Sperimentazione Multicast sulla MAN toscana.

Sperimentazione Multicast sulla MAN toscana.

A cura di Luca Saletti & Paola Bianco.
Revisori: prof.F.Pirri, Ing.M.Lunghi

Cap. 1) Introduzione alla MAN toscana

Introduzione
Topologia della MAN
Come è strutturata

INTRODUZIONE

Questo documento nasce come riferimento "live" delle sperimentazioni multicast sulla man toscana attualmente in atto.
Nonostante le limitazioni imposte dall'architettura della rete, l'obiettivo è realizzare una dorsale permanente, configurando i router più importanti, consentendo una distribuzione efficiente del traffico multicast su rete metropolitana per avvantaggiare le varie entità presenti sulla MAN della reciproca collaborazione, ricorrendo ad una soluzione stabile che non richieda di configurare manualmente tutti i cammini multicast.

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Sono già state fatte sperimentazioni di servizi telematici in svariati settori, ma la cosa forse più importante è la enorme potenzialità che tale infrastuttura offre per applicazioni in ambito metropolitano e regionale. Si propone di attivare una sperimentazione di Multicast sulla MAN, cioè un tipo di supporto per trasmissioni multiutente, al fine di realizzare una dorsale Multicast avendo come modello il Multicast BackBone attivo su Internet.
Viene considerato molto utile la possibilità di trasmettere/ricevere traffico multicast per trasmissioni tra le Università per applicazioni didattiche, tra centri di ricerca per scambio di informazioni e teleconferenze, tra centri medici per applicazioni di telemedicina e aggiornamento di personale remoto via rete telematica. La tecnologia Multicast offre opportunità notevoli, non solo in termini di banda di trasmissione risparmiata e quindi aumento delle prestazioni, ma anche in prospettiva di crescita della collaborazione, scambio culturale e maturazione degli ambienti sia universitari sia tecnici per corsi di aggiornamento o teleformazione e controllo della qualità del servizio erogato. In futuro è pensabile connettersi a MBone per aumentare ancora il livello di formazione dei nostri centri universitari e di ricerca.

TOPOLOGIA DELLA MAN

Nasce nell'aprile 1993 come rete a larga banda tra le città di Pisa, e Firenze, aderente allo standard IEEE 820.6 per le Metropolitan Area Network-MAN, nell'ambito del Progetto Finalizzato Telecomunicazioni del CNR. Successivamente, connettendo anche Siena, si è estesa l'utenza inizialmente limitata alla quale si devono aggiungere anche i capoluoghi di provincia e la Regione Toscana già connessi, che intendono offrire vari servizi a istituzioni e cittadini capillarmente su tutta la regione.
Le infrastrutture sono state interamente costruite da Siemens e Alcatel con parti e software interscambiabili.

Ecco come si presenta la situazione delle connessioni ad oggi nei tre centri toscani: FIRENZE:

CNR-IROE:Istituto di Ricerca sulle Onde Elettromagnetiche del CNR.
DFC:Dipartimento di Fisiopatologia Clinica dell'Università.
CDT:Centro Didattico Televisivo.
DIE:Dipartimento di Ingegneria Elettronica dell'Università.
CeSIT:Centro Servizi Informatici e Telematici dell'Università.
FISICA:Dipartimento di Fisica dell'Università.
CHIM:Dipartimento di Chimica dell'Università.
C.L.:Centro Linguistico dell'Università.
ARCH.:Facoltà di Architettura dell'Università.
SMA:Ospedale "S.Maria Annunziata" dell'Università..
SMN:Arcispedale "S.Maria Nuova" dell'Università.
UFFIZI:Galleria degli Uffizi.
STAT.:Dipartimento di Statistica dell'Università.
SC.INF:Facolta' di Scienze dell'Informazione dell'Università.
Monna Tessa:Clinica Monna Tessa dell'Università.
Neuro:Istituto di Neurofisiopatologia dell'Università.
CTO:Centro Traumatologico Ortopedico dell'Università.

PISA:

DII:Dipartimento di Ingegneria dell'Informazione dell'Università.
IR:Istituto di Radiologia dell'Università.
CNUCE:Istituto CNUCE del CNR.
IFC:Istituto di Fisiologia Clinica del CNR.
IR-DDI:Istituto di Radiologia dell'Università (Dipartimento Diagnostica per Immagini).
S.Anna:Scuola Superiore S.Anna.
S.N.S.:Scuola Normale Superiore.
C.P.R.:Consorzio Pisa Ricerche.
IFC II:Istituto di Fisiologia Clinica del CNR (Sede V.Trieste).
ICQEM:Istituto di Chimica Quantistica ed Energetica Molecolare del CNR.

SIENA:

S.FRANCESCO
S. AGOSTINO
LETTERE:Dipartimento di Lettere dell'Università.
CHIMICA:Dipartimento di Chimica dell'Università.
CENTRO CALCOLO:Centro di calcolo dell'Università.
SCIENZA TERRA
POLICLINICO LE SCOTTE
INGEGNERIA

COME È STRUTTURATA:

La rete metropolitana collega i centri di Pisa, Firenze, Siena.

Ogni rete urbana è stata realizzata attorno ad un anello DQDB (ISO 8802.6) da 140 Mbps. Gli anelli sono connessi tra loro da link da 34 Mbs. Gli utenti della rete accedono a questa tramite differenti modalità. Le MAN di Pisa e di Firenze offrono l'accesso in modalità SMDS (Switched MuiltiMegabit Data System) con collegamenti a 2 Mbps o tramite sottoreti in DQDB dedicate all'utente terminate nei customer gateways con interfacce da 10Mbs in standard ethernet. I customer gateways hanno una connessione massima di tre LAN di tipo ethernet e porte isocrone per il traffico voce (mai utilizzate) normalmente consentito dallo standard 8802.6.
Solo i siti di CeSIT a Firenze e CNUCE a Pisa hanno i customer gateways connessi con due router dai quali dipendono relative sottoreti. Tutti gli altri sfruttano una sola delle tre porte disponibili.
La MAN senese offre la possibilità di connettersi in SMDS sia con collegamenti a 2 Mbps che a 34 Mbps. L'inconveniente sta nel fatto che l'utenza SMDS costringe il Digital Service Unit (DSU) ad avere connesso un solo router, con una potenza nominale fino a 34 Mbps contro i 10 Mbps dell' Ethernet.

Le trame dei messaggi Ethernet e SMDS sono tra loro incompatibili, per questa ragione le sottoreti degli utenti Ethernet e SMDS non possono comunicare direttamente ( a livello OSI 2) senza una esplicita conversione effettuata a livello superiore (livello 3). La MAN si comporta quindi come un unico dominio di broadcast. Una particolarità risiede nella gestione del multicast. Sugli anelli metropolitani di Pisa e Firenze il firmware di gestione degli Edge Gateway non è mai stato aggiornato ad una versione più recente. La gestione del multicast nativo a livello 2 è implementato in maniera "naive". Tutti gli indirizzi multicast sono gestiti come se fossero indirizzi broadcast. Per questa ragione una trasmissione multicast IP sugli anelli metropolitani di Pisa e Firenze che utilizzi gli indirizzi MAC dell'Ethernet provoca facilmente una replicazione indiscriminata dei pacchetti e quindi una congestione della MAN.

Topologia IP della MAN:

La rete MAN vista dal livello 3 del TCP/IP ha una topologia nettamente differente da quella mostrata sopra. Dato che le reti dell'utenza SMDS e Ethernet sono logicamente separate è stata mantenuta questa separazione anche a livello IP.

La Man a livello IP è quindi suddivisa in 2 sottoretti di classe C. La 193.204.168.0/24 per la parte Ethernet e la 193.204.169/170/171.0 per quella SMDS; tale configurazione deriva da motivi storici. Poichè tutti gli utenti Ethernet o SDMS hanno lo stesso indirizzo di rete, i router di una certa utenza vedono il sottostrato Ethernet o SDMS come fosse un'unica rete locale estesa nonostante essi possano trovarsi su anelli cittadini diversi.
Due router, uno a Pisa e uno a Firenze, permettono lo scambio di pacchetti tra queste 2 sottoreti altrimenti separate a livello logico.

La presenza di due router è dovuta al fatto che ogni router interfaccia le comunicazioni fra le due utenze sul proprio anello cittadino. Può verificarsi che in caso di guasto di uno dei due, sia l'altro a sostituirne le funzionalità.

ultimo aggiornamento 12-07-1997