Engenharia de Rede - Francisco Caetano e Robson Reis

Global-Scale LambdaGrid for E-Science

TransLightTransLight

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Agenda :

Objetivo do ArtigoCaracterização da demandaMotivadoresConceitosO que é a TransLightDetalhamento

Arquitetura Aplicações Vantagens e problemas

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Objetivo do Artigo

Verificar a viabilidade de sustentar conexão de múltiplos Gbps entre aplicações usuárias finais, durante algumas horas, através de uma Rede Ótica de bypass.

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Caracterização da Demanda

Aplicações de e-science, que podem ser caracterizadas por computação distribuída ou troca de informações entre Centros de Pesquisa e Universidades espalhados pelos continentes, demandam bandas de alguns Gbps, por períodos de tempo elevados, para transferência de enormes volumes de dados.

As redes atuais de comutação de pacotes baseadas no roteamento de “melhor esforço”, não são adequadas para tráfego de aplicações e-science, pois não conseguem sustentar altas taxas de transmissão e nem oferecer garantia de atraso.

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Motivadores

Desenvolvimento de Pesquisas em âmbito mundial com advento da Globalização

Incentivos Governamentais Inadequação das redes atuais para tráfego e-science Complexidade de Administração das redes atuais Banda ociosa nos backbones internacionais

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ConceitosGrid

É um modelo computacional que permite atingir elevadas capacidades de processamento fazendo uso de ínumeros computadors interligados em rede, usualmente pela Internet, criando uma arquitetura virtual de computação, capaz de execução de ínumeros processos em paralelo. O Grid faz uso das capacidades individuias de processamento e armazenamento, executando partes de um algoritimo mais complexo, em paralelo, em cada máquina da rede.

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Conceitos

Lambda Corresponde a um comprimento de luz (cor)

dedicado a transmissão de dados, numa rede ótica, capaz de atingir taxas superiores a 10 Gbps.

LambdaGrid É um “Grid” no qual Lambdas são utilizadas

para formar as conexões ponto a ponto entre os comutadores óticos e estas por sua vez formam os circuitos (lightpaths) entre os recursos computacionais da rede, incluindo computadores, storages, etc.

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O que é TransLight ?

Translight é a resposta da comunidade científica, financiada com recursos governamentais, para suportar a demanda e requisitos de aplicações e-science. É uma rede ótica comutada, experimental, de escala mundial, com capacidade atual em torno de 70 Gbps, voltada para o transporte de grandes volumes de dados entre os centros de pesquisas interligados, sob controle dos próprios cientistas.

Translight é baseada em LambdaGrids e vem sendo projetada por engenheiros e cientistas de forma a assegurar a simplicidade de seu núcleo e prover capacidade distribuída de gerenciamento, transferindo para o nível de aplicações a potencialidade de aprovisionamento dos circuitos fim a fim (lightpaths).

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O que é TransLight ?

Translight é financiada pelos governos de países da América do Norte, Europa e Japão, que formam o Consórcio de administração da mesma. Esse consórcio disponibiliza alocação de banda para a comunidade científica, através de agendamentos regulares.

Translight, através do aprovisionamento de banda feito pela aplicação, permite além de altas taxas de transmissão, inferir também o atraso, que é determinado basicamente pela velocidade de propagação da luz em função da distância.

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O que é TransLight ?

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O que é TransLight

Perfil de usuários

A B

Número de

usuários

Requisitos de bandaDSL Gigabit Ethernet

C

A = mailing, browsing, need full internet routing, one to many

B = business, multicast, VPN, fuul internet routing, several to severalC = scientific applications, data grid, fat pipes, few to few

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O que é TransLight ?

Usuários Classe C são poucos e fazem parte da comunidade científica. Por isso, a necessidade de roteamento na Translight é baixa, já que a troca de informações é normalmente estabelecida entre os mesmos poucos pontos. No entanto, esses usuários demandam facilidade de aprovisionamento dinâmico de circuitos, já que a maior parte das aplicações e-science necessitam da obtenção e utilização de dados distribuídos em vários sites.

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Aplicação

News from iGrid: SARA Establishes World Record in Transatlantic Visualization

Early this week the Dutch high performance computing and networking center SARA said that it was aiming for a transatlantic record in viz data transfer, and late on Thursday, it happened!!! Paul Wielinga (pictured below) was positively beaming after the effort, and claims peaks in network usage of 19.5 Gbps out of 20, with a sustained rate of 18 Gbps during the visualizations. “This is a world record for bandwidth usage by one single application showing

actual scientific content,” says Wielinga.

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Aplicação

News from iGrid: SGI Technology Powers First International Real-time Collaboration on 4K Digital Cinema Content

Last night was the final evening of programming from Japan and elsewhere, with live streaming video over IP in the 4K format that represents four times the resolution of 1080i High Definition TV. Many of those programs — notably the experiment in ‘digital dailies’ to serve the Hollywood production industry — used SGI hardware, notably the Prism visualization system.

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Aplicação100Mpixel teapot

The evergreen computer graphics model, the teapot, was visualized today on EVL’s100Mpixel display at the iGrid2005 venue at UCSD.Rendered in real-time on a 28-node graphics cluster in Amsterdam, it was streamed over the 20Gigabit/s lightpath between Amsterdam and SanDiego. During the streaming of the uncompressed 17600×6000 live feed, this 20Gb/s bandwidth was close to being saturated. Depicted on the photo is EVL/UIC’s monsterwall with me, the author of the pixelstreaming software used for this demo, standing in front of it. More serious datasets streamed today included extreme high-res data from life sciences, geo sciences and others.

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TransLight- aplicações

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TransLight - Arquitetura

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TransLight

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TransLight – Hardware - US

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TransLight

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TransLight

Vantagens e problemas Largura de Banda Latência e Jitter Adequação de protocolos