Post on 17-Apr-2015
RNP/REF/0208© 2000 – RNP
Redes para Educação e PesquisaÓpticas, Estaduais e Comunitárias
SECTI - Bahia
Nelson Simões
<nelson@rnp.br>
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
› Missão: promover o uso inovador de redes avançadas no Brasil
› organização social, associação civil› programa interministerial MEC MCT› responsável pela “inclusão Internet” do Brasil (91/95)› 329 organizações usuárias: universidades, institutos,
escolas técnicas, secundárias, agências
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Educação a distância com realidade virtual
Educação a distância baseada na web
OMPICADE
•QoS•IPv6
• Video IP• VoIP• Multicast
CGI-BRICANNCADE
•Roteamento Óptico•3G Wireless
•WDM•WLAN•GigaEthernet
FCC (US)ANATEL (BR)OFTEL (UK)
Aplicações
Serviços
Infra-estrutura
P&DTecnologiasAtuais
MarcoNormativo
Rede? Que rede?
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Infra-estrutura em 3 slides
› Infra-estrutura global
RNP2
Abilene
PTT
Embratel
PTT
Internet
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Infra-estrutura em 3 slides
› Infra-estrutura regional e local (“a última milha”)
Brasília
Manaus
RNP2
Terrestre (fibra óptica)Satélite
• Linhas Telefônicas• DSL• Cabo coaxial (TV)
• Frame Relay• ATM • Linhas Dedicadas • Rádio enlaces (sem fio)
• Ethernet
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Infra-estrutura em 3 slides
› Fibra ópticatecnologia simples
um cabo, dezenas de fibras, centenas de s, centenas de Gbps (WDM)
› Rede Ethernet (“rede local, LAN”)tecnologia LAN atinge longa distâncias (ex. 100 Km)
simplicidade para implantação e uso
não requer outros equipamentos tradicionais de telecomunicações
baseada em abundância de capacidade X otimização de capacidade
10 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps
tecnologia sem-fio (WLAN, 11 Mbps)
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Redução de custos a partir de 2001
• Grande competição em infra-estrutura internacional– grande disponibilidade, alta qualidade e custo reduzido
• Competição parcial em âmbito nacional– disponibilidade reduzida em regiões de menor interesse
econômico
» Norte: não há fibra em Manaus, Macapá e Boa Vista
– qualidade insuficiente
» acordos de níveis de serviço conservadores
» implica em mudança cultural das empresas
– custo elevado devido a falta de competição ou “duopólio” e impostos
» menor nas regiões com concorrência (centro-sul)
Aspectos do Programa MEC MCT
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Problemas: Faltam pontos de troca de tráfego
A baixa interligação dos backbones cria gargalos• Acesso aos serviços públicos• Reforço do papel dominante de grandes
operadores• Aumento do custo de infra-estrutura em redes
Interligação com outras redes federais e comerciais em Brasília
• FIX: www.fix.org.br – Intelig (34 Mbps), CEF; – em avaliação Serpro, BB, BCB, Peer EBT (34 Mbps)
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Problemas: O Brasil (AL) não possui peso no tráfego global
Fonte: caida.org
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Problemas: O Brasil (AL) não possui peso no tráfego global
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Problemas: peso do Brasil (AL)
Diagnóstico:• Baixo investimento em conteúdos digitais em
língua portuguesa– 1999: 2%; 2002: 1% (OCLC Trends Public Web)
• Políticas de universalização deficientes– acesso universal a redes não é só infra-estrutura:
faltam capacitação e aplicações– interesse público em educação, saúde e pesquisa
deveriam permitir a adoção de novos modelos de redes
» estas redes são patrimônio e não um serviço
• Baixa competição em serviços públicos
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Fonte: Atlas brasileiro de telecomunicações 2003
Dados da Infra-estrutura de Telecomunicações
Principais provedores nacionais:– Brasil Telecom– Telemar– Telefonica– Embratel– Intelig– Eletronet– Pegasus– outros regionais e empresas públicas
• Grande ociosidade de fibras ópticas (até 85%)
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Serviços, Aplicações e Conteúdos
› Serviços Internet Padrão IP plataforma para serviços de voz (VoIP) e vídeo-conferência
multicast: a difusão de conteúdos em larga escala
IPv6: suporte à mobilidade, auto-configuração e segurança
› Aplicações e Conteúdos Servidores: implantação, gerenciamento, segurança Conteúdos digitais: armazenamento e recuperação Aplicações de colaboração e comunicação
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Redes Ópticas Comunitárias
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Redes Comunitárias
› Tratar a rede como um patrimônio de uma região (estado, cidade, vila, campus...) e não como um serviço
› Em um condomínio de organizações cada uma possui suas fibras individuais em um cabo óptico
cada um fica responsável por “iluminar” suas fibras (GbE..)
coletivamente repartem os custos de manutenção, relocação, serviços Internet, etc
empresas especializadas implantam e mantém a fibra
› Uma única fibra pode permitir um condomínio de lambdas
› Solução ideal para conexões ponto-a-ponto de instituições fixas retorno típico em 2 anos
› As redes comunitárias são interligadas por redes ópticas regionais ou nacionais
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GigaPOP
CA*net 3 National Optical Internet
Vancouver
Calgary ReginaWinnipeg
Ottawa
Montreal
Toronto
Halifax
St. John’s
FrederictonCharlottetown
ORAN
BCnet
Netera SRnet MRnet
ONet RISQ
ACORN
Chicago
STAR TAP
CA*net 3 Primary Route
Seattle
New York
CA*net 3 Diverse Route
Deploying a 4channel CWDMGigabit Ethernetnetwork – 400 km
Deploying a 4channel Gigabit
Ethernet t ransparentoptical DWDM–
1500 km
Mult iple CustomerOwned Dark Fiber
Networksconnecting
universities andschools
16 channel DWDM-8 wavelengths @OC-192reserved for CANARIE-8 wavelengths for carrierand other customers
Consortium Partners:Bell Nexxia
NortelCisco
JDS UniphaseNewbridge
Condo Dark FiberNetworksconnecting
universities andschools
Condo FiberNetwork linking al l
universities andhospital
“A proposed strategy to make Canada themost networked country in the world and the
first to have low cost Gigabit Internetinfrastructure available to virtually all
schools, hospitals, libraries and businessesby 2005”
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CA*net 4 Architecture
› A network of point to point condominium wavelengths› Grid service architecture for user control and management of e2e lightpaths
Uses OGSA and Jini/JavaSpaces for end to end customer control› Owners of wavelengths determine topology and routing of their particular
light paths› All wavelengths terminate at mini-IXs where owner can
add/drop STS channel or wavelength cross connect to another condominium owner’s STS channels or wavelengths
› Condominium owner can recursively sub partition their wavelengths and give ownership to other entities
Object Oriented Networking – OON Wavelengths become objects complete with polymorphism, inheritance, classes, etc
› With OBGP can establish new BGP optical path that bypasses most (if not all) routers
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Drivers
› Reduce the cost of bandwidth
a capital cost, rather than a monthly service charge
› Set up lightpaths to no cost peering exchanges
Most lambda sales in Canada are for “Remote peering”
› Eliminate expensive high end routers and replace them with optical switches
› Allows customer to create network with resource heterogeneity
Integration of wavelengths from different carriers
› Customers can manage their own restoral and protection schemes
Allows for greater flexibility and creativity in restoral and protection
› Customers can independently provide optical VPN services and manage subnetting across lambdas provided by different carriers
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CA*net 4
Halifax
Edmonton
Seattle
VancouverWinnipeg
Quebec City
MontrealOttawa
Chicago
Halifax
New York
Regina
Fredericton
CharlottetownVictoria
Windsor
London
Sudbury
Thunder Bay
Saskatoon
Kamloops
Buffalo
Minneapolis
Albany
St. John's
Calgary
Toronto
Hamilton
KingstonCA*net 4 Node
Possible Future Breakout
Possible Future link or Option
Boston
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Example CA*net 4 Architecture
› CANARIE builds heterogeneous network made from many sources e.g (illustrative purposes only):
dark fiber from St. John to Halifax using ULH 16 channel POS dark fiber condo from Halifax to Fredericton using 16 channel 10GbE wavelengths from RISQ from Edmonston to Ottawa sharing 32 channel 10GbE system dark fiber from Ottawa to Winnipeg with Onet using 16 channel POS at OC-192 wavelengths from Bell Canada from Montreal to Chicago as part of a 140 wavelength system wavelengths from Telus from Chicago to Winnipeg as part of a 140 wavelength system dark fiber from GT Telecom from Winnipeg to Calgary using 16 channel 10GbE wavelengths from Shaw from Calgary to Vancouver as part of a 32 channel 10GbE systems wavelengths from 360 Networks from Halifax to London as part of a 400 wavelength system Wavelengths from Teleglobe from Seattle to Honolulu – Sydney – Tokyo - Seoul
› On all cross sections a minimum of 16 wavelengths dedicated to CA*net 4 2 wavelengths dedicated to layer 3 aggregation service (looks like old CA*net 3) 6 channels (and OCX ports) reserved for temporary applications like Grids or OBGP QoS 8 channels (and OXC ports) to be assigned to ORANs or participating carriers based on
contribution to overall project› E.g. if ORAN donated fiber through its territory then it gets extra channels and OXC ports to use
elsewhere› A wavelength and OXC port bartering and exchange mechanism will be required
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Transport Architecture
› Heterogeneous transport architectures used on backbone links › Type of transport architecture on each link determined by length of link between
O-ADMs, GbE-ADMs or OBGP switches, requirement for optical repeaters or regenerators, etc
› Examples: 8 or 16 channel GbE used on short haul links (up to 2000 km) between OADMs or
OBGPS; or OC-192 Ethernet over SONET with multiplexed 10 single GbE or trunked 10GbE; or Proprietary 8 channel 2 x GbE multiplexed into OC48 optics with FEC wrapper
› Repeaters: GbE or 10GbE 2R transceivers every 50-80 km combined with GbE or 10Gbe 3R
switches every 200 – 400 km; or Traditional EDFAs at 1550nm every 50- 80 km with OC-192 regenerators at every
200-400km; or All optical broadband: Counter rotating Raman amplifiers, multi band EDFAs, EFFs,
dispersion correction fiber, etc
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Tributary Architecture
› Customer can connect through OADM, Gbe-ADM, direct to OBGP switch or through CA*net 4 router
› Customer access link is either GbE or trunked 10GbE (I.e. 10 separate GbE channels
› In future customer will have a choice of protocols, but for now GbE will be basic standard across the network
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OC-12
MAN
Scale 100 Km
CANARIE - RISQ Fiber Network
Dark fiberLeased bandw.
250 Km
450
Km
OC-48
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Combination:
• Fibre build
• Use of ExistingInfrastructure
Communities with one or more school
Bell Legend
Extended Fibre Network
Base Fibre Network
Backhaul From Other Vendor
BUFFALO TRAILS SCHOOLDIVISION
Clandonald
Tu lliby Lake
Lloydm inst er Pub lic School D ist r ict # 1753
I nn isf ree
Verm ilionKit sco ty
Mannv ille
Parad ise Valley
Dew berry
Chauv in
Edger ton
Hard ist y
Am isk
W ainw r igh t
I rm a
St . Pau l Educat ion Reg ional D iv ision # 1
Elk I sland Pub lic Schools Reg ional D iv ision # 14
Golden Hills Reg ional D iv ision # 15
Aspen View Reg ional D iv ision # 19
Clearv iew School D iv ision # 71
Prair ie Land Reg ional D iv ision # 25
Bat t le River Reg ional D iv ision # 31
Nor th land Schoo l D iv ision # 61
Coronat ion
Elk Po in t
Killam
Provost
Sedgew ick
Tw o Hills
Veg rev ille
Vik ing
Alliance
Consor t
Czar
Forest bu rg
Galahad
Hairy Hill
Heisler
Holden
Lavoy
Marw ayne
Myrnam
St rom e
Vet eran
W illingdon
Alberta SUPERnet Example
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Current (Typical)Residences
• 56 Kbps dial Internet($85/Month)
• No high speed Internet
Businesses
• Some T1 Facilities($2000/Month average - ratesdistance sensitive)
• Some high speed businessservice on special setuparrangement
Future (Everywhere)Residences
• High speed DSL residentialInternet at urban rates($40/month)
Businesses
• High speed business servicesavailable at competitive urbanrates (eg $820/month - T1)
• Higher speeds at comparable rates
RURAL COMMUNITIES
Alberta SUPERnet Impact
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Halifax Condomínio
Rede em fibra óptica privada12-15 km$500,000 custo
Interliga todas as maiores universidades, hospitais, centros de pesquisa e escolas
Interligada a rede acadêmica canadense CA*net4
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A rede óptica da UFF
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Rede óptica da UFF - detalhes
› Uso de fibra apagada própria Mais de 24 km de cabos lançados 12 km nos postes da CERJ (energia elétrica)
› Cabo de 18 fibras 12 SM + 6 MM no anel 6 SM + 12 MM nos campi e secundários “a prova do futuro”
› 50 prédios ligados à rede (pelo menos um ponto por prédio)
› Investimento relativamente modesto: R$20.000 / km (preços de 1998)
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
14
13
123
75
4
12
6
9 11
10
8
Rede Metropolitana de Alta Velocidade de Curitiba
P/ CITS P/ PUC S. J. Pinhais
UFPR CEFET PUC
Gigabit/s 100 Mbps 155 ATM
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• Rede óptica experimental
• Fibra apagada, IP/WDM (até 10 Gbps por lambda), GbE
• Direção do projeto: RNP e CPqD
• Financiamento Funttel e operadores de telecomunicações
Projeto GigaTopologia da rede
Marcos do Programa de Inovação - Testbed
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› Gerar protótipos de novos produtos e serviços
› Transformar tecnologia em valor para empresas brasileiras
comunicação óptica e produtos IP
› Validar resultados integrando as diferentes tecnologias numa rede experimental
› Fomentar o desenvolvimento tecnológico
› Demonstrar o impacto de novos serviços de Internet para telecomunicações, e
› Formar parcerias entre empresas e instituições de pesquisa.
Projeto Giga - objetivos
Marcos do Programa de Inovação - Testbed
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Chicago CivicNet
› CivicNet - um projeto de condomínio de fibra para toda a cidade
› Conecta mais de 1600 instituições públicas– custava $25 milhões/ano em aluguel de serviços
› Interligado aos provedores de serviços e sistemas› Acelerou a implantação de mais fibra em mais locais
de cidade› Alto desempenho com baixo custo para
conectividade Internet› Baseado nos direitos de passagem da cidade
exemplo nacional: Porto Alegre
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Nas empresas
› Colgate-Palmolive em Cincinnati› Boeing está contruindo sua rede óptica nacional baseada
em WDM; Bank of America; NLR;› Vantagens:
redução drástica dos custos de última milha independencia entre custo X banda acesso de novos provedores a pontos neutros benefício para PMEs de base tecnológica
No mundo: Estado da California, Holanda, Alberta, Chicago, Suécia, Islândia, Finlândia e Noruega
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Vantagem do Condomínio
Central
Convencional: Escola paga mensalmente por serviços
Serviço de Conexão
Fibra escura pertencente a organizaçãoLasers de longo alcance (10km)
ISP
ISP
Condomínio: Conexões de fibra apagada do usuário para ISPs
R$200 mil pagos uma única vezBanda ilimitada
Custo MensalBanda fixa
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Canadá - Networked Nation
CA*net 4
Provincial research and education network
Usually one GigaPOP per province
Usually one access facility in every major town and city
School board office City Hall University
School HospitalLibrarySchool School
Colo Colo
Option B: Home owners are aggregated at node by service provider of their
choice
Option A: Home owners and businesses have fused
connections all the way to service provider at supernode
SuperNodes
Nodes
Colo
Colo
Splice Box
Homes
Splice Box
CommercialInternet
CommercialInternet
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Quanto custa para implantar?
› Instalação (fixo) Gerência, engenharia ($1 a $3/m) Construção ($7 a $10/m dutos, ou $3 a $6/m postes) Negociação e estruturação de acordos de suporte ao
condomínio Cabos de fibras e sua fusão (5¢/m 192 fibras, 15¢/m 36
fibras) Acabamento: terminadores, instalação de premissas ($5
mil/cada)› Custo médio de US$ 7 a US$ 15 por metro (Canadá)› No Brasil a UFF: 12 km, 12 campi, com CERJ, R$ 20.000/km
(R$ 240 mil)
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Exemplos de Custos
› Redes de universidades urbanas Montreal East: 14 km, $120.000 (manutenção $9.000/ano) Vareness: 50 Km, $406.000 (manutenção $26.000/ano)
› Condomínios Des Affluents: custo total $ 1,5 milhão - 70 escolas, 12 prédios
municipais, 204 Km: custo médio por prédio $ 18.000• Custo do serviço DSL por 3 anos: $ 1,4 milhão• Custo total para 100 escolas $ 1,35 milhão• roteadores e servidores: custo estimado em manutenção e
upgrades de software: $ 800 mil• Retorno entre 8-16 meses
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Catalisadores
1) Custo baixo: 1000% de redução sobre os preços de serviços, com retorno em 6 a 12 meses;
2) Tecnologia simples: LAN invade WAN (sem complexidade ATM, SONET, etc)
• redundância via wireless e servidores multi-homed
3) Demanda por novas aplicações impossíveis com modelo tradicional
• relocação de servidores e extensão de redes locais
• terceirização de serviços de rede
• telefonia e vídeo de alta qualidade na rede de dados
4) Permite o acesso de novas empresas em pontos neutros para oferta de serviços
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Catalisadores
› Conexões sem fio
WLAN: Acesso local na periferia da rede comunitária
• Extensão da rede local: IEEE 802.11b (1999)
• placa de PC US$60, “transmissor” US$100
Faixa de 5 Ghz para acesso a Internet faixa larga, sem licença
• FCC (1997) define U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure)
• Ponte U-NII 45 Mbps (US$9.995) X rádio 34 Mbps (US$73.000)
• Requer mudança de uso do espectro: regulamentação da Anatel
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UFF: acesso via rádio próprio• visada direta
•UFF-CBPF 7 km
• tecnologias
•1997 - 802.11 (2 Mbps) (FAPERJ)
•2002 - 802.11b (5,5 Mbps)
•2002 - E3 (34 Mbps)(RNP - Harris)
• U-NII ?
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Benefício para Serviços e Aplicações
› Simplicidade e robustez: redução do número de plataformas pela concentração no parceiro tecnológico
• 70 escolas do projeto des Affluents Before
After fiber
fiberAntennas 780Novell Servers 82 1SQL Servers 13 3Lotus Notes Servers 21Tape Backup Servers 12 4Ethernet switches/hubs 10 98Routers 1083Cache/proxy (Linux) 120Fire walls (Linux) 11
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Capacitação de Recursos em TI
› As 10 ações mais críticas nos EUA para suporte a tecnologia nas escolas:acelerar o desenvolvimento profissional dos
professores“profissionalizar” o suporte técnico...
› Nos EUA 54% dos distritos escolares usam estudantes em suporte técnico
› No Brasil 240 NTEs estão em rede: aumentar em escala e qualidade (64% com banda larga)
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Uma proposta para universalização de redes
› Financiar projetos de redes comunitárias em nível de estados, cidades ou comunidades
• interligar na mesma rede escolas, bibliotecas, centros de saúde, telecentros
• utilizar redes estaduais e nacionais existentes
› Adquirir capacidade em fibra de empresas onde há ociosidade: direito de uso superior a 25 anos;
› Financiar em conjunto a extensão da rede com os operadores e empresas nas regiões sem infra-estrutura;
› Integrar periferias da rede comunitária com acesso sem fio e ponto-a-ponto de faixa larga
• oportunidade para desenvolvimento hw nacional
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Um proposta para universalização de redes
› Criar pontos neutros de interconexão de provedores, redes regionais e de empresas de serviços (Internet, voz, dados, etc)
› Utilizar liderança local natural: universidade, empresa pública ou centro de pesquisa concentração da complexidade do projeto e redução
do deficit de recursos humanos para seu suporte› Integrar escolas em áreas isoladas à rede comunitária
através de aluguel de serviços buscar benefício maior com redução de impostos
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Considerações finais
› Uma rede comunitária tem custo atraente : cidades com densidade de organizações; longos trechos regionais em parcerias e com uma
base de várias organizações; não se aplica para quem não requer incremento de
capacidade para novas aplicações› Possíveis desvantagens:
pode ser mais caro que micro-ondas implantação em estruturas públicas é regulamentada cronograma de construção (se preciso) mais longo
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Considerações Finais
› Iniciativa Óptica Nacional (ION) da RNP Suporte às aplicações de colaboração intensiva
em pesquisa e educação» redes ópticas próprias com capacidade ilimitada
e custo viável
Meta 2004-2007• infra-estrutura de rede nacional óptica
– IRUs (Fibras, lambdas)– Integrada às redes metropolitanas
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As Redes Estaduais no Brasil
(dados de 2002)
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12 Redes Estaduais - Ensino e Pesquisa
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Financiamento de Redes Estaduais
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Quem são os clientes das Redes Estaduais
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Quem são os clientes das Redes Estaduais
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Quem são os clientes das Redes Estaduais
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Santa Catarina - RCT-SC
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Paraná - RPEP
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Ceará - Infovias do DesenvolvimentoPernambuco - PE DigitalPiauiRio Grande do NorteSão Paulo - ANSPRio de Janeiro - RedeRioGoiás - InfoviasMaranhão
Em formação: Amazonas
Outras Redes Estaduais
Rede Nacional de Ensino e Pesquisa
Obrigado!
Perguntas?
www.rnp.br
nelson@rnp.br
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Referências
› CANARIE - www.canarie.ca› Cidade de Chicago CivicNet -
http://www.cityofchicago.org/CivicNet/› Cidade de Porto Alegre -
http://www.procempa.com.br/infovia/home.htm› RNP - www.rnp.br› IMPA Aperfeiçoamento de professores de ensino médio -
http://milenio.impa.br/pt/em_fase3.html› Remavs - http://www.rnp.br/remav/ › Benton Report - The sustainability challenge -
http://www.digitaldividenetwork.org/content/stories/index.cfm?key=271