perfSONAR%20en%20LHC

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perfSONAR en LHC

• alberto.escolano_at_rediris.es

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Indice

• Qué es perfSONAR
• Objetivos de diseño
• Principales servicios de perfSONAR
• Ejemplo de interacción de un cliente
• Herramientas de diagnóstico
• Arquitectura global perfSONAR-LHC
• Despliegue perfSONAR en Tier1
• Despliegue perfSONAR en Tier2
• Arquitectura LHC en España
• Dónde medimos?
• Cómo medimos?
• Cómo es perfSONAR?

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Qué es perfSONAR

1. Es una infraestructura dedicada a la
   monitorización del rendimiento de la red
2. Permite solucionar problemas extremo a extremo en
   conexiones que atraviesan varios dominios de red
3. Contiene un conjunto de servicios dedicados a
   realizar medidas de rendimiento en entornos
   federados
4. Tiene 3 contextos diferenciados
5. Es un consorcio de organizaciones que buscan
   construir una infraestructura de medida de
   rendimiento de red interoperable entre múltiples
   dominios de red
6. Es un protocolo basado en SOAP XML
7. Es un conjunto de paquetes de software

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Objetivos de diseño

1. perfSONAR debe ser un despliegue abierto,
   flexible, extensible y descentralizado
2. La arquitectura resultante debe ser
3. Sistema modular que permita la división en
   múltiples componentes
4. Sistema dinámico que permita eliminar y añadir
   componentes durante en operación
5. Sistema que permita a sus componentes y los
   Puntos de Medición anunciar a los demás sus
   funcionalidades
6. Sistema descentralizado, que permita a cada
   dominio administrativo limitar las
   funcionalidades del sistema en función de las
   necesidades

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Objetivos de diseño II

1. Sistema escalable, que permita incorporar
   múltiples redes, servicios, fuentes de
   información y herramientas de monitorización
2. Sistema seguro que no pueda ser utilizado para
   otros fines que para la monitorización del
   rendimiento de la red
3. Sistema seguro, que no pueda provocar congestión
   en las redes que monitoriza
4. Sistema con tolerancia a fallos, que no sea
   inestable ante los posibles fallos de alguno de
   sus componentes
5. Sistema que proporcione mensajes regulares y
   claros en el caso de que se produzcan fallos

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Principales servicios de perfSONAR

• Measurement Point Service
• Crea y/o publica la información de monitorización
  relativa a las medidas activas o pasivas
• Measuremente Archive Service
• Guarda y publica la información recibida por los
  Measurement Point Services
• Transformation Service
• Proporciona la posibilidad de manipular (agregar,
  concatenar, correlar, traducir) los datos
  archivados de las medidas realizadas
• Estos servicios están específicamente dedicados a
  tareas de medidas de rendimiento y análisis de la
  red

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Principales servicios de perfSONAR II

1. Lookup Service
2. Permite al cliente descubrir los servicios
   existentes y otros LS
3. Topology Service
4. Permite que la información de la topología de la
   red está disponible para los demás servicios
5. Se encarga de encontrar al MP más cercano
6. Proporciona información de la topología de red a
   las herramientas de visualización
7. Autentication Service
8. Controla el acceso a los servicios

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Ejemplo de interacción de un cliente
Dónde consigo información Red A y Red B?
gLS
Gráfico
Cliente
LS A, LS B
Utilización enlace IPs a,b,c?
a,b,c Red A, MA A
Obtener utilización enlace a,b,c
Respuesta
LS A
LS B
MA B
MA A

a
b
f
e
c
d
Red A
Red B
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Herramientas de diagnóstico

• pingER (latencia)
• Herramienta que realiza pings regularmente y
  almacena los resultados
• Proporciona
• Información de Disponibilidad
• Referencia temporal sobre problemas
• Visión preliminar sobre las razones de una
  degradación del rendimiento
• OWAMP (One Way Active Measurement Protocol)
• Demonio que solicita y ejecuta pruebas de
  latencia en un solo sentido
• Proporciona
• Visión más exacta sobre la degradación de
  rendimiento (dirección de la degradación, más
  sensible al jitter)
• Visión acerca del routing (saltos, latencia en
  una dirección)
• Información de Disponibilidad
• Referencia temporal sobre problemas

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Herramientas de diagnóstico II

• BWCTL (BandWidth test ConTroLler)
• Demonio que solicita y ejecuta pruebas de iperf y
  que soporta múltiples instancias
• Proporciona
• Detección de problemas ya que la herramienta hace
  un uso de la red del mismo modo que lo haría un
  usuario
• Archivado de pruebas realizadas con límite de
  tráfico alcanzado
• Informa de cuándo los problemas de rendimiento
  comenzaron
• NDT (Network Diagnostic Tool)
• Herramienta que desde un navegador web invoca un
  test de diagnóstica avanzado
• Proporciona
• Informa por qué pueden existir problemas de
  rendimiento
• Información de diagnóstico detallada que puede
  ser utilizada por los ingenieros de red
• Orientada a usuarios finales

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Herramientas de diagnóstico III

• Estado de enlace o circuito
• Utilizando la herramienta más adecuada a cada
  caso (ej SNMP)
• Se realiza un archivado de los diferentes estados
  (up/down) de los enlaces más importantes
• Genera alarmas que avisan al NOC sobre las
  incidencias de circuitos multidominio
• SNMP MA (SNMP Measurement Archive)
• Almacena la información de errores y utilización
  de enlaces
• Simplifica los diagnósticos de problemas
• Proporciona una visión sobre los patrones de
  utilización de la red
• CACTI
• Herramienta para generar gráficas de red basada
  en RRDTool
• Requiere
• SNMP
• MySQL
• PHP
• Gestión de usuarios y perfiles

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Herramientas de diagnóstico IV

• NPAD (Network Path and Application Diagnosis)
• Herramienta diseñada para realizar diagnósticos
  precisos sobre problemas en la red de usuario y
  sistemas finales
• Pruebas realizadas desde un navegador web
• Genera un informe que enumera todos los problemas
  que afectan la descarga de archivos de un sitio
  remoto
• El diagnóstico incluye una guía para los usuarios
  finales y administradores de red para localizar
  la fuente de los problemas encontrados
• Thrulay
• Se utiliza para medir capacidad, retardo y otras
  medidas del rendimiento de una red enviando
  tráfico TCP o UDP sobre la misma
• Mediante TCP permite medir RTT Delay con
  Throughput
• Mediante UDP permite medir
• One-Way Delay
• Paquetes perdidos
• Paquetes duplicados
• NTP (Network Time Protocol)
• Protocolo diseñado para sincronizar los relojes
  de los elementos de una red
• Se utiliza para realizar medidas de rendimiento
  con la mayor precisión

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Arquitectura Global perfSONAR-LHC

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Despliegue perfSONAR para LHC
Análisis Interface de Usuario
Pruebas programadas Almacenamiento de resultados
Demonios para diagnóstico
ICMP
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Despliegue perfSONAR en Tier1

• Despliegue en Tiers1 coordinado por DANTE
• En España PIC-RedIRIS-DANTE
• Prerequisitos para instalación
• Máquina HADES (OWAMP - IPPM)
• Interfaz de gestión (100Mbps)
• Interfaz de medida (100/1000Mbps)
• Direccionamiento IPv4 para interfaces de gestión
  y medida
• Acceso HTTP y HTTPS a interfaz de gestión
• Soporte IPv6
• Acceso ssh
• Para las medidas deben abrirse los puertos
  superiores al 50000 (UDP)

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Despliegue perfSONAR en Tier1 II

• Máquina BWCTL - Puede ser la misma que HADES
• Interfaz de gestión (100Mbps)
• Interfaz de medida (100/1000Mbps)
• Direccionamiento IPv4 para interfaces de gestión
  y medida
• Acceso HTTP y HTTPS a interfaz de gestión
• Soporte IPv6
• Acceso ssh
• Puerto de control (4823) accesible
• Para las medidas iperf deben abrirse los puertos
  superiores al 5000
• Se recomienda que el servicio BWCTL tenga salida
  independiente del servicio HADES
• NO se contempla como válido un servicio en el que
  los servicios BWCTL y HADES utilicen la misma
  interfaz

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Despliegue perfSONAR en Tier1 III

1. Conexiones de las máquinas (PC)
2. Interfaz de gestión RJ45
3. Interfaz de servicio HADES (100Mbps)
4. Interfaz de servicio BWCTL opcional
   (100/1000Mbps)
5. Puerto BNC - conector de la tarjeta GPS
6. Puerto RS232
7. Fuente de alimentación 1
8. Fuente de alimentación 2 opcional

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Despliegue perfSONAR en Tier1 IV

1. Descripción de las máquinas (PC)
2. Tamaño 3U
3. CPU 1x3.0GHz
4. Disco Duro 2xSATA 80GB
5. 512 MB RAM
6. Tarjetas de red 2x1Gbps en placa
7. BUS 2x32, 2xPCI-X 64 Bit
8. Fuente de alimentación 460W
9. Tarjeta de Gestión remota eRIC express

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Despliegue perfSONAR en Tier2

• Funcionalidad
• Hosts con conectividad ICMP
• Necesidad de hacer ping y traceroute
• Demonios para diagnóstico de problemas
• NDT
• OWAMPD
• BWCTLD
• Registro de disponibilidad
• Almacenamiento de datos
• Pruebas realizadas regularmente (pingER, OWAMP,
  BWCTL)
• Estado de enlace/circuito
• Utilización de enlaces/circuitos

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Despliegue perfSONAR en Tier2 II

1. Recursos necesarios
2. Host accesible (firewall)
3. 2 Sistemas linux no muy sofisticados
4. Puede optarse por utilizar la misma configuración
   HW de los Tier1
5. Se debe correr un demonio que registre la
   disponibilidad de las herramientas al LS global
   (gLS)
6. Espacio en disco para almacenamiento de datos
7. Configuración para interactuar con la
   infraestructura existente

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Despliegue perfSONAR en Tier2 III

• Requerimientos Hardware
• 2 Sistemas linux no muy sofisticados (500 cada
  uno)
• Diferenciar y aislar pruebas de rendimiento de
  red de las pruebas de las aplicaciones LHC
  propiamente dichas
• 1 máquina para pruebas de latencia a poder ser
  con ahorro de energía deshabilitado y en
  condiciones ambientales controladas
• 2Ghz/1GB RAM/50GB HDD
• Tarjeta de red 10/100/100
• 1 máquina similar para pruebas de ancho de banda

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Arquitectura de LHC en España
TIER 2
TIER 2
EB-Santander0
EB-Bilbao0
TIER 1
EB-Santiago0
TIER 2
PIC
UB
Red Regional
EB-Iris4
GW-Barcelona0
Anella
GW-Nacional2
GW-Madrid0
EB-Barcelona0
CAM
UAB
GW-Nacional1
GW-Valencia0
TIER 2
UAM
EB-Madrid0
TIER 2
TIER 2
EB-Iris2
TIER 2
TIER 2
GW-Sevilla0
TIER 2
SW-Tenerife2
EB-Tenerife0
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Dónde medimos?

1. La medida debe contemplar todo el camino, debe
   ser extremo a extremo. Esto es de usuario final a
   usuario final
2. Medida entre Tier1 y RedIRIS
3. Sondas o máquinas de medida en PIC
4. Sondas o máquinas de medida en RedIRIS
5. Medida entre Tier2 y RedIRIS
6. Sondas en cada Tier2
7. Sonda en RedIRIS - Resuelto en 1
8. Medida entre Tier2 y Tier1
9. Medida entre Tier2 y Tier2
10. Redes Regionales. Si no despliegan perfSONAR hay
    que saber cuándo un problema de rendimiento está
    en ellas

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Cómo medimos?

1. Utilizando las herramientas propocionadas en el
   paquete perfSONAR.
2. Estableciendo un conjunto de parámetros de red
   necesarios para que una aplicación determinada
   funcione adecuadamente
3. Homogeneizando servicios perfSONAR en Tier2
4. Realizando un despliegue conjunto
5. Caracterizando la red (NREN, Tier1, Tier2, Red
   Regional??)
6. Utilizando la información recogida para su
   posterior análisis y detección de problemas
7. Cuidado con los firewalls, deben permitir que las
   medidas se realicen con propiedad

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Cómo es perfSONAR?
26
Cómo es perfSONAR? II
27
Cómo es perfSONAR? III
28
Cómo es perfSONAR? IV
29
Cómo es perfSONAR? V
30
Preguntas?

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