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Roteiro Motivação – Por que uma nova Internet ? ICN’s – Information-Centric Networking SDN’s e Virtualização de Redes DTN’s – Aplicações e Casos de Uso DTN em Prática Conclusão Referências

Precisamos de uma nova Internet ?

Nova Internet? Por quê? Sucesso da Internet Premissas Básicas Rádio: 38 anos para atingir 50 milhões de usuários; TV: 13 anos para atingir 50 milhões de usuários; Internet: 4 anos para chegar a 50 milhões de usuários; Premissas Básicas Comutação de pacotes (rede não orientada a conexões); Simplicidade no núcleo e “inteligência” nas extremidades (TCP/IP); Controle distribuído; Princípio fim-a-fim; M O T I V S

Fonte: http://www.internetworldstats.com/stats.htm Mas o que mudou? Quantidade de Nós e Usuários Internet Users (June, 2012): 2.405.518.376 Fonte: http://www.internetworldstats.com/stats.htm

Pesquisadores da Computação Universidades e Centros de Pesquisa. Mas o que mudou? Perfil dos usuários Nível de Especialização Pesquisadores da Computação Universidades e Centros de Pesquisa. Cientistas de outras áreas, População de diferentes idades e interesses.

Infinidade de Aplicações Mas o que mudou? Aplicações Poucas Aplicações Poucos Requisitos Infinidade de Aplicações Muitos Requisitos

Evolução baseada em “Remendos” Mas o que mudou? “Remendos” DHCP IP Multicast CIDR Caches DiffServ IP Sec IPv6 DNS NAT IP Móvel TCP / IP Evolução baseada em “Remendos”

Operadoras e Prestadores de Serviços Mas o que mudou? Fins Lucrativos Não-comercial Sem fins Lucrativos Operadoras e Prestadores de Serviços

? Mas o que mudou? Modelo de Comunicação: Host-Centric O que acontece quando digitamos www.ifnmg.edu.br no navegador? ? D N S Servidor WEB 200.20.15.208 Cliente 10.20.30.40

Mas o que mudou? Modelo de Comunicação: Host-Centric O que acontece quando digitamos www.ifnmg.edu.br no navegador? Conexão TCP Servidor WEB 200.20.15.208 Cliente 10.20.30.40

Mas o que mudou? Modelo de Comunicação: Host-Centric O que acontece quando digitamos www.ifnmg.edu.br no navegador? HTTP REQ Conexão TCP Servidor WEB 200.20.15.208 Cliente 10.20.30.40

Mas o que mudou? Modelo de Comunicação: Host-Centric O que acontece quando digitamos www.ifnmg.edu.br no navegador? Conexão TCP Servidor WEB 200.20.15.208 Cliente 10.20.30.40

Mas o que mudou? Será que - além das aplicações - o modelo de comunicação também se alterou com decorrer do tempo?

O que mudou... WEB, E-mail, FTP, SSH, etc. Novas Aplicações: Seguem o paradigma de comunicação entre hospedeiros (hosts). Novas Aplicações: Vídeo on-line, compartilhamento de arquivos, etc. Interesse pelo CONTEÚDO. Não importa “de onde venha".

Mas isto não é novidade... CDNs - Redes de Distribuição de Conteúdos

Mas isto não é novidade... BitTorrent Sistema par-a-par para compartilhamento de arquivos; Arquivos são divididos em “pedaços” e espalhados pelos pares; Objetivo é recuperar todo o arquivo, independente da fonte; É uma aplicação, não arquitetura de rede!

BitTorrent

PPLive

Necessidade de Pesquisas! Muitas aplicações hoje são orientadas a conteúdo! Mais de 80% do tráfego da Internet atual são P2P Fonte: (Cisco, 2011) A rede pode-se tornar mais eficiente para essas aplicações? REDES ORIENTADAS A CONTEÚDO

Uma Nova Arquitetura... Redes ICN

Redes Orientadas a Conteúdos Muitas proposta de arquitetura na literatura: DONA - Data-Oriented Network Architecture Koponen et al. 2007 NetInf - Networking of Information Ahlgren et al. 2008 PSIRP - Publish-Subscribe Internet Routing Paradigm Tarkoma et al. 2009 CCN - Content-Centric Networking Jacobson et al. 2009

Idéia Básica... Quero assistir “Os Vingadores” PIT Content Face /films/avengers/0 1 PIT Content Face /films/avengers/0 1,2 Quero assistir “Os Vingadores”

Idéia Básica... Quero assistir “Os Vingadores” FIB Content Face /films/avengers/0 2 PIT Content Face /films/avengers/0 1,2,3 Quero assistir “Os Vingadores”

Idéia Básica... Quero assistir “Os Vingadores” Quero assistir

Novidade no Pedaço... Roteadores devem possuir agora: É possível? Cache (Roteadores de Conteúdo) Necessidade de Processamento Superior “Inteligência agora não fica somente nas bordas” É possível? Memórias e processadores mais rápidos e com custos menores!

Vantagens CCN Multicast Nativo Tradicional CCN

Vantagens CCN Suporte Nativo à Mobilidade Tradicional CCN Rede A Rede B Rede A Rede B

Vantagens CCN Foco na Segurança do Conteúdo, não do Enlace. Tradicional CCN Conteúdo

Nem tudo são Flores... Alguns Problemas em Pesquisa... Nomeação de Conteúdos CCN => /br.edu.ifnmg/site/home.html Mobilidade da Fonte Distribuição de Chaves Criptográficas Será REALMENTE melhor do que o modelo atual? Necessidade de Testes em escala Global !!! Modelo Econômico da Internet Provedores e Prestadores de Serviços irão “bancar” uma nova tecnologia?

Mudando de Assunto... Redes SDN

Redes Definidas por Software Como testar novas arquiteturas em escala global? Análise Matemática: Poderosa, mas extremamente complexa! Simulação: Simples, mas resultados podem ser “duvidosos”;

Redes Definidas por Software Como testar novas arquiteturas em escala global? Avaliação Experimental Mais adequada; Criação de plataformas de testes (testbeds); Exemplos: Emulab PlanetLab Ofelia ...

Redes Definidas por Software Como será este novo modelo econômico? Clean Slate Evolucionário TCP / IP vs. Novas Arquiteturas TCP / IP -> Globalmente em Uso Novas Arquiteturas -> ??? Seria possível a co-existência ?

Redes Definidas por Software Sim! É possível! Qual a solução para a co-existência de sistemas operacionais ?

Virtualização de Máquinas

Virtualização de Redes Múltiplas Pilhas de Protocolos Redes Independentes Facilidade de Evolução

Gerência de Redes Virtuais Necessidade de Controlador Central

Virtualização de Redes Para saber mais sobre o assunto: ACM SIGCOMM Workshop on Hot Topics in Software Defined Networking (HotSDN)

Mudando de Assunto... Redes DTN

Redes DTNs Delay/Disruption-Tolerant Networks Também conhecida como “Redes Oportunistas” TCP/IP : Paradigma Store-and-Forward Necessidade de um caminho fim-a-fim

Modelo TCP/IP é inadequado! Redes DTNs Ambientes Desafiadores para o TCP/IP Comunicação entre dispositivos móveis; Comunicação em ambientes rurais; Comunicação em ambientes de desastres naturais; Comunicação em campos de batalha; Comunicação interplanetária; Entre outros; Modelo TCP/IP é inadequado!

Solução! Paradigma Store-Carry-and-Forward

Pilha DTN Camada de Agregação (RFCs 4838, 5050 e 2007)

Redes DTNs Pesquisas Desenvolvidas TurtleNet Redes Veiculares Distribuição de jornal eletrônico em Cambridge Monitoramento de linhas de transmissão TurtleNet

Problemas de Pesquisa... Políticas de Encaminhamento Flooding Spray-and-Wait Probabilistic Social-Based Políticas de Gerência de Buffer Análise de Modelos de Mobilidade Camada de Enlace (Otimizações) Aplicações => Busca do Killer App

DTN em Prática! IBR-DTN Whisper

Configurando... wlan0

Configurando...

Referências Moraes, Igor M. - Notas de Aula, Engenharia de Redes - Pós Graduação - UFF, Niterói, RJ, Brasil, 2012. Brito, G. M., Velloso, P. B., Moraes, I. M. – “Redes Orientadas a Conteúdo: Um Novo Paradigma para a Internet”, in Minicursos do Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores - SBRC'2012, Ouro Preto, MG, Brazil, May 2012. Moreira, M. D. D., Fernandes, N. C., Costa, L. H. M. K., and Duarte, O. C. M. B. - "Internet do Futuro: Um Novo Horizonte", in Minicursos do Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores - SBRC'2009, pp. 1-59, Rio de Janeiro, RJ, Brazil, May 2009. Campista, M. E. M., Ferraz, L. H. G., Moraes, I. M., Lanza, M. L. D., Costa, L. H. M. K., and Duarte, O. C. M. B. - "Interconexão de Redes na Internet do Futuro: Desafios e Soluções", in Minicursos do Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores - SBRC'2010, pp. 47-101, Gramado, RS, Brazil, May 2010. Oliveira, C. T., Moreira, M. D. D., Rubinstein, M. G., Costa, L. H. M. K., and Duarte, O. C. M. B. - "Redes Tolerantes a Atrasos e Desconexões", in Minicursos do Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores - SBRC'2007, Belém, PA, Brazil.

O Conhecimento não se Transmite, se Constrói Muito Obrigado! O Conhecimento não se Transmite, se Constrói Paulo Freire