Next generation GÉANT

Automazione, collaborazione e migliori connessioni intercontinentali: l’Europa punta al Terabit per secondo

A gennaio 2023 iniziano i primi di una serie di progetti finanziati dalla Commissione europea per GÉANT e le reti della ricerca ed istruzione nazionali (NREN), all’interno del nuovo accordo quadro (Framework Partnership Agreement) GN5-FPA. Questo accordo strategico settennale ha il compito di indicare la direzione, gli obiettivi e l’impatto dei singoli progetti che lo compongono ed è co-finanziato in Horizon Europe, il programma della Commissione per la ricerca e l’innovazione in Europa.

I progetti che iniziano con il nuovo anno sono GN5-1 e GN5-IC1, il primo relativo alla connettività europea e il secondo più focalizzato ai collegamenti intercontinentali delle reti della ricerca. Vediamoli più da vicino.

GN5-1, un’evoluzione nella gestione della risorse e servizi della rete europea

Il progetto GN5-1 è il successore di GN4-3, ha una durata di 2 anni ed un budget previsto di 55 milioni di euro.

L’obiettivo del progetto è fornire connettività e servizi collaborativi più veloci, resilienti e sicuri per la comunità dell’istruzione e della ricerca europea. Una comunità che ha ha esigenze di traffico che crescono costantemente a ritmo molto sostenuto (al momento la crescita è del 30% annuo) e che vede all’orizzonte grandi sfide come le iniziative per High Performance Computing, la European Open Science Cloud (EOSC) ed i data space. Serve quindi puntare a connessioni estremamente capienti e veloci, al Terabit,come GARR con la sua nuova rete GARR-T.

Per fare questo, il progetto continua quanto fatto con i suoi predecessori e lo rafforza, avendo ora un’infrastruttura che è passata dal 30 all’80% di collegamenti fra stati in fibra ottica gestita da GÉANT e con un’estensione geografica maggiore, che permette miglioramenti costanti e la creazione di servizi avanzati, nonché alti standard di sicurezza.

Queste esigenze si riflettono sulle attività previste nel progetto, come riportato dalla figura seguente, che elenca i Work Package che lo compongono. Di per sé la struttura non è diversa da quella dei predecessori, ma ci sono dei cambiamenti significativi nel peso delle attività. L’accento sul policy engagement indica l’impegno delle reti e di GÉANT ad essere parte attiva della regolamentazione e della strategia della Commissione europea. All’interno dei servizi, invece, si parla di servizi cloud e si evidenzia come all’interno della comunità delle reti delle ricerca europee persista una divergenza di vedute tra coloro che intendono affidarsi ai servizi cloud commerciali, facendo quindi leva sul numero di utenze combinate per trarre delle condizioni vantaggiose dai diversi provider commerciali, e coloro che intendono sfruttare le loro infrastrutture proprietarie per fornire anche dei servizi cloud resilienti e dedicati alla ricerca, come nel caso di GARR con la sua Cloud Federation, più adatti anche al controllo della sovranità digitale dei dati della ricerca.

Altra novità rispetto al passato è l’accento posto sui servizi di Trust&Identity, con un aumento di budget e risorse umane allocati ai servizi di autenticazione ed autorizzazione, visti come fondamentali per aumentare il livello di sicurezza all’interno dei servizi della ricerca ma anche abilitanti per permettere la collaborazione tra organizzazioni diverse. Spazio anche ai servizi sviluppati negli scorsi anni e che ora sono pronti per andare in produzione: è il caso di EduMeet e di TimeMap o del routing dinamico basato sull’intelligenza artificiale. In particolare, il progetto TimeMap, a cui GARR ha contribuito in modo significativo, è un esempio di come una necessità nata dalle applicazioni della ricerca (in questo caso, delle tecnologie in real-time) abbia portato alla creazione di uno strumento avanzato di monitoraggio della latenza di rete e che potrà essere applicato anche in altri settori.

Molto spazio è dedicato alla gestione della rete e allo studio della sua evoluzione: l’obiettivo è arrivare ad una rete automatizzata ed orchestrata, capace di adattarsi alle mutevoli esigenze della comunità. Infine non può mancare un’attività dedicata alla sicurezza, con un aumento in termini di budget rispetto al passato, segno dell’aumentata attenzione sul tema.

GN5-IC: la visione strategica per un’Europa protagonista della rete a livello mondiale

Il progetto GN5-IC1 è invece un progetto con una visione intercontinentale ampia che vuole operare un cambio di prospettiva delle reti europee, dall’essere fruitori dei servizi e delle infrastrutture altrui a veri protagonisti delle reti sul piano internazionale. Il progetto punta quindi ad un’espansione della connettività intercontinentale e ciò risponde ai tre punti cardine della strategia digitale europea: la sicurezza dei dati, la sovranità digitale e la collaborazione internazionale.

Ancora una volta, il progetto BELLA, che ha portato, con una collaborazione pubblico-privato, alla stesura di un cavo diretto fra Europa e America Latina, è stato pionieristico e ha indicato la strada per la strategia europea dimostrando che la gestione in proprio delle fibre è un vantaggio, oltre ad essere economicamente sostenibile, e ha confermato l’importanza dei cavi sottomarini come bene fondamentale non solo per spostare i dati nel mondo ed avere accesso ai servizi ma anche per facilitare l’accesso ai nostri dati scientifici e servizi. Senza dimenticare che il controllo della fibra è un fattore abilitante per la collaborazione scientifica internazionale, basti pensare a una delle stazioni del progetto Copernicus che è connessa direttamente a BELLA.

GN5-IC1 ha una durata prevista di 3 anni e un budget di 15 milioni di euro, per la stragrande maggioranza dedicati all’acquisizione di porzioni di spettro o capacità (da 100 Gbps a 400 Gbps) ed equipaggiamento.

Il primo passo verso questa visione è acquisire capacità a lungo termine, con contratti di connettività (IRU) di almeno 7 anni verso il Nord America e l’area dell’Asia-Pacifico, nell’ordine i primi due centri di interesse per il traffico di rete europeo. Per il Nord America, l’idea è di valutare la possibilità di acquisire spettro a lungo termine al fine di poter crescere secondo le necessità. La soluzione “open cable” è quella che meglio favorisce questo tipo di esigenza. Si tratta di cavi che rendono possibile un adeguamento della tecnologia trasmissiva della fibra durante tutto il periodo di contratto. Ciò permette infatti di garantire la velocità dei collegamenti, rimanendo al passo con l’evoluzione tecnologica.

Per i collegamenti verso Oriente l’idea è quella di raggiungere Singapore, da dove poi connettersi con le altre reti, sfruttando i cavi Blue-Raman e passando per Israele.

Ma non c’è solo la necessità di migliorare ed aggiornare i collegamenti con i posti già connessi all’Europa (come il Nord America): uno degli obiettivi di GÉANT è quello di fare outreach verso i paesi più piccoli e meno connessi, dove aumentare e valorizzare la collaborazione scientifica, magari rendendo più facilmente accessibili le grandi moli di dati scientifici prodotte in Europa.

Alcune sfide da affrontare insieme

A fronte di questa visione di ampio respiro per la connettività europea, ci sono alcune criticità che richiederanno l’attenzione delle reti europee e di GÉANT negli anni a venire. Si registra una sempre maggiore scarsità di capitale umano e di competenze a livello trasversale all’interno della comunità. La difficoltà di assumere esperti e mantenerli a lungo mette a rischio la capacità delle reti della ricerca di continuare a portare innovazione all’interno del mondo del networking e richiederà di essere affrontata a livello comunitario. L’iniziativa GARR Academy, un programma di formazione intensivo per studenti con possibilità di assunzione per i più meritevoli, si è dimostrata efficace, ma servirebbero anche azioni di respiro europeo.

Un altro punto da affrontare è la differenza di visione strategica tra le diverse NREN circa l’importanza di mantenere il più possibile in-house le competenze e le infrastrutture. Ciò si traduce in reti nazionali che tendono a appoggiarsi maggiormente sui provider esterni e altre, come GARR, che puntano sul valore aggiunto dato dal controllo della rete e dei servizi, come il cloud.