Aufbau des X-WiN: die Plattformen
In eigener Funktionsherrschaft
Die Struktur des Wissenschaftsnetzes X-WiN besteht aus mehreren technischen Plattformen und den Kernnetzstandorten. Diese organisieren wir in eigener Funktionsherrschaft. Die Vorteile: Eine maßgeschneiderte Topologie durch größtmögliche Flexibilität und eine stets optimale Dimensionierung durch skalierbare Bandbreite. Entsprechend den Bedarfen unserer Teilnehmer bauen wir das X-WiN kontinuierlich aus.
Mit Anschlusskapazitäten bis zu 200 Gigabit/s und einem Multi-Terabit-Kernnetz, das sich zwischen circa 65 Kernnetz-Standorten aufspannt, zählt das X-WiN zu den leistungsfähigsten Kommunikationsnetzen weltweit.
-
Doppelt abgesichert
Die Basis des X-WiN bildet ein bundesweites Netz von 10.250 km Glasfasern, die in mehreren Ringen angeordnet sind (Faserplattform). Die Faserplattform verbindet die Kernnetzstandorte des X-WiN so miteinander, dass jeder Kernnetzstandort über mindestens zwei unabhängige Strecken erreichbar ist. Ein geo-redundanter Anschluss besteht an das europäische Verbindungsnetz GÉANT, das gemeinsam von den nationalen Forschungsnetzen organisiert wird. Außerdem ist die Faserplattform direkt mit den Forschungsnetzen einiger Nachbarländer (sog. “cross-border-fibre”) verbunden.
-
Nah bei den Anwendern
Die 65 Kernnetzstandorte des X-WiN sind bundesweit verteilt. Sie befinden sich überwiegend in den wissenschaftlichen Rechenzentren von Hochschulen oder Forschungseinrichtungen. Einige Kernnetzstandorte sind in Telehäusern angesiedelt.
An jedem Standort wird ein Dense Wavelength Division Multiplex DWDM-System betrieben, das über die Faserplattform Verbindungen zwischen den Kernnetzstandorten schaltet (Optische Plattform). Dazu gehört ein Router, der mit den Routern anderer Kernnetzstandorte eine Plattform zur Vermittlung von IP-Paketen (IP-Plattform) bildet.
Der Betrieb der Kernnetzstandorte in eigener Funktionsherrschaft bietet Vorteile wie den unmittelbaren Zugriff auf den Funktionsumfang der DWDM-Systeme und Router.
Die Kernnetzstandorte werden entsprechend den Bedarfen unserer Anwender laufend ausgebaut.
-
Für höchste Verfügbarkeit
Zwischen den Standorten des Kernnetzes werden über die Faserplattform Datenverbindungen mit verschiedenen Bandbreiten eingerichtet. Die dafür genutzten DWDM-Geräte können über eine Glasfaser eine Vielzahl an parallelen Verbindungen schalten. Diese bilden die Optische Plattform des DFN. Jede Verbindung der Optischen Plattform kann mit einer Ersatzschaltung über einen unabhängigen Zweitweg ausgestattet werden, um so höchsten Ansprüchen an die Verfügbarkeit zu genügen.
Mit der heutigen DWDM-Technik sind eine Vielzahl von parallelen Verbindungen mit bis zu 400 Gbit/s möglich. Die maximale Bandbreite zwischen zwei benachbarten Standorten des Kernnetzes beträgt somit 23,2 Tbit/s.
Die Optische Plattform wird sowohl zum Aufspannen eines Netzes zwischen den IP-Routern des DFN als auch für Virtuelle Private Netze (VPN) der Anwender genutzt – insbesondere wenn diese sehr hohe Anforderungen an die Bandbreite haben.
Die Optische Plattform ist ebenfalls mit dem europäischen Verbindungsnetz GÉANT verbunden. Dadurch wird sichergestellt, dass die Anwender des X-WiN nahtlos in die Netzstrukturen der international aufgestellten wissenschaftlichen Communities wie der Hochenergiephysik, oder der Ressourcenanbieter wie dem High Performance Computing integriert werden können.
-
Auf Leistungsfähigkeit optimiert
Die Router an den Kernnetzstandorten bilden aus den Verbindungen der Optischen Plattform ein redundantes Netz, die IP-Plattform. Sie wird sowohl für den Dienst DFNInternet als auch für Virtuelle Private Netze (sog. Layer2/3-VPN) geschlossener Gruppen von Teilnehmern verwendet. Als Standards dienen IPv4 und IPv6.
Die Topologie der IP-Plattform ist mit Blick auf die Trassen der Faserplattform auf Fehlertoleranz und Leistungsfähigkeit optimiert.
Wir überwachen die Performance der IP-Plattform laufend durch aktive Messungen relevanter Kenngrößen wie der Paketlaufzeiten zwischen Kernnetzknoten und der Paketverlustrate. Die IP-Plattform wird entsprechend den Bedarfen unserer Anwender laufend ausgebaut
Konnektivität zum allgemeinen Internet
An mehreren Austauschpunkten ist unsere IP-Plattform nicht nur mit den internationalen Forschungsnetzen verbunden, sondern auch mit dem allgemeinen Internet. Die Konnektivität zum allgemeinen Internet wird durch Verbindungen zu den Netzen gewerblicher Internet-Service-Providern (ISP) an nationalen Austauschpunkten und über einen sogenannten globalen Upstream organisiert.