Investigadores de la Universidad Federal de Espíritu Santo (Ufes) podrán realizar experimentos en el área de redes de computadoras, que involucran las tecnologías de redes definidas por software (SDN) y redes de telefonía móvil de nueva generación (5G, 6G y mas allá), en un ambiente internacional de investigación. Los experimentos podrán ser realizados en el ambiente de experimentación (testbed) RARE, sostenido por la red académica paneuropea Géant, que utiliza el idioma de programación de redes denominada P4.

A través de la sociedad entre Géant y la Red Nacional de Enseñanza e Investigación (RNP), equipamientos de última generación (1 Switch P4 y 1 Servidor Data Transfer Nodo de 10 Gbps) localizados en Brasil fueron integrados con recursos informáticos del entorno de experimentación del RARE, en Europa. Esa integración pudo ser posible gracias a la nueva conexión directa y de alta velocidad que hay entre Europa y América Latina mediante un cable submarino, del proyecto BELLA.

Colaboración Brasil-Irlanda

El primer grupo de investigación de Brasil en realizar experimentos en testbed RARE fue el Núcleo de Estudios en Redes Definidas por Software (NERDS) de la Ufes, bajo la coordinación de los profesores Moisés R. N. Ribeiro y Magnos Martinello. Al principio, se hizo la interconexión entre la Ufes y el Trinity College Dublin (TCD/Irlanda), para permitir que los investigadores de la Ufes ejecutaran experimentos internacionales integrando tecnologías como NFV y SDN/P4.

Esa interconexión fue viable gracias a la sociedad entre la RNP y Géant, y el auxilio de las redes académicas de Irlanda, la HEAnet, y de Francia (Renater). “Esa interconexión va a permitir a los investigadores brasileños a tener acceso a equipos de primera y a un ambiente de experimentación en escala internacional para investigaciones de nuevas generaciones de redes”, celebró el gerente de P&D en Ciber infraestructura de la RNP, Marcos Schwarz.

La colaboración entre la Ufese y el Trinity College Dublin (TCD) se inició en 2016, con el proyecto EU-BR FUTBOL (2016-2019), que facilitó el acceso a los investigadores a instalaciones experimentales inalámbricas y ópticas avanzadas entre Europa y Brasil. En ese momento, la TCD hospedó a becarios de la Ufes en Dublin, que pudieron realizar investigaciones en planos de datos de baja latencia e integración óptica inalámbrica.

Acerca del proyecto RARE

El testbed RARE es una red switches P4 bajo dirección del centro de investigación paneuropea Géant. El objetivo del RARE es permitir a los investigadores desarrollar y testear nuevos protocolos explorando características como la desagregación de funcionalidades de los planes de datos y de control. Una de estas innovaciones del protocolo es la solución de enrutamiento de origen, que elimina la necesidad de uso de las tablas en los switches. 

Acerca de POLKA

El POLKA (Polynomial Key-based Architecture for Source Routing in Network Fabrics) es el resultado de la evolución de investigaciones de un grupo de investigadores de la Ufes acerca del tema de redes definidas por software (Software-Defined Networking) iniciadas en 2012. Recientemente, el POLKA fue testeado en escala continental por la red académica de Francia Renater, en la red RARE en producción.

Según los investigadores de la Ufes, la ventaja del POLKA es ofrecer, simultáneamente, enrutamiento de paquetes de baja latencia y cambio de ruta de forma rápida. Por lo tanto, el POLKA puede convertirse en una herramienta esencial en escenarios específicos donde la ingeniería de tráfico necesita responder de forma rápida a los cambios de matriz de tráfico o en el estado de los enlaces con mínima disrupción del servicio a los clientes que exigen baja latencia. Estos requisitos, que están presentes en las nuevas aplicaciones atendidas por las redes 5G y también, por ejemplo, en la robótica en la nube e internet táctil.

La participación de TCD en RARE es ofrecer infraestructura de nudo adicional para la red, para apoyar el desarrollo de las arquitecturas de plan de control, y datos y para el desarrollo de casos de uso innovadores. En ese sentido, el Trinity College Dublin instaló y hospeda en Dublin un switch P4 que se integra con el RARE, así como un nudo DTN (simulación de tráfico), que serán utilizados por la Ufes, RNP y demás investigadores del RARE de forma integrada.

Desde la perspectiva del profesor Moisés Ribeiro de la Ufes, un beneficio adicional obtenido por el buen uso del testbed RARE está dado por el hecho de que se ampliaran las alianzas estratégicas de tal forma dentro del Géant, que posibilitaron hoy en día la incorporación plena del POLKA al catálogo regular de protocolos disponibles a usuarios del RARE. “Esto significa poder llevar a otras plataformas de hardware, como DPDK y BMv2, las funciones de POLKA”, mencionó el investigador.

Recientemente, Google seleccionó a la líder de la investigación, profesora Cristina Dominicini, para recibir una de las cuatro "2021 Research Scholar Grants" (Becas de Investigación 2021) en el área de "networking" para avanzar en los resultados iniciales del POLKA. Además de los recursos financieros, el equipo, que involucra a otros docentes del Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes), han recibido menciones de Google para posicionar al POLKA en otros escenarios desafiadores, tales como el acceso al testbed RARE, proporcionado por la RNP a la Ufes.

Según el responsable del proyecto en el Trinity College Dublin, Frank Slyne, los investigadores de ambas instituciones pudieron tener acceso a grandes redes globales de investigación, como Autogole (GNA-G) y plataformas de control de suministro de ancho de banda, como SENSE. “Esperamos probar el tráfico de 10 Gb/s entre Irlanda y Brasil en 2022 y suministrar circuitos dinámicamente, utilizando los protocolos de OpenNSA. Esto va a permitir un alto grado de flexibilidad en cómo los investigadores de áreas como medicina, física, y geofísica de ambos países podrán pedir grandes anchos de banda sin el costo y la tardanza de contratos extensos”, explica Slyne.

Para saber más sobre el testbed RARE, ingrese al vídeo sobre el último proyecto TNC 21.

En lo que hace al POLKA, fue probado en el RARE durante la 25ª edición de la Conferencia Internacional de Diseño y Modelado de Redes en fibra óptica (ONDM' 21). Ingrese al artículo y al vídeo de presentación.