Portugal Telecom Inovação, S.A. 22 Abril 2008 4WARD Architecture and design for the Future Internet W A D R 4.

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1 Portugal Telecom Inovação, S.A. 22 Abril 2008 4WARD Architecture and design for the Future Internet W A D R 4

2 Agenda Enquadramento e objectivos Abordagem 4WARD Áreas de trabalho e actividades Conclusões

3 Problemas da Internet actual A arquitectura da Internet foi concebida tendo em vista um cenário radicalmente diferente do actual em muitos aspectos: –Segurança / confiança –Mobilidade dos terminais e dos utilizadores –Qualidade de serviço –Escala

4 Solução tradicional: evolução na continuidade Segurança Firewalls, tunneling QoS IntServ, DiffServ Mobilidade Mobile IP Multicast IP Multicast Espaço de endereçamento NAT, IPv6 A cada novo remendo, a complexidade aumenta Princípios fundamentais são postos em causa: –Transparência extremo-a-extremo (NAT, firewalls) –Endereçamento global (NAT) Complicado introduzir novas funcionalidades a uma escala alargada

5 Alguns fracassos (relativos) Fonte: H. Schulzrinne, Columbia University, Thoughts on a next-generation Internet and next generation network management, www.noms.org/2006/docs/HenningNOMS.ppt QoSmulti- cast mobile IP active networks IPsecIPv6 not manageable across competing domains not configurable by normal users (or apps writers) no business model for ISPs no initial gain 80% solution in existing system (NAT) increase system vulnerability

6 Uma nova Internet? Como seria a arquitectura Internet se pudéssemos recriá-la a partir do zero sem restrições ou constrangimentos (abordagem clean slate)? Criar uma nova arquitectura para a Internet, sem fazer uma ruptura com a Internet actual Desafio

7 FIND/ GENI EU FP 6/7 New Gen. Networks Estados Unidos FIND GENI Europa FP 6 FP 7 Network of the Future 4WARD FIRE Japão New Generation Networks AKARI Iniciativas na área da Future Internet

8 4WARD Projecto no âmbito do FP7; maior iniciativa europeia na área da Future Internet Duração: Jan 08 – Dez 09 Budget de 23 M, contribuição da UE de 14 M Participação de [PTIN + IT] = 72 HM 37 parceiros (universidades, indústria, operadores, empresas tecnológicas)

9 Consórcio 4WARD Switzerland Spain France UK Germany Poland Austria Italia Norway Sweden Israel WIT Ericsson KTH SICS Ericsson Nokia-Siemens-Networks VTT Alcatel-Lucent Deutsche Telecom Ericsson Nokia-Siemens-Networks Tu Berlin Univ. of Bremen Univ. of Karlsruhe UNiv. of Paderborn Telekomunikacja Polska Siemens TPUCN Technion Telcom Italia Alcatel-Lucent France Telecom GET-INT LIP6 Univ. of Basel Robotiker-Tecnalia Telefonica IST-TUL PTIN Romania Finland NEC Univ. of Lancaster Univ. of Surrey Ericsson Portugal Ireland Rutgers university US Canada

10 Estrutura do projecto WP 1: Business Innovation, Regulation, and Dissemination – BIRD WP 2: New Architecture Principles and Concepts – NewAPC WP 3: Network Virtualisation – Vnet WP 4: In Network Management – INM WP 5: Forwarding and Multiplexing for Generic Paths – ForMux WP 6: Network of Information – NetInf WP6 NetInf WP5Formux WP1 BIRD WP3Virtualisation WP4 InNet Mgmt WP2 New APC WP0 Project Management

11 WP2 - NewAPC Objectivos: Definir um conjunto de conceitos base que permitam enquadrar o desenvolvimento de novas arquitecturas de rede. Especificar requisitos técnicos e propriedades em relação a um conjunto de temas transversais: QoS, segurança, mobilidade, inter-domínio, camada física.

12 WP3 - VNet

13 Solução para o impasse da Internet? Elemento de rede físico Rede virtual 1 Rede virtual 2 Rede virtual 3 Rede virtual n Plano de controlo / Gestão de recursos

14 O que pode oferecer a virtualização? Resolução do actual impasse da evolução da Internet; Coexistência nas redes de operador de novas soluções com soluções legacy; Abertura à diversidade de requisitos e soluções, em vez da tradicional abordagem one size fits all; Abertura ao desenvolvimento e oferta de serviços inovadores sem necessidade de consensos universais; Gestão flexível de recursos e economias resultantes da partilha da rede; Separação efectiva entre infra-estrutura e serviços; Criação de novos modelos de negócio e abertura do mercado a novos players.

15 Limitações da gestão centralizada das redes –Redes Ad-hoc, Redes de sensores, Redes de grandes dimensões –Problemas de escalabilidade e desempenho –Depende demasiado da intervenção manual Funcionalidades de gestão distribuídas –A new thin and pervasive layer –A nova camada reside dentro da rede (in-network) –Capacidade de decisão –Monitorização em tempo-real (situation awareness) –Self-* (management, configuration, organizing, healing, optimizing, adaptive, descriptive, …) WP4: Motivações e abordagem

16 Gestor interage com cada dispositivo Polling para obter estados individuais Analisa centralmente o estado da rede Toma decisões com base em regras de negócio e actua sobre a rede Time-consuming / Intervenção Manual Gestor central interage com pontos de acesso ao management plane Estes providenciam funções de gestão para toda a rede O plano de gestão assenta num conjunto de protocolos distribuídos Escalável, redes dinâmicas, tempos de reacção mais curtos Gestão In-network vs. clássica

17 Demonstrar a necessidade e relevância dos conceitos de In-Network Management Identificar requisitos para as soluções a desenvolver Avaliar a eficiência e qualidade dos resultados obtidos Cenário 1 – Self-Management in wireless multi-hop networks –Redes altamente dinâmicas, ausência de autoridade central Cenário 2 – Large Operator –Adaptação da rede a falhas e alterações nos padrões de tráfego Cenário 3 – Home Networks –Ubiquitous Networks –Múltiplas redes de acesso, múltiplas plataformas e terminais, mobilidade total (utilizador, terminal, operador,…) Cenário 4 – DEFCON – Large-scale adaptation in response to dramatic events –Papel crítico da Internet na sociedade –Garantir continuidade e prioridade de serviços básicos em cenários de catástrofe Cenários

18 WP5 - Forwarding and Multiplexing for Generic Paths Objectivo: Desenvolver o conceito de generic path, com base em técnicas para melhoramento da eficiência do transporte de dados, como network coding ou cooperative coding. Benefícios esperados: melhorias no desempenho e na fiabilidade.

19 A Internet é hoje utilizada para fins para os quais não foi concebida – daqui resultam muitos dos problemas actuais. Constrangimentos associados à arquitectura original da Internet constituem hoje um obstáculo ao seu crescimento e evolução. Soluções incrementais não chegam – é necessário repensar os fundamentos em que assenta a Internet. 4WARD é a principal iniciativa europeia na área da Future Internet e pretende dar um contributo neste processo. Conclusões

20 Para mais informação… WP2, WP3Jorge Carapinha (PTIN) Teresa Almeida (PTIN) WP4Vítor Mirones (PTIN) Susana Sargento (IT) WP5Rui Aguiar (IT) Augusto Neto (IT)