i t i s unknown if we can or will realize the fiber network as shown in this map.

Frb-KG

-- Only Ch. 52-59 --

Only ITU Ch. 23

Hdl-RZ

Mos-DHBW

Hlb-HS

Kue-HS

Shl-HS

Many pairs of fibers (own, on the Campus, 1-10 km)One pair of fibers:red: phase 1 (with 100G wavelengths)black: phase 2

Ofg-HS

Tut-HS

Man-RZ

Man-Schl

Stu-NWZ

Kar-RZ

Ras-ALM

Bad-KUHA

Ulm-N26

Hdl-City

Pfo-HS

Frb-RZ

Fra-DECIX

Loe-DHBW

Ulm-N25

Stu-AL30

Tue-Wae

Kon-Bib

Kar-Bib

Kar-Nord

Hoh-Ost

Kon-RZ

Tue-Mor

Aal-HS

Hdh-DHBW

Onl

y L-

band

in

loca

l-loo

p

C-ba

nd a

s pa

ss th

roug

hMannheim

Stuttgart

Hohenheim

Heidelberg

Ulm

Tübingen

Konstanz

Freiburg

Hoh-West

Small Pop, only L-Band(e.g., non-University)

Mid-range PoP (e.g., small University)

Big PoP (e.g. University)w/ 100G connection

Stu-MWK

Stu-Zet

-- Only Ch. 52-59 --

Fra-TC

Potential optical Amplification Locations

25?

40?

HWDMC-/L-Bandfilter

Wei-PH

Stu-I28

Stu-K1

-- Only Ch. 52-59 --

Stu-IZL

10

15

55

50?

80?

30 40

2?

60?

10?

55?

51 50

1

80?

23 km 80?

76

25

96

94

70210

60?

60

50

49 68

37

130110

60? 80? 32

80?

100?

10

90 5070

10

9 16

10?

10?

15

101

1

1

1

35?

30

65 35

45

1540

60

28

33 9020

5020

40

5?

25

96

6

1

1

2

ZDN2015  -­‐ Universität  Tübingen 2

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Stefan Wesner!Tim Kleefass!

Wolfram Hellstern

BelWü facts

• Internet  Service  Provider  in  the  region  of  Baden-­‐Württemberg  for• 9  universities• 23  universities  of  applied  sciences• 8  locations  of  the  DHBW• 6  universities  for  education  (PädagogischeHochschulen)• 8  universities  for  music  and  art• Other  scientific  organisations,  schools,  libraries  and  others  

• Additionally• Webhosting  and  moodlebased  e-­‐learning  services• “Jugendschutzproxy”  for  schools• E-­‐Mail  services,  SPAM  detection• Basic  network  services  (DNS,  NTP,  ...)  

• Organizational  home  of  BelWü is  University  Stuttgart

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BelWü facts  – for  engineers

• >2.000  km  dark  fibe,  >1.000  km  rented  bandwidth• 50  Backbone  POPs,  50  optical  amplifiers• >80x10G  and  10x100G  bandwidth• Customer  Ports:   Layer  3:  60  *  10GE,  260  *  GE,  140  *  FE  

Layer  2:  11*100GE~200  Backbone-­‐Router• ~3.000  CPEs  for  schools  and  smaller  institutions• Operated  with  8  FTE  permanent  staff,  3  commercial  customer  income  based  positions,  8  teachers,  students...  

ZDN2015  -­‐ Universität  Tübingen 4

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Wolfram Hellstern

BelWü facts  – for  politicians historiansYear Highlight

1987 Inauguration  of  BelWü,  partially bridged   IP  and  IP  over  X.25

1989 All  universities  in  Baden-­‐Württemberg  connected  to  BelWü

1994 Full  Mesh  Network  between universities  with  2-­‐34  Mbit/s

1998 Next  technology   step  with  155  Mbit/s  ATM connection

2001 Extension of  the  network  to  1 Gbit/s (Cisco  12410/GSR),  SRP/DPT  rings with 2.4  Gbit/s  und  622  Mbit/s

2006 First  10  Gbit/s  connections

2010 Preparation  of  backbone  network  for  100Gbit/s-­‐fahigen-­‐Netz with Cisco  ASR  9000.  Self-­‐operatedpassive  DWDM,  connectivity  between  major   sites  with  multiple  10Gbit/s  Ethernet  connections

2013 First  100  Gbit/s  connection

2014 100 Gbit/s  connection   for  all  universities   in  BaWü

2016/2017

Full  optical dark  fibre based  backbone,  ROADM  based?,  100GBit  IP  routers?

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Wolfram Hellstern

Does  BelWü need  a  new  innovation  process?100G

NETbw +

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Innovation  process  so  far

ZDN2015  -­‐ Universität  Tübingen 7

Driven  by  the  “bandwidth  race”

Backbone  as  continuous  bottleneck

Researcher  needs  focused  on  regional  

collaborations

Requirements  indirectly  

communicated  via  TA  members

Dependency  on  external  experts

Upgrade  schedule  slowed  down  due  to  rented  BW  lines

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Stefan Wesner!Tim Kleefass!

Wolfram Hellstern

So  why  can’t  we  just  go  on?

BelWü 2017+

Scientific  Chairman

Vision,  Flexible  Network  supporting   the  wide  range  of  different   regional  collaborations,  provide  sufficient  bandwidth,  optimise for  different  traffic  types,  adopt  emerging  and  new  technolgies,  …

BelWü NOC

Ever  increasing  complexity  with  fixed  number  of   staff,Emerging   (immature?)  technology  versus  24/7  availability

BelWü TA

Operation  staff  from  the  universities,  paid  to  be  conservative

Vendors

Push  their  specific  solution  as  world  best  option  J

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Example  bwHPC Services

Neuroscience

Microsystems  technology

Physics:particle  physics

FR

Physics:astrophysics

Biology:bioinformaticsTÜ

Theoretical  Chemistry

Ulm

Economics-­‐ &  Social  Sciences

Biology:  Systems  biology  and  structural  biology

MA/HD

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bwNET100G+  solution  approach  à team  up

ZDN2015  -­‐ Universität  Tübingen 10

Expertise  in  key  technology  areas  from  research

Operational  Expertise

KIT,  Institut für TelematikProf.  Dr.  habil Martina  Zitterbart

EKT,  Lehrstuhl KommunikationsnetzeProf.  Dr.  habil.  Michael  Menth

UULM,  Institut für vert.  SystemeProf.  Dr.  Frank  Kargl

KIT,  SCCProf.  Dr.  Hannes  Hartenstein

EKT,  ZDVProf.  Dr.  Thomas  Walter

UULM,  KIZProf.  Dr.-­‐Ing.  Stefan  Wesner

BelWueProf.  Dr.-­‐Ing.  Stefan  Wesner

AP1:  Methoden für den  flexiblen und  intelligenten Netzbetrieb

AP2:  Datentransport in  Hochleistungsnetzen

AP3:  Sicherheitskonzepte fürHochleistungsnetze

AP4:  Betrieb,  Öffentlichkeitsarbeit und  Transfer

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bwNET100G+  Infrastructure

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Belwü

Netz  Uni  Tübingen

FHP  Zone

NetzUni  Ulm

KITNetz

FHPZone

FHPZone

InstituteInstitute

Institute

Institute

100G

10  x  10G

100GSwitch

OpenFlow

High  SpeedTransfer  NodeOpenFlow

ControllerInstitute

InstituteInstitute

Institute

FHPZone

Institute

Institute

InstituteInstitute

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AP4:  Betrieb,  Öffentlichkeitsarbeit und  Transfer

WP1:  Methods  for  a  flexible  and  intelligent  network  operation

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AP1:  Methoden für den  flexiblen und  intelligenten Netzbetrieb

Application  Scenarios  of  SDN  within  a  Campus  

Network

Methods   for  realizing  “flexible  high  performance  

zones”

SDN  Technology  and  products  “robustness”  

analysis

Scalability,  Application  

beyond  100Gbps?

• Scenarios  &  Challenges• Deployment  costs  (considering  

infrastructure  in  the  field)• Operational  impact/costs• Security  and  regulatory  impact  

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AP4:  Betrieb,  Öffentlichkeitsarbeit und  Transfer

WP2:  Data  Transport  in  High-­‐Speed  networks

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AP2  Datentransport in  Hochleistungsnetzen

Analysis  of  protocol  

performance    for  the  use  cases    

SDN  based  traffic  engineering   &  

traffic  mix  control

Protocol  optimisation

Data  Transport  solutions  beyond  

100Gbps?

• Scenarios  &  Challenges• Deployment  costs  (considering  

infrastructure  in  the  field)• Operational  impact/costs• Security  and  regulatory  impact  

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AP4:  Betrieb,  Öffentlichkeitsarbeit und  Transfer

WP3:  Security  concepts  for  High-­‐Speed  Networks

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AP3  Sicherheitskonzepte furHochleistungsnetze

Set-­‐up  of  high-­‐speed  security  

testbed

Methods   for  SDN  based  security  

FPGA  based  prototype  

implementation  and  evaluation

Scalability,  Application  

beyond  100Gbps?

• Scenarios  &  Challenges• Deployment  costs  (considering  

infrastructure  in  the  field)• Operational  impact/costs• Security  and  regulatory  impact  

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Conclusions

• It  is  no  longer  enough  for  a  research  network  to  deliver  just  competitive  bandwidth• Adoption  of  new  technological  trends  and  solutions  in  a  24/7  operational  infrastructure  is  complex  and  a  conflict  area• bwNET100G+  solution  approach

• Dedicated  network  infrastructure  and  test  server  with  direct  WAN  access  as  playground

• Requirements  and  challenges  from  the  practitioners• Integrated  teams  with  researchers  and  operational  staff• Validation  will  be  based  on  technology  capabilities  but  also  onoperational  and  economic  impact

• Proposed  concepts  from  bwNET100G+  might  not  make  it  into  production  (“veto”  position  of  operation)

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Thanks  for  your  attention  and  for  using  BelWü today…

Get  in  touch:  stefan.wesner@uni-­‐ulm.de ,  [email protected]

Acknowledgements:  contains  slides  from  Tim  Kleefass (BelWü)  and  pictures  from  the  bwNET100G+  project  description

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BelWü facts  – practical  view

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