bwNet-100G+ -- Forschung und Innovative Dienste für ein flexibles 100G-Netz in Baden-Württemberg

Die Universitätsrechenzentren in Baden-Württemberg haben mit den Umsetzungskonzepten bwHPC und bwData eine zunehmend kooperative Erbringung von IT-basierten Diensten begonnen. Grundlage dafür ist eine leistungsfähige Netzinfrastruktur. Nachdem das Landeshochschulnetz BelWü durch seinen konsequenten Ausbau und Betrieb die standortunabhängige Nutzung von Diensten in immer größerem Maße ermöglicht hat, muss nun das Netz selbst für die weiter anwachsenen Anforderungen fortentwickelt werden.

Dabei müssen von BelWü folgende grundlegende Klassen von Anwendungen unterstützt werden:

Dienste mit sehr hohem Datenvolumen erfordern hohe Bandbreiten, die nur mit geeigneten Transportprotokollen und effizienten Implementierungstechniken erzielt werden können. Beispiele hierfür sind die Übertragung von „Big Data“ im Wissenschaftsbereich, die Ablage und Archivierung in der Large Scale Data Facility (LSDF) oder das Backup in den regionalen Backupverbünden.

Die interaktive Nutzung wissenschaftlicher Rechensysteme bis hin zu Application Steering oder Remote Visualisierung, organisationsübergreifende Virtualisierungs- und Cloud-Dienste, wie bei bwCloud geplant, und zentralisierte Anwendungsdienste wie IBS|BW haben besonders hohe Anforderungen an geringe Latenzen.

Allen Diensten gemeinsam sind hohe Anforderungen an Datensicherheit, insbesondere gegeben durch Datenschutzanforderungen. Diese Anforderungen können jedoch mit bestehender Technologie für sehr hohe Datenraten derzeit nicht im erforderlichen Maße erfüllt werden.

Durch den geplanten Ausbau des BelWü von 10 Gbit/s auf 100 Gbit/s (oder auch kurz 10G / 100G) werden die genannten Anforderungen nicht automatisch erfüllt. Es ist vielmehr notwendig, neben dem Ausbau der physikalischen Plattform das Gesamtsystem von Kommunikations- und Zugriffsprotokollen, Firewalls, Intrusion Detection Systemen, Endgeräten und zahlreicher weiterer Komponenten weiterzuentwickeln.

Ziel des Projektes bwNET100G+ ist die Definition und Umsetzung eines Gesamtsystems auf einer zunächst vom Produktionsbetrieb getrennten Plattform für eine Flexible Hochleistungs-Zone (kurz: FHP-Plattform, für „Flexible High-Performance“), um daraus die Anforderung für den späteren Produktionsbetrieb abzuleiten und Lösungsstrategien aufzuzeigen.

Das Projekt bwNET100G+ verfolgt dabei das kurzfristige Ziel, mit der 10 × 10G Infrastruktur flexible Hochleistungszonen zu entwickeln als Basis für einen prototypischen Produktionsbetrieb. Mittelfristig stehen Methoden für den flexiblen Netzbetrieb, den effizienten Datentransport in Hochleistungsnetzen und Sicherheitskonzepte für Hochleistungsnetze im Fokus der Projektarbeit.