La nuova infrastruttura di rete
L’area di ricerca del CNR a Firenze è costituita da cinque edifici principali che ospitano istituti di ricerca con uffici, laboratori e centri dati. Ogni edificio dell’area presenta una pianta rettangolare e si sviluppa su 2 o 3 piani; su ogni piano sono presenti 4 armadi (uno in ogni angolo) che ospitano gli switch di rete che collegano i
laboratori e gli uffici adiacenti tramite cavi Ethernet in rame.
L’attuale infrastruttura di rete interna dell’Area di Ricerca supporta una velocità massima di trasmissione dati di 1 Gbps; i cavi in fibra ottica esistenti non supportano velocità di trasmissione superiori. Per questo motivo, si è reso necessario un potenziamento dell’infrastruttura attuale per consentire una comunicazione adeguata al volume di dati utilizzato all’interno dell’infrastruttura informatica dell’EMM.
La rete è stata aggiornata per incorporare tecnologie di trasmissione dati all’avanguardia, garantendo una connettività ad alta velocità tra i data center e i vari nodi di rete distribuiti su più edifici. L’architettura, i componenti e i dettagli di installazione qui presentati forniscono una panoramica completa della nuova infrastruttura di rete. Una descrizione più accurata è disponibile nel documento tecnico reperibile presso l’istituto CNR-IFAC.
Architettura generale
La nuova rete è stata implementata con l’obiettivo di collegare l’infrastruttura informatica EMM, installata presso l’Area di Ricerca del CNR a Firenze, a una rete ad alta velocità che utilizza le più recenti tecnologie di trasmissione dati.
La nuova rete presenta una topologia a stella; consente connessioni a 100 Gbps tra i data center degli istituti INO, IBE e IFAC e connessioni a 10 Gbps verso tutti gli altri dispositivi.
Gli edifici coinvolti nell’aggiornamento della rete sono quelli che ospitano componenti dell’infrastruttura informatica EMM
(vedi Figura 1); in dettaglio:
- L’edificio “B”, che ospita i centri di elaborazione dati EMM e i computer utilizzati dagli istituti CNR-INO e CNR-IFAC per lo sviluppo di modelli e l’analisi dei dati;
- L’edificio “D”, in cui si trovano i computer utilizzati dall’istituto CNR-IBE per lo sviluppo di modelli e l’analisi dei dati;
- L’edificio “DC-Area”, che ospita i centri dati dell’istituto CNR-IBE;
- L’edificio “F”, che ospita il nucleo della rete e il collegamento esterno a Internet
Backbone esterno
La nuova dorsale esterna consiste in un collegamento tra l’edificio «F» (nucleo di rete) e gli edifici «B», «D» e «DC-Area» (vedi figura 2). I cavi vengono fatti passare attraverso i condotti sotterranei esistenti, seguendo i percorsi indicati dalle linee blu nella figura 2.
Il cavo ottico utilizzato è composto da 24 fibre OS2 da 9/125 μm, realizzato con una struttura a tubo libero con guaina singola, riempito con gel resistente all’umidità e protetto da uno strato anti-roditori in acciaio ondulato, adatto all’installazione all’aperto.
- Tra l’edificio «F» e l’edificio «B»: 4 cavi da 24 fibre ciascuno, per un totale di 96 fibre ottiche OS2;
- Tra l’edificio «F» e l’edificio «D»: 2 cavi da 24 fibre ciascuno, per un totale di 48 fibre ottiche OS2;
- Tra l’edificio «F» e l’edificio «DC-Area»: 1 cavo con 24 fibre, per un totale di 24 fibre ottiche OS2;
Nell’edificio “F”, tutte le fibre sono terminali e collegate in un quadro di distribuzione ottica alloggiato nel rack centrale; negli edifici “B”, ‘D’ e nell’area “DC”, le fibre sono terminali in un rack, situato al piano terra, che funge da punto di distribuzione e sono collegate in un pannello di permutazione ottico. Da ciascuno dei tre punti di distribuzione partono le nuove fibre che vengono instradate all’interno dell’edificio per raggiungere ogni nodo di rete all’interno del rispettivo edificio.
Linea in fibra ottica - Interna
In ciascuno dei tre edifici, dal rack che funge da punto di distribuzione in cui terminano le fibre esterne, le fibre interne si diramano e vengono instradate attraverso l’edificio per raggiungere ciascun nodo di rete (vedi Figura 3). L’infrastruttura interna è fisicamente separata dalla dorsale esterna; le fibre interne si collegano alla dorsale esterna all’interno del pannello di permutazione ottico installato nel rack di distribuzione. Questa architettura è stata scelta in quanto offre flessibilità per l’attivazione di nuovi nodi o la modifica della configurazione di quelli esistenti.
I nodi della rete sono:
- Per l’edificio «B»:
– 2 nodi di rete al piano terra, nei centri dati INO e IFAC;
– 2 nodi di rete al primo piano, che ospitano gli switch collegati ai dispositivi nelle sale adiacenti;
– 3 nodi di rete al secondo piano, che ospitano gli switch collegati ai dispositivi nelle sale adiacenti; - Per l’edificio «D»:
– 2 nodi di rete al primo piano, che ospitano gli switch collegati ai dispositivi nelle stanze adiacenti; - Per l’edificio «DC-Area»:
– 1 nodo di rete nel data center IBE; - Per l’edificio «F»:
– 1 nodo di rete al primo piano, che ospita gli switch collegati ai dispositivi presenti nelle stanze adiacenti;
Per ogni nodo di rete sono disponibili 4 coppie di fibre; le fibre sono collegate e terminate in un pannello di permutazione ottico.
Apparecchiature attive – Switch di rete
Oltre all’infrastruttura passiva, costituita da fibre ottiche, pannelli di permutazione, ponticelli in fibra, ecc., sono stati forniti switch di rete per il core (hub centrale) e per diversi nodi di rete situati nei vari edifici. Tutti i dispositivi sono stati installati, configurati e testati.
Per il core di rete abbiamo selezionato switch con 48 porte in fibra a 10 Gbps e 6 porte in fibra a 100 Gbps, alimentazione ridondante e possibilità di espansione con soluzioni di montaggio impilabili. Per i nodi di rete nei singoli edifici sono stati selezionati switch con 4 porte in fibra a 10 Gbps e 24 porte in rame a 1 Gbps
Nota sull'architettura di connessione
L’architettura di connessione tra il core (centro di rete) e i nodi di rete è illustrata nello schema della Figura 4. Due switch core sono installati nel rack situato nell’edificio «F». I due switch sono interconnessi tramite un cavo di collegamento in fibra ottica OS2 a doppia linea che opera a 100 Gbps per garantire la piena ridondanza tra di essi. A valle, saranno collegati agli switch di aggregazione di ciascun nodo di rete tramite 4 linee in fibra ottica — due per ogni switch centrale (vedi Figura 4).
Si allega un diagramma riassuntivo che illustra la ridondanza del sistema
È stata realizzata una nuova infrastruttura di rete locale (LAN) con l’obiettivo di collegare le risorse informatiche dell’EMM all’interno dell’Area di Ricerca del CNR a Firenze tramite una rete ad alta velocità che utilizza le più recenti tecnologie di trasmissione dati. La nuova infrastruttura di rete comprende sia componenti passivi che dispositivi attivi. Una nuova dorsale esterna in fibra ottica collega gli edifici e nuove linee in fibra ottica collegano i nodi di rete periferici ai punti di distribuzione; sono stati installati e configurati nuovi switch di rete sia nel core che nei nodi periferici. La nuova rete consente connessioni a 100 Gbps tra i data center degli istituti INO, IBE e IFAC e connessioni a 10 Gbps verso tutti gli altri dispositivi EMM situati nell’Area di Ricerca.
