Zona Desmilitarizada Científica, análise e otimização de fluxos em uma rede acadêmica multiúso: um estudo de caso no Instituto Federal de Pernambuco

Abstract

O tráfego das redes acadêmicas é composto por fluxos de dados distintos. Desde o acesso a e-mail, ferramentas de Educação a Distância (EAD), sistemas para Enterprise Resource Planning (ERP), como também grandes volumes de dados provenientes de laboratórios de pesquisas. Toda essa diversidade de dados são fluxos com prioridades diferentes e que compartilham a mesma infraestrutura multiúso. Recentemente, tivemos o surgimento da Zona Desmilitarizada Científica (Science DMZ), projeto da Energy Science Network (ESNet) que consiste numa rede otimizada para transferência de dados científicos entre instituições de pesquisa. Essa grande massa de dados científicos não tratada gerada pelas pesquisas científicas, conhecida como Big Data, normalmente é bem mais densa e crítica do que o tráfego de uma rede acadêmica comum. O Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (IFPE), por ter os seus pilares fincados na pesquisa e inovação, fez uma parceria com a Rede Nacional de Pesquisa (RNP) para implantação da DMZ Científica que desse suporte as novas necessidades das pesquisas realizadas no Campus Recife, em conjunto com outras instituições. Contudo, a implantação de uma Science DMZ requer planejamento e depende não só da análise da infraestrutura, mas também do perfil de tráfego de cada instituição. Além disso, uma vez implantada, é necessário que o ambiente seja continuamente monitorado, visando garantir o Quality Of Service (QoS) dos usuários convencionais, bem como, das transferências de grandes volumes de dados das aplicações científicas. Por isso essa pesquisa tem como objetivo mostrar através da metodologia Plan - Do - Check - Act (PDCA), fundamentada em informações coletadas através da ferramenta de monitoramento perfSONAR, a otimização da rede multiúso do IFPE e o desenvolvimento de uma técnica baseada em Software Defined Networking (SDN) que encaminhará o fluxo científico local diretamente a Science DMZ. Apresentaremos, através da análise de informações, o comportamento desse fluxo de dados científico antes e depois das otimizações. Princípios importantes da TI Verde também foram levados em consideração durante esse trabalho, já que todos os dispositivos utilizados nesta pesquisa estavam em desuso. Nesse estudo, aumentamos o ciclo de vida desses equipamentos que não eram mais utilizados, evitando assim aquisições de novos equipamentos e o descarte prematuro. Considerando a limitação orçamentária do serviço público e a ausência de um investimento imediato, foi possível otimizar a vazão do fluxo científico em cerca de 40% e gerar uma economia de R$ 38.227,65, utilizando equipamentos em desuso para trafegar dados de pesquisas científicas; sem prejuízo para os demais utilizadores dessa infraestrutura.