Creacion de una Red de Servicios de Banda Ancha UNIMURNET-2. Ampliación de Infraestructura de Red Existente.


1. Objetivos del proyecto

Creación de una red de servicios de banda ancha con calidad de servicio en la Universidad de Murcia, UnimurNet-2 y ampliación de la infraestructura de red existentes por la construcción de nuevos campus y edificios

Migración a una Red de servicios de banda ancha, Umnet-2

Se trata de la implementación de una nueva red telemática que esté cimentada sobre tres conceptos básicos, en consonancia con la evolución de las redes nacionales e internacionales a las que se conecta la red de la Universidad de Murcia, Rediris-2 e Internet-2:

  • Alta velocidad
  • Calidad del Servicio
  • Nuevas Aplicaciones y Servicios de gran consumo de ancho de banda

La red de la Universidad de Murcia que ha sido pionera en los desarrollos telemáticos, constituyendo una de las primeras redes FDDI de la comunidad universitaria y la primera red ATM dentro de una red regional con tráfico integrado de datos y voz, necesita arrancar una línea de innovación y preparar el siguiente paso llevando el ancho de banda necesario a cada uno de los puestos de usuarios para garantizar una calidad de servicio en los nuevos servicios multimedia.

La madurez tecnológica alcanzada debe, a partir de ahora, dar un salto más y acercarse a los usuarios y no quedarse en los límites de los campus o facultades. Debemos adelantarnos a las necesidades que se perfilan ya el mundo de las aplicaciones telemáticas y que representan el espíritu de Internet2 como pueden ser el vídeo y audio hasta el puesto para desarrollar videoconferencias, o el acceso a entornos virtuales de experimentación mediante lo que se denomina Tele-Inmersión, o el acceso al concepto de Biblioteca Virtual donde no haya que desplazarse para acceder al libro electrónico. Todo esto no son situaciones idílicas, sino que representan proyectos reales que constituyen actualmente la base de Internet2 y que en España se está planteando como un objetivo básico de lo que será RedIRIS2 con velocidades de hasta 2,5 Gbps.

Si una palabra caracteriza Internet2 y RedIRIS2 y en general la evolución de Internet, es el pasar del esquema actual de "best-effort" de su servicio de red, a un esquema en los que se pueda garantizar un ancho de banda y por tanto una calidad de servicio (QOS) en la red. Cuando hablamos de calidad de servicio nos referimos a la implantación de la tecnología adecuada para que una aplicación utilice durante su ejecución la cantidad de ancho de banda necesaria y se le garantice que esto se cumplirá.

Actualmente podemos conseguir dicho ancho de banda garantizado dentro del entorno de interconexión de Campus gracias a nuestra red ATM, sin embargo en cuanto salimos de las conexiones troncales se pierde dicha posibilidad, lo cual afecta al día de hoy en nuestra universidad y en toda la Internet a numerosos servicios tan básicos hoy en día como el correo electrónico, o el acceso a aplicaciones de bases de datos por colectivos determinados, ya que es imposible garantizarles que no tendrán que competir en situaciones de saturación con otros usuarios.

La solución a dicha problemática y la línea marcada por Internet2 es la creación de una infraestructura a todos niveles que permita establecer los principios de QOS. Nuestra propuesta en este sentido es desarrollar un proyecto a varios niveles:

Infraestructura de Usuario

Debemos conseguir una mayor capilaridad en las tecnologías de conmutación Ethernet hasta llegar al puesto de usuario. El primer paso que era imprescindible abordar era conseguir una tecnologías de alta velocidad entre campus, pero el siguiente paso es llevar la alta velocidad a nivel de edificio y de puesto de usuario. Se necesita por tanto:
? Actualizar el sistema de cableado actual para soportar velocidades superiores a los 100 Mbps con la implementación de un sistema de cableado de categoría 6, renovando parte de la infraestructura de comunicaciones que no soporta dicha velocidad y que fue instalada con anterioridad (años 1992-1997).

  • Reemplazar los equipos de nivel de facultad por conmutadores de 100Mbps para conseguir el máximo aprovechamiento de las conexiones dentro del propio edificio.
  • Posibilitar el cambio de tarjetas de red de los usuarios que tengan requerimientos específicos a 100Mbps, para así probar los nuevos servicios.

Infraestructura de Campus

Si aumentamos las redes de edificio, no debemos olvidarnos que la mayor parte de los accesos de los usuarios se realizan a servicios telemáticos dentro de su propio campus. Debemos por tanto abordar una sustitución de la red de campus para soportar mayores velocidades, para lo cual:

  • Introducción de Tecnología Gigabit Ethernet en los edificios que soporten servidores de uso general y accesos de gran número de usuarios.
  • Reorganización del espacio de direccionamiento del Campus de Espinardo para la creación de redes lógica separadas con objeto de separar tráfico, o crear redes de servicios diferentes.
  • Creación de 3 ó 4 polos o agrupaciones de centros unidos entre sí por tecnología Gigabit Ethernet para aumentar las velocidades dentro del campus.
  • Migración desde Ipv4 hasta el nuevo protocolo de red de Internet IPv6 que cuenta con los mecanismos necesarios para garantizar una QOS al tiempo que soluciona una de las deficiencias del actual protocolo IPv4 como es el agotamiento del espacio de direcciones.

En definitiva se trata definir en un horizonte próximos, cual sería la infraestructura de comunicaciones precisa para soportar los servicios más importantes a implantar para que la red como tal sea percibida por los usuarios, especialmente Personal Docente e Investigador, como una mejora. En concreto puntos importantes son:

a) separación de redes según servicios y usuarios. Priorizacion
b) desarrollo de servicios de autentificación y seguridad que hagan mas seguro el uso de la red
c) implantación de soporte a calidad de servicio lo que permitiría establecer un ancho de banda específico para diferentes tipos de servicios
d) uso más amplio de servicios multimedia de audio y vídeo, tales como videoconferencia en sala o al puesto de trabajo.

Ampliación de las infraestructuras existentes

Debido a la construcción de nuevos edificios y nuevos campus en el periodo 2000-2003 por parte de la Universidad de Murcia, es preciso dotar de una infraestructura de comunicaciones a dichas instalaciones que permitan desarrollar los servicios mencionados con anterioridad.

Estos nuevos edificios y campus en construcción son:

  • Campus Sanitario en Hospital Virgen de la Arrixaca, El Palmar
  • Campus de Espinardo que albergará los edificios de:
    • Facultad de CC del Trabajo y Escuela Universitaria de Relaciones Laborales.
    • Área de Tecnologías de la Información ATICA.

La infraestructura de comunicaciones para estas nuevas instalaciones se debe basa en las siguientes premisa tecnológicas:

  • Red conmutada a 100 Mbps al puesto de trabajo
  • Troncal de alta velocidad redundando con enlaces agregados (polos de Gigabit Ethernet).
  • Establecimiento de mecanismos de seguridad a nivel de red.

Nuevas aplicaciones y Servicios

En paralelo al aumento de la velocidad de las comunicaciones de los usuarios debe ir el desarrollo de nuevos servicios telemáticos que den soporte a las nuevas necesidades en entornos docentes y de investigación, así como la consolidación de servicios telemáticos básicos y tradicionales imprescindibles hoy en día como apoyo al desarrollo de una labor investigadora.

Se trata, por tanto de abordar dos líneas:

  • Garantizar el funcionamiento óptimo de los servicios telemáticos actuales mediante la creación de un sistema de alta disponibilidad y seguridad para los servicios telemáticos básicos como WWW, FTP, correo electrónico, listas de distribución grupos de noticias, almacenamiento de paginas de información de grupos de investigación y departamentales, directorio de personas X.500, así como los servidores ofimáticos al personal docente e investigador.
  • Creación de servicios multimedia audiovisuales en el entorno docente e investigador:
    • Infraestructura de servicios de videoconferencias en tiempo real con las dotadas adecuadamente de equipamientos multimedia para tele-reuniones.
    • Infraestructura de servicios de contenidos multimedia de vídeo bajo demanda dentro del marco de los servicios de teledocencia y teleinvestigación (proyecto SUMA, Servicios Universidad de Murcia Abierta).
    • Creación de servicios de emisiones permanentes de audio y vídeo a través de la red.

2. Asignación presupuestaria

Este proyecto esta cofinanciado al 70% por el programa FEDER I+D+I y tiene una asignación presupuestaria de 320 Millones de pesetas para las anualidades 2000, 2001 y 2002.

3. Acciones más destacadas

Las acciones más destacadas de este proyecto se pueden agrupar de esta forma:

1. Infraestructura de red de Banda Ancha UnimuNet-2
2. Servidores para la red de investigación
3. Equipamiento multimedia
4. Adquisición de terminales para personal investigador

3.1 Infraestructura de red de banda ancha UNIMURNET2

3.1.1 Objetivo

El objetivo de esta solicitud es dotar de la infraestructura necesaria en diversas ubicaciones de la red de la Universidad de Murcia UnimurNet tanto para las infraestructuras actuales como para nuevas instalaciones en construcción
Estas actuaciones son tendentes a:

  • Migrar a tecnologías como Ethernet conmutada, Fast Ethernet conmutada el acceso de servidores y puestos de usuarios en segmentos de puestos de usuario, laboratorios, etc.
  • Migrar a tecnologías emergentes el actual backbone del campus de Espinardo basado en FDDI y el del campus de La Merced basado en enlaces FOIRL y la implementación de un troncal Gigabit Ethernet en las nuevas instalaciones de campus
  • Campus CC Salud en Hospital Virgen de la Arrixaca, El Palmar
  • Campus de Espinardo. Facultad de CC del Trabajo y Escuela Universitaria de Relaciones Laborales.
  • Establecer redes virtuales en UnimurNet para separar los puestos de alumnado, personal docente, personal de administración y servicios y otras localizaciones

3.1.2 Antecedentes. Red previa a Umnet-2.

La Universidad de Murcia dispone desde el año 1991 de una infraestructura de comunicaciones basada en tecnologías FDDI y Ethernet compartida (10baset, 10Base5 y 10Base2). Parte de esa infraestructura no ha sido renovada a lo largo de estos años y se plantea esta renovación.

Posteriormente a la instalación de esa infraestructura, se ha ido incorporando edificios y campus utilizando tecnología ATM para el backbone y Ethernet y Fast Ethernet conmutada para la conexión de los puestos de trabajo.

Troncal global

UnimurNet está compuesta por 4 campus o redes extensas unidas entre sí mediante un backbone ATM que integra mediante LANE las redes Ethernet y FDDI de cada campus, al margen de una serie de edificios y centros dispersos.

Estos campus son:

  • Espinardo
  • La Merced
  • Rectorado
  • Edificios de Murcia integrados en ATM

El siguiente esquema representa los conmutadores ATM que unen segmentos de red de nuestra red mediante LANE. Dentro de cada campus tenemos esta configuración

Grafico 1

Rounting:

La interconexión de las diferentes LANE’s se hace a través de un router Cisco 4500 con un interface ATM OC-3 155 Mbps conectado al switch ATM ASX1000 de Espinardo. Este router, tiene además la conexión con el router del nodo de RedIRIS que representa la salida a Internet de la Universidad.

A nivel IP, la Universidad de Murcia dispone de una red clase B, la 155.54.0.0 que se distribuye entre los diferentes campus y edificios de la siguiente forma:

Campus/edificio

Subred

Mascara

Número total equipos

Espinardo

155.54.0.0

255.255.240.0

4096

Merced

155.54.32.0

255.255.240.0

4096

Rectorado

155.54.48.0

255.255.240.0

4096

CEEE Espinardo centro

155.54.112.0

255.255.240.0

4096

Hay que destacar que el espacio de direcciones de Espinardo 155.54.0.0 está agotado y es preciso habilitar un nuevo espacio de direcciones para los futuros edificios a construir.

Subsistema de Voz:

Las centrales telefónicas de la Universidad se unen a través de un grupo de conmutación GS, utilizando los switches ATM por los que se realizan una emulación de circuitos de 2 Mbps para establecer diversas conexiones entre la centralita y el GS.

Troncal de Campus

Esquema físico (fibras).

El esquema topológico es el siguiente, apareciendo en un cuadro los edificios cuya infraestructura no es objeto de este concurso.

Para cada enlace aparece señalada el número de fibras ópticas (pares), la distancia en metros y el tipo de fibra (monomodo o multimodo).

Campus de Espinardo.

Esquema físico (ficbras). Campus de Espinardo

Campus de La Merced y Edificios de Murcia

Esquema físico (ficbras). Campus de La Merced y Edificios de Murcia


Esquema lógico (backbone)

A nivel de sistema de comunicaciones, el troncal de campus se hace de la siguiente forma:

Campus de Espinardo

El backbone de Espinardo se ha realizado mediante enlaces de fibra óptica multimodo o monomodo, por conducciones subterráneas de la Universidad de Murcia entre estos edificios y de la Facultad de Informática, lugar donde se establecen los puentes necesarios para construir el doble anillo de fibra de la FDDI. Los edificios se integran en el troncal FDDI mediante un puente DAS Ethernet/FDDI. Aquellos edificios no integrados en la FDDI, se unen mediante FOIRL con uno conectado al anillo FDDI.


Esquema lógico (backbone) Campus de Espinardo

Campus La Merced y Edificios de Murcia

En este campus, la unión de los edificios se construye en base a enlaces FOIRL de cada edificio con el conmutador de acceso ubicado en el edificio de CPD-SERVICIOS GENERALES.

Esquema lógico (backbone) Campus de La Merced

Troncales de edificio

Cada edificio dispone de una serie de centros o armarios de cableado para las instalaciones horizontales hasta los puestos de trabajo. En cada armario se sitúa un hub Ethernet según el Anexo 1. La unión de los concentradores se realiza mediante Ethernet bien con troncales de 10BASE5, 10Base2 o 10BaseT.

Troncal Edificio

3.1.3.- Nueva red de banda ancha UMNET-2.

Renovación infraestructura actual

Se ha planteado el cambio de la infraestructura de red de UnimurNet en determinados edificios de la red UnimurNet tanto en la red interior, con el fin de mejorar el ancho de banda hasta el puesto de trabajo, como en el sistema de acceso al troncal del Campus.

Los edificios donde se han realizado estos cambios son:

ESPINARDO

  • Facultad de Químicas
  • SACE
  • Facultad de Biología
  • Facultad de Veterinaria
  • Facultad de Informática
  • Facultad de Medicina
  • Edificio D
  • Animalario
  • Edificio C
  • Facultad de Matemáticas
  • Facultad de Educación
  • Edificio LUIS VIVES
  • Edificio Giner de los Rios
  • Facultad de Económicas
  • Facultad de Documentación

LA MERCED

  • Facultad de Derecho
  • Facultad de Letras


Equipamiento

Troncal Global

A nivel de interconexión de campus, la solución propuesta integrará los troncales de cada campus con el troncal actual de ATM a la velocidad que se considere oportuna o bien propondrá una alternativa de un troncal nuevo basado en Gigabit Ethernet para unir los campus de La Merced y Espinardo, dejando el actual troncal ATM para la interconexión de las centrales telefónicas de la Universidad.

Arquitectura WAN

Troncal de Campus.

Se debe aportar una solución para integrar en un troncal de primer nivel de Gigabit Ethernet a todos aquellos edificios con conexiones a los troncales actuales de FDDI y FOIRL. El resto de edificios estarán conectados a los troncales internos de estos edificios.

Campus de Espinardo:

El equipo conmutador del campus se situaría en la Facultad de Informática con un enlace de fibra monomodo a cada uno de estos edificios:

  • Facultad de Químicas
  • SACE
  • Facultad de Biología
  • Facultad de Veterinaria
  • Facultad de Medicina
  • Facultad de Matemáticas
  • Facultad de Educación
  • Edificio Luis Vives
  • Edificio D
  • Facultad de Económicas

Campus de Espinardo (Troncales)

Campus de La Merced:

El equipo conmutador del campus se situaría en la sala de comunicaciones del CPD-Servicios Generales con un enlace a cada uno de estos edificios.

  • Facultad de Derecho
  • Facultad de Letras

Campus de Merced (Troncales)

Troncal de edificio y acceso al puesto

Troncal de edificio.

Para cada edificio se ha creado un backbone Gigabit Ethernet sobre la infraestructura de fibra óptica instalada por la Universidad de Murcia, donde también se integre aquellos edificios no integrados en el primer nivel del troncal de Gigabit y cuya conexión de fibra óptica dependa de ese edificio.

Troncal de edificio 1

Troncal de edificio. Contenido

Acceso al Puesto

Cada conexión al puesto de trabajo es un enlace 100BaseTX (Fast Ethernet) conmutado.

Infraestructura en nuevos edificios

Se plantea la instalación de la siguientes infraestructura de red de UnimurNet en los edificios en construcción, con el fin de dotarlos del ancho de banda suficiente tanto en el puesto de trabajo, como en el sistema de acceso al troncal del Campus.

Los edificios donde se va a realizar estos cambios son:

ESPINARDO NORTE

  • Facultad CC Trabajo y Escuela Univ. De Relaciones laborales

CAMPUS CC Salud

  • Edificio CC Salud


Canalizaciones y enlaces de fibra óptica.

Dentro de este proyecto se ha realizado las canalizaciones y enlaces de fibra óptica necesarios para la unión de los diferentes centros de comunicaciones. Debido a la topología en estrella de nuestra red, todas las canalizaciones del campus de Espinardo tienen como punto final la sala de comunicaciones de la Facultad de Informática donde se sitúa

Plano de situación de la red UNIMURNET2

Pinchando sobre el plano se abren a mayor tamaño

Relación de Material instalado

Equipos de comunicaciones

Los equipamientos instalados con conmutadores de la marca AVAYA, modelos Cajun P880, P550 y P330, que tienen estas características:

  • Modular y standalone apilables con matriz de conmutación
  • Soporte de Tecnología Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y ATM.
  • Conmutación layer 2 mínima.
  • Conmutación layer 3, layer 4 (donde sea necesario) con estándares (OSPF, mcast, etc.)
  • Estándares soportados. IEEE 802.3X, 802.1q, 802.1q, 802.1D.
  • Autonegociación a 10/100 y Full Duplex/Half Duplex
  • Agregación de enlaces.
  • Soporte gestión de red SNMP MIB-II, RMON
  • Estándares soportados para ATM: LANE 1.0/2.0, UNI 3.0/3.1, SVC
  • Capacidad de tolerancia a fallos: procesadores, fuentes, ventiladores.


Sistema de Gestión de Red.

Se ha instalado una plataforma software para la gestión de la red instalada y que permite la gestión de los equipos instalados. Se trata de las soluciones HP OpenView y Cajun View.

Resumen del proyecto

A nivel de infraestructura de comunicaciones, la actuación más destacada ha sido la adquisición mediante concurso público (expediente 2/CU/00) de la infraestructura de comunicaciones de la nueva red adjudicada a la empresa Unitronics Comunicaciones y que supuso la instalación de equipamiento de conmutación de Avaya para los diversos edificios y campus de la Universidad de Murcia.

La implantación final del proyecto ha permitido establecer troncales con tecnología Gigabit Ethernet para unir los edificios y campus de la UM a velocidades de 1000 Mbps. Se ha usado tanto enlaces LX como SX según la fibra óptica instalada. A nivel de puesto de trabajo se han instalado conmutadores apilables con puntos de acceso Fast Ethernet conmutado a cada puesto.

De esta forma se ha mejorado la funcionalidad de la red de la UM garantizado:

  • El ancho de banda tanto de los troncales como de los puestos de trabajo.
  • La seguridad de la misma al establecer conmutación en los troncales de edificios como en los puestos de trabajo, evitando las técnicas de escuchas o sniffing.
  • La disponibilidad de la red al contar con electrónica de conmutación nueva.

Los elementos instalados finalmente han sido:

  • 3252 Puertos Fast Ethernet conmutados.
  • 43 Enlaces troncales GE LX, 43
  • 34 Enlaces troncales GE SX, 34
  • 3 Enlaces troncales intercampus GE ELX (largo alcance)

3.2 Alta disponibilidad en servidores telematicos de red para investigación

En esta área se han realizado una serie de actuaciones tendentes a implementar sistemas de seguridad y asegurar la disponibilidad de los servidores telemáticos del personal investigador. Dentro de este apartado se han realizado las siguientes adquisiciones:

  • Sistema de almacenamiento en red NAS de SUN (Sun Fire 280 y sistema de almacenamiento T3 con software de compartición de Veritas) con capacidad de 1 TB compartido por la granja de servidores telemáticos compuesto por estaciones de trabajo y servidores Sun Microsystems.
  • Sistema de copias de seguridad para el NAS.
  • Servidor de balanceo de carga Alteon para conexiones IP de servidores, lo que permite garantizar el acceso a un servidor balanceando entre dos maquinas distintas.
  • Sistema de cortafuegos CISCO PIX redundado.
  • Servidores UNIX Sun Microsystems V100.
  • Dos servidores IBM e-Server p-Series con 2 procesadores cada uno y 2 GBytes de memoria RAM. Subsistema de discos SSA con capacidad bruta de 145'6 GBytes.
  • Estación de trabajo Netvista para monitorización, administración y control

Sistema de Almacenamiento de Red


sistema de copias de seguridad


Esquema de conectividad: cortafuegos y balanceo de carga

3.3 Equipamiento multimedia

Dentro del proyecto de investigación ISAIAS TIC-2000-0198-P4-04 del área de investigación de Ingeniería Telematica del Departamento de Ingenieria de la Información y las Comunicaciones, cuyo investigador principal es Antonio F. Gómez Skarmeta, se ha adquirido diverso equipamiento de videoconferencia tanto de sala como de desktop, compuesto por:

  • 2 equipos de sala codec H.323/H.320
  • 4 equipos de desktop codec H.323
  • Equipamiento audiovisual accesorio (TV, proyecto, cámaras, etc.)

3.4 Adquisicion de terminales para personal investigador

Se han adquirido 450 nuevos terminales para personal investigador de la nueva red.

FEDER I+D+I Programa 2000-2002