El futuro de Internet: De la red de redes al servicio de

El futuro de Internet:
De la red de redes al servicio de los servicios
Sebastià Sallent (i2CAT)
Día virtual: La internet del futuro
31/07/2013
Índice
•
•
•
•
•
Evolución de Internet
De la red de redes al servicio de los servicios
Compartición y federación de recursos
La sociedad del conocimiento
Experiencias Europeas
2
Comunicacion y Telecomunicaciones
Conocimiento global
y social
Transmisión electromagnética
de información multimodal y
digital fiable y segura y
conocimiento
Telepresencia
Transmisión
electromagnética de
información multimodal
digital fiable y segura
Telecomunicacion
Telecomunicacion
es
es
Transmisión
Transmisión
electromagnética
electromagnética de
de
información
información digital
digital fiable
fiable yy
segura
segura
Comunicaciones
Comunicaciones
Transmisión
Transmisión de
de
información
fiables
información fiables yy
segura
segura
Evolución de Internet
Primera etapa: el nacimiento de la red de redes
•
•
•
Red de redes basada en
las comunicaciones
entre ordenadores
Red Virtual:
Agnóstica a la
tecnología de red
Datos Digitales
•
Centrada en el usuario
•
La red es transparente a
los contenidos de los
datos
•
Baja complejidad
•
Terminales inteligentes
•
Fiable y segura
•
Red de investigación, no
comercial
70’
Red
de
Redes
(e-mail, Virtual Terminal, Data
transfer)
•
Federación de redes
(recursos)
Evolución de Internet
Primera etapa: el nacimiento de la red
•
Comunicaciones terminal terminal
•
Interface:
Computador-Computador
Km-Kbits
Comunicaciones punto a punto
Evolución de Internet
Primera generación: hacia una gran biblioteca de documentos
•
Transferencia
masiva de datos
•
Comunicaciones
permanentes
•
Bajo número de
usuarios
•
Sin problemas de
seguridad
•
70’
80’
Network of80’
La red como
Networks
un gran
repositorio
digital de
datos
Grandes sistemas
masivos de
almacenamiento
de documentos
textuales
•
Sistema de
búsqueda de
documentos:
Archie (1990), WAIS,
FTP, ..
• Redes fijas
•
Calidad de
servicio
La evolución de Internet
Primera generación: expansión del almacenamiento de ficheros
•
Comunicaciones
terminal-terminal
•
•
•
Sistemas de búsqueda de
ficheros
Interface:
Computador-Computador (data base)
Km-Kbits
TerminalBase datos
Comunicaciones
Broadcast
Evolución de Internet
Segunda generación: redes comerciales
•
En 1991 nació la
Internet Comercial
(CIX)
–
Internet Service
providers (ISP)
– Sprint, Ameritech,
Pacific Bell,..
•
•
En 1992 NSFNET abrió
la red a servicios
comerciales
Terminales
–
Personal computers
•
–
–
70’
Network of 80’
Networks
Principios de
Databases
los 90’
Hipertexto:
HTML/XML
•
Web browsers
–
–
Redes
Comerciales
•
1987 HyperCard Apple
1989 WWW CERN
1993 Mosaic
1994 Netscape
Navigator
Search engines:
–
–
–
–
1991 Gopher
1994 Yahoo
1995 Altavista
1998 Google
Evolución de Internet
Segunda generación: redes comerciales
•
Network Access Point (NAP)
•
Internet Service
Providers
•
•
Broadcast
Interface:
Personal Computer - Personal Computer
Metros - Mbps
Terminales a
Base de Datos
Evolución de Internet
Segunda generación: multimedia
•
•
•
•
1993:
Vz sobre IP
Video telefonía sobre
IP:
H.320
1996
Videoconference
sobre IP:
H.323
Broadcasting:
Familia MPEG
•
–
–
70’
Network of
Networks
Buscadores
multimedia:
80’
1998 Google
2006 Search Engine
Rankings
Databases
Mitad de los
90’
•
Contenido
Multimedia
Compartición de
ficheros: P2P
–
–
–
•
1999 Napster
2001 BitTorrent
2006 Kazza
2000: Sharp
Communications and
J-Phone lanzó la
primera cámara en
un teléfono
Evolución de Internet
Segunda generación: multimedia & Peer to Peer
P2P: Los usuarios son productores y consumidores de
11
contenidos multimedia
Coexisten dos modelos de negocio:
NGN-NGI (Centralizado vs P2P)
Evolución de Internet
Tercera generación: movilidad
•
•
•
•
1996 el primer móvil
con acceso a internet
NOKIA 9000
1999 i-Mode NTT
Docomo
2001 el primer móvil
con servicio internet
BlackBerry
WAP (Wireless
Application Protocol)
•
First GSM network
@9.6 Kbps
70’
Network of 80’
Networks
Databases
Midd 90’
Inicios
00’
Multimedia
Primeros
Content
pasos hacia
la
Ubicuidad
–1992-93
SMS
•
2000: 2,5G
GPRS (56Kbps-114 Kbps)
EDGE 384 Kpps
•
2001: 3G
–UMTS 16 Mbps
–2002: CDMA 14,4 Mbps
•
2007: Móvil Web iPhone
2008: Android
1991: 2G-Segunda
Generacion
2008: 4G
–LTE/Wireless LAN
100Mbps/1Gbps
Evolución de Internet
Tercera generación: movilidad
13
Siempre la mejor conexión: Voz y Datos  Contenidos Multimedia
Interface:
Móvil – Móvil
Centímetros – Kbps Mbps Gbps
Ubicuidad
Las comunicaciones
alcanzan cualquier
punto geográfico
Evolución de Internet
Tercera generación: Internet de las personas
Blogs
•1997 Webblog
Wikis
•2001: Wikipedia
Espacios sociales
virtuales
•2003: MySpace
•2003: LinkedIN
•2004: Facebook
•2005: Web 2.0
•2006: Twitter
PodCast
•2005: iTunes
31/07/13
•
Compartición de ideas en
línea y redes sociales :
Comunidades
70’
Red de
Redes
80’
Databases
Mitad 90’
Multimedia
Content
Early 00’
Mitad First
de 00’steps to
RedesUbiquity
Sociales
Orquestación de servicios:
Mashups
Publicación de ficheros
multimedia ePub:
Podcasting
Ideas Express :
Blogging
Creación y compartición de
contenidos y conocimiento :
Wikis
Evolución de Internet
Tercera generación: Internet de las personas
Las comunidades sociales siempre están conectadas, en cualquier lugar y en
15 y consumiendo información multimedia
cualquier instante, produciendo
La población de USA
emplea 2,7horas de
promedio por día en
redes sociales
Conectividad
aleatoria
Consciencia del
contexto
Localización
Redes oportunistas
Interface: Móvil – Móvil, Fijo-Móvil, fijo-fijo
Centímetros - Mbps
Comunicación
espontánea
Twitter tiene 165
millones de usuarios
Evolución de Internet
Tercera generación: Internet de las cosas
IoT fue definido en 1999 por
K. Ashton (MIT)
2004 TELOS transmitió
paquetes de datos
WPAN
•2004 Bluetooth
•2006 Bluetooth low energy
WSN & Mesh Networks
•2003 802.15.4 ISM band
•2007 6lowPAN
•2008 Z-Wave
•2002 Zigbee
31/07/13
•
La red penetra dentro de
las cosas
70’
• Los objetos pasan a
Red de
formar parte de la red
80’
Redes
• La red conecta a las
personas con la red de
Databases
las cosas
Midd 90’
• Aparecen nuevos
Mitad de 00’
Multimedia
paradigmas de la
Early 00’
IoT
Content
comunicación
El mundoFirst steps to
Mid 00’
(autoconfiguración,
virtual se Ubiquity
Social
semántica,...)
enlaza con el
Networks
• La red escala a billones
mundo real
de nodos
• Aplicaciones y servicios
de las cosas y para las
cosas
Evolución de Internet
Tercera generación: IoT
Estación base
Harvesting
Nodo sensor/actuador
Enlace radio
Gateway
Wearable sensors
Mesh networks
Ad-hoc networks
Low power
consumption
Interface: sensor-sensor, sensor-gateway
Milímetros - Kbps
Estado Actual:
Internet es ubicua
Más de 7 mil millones población mundial, 2.4 mil millones de usuarios, 12.5 mil millones de
dispositivos conectados
4 Mil millones
de teléfonos
móviles
Mil millones de
smart phones
200 millones de
visitas a
YouTube por
día desde los
dispositivos
móviles
Estado actual:
Internet es un gran sistema de cómputo distribuido
Evolución de la Computación
Estado actual:
Internet es un gran repositorio
En 2007, la humanidad era capaz de almacenar 2.9 × 1020 de bytes comprimidos, comunicar casi 2 × 1021 bytes, and
ejecutar 6.4 × 1018 instrucciones por segundo en ordenadores de propósito general
M. Hilbert
Estado actual:
hacia la internet en las ciudades
El crecimiento de la población se concentra en las áreas urbanas
Evolución de Internet
Cuarta generación: los servicios
La red de redes evoluciona hacia un gran servicio de los servicios
22
Cualquier elemento de la arquitectura (elementos red fijo, móvil, sensores, servicios
de red, computo, almacenamiento,.) se ofrece a los usuarios como un servicio
unificado
Infrastructure as a Service
IaaS
Servicios Cloud
....
as a Service
XaaS
Servicios bajo demanda
Centrado en el usuario
Composición de servicios
Software as a service SaaS
Procesado y almacenamiento
distribuido
Optimización de recursos
Seguridad, privacidad y confianza
Big Data
Platform aaS
Cuarta generación:
Virtualización, Cloud & SDN
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Comunicaciones
Comunicaciones IP
IP
Aplicaciones
Aplicaciones
Comunicaciones
Comunicaciones
Sistema
Sistema
Operativo
Operativo
Hardware
Hardware
Arquitecturas de
proceso
almacenamiento
y
comunicación
monolíticas
Sistema
Sistema operativo
operativo
Sistema
Sistema operativo
operativo
Hardware
Hardware
especializado
especializado
Hardware
Hardware
especializado
especializado
Elementos de red
S.O. + Plano de control distribuido
Hardware
Hardware
especializado
especializado
Hardware
Hardware
especializado
especializado
SDN
(Software Defined Networking)
Aplicaciones
Aplicaciones
Aplicaciones
Aplicaciones (computo,
(computo, almacenamiento,..)
almacenamiento,..)
Comunicaciones
Comunicaciones
Comunicaciones
Comunicaciones
Comunicaciones
Comunicaciones
Sistema
Sistema operativo
operativo
Sistema
Sistema operativo
operativo
Sistema
Sistema operativo
operativo
Hardware
Hardware
Funcionalidades
Funcionalidades
Comunicaciones
Comunicaciones IP
IP
IP
Procesadores
Aplicaciones
Aplicaciones
Funcionalidades
Funcionalidades
Hypervisor
Hypervisor
Hardware
Hardware
Virtualización
...
Comunicaciones
Comunicaciones
Sistema
Sistema operativo
operativo
VMware
VMware
Hardware
Hardware
Hardware
Hardware
Cloud
Cuarta generación:
SDN, CCN & NFV
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Funcionalidades
Funciones
Funciones de
de red
red virtualizadas
virtualizadas
Comunicaciones
Comunicaciones IP
IP
Comunicaciones
Comunicaciones IP
IP
S.O. + Plano de control distribuido
S.O. + Plano de control distribuido
Hardware
Hardware
especializado
especializado
Hardware
Hardware
especializado
especializado
Hardware
Hardware
especializado
especializado
Hardware
Hardware
especializado
especializado
NFV
SDN
(Network Function Virtualization)
Funcionalidades
Funcionalidades
Aplicaciones
Aplicaciones
Comunicaciones
Comunicaciones
...
Sistema
Sistema operativo
operativo
Comunicaciones
Comunicaciones
Sistema
Sistema operativo
operativo
VMware
VMware
Hardware
Hardware
Hardware
Hardware
Cloud
Convergencia:
Gestión
integrada de
los recursos
y la
información
Funcionalidades
Funcionalidades
Arquitectura
Arquitectura centrada
centrada en
en los
los
contenidos
contenidos
Comunicaciones
Comunicaciones IP
IP
Sistema
Sistema operativo
operativo
Sistema
Sistema operativo
operativo
Hardware
Hardware
especializado
especializado
Hardware
Hardware
especializado
especializado
CCN
(Content Centric Networking )
Los próximos pasos de Internet
Una posible clasificación
Evolutiva

Superposición
Superposición de
de soluciones
soluciones heterogéneas:
heterogéneas: Coexistencia
Coexistencia de
de entornos
entornos

Heterogeneidad
Heterogeneidad de
de redes
redes yy servicios
servicios (ineficiencia,
(ineficiencia, falta
falta escalabilidad,
escalabilidad,
seguridad,
seguridad, gestión,
gestión, operación
operación yy mantenimiento,..)
mantenimiento,..)

Overlays
Overlays (( IPv6,
IPv6, Content
Content Delivery
Delivery Networks,…)
Networks,…)
Disruptiva

Propuesta
Propuesta de
de nuevas
nuevas arquitecturas
arquitecturas compatibles
compatibles oo incompatibles
incompatibles con
con IP
IP

RINA,
RINA, 4ward,
4ward, TARIFA,
TARIFA, SONATE,
SONATE, Content
Content Centric
Centric Networking
Networking (CCN),
(CCN),
PURSUIT,...
PURSUIT,...

 Orientadas
Orientadas aa usuario
usuario con
con gestión
gestión dinámica
dinámica de
de recursos
recursos
(Clean Slate)

Eficientes,
Eficientes, escalables,
escalables, difíciles
difíciles de
de implementar
implementar
Evolución
Integrada

Evolución
Evolución de
de IP
IP basada
basada en
en federación
federación yy virtualización
virtualización de
de recursos
recursos

Arquitectura
Arquitectura polimórfica
polimórfica

Se
Se desarrolla
desarrolla yy testea
testea en
en plataformas
plataformas experimentales
experimentales FIRE,
FIRE, GENI,…
GENI,…

Creación
Creación yy gestión
gestión de
de recursos
recursos integrados
integrados virtualizados,
virtualizados, basado
basado en
en SLICEs
SLICEs

Extensión
Extensión de
de la
la comunalidad:
comunalidad: Software
Software Defined
Defined Networks,
Networks, Commons,…
Commons,…
Los próximos pasos de Internet
Polimorfismo
Polimorfismo
Diversidad
Diversidad de
de redes
redes yy servicios
servicios
CARACTERÍSTICAS
CARACTERÍSTICAS
11 Puede crear conjuntos de redes o servicios inconexos
11 Múltiples propietarios. Dominios heterogéneos
22 Múltiples alternativas tecnológicas
33 Coexistencia de redes, fijo, móvil, sensores,…
44 Fácil crecimiento incrementando la complejidad
Multiplicidad de modos de comunicación, P2P, difusión, MPP,..
66 Diversidad de políticas de gestión, OAM,…
55
66 Diversidad de modelos de negocio
66 Expansión creciente de la diversidad y transversalidad
66 Sistemas complejos. Modelos: teoría grafos, sistemas caóticos,
…
CARACTERISTICAS
CARACTERISTICAS
Los próximos pasos de Internet
Polimorfismo
Polimorfismo
Diversidad
Diversidad de
de redes
redes yy servicios
servicios
Virtualización
Virtualización
Coexistencia
Coexistencia de
de diferentes
diferentes arquitecturas
arquitecturas sobre
sobre
soportes
soportes comunes
comunes
11 Posibilita el despliegue en paralelo de distintas redes y servicios sobre la misma infraestructura
22 Crea redes aisladas, instancias, sobre una misma infraestructura
33 Los recursos virtuales tienen que ser modelados, enumerados, localizados, gestionados
y concatenados de forma común
44 Proyectos Europeos: FEDERICA (virtualización de la capa física, recursos ópticos,..),
MANTYCORE..
44 Virtualización de los dispositivos de computación (PCs,..) y/o control de red
(conmutadores, routers,..):
•Hardware, Sistemas operativos,
•Hypervisors
•VMware XEN
•Sistemas de almacenamiento y computo…
44 SDN es una herramienta facilitadora
CARACTERISTICAS
CARACTERISTICAS
Los próximos pasos de Internet
Polimorfismo
Polimorfismo
Diversidad
Diversidad de
de redes
redes yy servicios
servicios
Virtualización
Virtualización
Coexistencia
Coexistencia de
de diferentes
diferentes arquitecturas
arquitecturas sobre
sobre soportes
soportes
comunes
comunes
Federación
Federación
Compartición
Compartición federada
federada de
de recursos
recursos
11 Abarca tanto aspectos técnicos como económicos
22 Requiere de estandarización y gestión de políticas
33 Reduce la complejidad de los usuarios e incrementa la
complejidad de los proveedores de servicios
44 Principios comunes de diseño
55 Compartición de recursos entre distintos dominios o entre distintas capas
66 La federación se contrapone a los modelos abstractos homogéneos (OSI, .)
66 Las distintas partes de la red pueden formar un todo
Evolución de Internet
La nueva etapa: la plataforma de la sociedad del conocimiento
Movilidad
Geolocalización
Internet es móvil
•WIFI, Celular,
sensores,..
•Adhoc, DTN,..
………………..
Centrada en las personas
………………..
Complejidad
Internet el gran
repositorio
•WWW, SOA,..
•PubSub
•Podcasting, CDN,…
Internet de las
personas
•Redes sociales
•Redes culturales...
INTERNET
………………..
Internet de las cosas
•Sensores
•Smart cities,..
Del servicio de la red
de redes hacia la
plataforma de la
sociedad del
conocimiento
Dinamicidad
Internet de la
naturaleza
•Bio IP,..
Transversalidad
(Energía, Salud,
Educación,
Industria,...)
Transversalidad
Evolución de Internet
La nueva etapa: hacia la globalización y socialización del conocimiento
30
….. Enfrentarse a la complejidad
… hacia un sistema inteligente y distribuido
Datos
Información
Conocimiento
Evolución de Internet
La nueva etapa: la plataforma de la sociedad del conocimiento
Modelos
Modelos de
de negocio
negocio
Relaciones
Relaciones sociales:
sociales:
Socialización
Socialización de
de actividades
actividades
Modelos
Modelos de
de innovación:
innovación:
Open
Open innovation
innovation
Nuevos
Nuevos productos
productos digitales
digitales “digital
“digital goods”,
goods”, servicios
servicios yy aplicaciones:
aplicaciones:
Gestión
Gestión de
de la
la información
información yy el
el conocimiento
conocimiento
Actividades
Actividades culturales:
culturales:
e-culture,
e-culture, e-libraries
e-libraries
Un
Un nuevo
nuevo marco
marco social,
social, cultural
cultural yy económico
económico
Transparente aa la
la
Transparente
información
información
Procesado yy
Procesado
almacenamiento
almacenamiento
distribuido
distribuido
Fiable yy segura
segura
Fiable
Ubicua yy móvil
móvil
Ubicua
Agnóstico aa todo
todo tipo
tipo
Agnóstico
de información
información
de
Instantaneidad
Instantaneidad
Nuevas
Nuevas actividades
actividades económicas:
económicas: eehealth,
health, e-learning,
e-learning, e-logistics,….
e-logistics,….
Siempre conectado
conectado
Siempre
Red de
de la
la naturaleza
naturaleza
Red
Red de
de las
las cosas
cosas
Red
Enlace
Enlace entre
entre el
el
mundo
mundo virtual
virtual yy real,
real,
realidad
aumentada
realidad aumentada
Red de
de las
las personas
personas
Red
Transporte de
de datos
datos ee
Transporte
información
información
Gestión de
de la
la
Gestión
información yy
información
el conocimiento
conocimiento
el
Internet es una commodity que evoluciona hacia una tecnología transversal y global
Sociedad
Sociedad del
del conocimiento:
conocimiento: facilitadores
facilitadores verticales
verticales
Estandarización
IETF/IRTF
OGF
(Open Grid Forum)
Netconf
SDNRG
ITU
OSI
Future
Networks
OpenFlow
Organismos
Organismos de
de
estandarización
estandarización yy
foros
foros
WWW
World Wide Web
ETSI
IETSI
IETSI
NFV
ONF
(Open Networking
Foundation)
OpenRadio
Plataformas de Experimentación
KOREN
(Korea Advanced
Research Network)
KREONET
NICTA
FIRE
Future Internet
Research and
Experimentation
Initiative
Entornos
Entornos de
de
desarrollo
desarrollo yy
experimentación
experimentación
abiertos
abiertos
Internet.Es
AKARI
Architecture
Design Project
for New
Generation
Network
GENI
Global
Environment
for Networking
Innovation
FIRE
Future Internet Research and Experimentation Initiative
Investigación
Investigación en
en Internet
Internet conducida
conducida por
por la
la experimentación
experimentación
11
11
11
11
11
Plataforma experimental multidisciplinar para validar experimentalmente
nuevos paradigmas de redes y servicios
Combina la investigación académica con el entorno industrial
Crea un entorno de experimentación de Internet del Futuro, dinámico, a
gran escala
El entorno se crea conectando y federando las distintas pruebas de
campo generadas por proyectos Europeos
La primera fase se inicia en 2008, siguiendo en 2010 y 2012 (waves) en el
marco del VII programa marco de la UE
FIRE
Future Internet Research and Experimentation Initiative
Proyectos
Proyectos que
que abarcan
abarcan desde
desde la
la capa
capa física
física aa la
la capa
capa de
de aplicación
aplicación
Síntesis
Internet está ofreciendo un
Transporte, almacenamiento y proceso fiable y seguro
de cualquier tipo de datos e información,
en cualquier lugar,
en cualquier instante,
sobre cualquier plataforma,
para cualquier tipo de usuario y dispositivo,
en marco de diversidad de modelos de investigación, innovación y
negocio,
creando una infraestructura transversal para la gestión del
conocimiento de cualquier actividad económica y humana,
penetrando en cualquier actividad humana, objeto y elemento
vivo
Es la infraestructura de la sociedad del conocimiento del
siglo XXI
Muchas gracias
Sebastià Sallent
[email protected]
i2CAT
twitter.com/FIBRE_project
www.facebook.com/fibre.project
www.fibre-ict.eu