SINET6 ajoute le 400G et la résilience pour prendre en charge la recherche et l'enseignement au Japon

Le réseau informatique universitaire SINE, géré par le National Institute of Informatics japonais, soutient l'enseignement et la recherche au Japon et au-delà. SINET6, qui a été mis en service en avril 2022, utilise les solutions de Juniper pour atteindre quatre objectifs majeurs : connectivité 400G, plus de points de présence (POP), meilleure redondance et sécurité accrue dans le réseau national.

Présentation


Entreprise National Institute of Informatics
Industrie Gouvernement et ONG
Produits utilisés MX SeriesACX SeriesSolution de protection DDoS de Juniper et Corero
Région APAC
Image National Institute of Informatics
La réussite client en bref

Mise à niveau de l'infrastructure réseau pour la recherche et l'éducation au Japon

Construction d'un réseau 400G avec 70 points de connexion dans tout le pays

Redondance économique des routeurs aux points de connexion

Mesures renforcées contre les attaques DDoS 

Défi

Répondre aux besoins de la recherche appuyée sur les données et élargir les rôles du secteur de l'éducation

SINET (Science Information Network) est un réseau de communication d'informations qui se trouve au centre de l'infrastructure informatique académique de pointe du Japon. Il est établi et géré par le National Institute of Informatics. Le réseau SINET possède des points de connexion dans tout le Japon, qu'utilisent les universités et les organisations de recherche. SINET est relié à des réseaux de recherche des États-Unis, d'Europe et d'Asie, et sert d'infrastructure pour des projets internationaux de recherche avancée.

La première version de SINET a été créée en 1992. Elle a ensuite été mise à jour tous les quatre à six ans pour intégrer des technologies de pointe et des méthodes innovantes. SINET5, qui est en service depuis 2016, est un réseau haut débit de 100 Gbit/s qui s'étend sur tout le territoire national. Sa conception redondante multicouche lui assure une haute fiabilité. En 2019, une connexion de 400 Gbit/s a été établie entre Tokyo et Osaka, et des connexions de 100 Gbit/s ont été établies avec les États-Unis, l'Europe et l'Asie pour répondre au besoin de transmission haut débit des données de la recherche avancée. SINET ne fournit pas seulement des lignes de réseau, mais aussi une variété d'autres services, notamment des connexions Internet haut débit, des VPN haut débit, des services à la demande et des services mobiles sécurisés. Cela garantit la connectivité aux installations de tests à grande échelle, aux superordinateurs et aux services cloud commerciaux dans chaque région, et prend en charge la recherche et l'enseignement à distance.

« L'importance et le rôle de SINET n'ont pas beaucoup changé depuis le début, contrairement aux besoins de la recherche en matière de données. Le volume des données explose, tout comme le besoin de les analyser. Le volume massif de données de test accumulées dans le passé pourrait à nouveau servir pour de nouvelles analyses et recherches », a déclaré Takashi Kurimoto, professeur associé de la division de recherche scientifique sur l'architecture des systèmes d'information au National Institute of Informatics et directeur adjoint du centre de recherche et de développement des réseaux universitaires. T. Kurimoto poursuit : « Depuis SINET5, un mouvement croissant cherche à appliquer SINET au secteur de l'éducation, notamment aux écoles primaires, aux collèges et aux lycées. SINET devrait jouer un rôle central dans l'initiative scolaire GIGA et dans la Société 5.0. SINET doit jouer un rôle actif dans des domaines plus variés que jamais auparavant ».

Le National Institute of Informatics a évalué et construit SINET6 pour répondre à ces besoins. L'objectif était de renforcer des services plus rapides, à large bande et plus conviviaux en adoptant des technologies de pointe comme la transmission optique 400G, le mobile 5G et la virtualisation des fonctions réseau (NFV). L'exploitation à grande échelle de SINET 6 a commencé en avril 2022.

National Institute of Informatics Challenge
Solution

Élargir la portée et la résilience de SINET

SINET6 a fait l'objet de quatre mises à niveau majeures : adoption des 400 Gbit/s, points de connexion étendus, redondance améliorée et sécurité renforcée avec atténuation des DDoS en temps réel.

SINET5, dont les communications atteignaient 100 Gbit/s, était initialement difficile à implémenter, car certains aspects de la nouvelle technologie étaient obscurs. Le 400 Gbit/s étant une technologie encore plus pointue et peu présente sur le marché, il fallait avant tout en comprendre les spécifications techniques détaillées.

Certains laboratoires et observatoires sont situés dans des zones reculées du Japon pour les besoins de leurs recherches et les conditions géographiques. Avec SINET5, des points de connexion avaient été établis dans toutes les préfectures. Avec SINET6, le nombre de points de connexion a été multiplié par environ 1,5 pour atteindre 70, ce qui a amélioré la connectivité. Il a d'abord été envisagé d'utiliser des commutateurs L2 pour l'extension. Cependant, le 100 Gbit/s ne serait pas suffisant pour certaines recherches et certains équipements. Il a donc été décidé d'utiliser les mêmes spécifications à tous les emplacements.

« Nous devions choisir un produit qui privilégie la rentabilité et assure une haute fiabilité tout en employant la technologie de pointe du 400G. Dans le cadre du SINET5, les produits de Juniper Networks ont démontré leur grande fiabilité et un excellent rapport qualité-prix, et les modèles les plus récents sont compatibles avec 400 Gbit/s. C'est pourquoi nous les avons également considérés comme des candidats de choix pour SINET6 », a expliqué T. Kurimoto.

Avec SINET5, un seul routeur était installé à chaque point de connexion. Il était donc impossible de fournir des services en cas de maintenance ou autre. Les institutions abonnées qui ne pouvaient pas arrêter leurs réseaux devaient établir des lignes secondaires vers différents points de connexion SINET, ou les connecter à un réseau autre que SINET. SINET6 devait absolument utiliser des équipements redondants aux points de connexion pour résoudre ce problème. Installer deux routeurs à chaque point de connexion aurait toutefois été très coûteux. Il fallait donc trouver une méthode plus efficace.

Pour y remédier, le National Institute of Informatics s'est concentré sur le PWHT (PseudoWire Headend Termination), une nouvelle technologie de Juniper.  Le PWHT a permis d'installer de petits multiplexeurs de ligne (ACX Series) au lieu de routeurs redondants (MX Series) Pour établir des connexions vers un routeur SINET d'un autre point de connexion. Les vitesses de connexion sont réduites, mais il est possible de maintenir la connectivité et de contrôler les coûts.

Plus les lignes et les services sont étendus, plus la valeur de SINET en tant que réseau de recherche augmente, mais plus la possibilité de cyberattaques s'intensifie. SINET6 est doté de lignes de connexion Internet à très haut débit, et on peut s'attendre à des attaques DDoS de plus grande envergure. Étant donné que les vitesses des lignes des abonnés ont également augmenté, les attaques DDoS ont un impact plus important. La technologie Corero (actuellement TDD) de Juniper est maintenant appliquée à SINET6 pour lutter contre les DDoS. Elle fonctionne conjointement avec les MX Series pour détecter et empêcher le trafic d'attaque avec une grande vitesse, une faible charge et une grande précision.

National Institute of Informatics Solution
Résultat

Élargir la portée des universités aux écoles primaires

Grâce à SINET6, le National Institute of Informatics a construit un réseau national 400 Gbit/s stable et hautement performant centré sur le MX Series. Le nombre de points de connexion a augmenté, et l'environnement créé facilite encore plus qu'avant les connexions entre les universités et les institutions de recherche de chaque région.

Pour T. Kurimoto, la plus grande redondance matérielle des lignes secondaires est un accomplissement majeur qui répond aux demandes de nombreuses institutions abonnées à SINET5. Les routeurs redondants haute performance consomment beaucoup de ressources, notamment de l'électricité et de l'espace d'installation. C'est pourquoi des gains d'efficacité non visibles ont été réalisés. Les mesures anti-DDoS devraient également être renforcées en prévision de l'avenir.

Les spécifications de SINET6, qui utilise une technologie de pointe, sont extrêmement avancées. Lors des premières investigations, T. Kurimoto, entre autres, pensait que l'implémentation poserait problème. Malgré les difficultés, il se souvient : « Nous avons pu réaliser pleinement l'environnement réseau grâce à la collaboration de divers partenaires commerciaux », dont Juniper Networks, qui a aidé à la construction et à l'exploitation de SINET5.

« Juniper Networks est impliqué dans ce projet depuis le début, et nous avons eu des discussions très poussées. Juniper Networks a participé à l'étude de diverses technologies et méthodes ainsi qu'à l'évaluation de la faisabilité de SINET6. Juniper Networks nous a permis d'introduire une technologie de pointe, et nous en sommes extrêmement satisfaits », a déclaré M. Kurimoto.

Comme indiqué dans l'introduction, SINET6 pourrait servir à davantage d'institutions de recherche et d'enseignement qu'auparavant et devrait même évoluer en tant que service de réseau. Plus le nombre d'établissements abonnés augmente et plus leurs besoins se diversifient, plus il faudra améliorer l'efficacité des opérations et les automatiser. La planification de la nouvelle génération de SINET a déjà commencé.

National Institute of Informatics Outcome
« Nous avons pu réaliser pleinement l'environnement réseau en collaborant avec divers partenaires commerciaux. Juniper est impliqué dans ce projet depuis le début. L'entreprise a proposé diverses technologies et méthodes, et nous avons eu des discussions très poussées. Juniper Networks a participé à l'étude de diverses technologies et méthodes, ainsi qu'à l'évaluation de la faisabilité de SINET6. Juniper Networks nous a permis d'introduire une technologie de pointe, et nous en sommes extrêmement satisfaits. »
Takashi Kurimoto Professeur associé en sciences de l'architecture au National Institute of Informatics et Directeur adjoint du centre de recherche et de développement des réseaux universitaires

Publié en septembre 2022