Gesti

1
Gestión de infraestructuras orientada a servicios

• 2.009

2
La evolución de las redes
Siglo 21
Los 70s/80s
Los 90s
Explosión de Internet Gran expansión que va más
allá de las empresas llegando a los usuarios
finales
La Red es CRÍTICA para el éxito y supervivencia
del usuario o centro
Uso
Usos específicos y limitados a centros grandes

• Servicios
• Definido por el Software Conexiones
  Inteligentes
• Empresa Seguridad, gestión del tráficot, VoIP,
  aceleración
• RI Baja latencia, gran throuput, gestión
  avanzada del tráfico, seguridad, VoIP,
  aceleración,
• Sector PúblicoSecurity, Information Awareness,
  Information Assurance
• Operadoras Enhanced services

CONECTIVIDAD Conexiones
RENDIMIENTO Conexiones Rápidas
INFRASTRUCTURA
Tendemos a una Red Centrada en Servicios
3
Redes Componentes a gestiónar
Core - BGP
CachésVideo Contenidos
RADIUS
DHCP, DNS, IPAM
DPI - Tráfico
Walled Garden
Movilidad HSS/HLR
Control Parental Seguridad
Portal
DPI - Servicios
Policy
Servicios de valor añadido de la red
Gestión de usuario, provisión,
creación de servicios
Billing
BRAS/SGSN - Acceso
Operadores inalambricos/MNO
GGSN
Operadores FO/LLU
3G, xDSL, Cable, FMC or Femtocell access
Redes de nueva generación
4
Evolución de la gestión de red
Las Redes Científicas precisan disponer de la
mejor base tecnológica para soporte de las nuevas
necesidades de investigación e interconexión Ofre
ciendo un alto nivel de servicio.
5
Evolución de la gestión de red
Mayor calidad e integración de las herramientas
de gestión.
6
Usuarios
7
La red

• La red
• No nos dice que aplicaciones van por ella
• Tiene un conocimiento limitado de los usuarios y
  contenidos
• No nos dice que es malicioso y que no
• No puede controlar adecuadamente las aplicaciones
  críticas

Se necesita un nuevo tipo de control
7
8
Lo que nos viene encima

• Incremento exigencias en las comunicaciones
  (SLAs)
• De la mesa de reuniones pizarra-gt
  videoconferencia HD en tiempo real,
  multi-emplazamiento con aplicaciones
  Comunicaciones Unificadas.
• Multiplicidad de terminales para un mismo
  servicio / usuarios
• Acceso Web, Voz, Videoconferencia -gt PDA, PC
  fijo, laptop, thin client, terminal
  videoconferencia, tablet PC, smartphone,
  videowall..
• Incremento exponencial de terminales Ethernet/IP
  (NO usuarios)
• Sensores de medición, consumo, presencia,
  producción
• Videovigilancia, cartelería digital, megafonía IP
  , Sistemas de control de accesos físicos, cadenas
  de producción, telemetría, etc..
• Nuevos protocolos/standars específicos para cada
  nuevo servicio basado en IP (señalización,
  routing, etc..)
• Todos los procesos de negocio / productivos
  generan, consultan o comparten información (voz,
  vídeo, datos) que circula en la red interna
  (LAN).

8
9
La Red como un recurso
10
Hechos
Cluster Computing Cloud Computing Grid Computing 
11
Servicios ofrecidos por el Cloud Computing

• Ofrece tres tipos de servicio
• Software as a Service (SaaS)SaaS es una forma de
  utilizar software como si estuviese instalado en
  el clientepero sin estarlo. (Gmail, YouTube)
• Infrastructure as a Service (IaaS)IaaS es una
  forma de utilizar recursos hardware de terceros
  (como ordenadores o almacenamiento) como si fuese
  un servicio (AmazonEC2, Amazon S3, ElasticHosts)
  
• Platform as a Service (PaaS)Una combinación de
  combinación de SaaS y IaaS de modo que el usuario
  puede desarrollar aplicaciones en línea y
  desplegarlas (Microsoft Azure, Google Apps)

• Aparecen nuevos factores a considerar
• Uptime/Downtime, Privacidad, Pérdida de datos,
  Experiencia suministrador, Tamaño de la
  organización del suministrador, Número de
  clientes, Seguridad, Fiabilidad

12
La Red como un recursoGestión de base
13
Servicios core de red
14
IP Address Management interactivo
NOMBRES (DNS / DNSSEC)
DIRECCIONES (DHCP / IF-MAP)
15
Gestión del tráfico IP
OBJETIVO OPTIMIZACION SERVICIO
Transformar un caudal de ancho de banda no
gestionado ni optimizado en un ancho de banda
gestionado y optimizado utilizando tecnologia
DPI (Deep Packet Inspection)
Sin gestión de tráfico
Con gestión de tráfico
P2P Upload P2P Download
Nogestionado
Visible, gestionado
VoIP WebTV Video Conferencing
Gaming email
16
Ingeniería de tráfico
VoIP
Real-Time Class
ERP
ERP
ERP
Critical Class
P2P
Peer 2 Peer
Email HTTP
VoIP
Anything From the LAN
High Priority
VoIP
Downloads P2P
Best Effort Class
Email
Email
HTTP
HTTP
Downloads
Downloads
MPLS QoS Enabled Network
Shaping
Tagging
Discover Classify
No-QoS
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Visibilidad
Recreational Streaming8
E-mail20
P2P12
InternetGaming5
FileTransfers9
Oracle7
Citrix5
Web Browsing28
53 of bandwidth being used by recreational
applications 14 of bandwidth is business
critical
TN32702
Other4
17
18
P2P

• Informes de Distribución

Una foto completa con el ancho de banda
consumido, durante la ventana temporal
seleccionada, por las entidades seleccionadas (
lines, pipes, virtual channels, protocolos,
hosts)
19
Servicios Core de Red

• DNS/DHCP y el plan de direcciones siempre
  actualizado
• Visibilidad en tiempo real
• Para todos los dispositivos conocidos y
  desconocidos (IP, name, mac, OS, services)
• Encontrar y conocer el espacio IP disponible
• Descubrir y ver todos los switches y puntos de
  acceso wireless
• Ver la configuración de puertos de los switches y
  sus dispositivos conectados
• Información sobre histórico
• Conocer el Quién, Qué, Dónde y Cuándo
• Trazabilidad en los cambio de red (ej.
  Añadir/mover/cambiar un servidor)
• Conocer la utilización de la electrónica de red
  (ej. Puertos no usados hace 60 días)
• Ver como los dispositivos IP se mueven en la red
• Delegar y automatizar los cambios en la red
• Delegar de forma segura la gestión de IPs, DNS y
  DHCP
• Cambios en el plan de direcciones sincronizados
  con DNS y DHCP (reservations)
• Trazabilidad y posibilidad de marcha atrás de los
  cambios realizados

20
Análisis del Comportamiento

• Gestión de Logs
• Control en tiempo real y análisis forense de los
  eventos de la red
• Correlación de logs
• Cuadros de mandos
• Flujo de Comunicaciones
• Detección temprana de anomalías en la red
• Diferenciación en función de la franja horaria y
  el día
• Información de los flujos de la red
• Visibilidad de los protocolos y su utilización
• Estudio e informes del comportamiento de los
  usuarios

21
La Red como un recursoVisión de los Fabricantes
22
S.O. de red Cisco y Alcatel-Lucent

• Cisco dispone de un programa de desarrollo, el
  Application eXtension Platform (AXP), enfocado en
  su familia de Integrated Service Router (ISR).
  AXP comenzó en April de 2008 y consiste en
  módulos hardware para Cisco ISR basados en Linux,
  APIs y un SDK. Cisco no ha abierto el IOS, el SO
  de los ISR, a desarrollo de terceras partes lo
  que ha hecho es proveer de los enlaces hardware y
  software dentro de los ISR e IOS, permitiendo el
  acceso al router a terceras partes para
  aplicaciones generalmente enfocadas al
  rendimiento. A finales de 2008, más de tres
  docenas de aplicaciones desarrolladas por
  clientes Cisco habían sido desarrolladas
  utilizando AXP.

Alcatel dispone de un programa de desarrollo para
terceras partes dirigido a sus productos
Enterprise. La alianza Alcatel-Lucent y su
Application Partner Program (AAPP) ofrece APIs y
SDKs para desarrolladores que buscan crear
aplicaciones para Alcatel-Lucents IP Touch,
OmniPCX (tanto Enterprise como Office) y la gama
de productos OmniTouch Unified Communication.
No existen planes para abrir su SO, via APIs y
un SDK, para soportar desarrollos de terceros.
23
S.O. de red Juniper

• Junos SDK se abrió en 2007
• Más de 40 partners hasta la fecha
• Desarrolladores
• Clientes
• Partners OEM
• ISVs y SIs
• Universidades
• Aplicaciones
• Protocolos de señalización
• Agentes inteligentes
• Servicios de banda ancha
• Cifrado, tunneling, inspección
• VoD, IPTV y videoconferencias mejorados

24
S.O. de red Juniper (II)
Juniper anunció este Octubre dos nuevas
plataformas de desarrollo, Junos Space y Junos
Pulse. Junto con su plataforma existente Partner
Solution Development Platform (PSDP), ahora
renombrada como Junos SDK, conforman la
plataforma JUNOS de Juniper

• Junos Space Esta plataforma de aplicación Web
  2.0, programable y extensible, permite el
  desarrollo rápido y el despliegue de aplicaciones
  de productividad, colaboración, SaaS y
  aplicaciones de red.
• Junos Pulse El único cliente integrado de red
  basado en estandars disponible en la actualidad,
  Junos Pulse ofrece una arquitectura abierta con
  funcionalidades de identificación dinámica que
  permite, de forma independiente de la ubicación
  ofrecer soluciones de movilidad, conectividad,
  seguridad y aceleración de aplicaciones,
  ofreciendo soporte y herramientas de integración
  para aplicaciones desarrolladas por terceros.

25
Escenario JUNOS
26
Ejemplos de aplicaciones de Junos Space

• Ethernet Activator Aplicación Web 2.0 para
  provisión y configuración de VPNs. Puede
  ejecutarse en cualquier plataforma estándar.
• Route Analyzer Actuando como un peer MPLS, esta
  aplicación recolecta y graba todos los eventos de
  la red. Permiteal operador de red simular cambios
  en esta.
• Service Now Esta herramienta de diagnostico
  automático se basa en scripts situados en los
  dispositivos para monitorización de fallos y
  envío de la información a los NOC
  correspondientes.

27
La Red como un recursoLas Redes de Investigación
28
Redes Híbridas

• Infraestructuras de comunicaciones que utilizan
  de forma conjunta los niveles 1,2 y 3 del modelo
  OSI
• Gran utilidad para aplicaciones relacionadas con
  la investigación y la comunidad educativa por sus
  altos requisitos de capacidad.
• Grandes anchos de banda.
• Flujos con requisitos especiales relacionados con
  la calidad de servicio, por ejemplo sobre el
  jitter.
• Virtualización de las redes y aplicaciones.
• Delegación de gestión.
• Se ofrecen una combinación flexible de servicios
  IP y servicios de capas inferiores
• flexible tanto en la rapidez de provisión como
  en la creación de nuevos servicios.
• servicios de capas inferiores en el sentido de
  poder crear servicios casi-físicos que pueden
  permitir la creación de infraestructuras
  virtuales para proyectos que lo necesiten.

29
Requisitos Multi-Dominio, Multi-Nivel

• El término Multi-Nivel se refiere a todos los
  niveles a traves de los cuales se definen los
  servicios de la Red Híbrida
• Multi-Tecnología - MPLS, Ethernet, Ethernet
  PBB-TE, SONET, NG-SONET, T-MPLS, WDM
• Multi-Entorno diversos dominios o regiones de
  la red puede operar en forma diferente o común
  independientemente de las fronteras que deba
  atravesar.
• Multi-Vendedor
• Multi-Control mpls, gmpls, gestión, sistemas
  propietarios

30
Redes Híbridas - Arquitecturas
Parallel
Combined
Multi-Layer Multi-Service
Multi-Layer
Hybrid Service
31
DCN Comparisons to IP
32
Definición de servicios
La RED ha de ser quien realice las oportunas
labores de provisión basada en los
requisitos/características del servicio.
Parametros por Categoría
Servicios Valor Añadido
Path TE Params (Origen, destino IDs, bandwidth,
link switching type, etc)
Layer-Specific Params (MTU, VLAN Tags, SONET VC
type, WDM Lambdas etc.)
Parámetros QoS (garantía de bandwidth, latencia,
jitter, packet loss etc.)
Operaciones Básicas Solicitar un circuito simple
Operaciones en Batch Solicitar grupos de
circuitos con distintos requisitos
Scheduling Params (tiempo de start y
end, ventanas temporales de disponibilidad,
prioridad)
Routing Profile (rutas explícitas, Inclusión y
exclusión de enlaces etc.)
Método Ejecución (firme,flexible,
consulta, programar solo, etc)
Conditional Operations Solicitudes con
condiciones para workflows
Protección (sin-protección, 11, 11, etc.)
Info Gestión (información auxiliar para
monitorización y trouble shooting)
Información AAA (parámetros para autentificación
y refuerzo de políticas)
Topology Services Solicitudes de topologías
completas
Un servicio se define usando elementos que
contienen algunos de los parámetros superiores.
Estos servicios pueden ser integrados de forma
flexible en los procedimientos de provisión y ser
invocados utilizando mecanismos estándar como
Web Services.
33
Redes Híbridas
Que circuitos son posibles entre A y B, entre la
hora i e ii, con unas necesidades determinadas?
IP View
Viernes, 3am Maintenance View
A
B
Martes, 2pm Operational View
Virtual Organization Specific View
Múltiples vistas definidas por usuario
Layer 3
Layer 3
Layer 2
Layer 2
Límite del dominio
Topología
Topología
Layer 1
Layer 1
Path Computation
PCE to PCE Coordination
Time Domain AAA Management (SNMP)
Data Administrator Requirements
Time Domain AAA Management (SNMP)
Data Administrator Requirements
34
Gestión inteligente de los recursos
Solicita al PCE
Dame una topología triangular con 500Mbps por
enlace.
hybrid network
Centro B
Necesito una VLAN con 1 GigE y customer tag 300
Centro A
Centro C
Necesito bajo jitter. Que tenemos disponible
de 800-1000AM todos los viernes?
Topología específica de aplicación

• Path Computation will have handle
  multi-dimensional information and constraints
  that are typically not considered in current
  networks PCE
• Computing both paths and topologies for
  multi-layer networks

35
Elemento de Red Generico
36
What is the Control Plane?

• The Control Plane is the network facilities and
  associated protocols that select,
  allocate/deallocate, and provision network
  resources to fulfill a user service request.
• Typically this includes routing protocols that
  distribute topology and reachability information
  among interconnected networks and network
  elements
• It also includes other functions that allocate
  appropriate resources and put those resources
  into service (Path computing and signaling)
• With GMPLS, routing and signaling messages
  between LSRs do not travel along the same
  physical path as the circuit being established.
• The set of facilities between LSRs that carry the
  data circuits themselves is called the Data
  Plane
• The set of facilities between LSRs that carry the
  routing and signaling protocols is called the
  Control Plane
• It is good practice to design the control plane
  so as to be highly robust and impervious to
  effects of other network traffic or malicious
  activity

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Key Control Plane Features

• Routing
• distribution of "data" between networks. The
  data that needs to be distributed includes
  reachability information, resource usages, etc
• Path computation
• the processing of information received via
  routing data to determining how to provision an
  end-to-end path. This is typically a Constrained
  Shortest Path First (CSPF) type algorithm for the
  GMPLS control planes. Web services based
  exchanges might employ a modified version of this
  technique or something entirely different.
• Signaling
• the exchange of messages to instantiate specific
  provisioning requests based upon the above
  routing and path computation functions. This is
  typically a RVSP-TE exchange for the GMPLS
  control planes. Web services based exchanges
  might employ a modified version of this technique
  or something entirely different.

38
GMPLS

• Generalized Multi-Protocol Label Switching
  GMPLS
• Evolución desde MPLS, y con la experiencia del
  mundo IP
• GMPLS extiende los conceptos de ingeniería de
  tráfico a múltiples niveles
• Conmutación de paquetes (PSC) standard MPLS
  LSPs
• Conmutación en Layer2 (L2SC) Ethernet y VLANs
• Conmutación TDM (TDM) SONET/SDH
• Conmutación Óptica (LSC) Conmutación de lambdas
• Conmutación de Fibras (FSC) - Patch Panel
  automáticos
• En GMPLS, cualquier elemento de red que soporta
  cualquiera de las capacidades de conmutación
  anteriores y que participa en los protocolos del
  plano de control GMPLS se denomina Label
  Switching Router o LSR.
• Protocolos GMPLS
• Routing GMPLS-OSPF-TE
• Señalización GMPLS-RSVP-TE
• Nivel de enlace LMP (no muy extendido)
• ISIS y CR/LDP se consideran parte de los
  protocolos de GMPLS

39
DRAGON

• Virtual Label Switched Router(VLSR)
• PC based control plane software
• Manages and provisions various network equipment
  such as ethernet switches, SDH/SONET
• Signaling with RSVP packets
• Network Aware Resource Broker (NARB)
• Stores topology in OSPF-TE database
• Performs inter/intradomain path calculation
• Exchanges interdomain topology

One goal of DRAGONs VLSR software is to provide
GMPLS protocol support for devices which do not
support GMPLS
40
VLSR (Virtual Label Switching Router)

• GMPLS Proxy
• (OSPF-TE, RSVP-TE)
• Local control channel
• CLI,TL1, SNMP, others
• Used primarily for ethernet switches

XML Interface
User API
Web page
CLI Interface
Un NARB por Dominio

• Provisioning requests via CLI, XML, or ASTB

41
NARB (Network Aware Resource Broker)

• NARB es un agente que representa al dominio
• Intra-domain Listener
• Escucha el OSPF-TE para conocer la topología
  intra-domain
• Mantiene actualizada esta información
• Inter-domain routing
• Se sincroniza con los NARBs de dominios
  adyacentes
• Intercambia la información de topología
• Mantiene una base de datos de estados de enlace
  inter-domain
• Cálculo de Circuitos
• Calcula los Circuitos intra-domain (strict hop).
• Calcula los Circuitos inter-domain (loose hop).
• Expands loose hop specified paths as requested by
  domain boundary (V)LSRs.
• Consolida toda la información sobre ingeniería de
  tráfico.
• La Traffic Engineering DataBase (TEDB) ylos
  cálculos de Constrained Shortest Path Computation
  (CSPF) se extienden para incluir información de
  ingeniería de tráfico GMPLS, parámetros de AAA, y
  parámetros de planificación.

42
Dynamic Network Services IntraDomain

• Source Address
• Destination Address
• Bandwidth
• VLAN TAG (untagged any tagged tunnel)
• User Identification (certificate)
• Schedule

Circuit Request
Servicios provisionados de forma dinámica
DRAGON Enabled Control Plane
Internet2 IDC
Client B
XML
Ethernet Mapped SONET or SONET Circuits
USER API
Client A
Internet2 DCN Service

• api can run on the client, or in a separate
  machine, or from a web browser

Actual Network Path
43
Dynamic Network Services InterDomain

• No debe de ser distinto para el usuario que se
  trate de un servicio InterDomain o IntraDomain

USER API
A
A
1
XML
RON Dynamic Infrastructure Ethernet VLAN
RON Dynamic Infrastructure Ethernet VLAN
Internet2 DCN Ethernet Mapped SONET
A. Abstracted topology exchange
1. Client Service Request 2. Resource Scheduling
5. Service Instantiation (as a result of
Signaling)
Provisión dinámica de servicios Multi-Domain
44
InterDomain Controller Protocol (IDCP)

• Desarrollado con la colaboración de múltiples
  organizaciones
• Internet2, ESnet, GEANT2, Nortel, University of
  Amsterdam, otros
• Organizaciones con soluciones compatibles con
  IDCP implementadas
• Internet2 Dynamic Circuit Network (DCN)
• ESNet Science Data Network (SDN)
• GÉANT2 AutoBahn System
• Nortel (via a wrapper on top of their commercial
  DRAC System)
• Surfnet (via use of above Nortel solution)
• LHCNet (use of I2 DCN Software Suite)
• Nysernet (use of I2 DCN Software Suite)
• University of Amsterdam (use of I2 DCN Software
  Suite)
• DRAGON Network
• Existen aplicaciones de alto nivel que han
  adaptado su funcionamiento a los requisitos de
  IDCP
• LambdaStation (FermiLab)
• TeraPaths (Brookhaven)
• Phoebus

45
DCN Control Plane Software

• OSCARS (Web Service)
• Started by ESnet, merged with Internet2s BRUW
  project in 2006
• Web service architecture, interfaces to lower
  level network specific provisioning systems
• Vendor based MPLS L2VPN (Martini Draft)
• Internet2 DCS/HOPI
• DRAGON (NSF funded project in development by
  USC/ISI EAST and MAX)
• Uses GMPLS protocols to build layer 2 circuits

46
IDC - Web Service Based Definition

• Four Primary Web Services Areas
• Topology Exchange, Resource Scheduling,
  Signaling, User Request

47
DCN Global Network Interoperation via IDCP
48
Servicios de la DCN

• Conexión física
• 1 o 10 Gigabit Ethernet
• SONET
• Circuitos
• Point to Point Ethernet (VLAN) Framed SONET
  Circuit
• Point to Point SONET Circuit
• Provisión de ancho de banda en incrementos de 100
  Mbps.
• Como se solicitan los servicios?
• El usuario especifica VLAN ID ANY ID
  Untagged Tunnel, Origen, Destino, Ancho de
  Banda, etc
• Pueden solicitarse por Web Service API, Web Page,
  teléfono, email

49
Provisión de servicios Web Page o API
Web Page Based Provisioning
Internet2 IDC
Web Service
USER API java createReservation
https//dcn.internet2.eduaxis2/services/dcn
reservation.properties
50
Monitorización de servicios
51
Estructura de una Red Híbrida
Tipos de aplicación
Comunicaciones en tiempo real
Transporte
Video
Otros.
Interfaz con el Middleware de la red
Terapaths
Lambda Station
.
Phoebus
Infraestructura Red
Plano de Control
Sistemas coordinación
Rendimiento Herramientas
Servicios Información
Red Híbrida con Servicios Avanzados
52
Monitorización y depuración

1. Solicitud de Circuito
2. Creación Circuito
3. Notificación

4. El usuario detecta un problema en el plano de
datos 5. Información adicional (de bajo nivel) en
el directorio local 6. Interacción entre los
Agentes de Gestión entre los distintos
dominios 7. Comprobaciones en los dominios remotos
Agente de Gestión
Agente de Gestión
6
Agente de Gestión
6
Web Browser
USER API
4
7
7
5
3
1
2
53
Conclusiones

• Catálogo de soluciones para Redes Científicas

54
Futuro?

• Soporte de nuevo hardware
• Mejora de cálculo de circuitos
• Integración de toda la gestión
• Interface de usuario robusto y flexible
• client-to-network piece
• Sistemas de coordinación escalables de
  Authentication, Authorization, Accounting (AAA)

55
Gracias por su atención

• 2.009

Catálogo de soluciones para Redes Científicas