El futuro de Internet: De la red de redes al servicio de ...
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Sebastià Sallent (i2CAT)
Día virtual: La internet del futuro31/07/2013
El futuro de Internet:De la red de redes al servicio de los servicios
• Evolución de Internet• De la red de redes al servicio de los servicios• Compartición y federación de recursos• La sociedad del conocimiento• Experiencias Europeas
Índice
2
Comunicacion y Telecomunicaciones
ComunicacionesTransmisión de
información fiables y segura
ComunicacionesTransmisión de
información fiables y segura
Telecomunicaciones
Transmisión electromagnética de
información digital fiable y segura
Telecomunicaciones
Transmisión electromagnética de
información digital fiable y segura
TelepresenciaTransmisión
electromagnética de información multimodal digital fiable y segura
TelepresenciaTransmisión
electromagnética de información multimodal digital fiable y segura
Conocimiento global y social
Transmisión electromagnética de información multimodal y
digital fiable y segura y conocimiento
Evolución de InternetPrimera 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(e-mail, Virtual Terminal, Data
transfer)
• Federación de redes(recursos)
• 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
70’Red de
Redes
Evolución de InternetPrimera etapa: el nacimiento de la red
Interface: Computador-Computador
• Comunicaciones punto a punto
Km-Kbits
• Comunicaciones terminal - terminal
Evolución de InternetPrimera generación: hacia una gran biblioteca de documentos
• Grandes sistemas masivos de
almacenamiento de documentos
textuales
• Sistema de búsqueda de documentos:
Archie (1990), WAIS, FTP, ..
• Redes fijas
• Calidad de servicio
70’Network of Networks
70’Network of Networks
80’La red como
un gran repositorio digital de
datos
80’La red como
un gran repositorio digital de
datos
• Transferencia masiva de datos
• Comunicaciones permanentes
• Bajo número de usuarios
• Sin problemas de seguridad
La evolución de Internet Primera generación: expansión del almacenamiento de ficheros
• Comunicaciones terminal-terminal
• Comunicaciones BroadcastInterface:
Computador-Computador (data base)
Km-Kbits
• Terminal- Base datos
• Sistemas de búsqueda de ficheros
Evolución de InternetSegunda generación: redes comerciales
• Hipertexto: HTML/XML
– 1987 HyperCard Apple – 1989 WWW CERN
• Web browsers– 1993 Mosaic – 1994 Netscape
Navigator
• Search engines:– 1991 Gopher – 1994 Yahoo – 1995 Altavista– 1998 Google
70’Network of Networks
70’Network of Networks
80’
Databases
80’
DatabasesPrincipios de los 90’
Redes Comerciales
Principios de los 90’
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
Evolución de InternetSegunda generación: redes comerciales
• BroadcastInterface:
Personal Computer - Personal Computer
Metros - Mbps
• Terminales a Base de Datos
• Network Access Point (NAP)
• Internet Service Providers
Evolución de InternetSegunda generación: multimedia
• Buscadores multimedia:
– 1998 Google– 2006 Search Engine
Rankings
• Compartición de ficheros: P2P
– 1999 Napster– 2001 BitTorrent– 2006 Kazza
• 2000: Sharp Communications and J-Phone lanzó la primera cámara en un teléfono
70’Network of Networks
70’Network of Networks
80’
Databases
80’
DatabasesMitad de los
90’Contenido
Multimedia
Mitad de los 90’
ContenidoMultimedia
• 1993: Vz sobre IP
• Video telefonía sobre IP:
H.320
• 1996 Videoconference sobre IP:
H.323
• Broadcasting: Familia MPEG
Evolución de Internet Segunda generación: multimedia & Peer to Peer
11P2P: Los usuarios son productores y consumidores de
contenidos multimedia
Coexisten dos modelos de negocio: NGN-NGI (Centralizado vs P2P)
Evolución de InternetTercera generación: movilidad
• 1991: 2G-Segunda Generacion
First GSM network @9.6 Kbps
–1992-93 SMS
• 2000: 2,5GGPRS (56Kbps-114 Kbps) EDGE 384 Kpps
• 2001: 3G–UMTS 16 Mbps–2002: CDMA 14,4 Mbps
• 2008: 4G–LTE/Wireless LAN 100Mbps/1Gbps
70’Network of Networks
70’Network of Networks
80’
Databases
80’
DatabasesMidd 90’
Multimedia Content
Midd 90’Multimedia
Content
• 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)
Inicios 00’Primeros
pasos hacia la
Ubicuidad
Inicios 00’Primeros
pasos hacia la
Ubicuidad
2007: Móvil Web iPhone2008: Android
Evolución de InternetTercera generación: movilidad
13Siempre la mejor conexión: Voz y Datos Contenidos Multimedia
Interface: Móvil – Móvil
Centímetros – Kbps Mbps Gbps
UbicuidadLas comunicaciones alcanzan cualquier punto geográfico
Compartición de ideas en línea y redes sociales :
Comunidades
Orquestación de servicios:Mashups
Publicación de ficheros multimedia ePub:
Podcasting
Ideas Express :Blogging
Creación y compartición de contenidos y conocimiento :
Wikis
Evolución de InternetTercera generación: Internet de las personas
31/07/13
70’Red de Redes
70’Red de Redes
80’
Databases
80’
DatabasesMitad 90’
Multimedia Content
Mitad 90’Multimedia
Content
Blogs•1997 Webblog Wikis•2001: Wikipedia
Espacios sociales virtuales•2003: MySpace•2003: LinkedIN•2004: Facebook•2005: Web 2.0•2006: Twitter
PodCast•2005: iTunes•2005: YouTube
Early 00’First steps to
Ubiquity
Early 00’First steps to
UbiquityMitad de 00’
RedesSociales
Mitad de 00’Redes
Sociales
Evolución de InternetTercera generación: Internet de las personas
15
Redes oportunistas
Interface: Móvil – Móvil, Fijo-Móvil, fijo-fijo
Centímetros - Mbps
Comunicaciónespontánea
Conectividadaleatoria
Localización
Consciencia del contexto
Las comunidades sociales siempre están conectadas, en cualquier lugar y en cualquier instante, produciendo y consumiendo información multimedia
La población de USA emplea 2,7horas de promedio por día en
redes sociales
Twitter tiene 165 millones de usuarios
• La red penetra dentro de las cosas
• Los objetos pasan a formar parte de la red
• La red conecta a las personas con la red de
las cosas• Aparecen nuevos
paradigmas de la comunicación
(autoconfiguración, semántica,...)
• La red escala a billones de nodos
• Aplicaciones y servicios de las cosas y para las
cosas
Evolución de InternetTercera generación: Internet de las cosas
31/07/13
70’Red deRedes
70’Red deRedes 80’
Databases
80’
DatabasesMidd 90’
Multimedia Content
Midd 90’Multimedia
Content
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
Early 00’First steps to
Ubiquity
Early 00’First steps to
UbiquityMid 00’Social
Networks
Mid 00’Social
Networks
Mitad de 00’IoT
El mundo virtual se
enlaza con el mundo real
Mitad de 00’IoT
El mundo virtual se
enlaza con el mundo real
Evolución de InternetTercera generación: IoT
Harvesting
Low power consumption
Estación base
Nodo sensor/actuador
Enlace radio
Gateway
Milímetros - Kbps
Interface: sensor-sensor, sensor-gateway
Mesh networks
Ad-hoc networks
Wearable sensors
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 InternetCuarta generación: los servicios
La red de redes evoluciona hacia un gran servicio de los servicios22
.... as a Service
XaaS
Infrastructure as a ServiceIaaS
Platform aaSSoftware as a service SaaS
Procesado y almacenamiento distribuido
Servicios Cloud
Servicios bajo demandaCentrado en el usuario
Optimización de recursos
Seguridad, privacidad y confianza
Composición de servicios Big Data
Cualquier elemento de la arquitectura (elementos red fijo, móvil, sensores, servicios de red, computo, almacenamiento,.) se ofrece a los usuarios como un servicio
unificado
Cuarta generación:Virtualización, Cloud & SDN
Arquitecturas de proceso
almacenamiento y
comunicación monolíticas
FuncionalidadesFuncionalidades
Hardware especializado
Hardware especializado
Sistema operativoSistema operativo Sistema operativoSistema operativo
AplicacionesAplicaciones
HardwareHardware
Comunicaciones
SistemaOperativo
Comunicaciones
SistemaOperativo
AplicacionesAplicaciones
HardwareHardware
ComunicacionesComunicaciones
Sistema operativoSistema operativo
IP SDN(Software Defined Networking)
Comunicaciones IPComunicaciones IP Comunicaciones IPComunicaciones IP
S.O. + Plano de control distribuido
AplicacionesAplicaciones
HypervisorHypervisor
ComunicacionesComunicaciones
Sistema operativoSistema operativo
HardwareHardware
VMwareVMware
ComunicacionesComunicaciones
Sistema operativoSistema operativo
ComunicacionesComunicaciones
Sistema operativoSistema operativo
...
CloudVirtualización
HardwareHardware HardwareHardware
Aplicaciones (computo, almacenamiento,..)Aplicaciones (computo, almacenamiento,..)
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
Elementos de red
Procesadores
FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades
Cuarta generación:SDN, CCN & NFV
NFV(Network Function Virtualization)
Comunicaciones IPComunicaciones IP
S.O. + Plano de control distribuido
VMwareVMware
ComunicacionesComunicaciones
Sistema operativoSistema operativo
ComunicacionesComunicaciones
Sistema operativoSistema operativo
...
Cloud
HardwareHardware HardwareHardware
AplicacionesAplicaciones
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades
SDN
Comunicaciones IPComunicaciones IP
S.O. + Plano de control distribuido
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
Hardware especializado
FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades
Funciones de red virtualizadasFunciones de red virtualizadas
FuncionalidadesFuncionalidades
Hardware especializado
Hardware especializado
Sistema operativoSistema operativo Sistema operativoSistema operativo
Comunicaciones IPComunicaciones IP
Hardware especializado
Hardware especializado
FuncionalidadesFuncionalidades
CCN(Content Centric Networking )
Arquitectura centrada en los contenidos
Arquitectura centrada en los contenidosConvergencia:
Gestión integrada de los recursos
y la información
Convergencia:Gestión
integrada de los recursos
y la información
Los próximos pasos de InternetUna posible clasificación
Evolutiva
Disruptiva(Clean Slate)
Evolución Integrada
Superposición de soluciones heterogéneas: Coexistencia de entornosHeterogeneidad de redes y servicios (ineficiencia, falta escalabilidad,
seguridad, gestión, operación y mantenimiento,..)Overlays ( IPv6, Content Delivery Networks,…)
Superposición de soluciones heterogéneas: Coexistencia de entornosHeterogeneidad de redes y servicios (ineficiencia, falta escalabilidad,
seguridad, gestión, operación y mantenimiento,..)Overlays ( IPv6, Content Delivery Networks,…)
Propuesta de nuevas arquitecturas compatibles o incompatibles con IP RINA, 4ward, TARIFA, SONATE, Content Centric Networking (CCN),
PURSUIT,... Orientadas a usuario con gestión dinámica de recursosEficientes, escalables, difíciles de implementar
Propuesta de nuevas arquitecturas compatibles o incompatibles con IP RINA, 4ward, TARIFA, SONATE, Content Centric Networking (CCN),
PURSUIT,... Orientadas a usuario con gestión dinámica de recursosEficientes, escalables, difíciles de implementar
Evolución de IP basada en federación y virtualización de recursos Arquitectura polimórfica Se desarrolla y testea en plataformas experimentales FIRE, GENI,… Creación y gestión de recursos integrados virtualizados, basado en SLICEs Extensión de la comunalidad: Software Defined Networks, Commons,…
Evolución de IP basada en federación y virtualización de recursos Arquitectura polimórfica Se desarrolla y testea en plataformas experimentales FIRE, GENI,… Creación y gestión de recursos integrados virtualizados, basado en SLICEs Extensión de la comunalidad: Software Defined Networks, Commons,…
PolimorfismoPolimorfismo Diversidad de redes y serviciosDiversidad de redes y servicios
11 Múltiples propietarios. Dominios heterogéneos
22 Múltiples alternativas tecnológicas
33 Coexistencia de redes, fijo, móvil, sensores,…
44 Fácil crecimiento incrementando la complejidad
55Multiplicidad de modos de comunicación, P2P, difusión, MP-P,..
66 Diversidad de políticas de gestión, OAM,…
CAR
AC
TER
ÍSTI
CAS
CA
RAC
TER
ÍSTI
CAS
66 Diversidad de modelos de negocio
11 Puede crear conjuntos de redes o servicios inconexos
66 Expansión creciente de la diversidad y transversalidadSistemas complejos. Modelos: teoría grafos, sistemas caóticos,…
66
Los próximos pasos de Internet
PolimorfismoPolimorfismo Diversidad de redes y serviciosDiversidad de redes y servicios
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
44
VirtualizaciónVirtualización Coexistencia de diferentes arquitecturas sobre soportes comunes
Coexistencia de diferentes arquitecturas sobre soportes comunes
CAR
AC
TER
ISTI
CAS
CA
RAC
TER
ISTI
CAS
Los recursos virtuales tienen que ser modelados, enumerados, localizados, gestionados y concatenados de forma común Proyectos Europeos: FEDERICA (virtualización de la capa física, recursos ópticos,..), MANTYCORE..
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…SDN es una herramienta facilitadora
44
Los próximos pasos de Internet
44
PolimorfismoPolimorfismo Diversidad de redes y serviciosDiversidad de redes y servicios
11 Abarca tanto aspectos técnicos como económicos
22
33
44 Principios comunes de diseño
55 Compartición de recursos entre distintos dominios o entre distintas capas
VirtualizaciónVirtualización
66
Coexistencia de diferentes arquitecturas sobre soportes comunes
Coexistencia de diferentes arquitecturas sobre soportes comunes
FederaciónFederación Compartición federada de recursosCompartición federada de recursos
CAR
AC
TER
ISTI
CAS
CA
RAC
TER
ISTI
CAS
Requiere de estandarización y gestión de políticas
Reduce la complejidad de los usuarios e incrementa la complejidad de los proveedores de servicios
La federación se contrapone a los modelos abstractos homogéneos (OSI, .)
Las distintas partes de la red pueden formar un todo 66
Los próximos pasos de Internet
INTERNET
Del servicio de la red de redes hacia la plataforma de la
sociedad del conocimiento
Internet de las personas
•Redes sociales•Redes culturales...
Internet es móvil•WIFI, Celular,
sensores,..•Adhoc, DTN,..
Internet de la naturaleza•Bio IP,..
Transversalidad(Energía, Salud,
Educación, Industria,...)
Internet el gran repositorio
•WWW, SOA,..•PubSub•Podcasting, CDN,…
Geolocalización
Dinamicidad
Centrada en las personas
Movilidad
TransversalidadComplejidad
………………..
………………..
………………..
Internet de las cosas•Sensores•Smart cities,..
Evolución de InternetLa nueva etapa: la plataforma de la sociedad del conocimiento
Evolución de InternetLa nueva etapa: hacia la globalización y socialización del conocimiento
30….. Enfrentarse a la complejidad
Datos Información Conocimiento
… hacia un sistema inteligente y distribuido
Evolución de InternetLa nueva etapa: la plataforma de la sociedad del conocimiento
Internet es una commodity que evoluciona hacia una tecnología transversal y global
Sociedad del conocimiento: facilitadores verticales Sociedad del conocimiento: facilitadores verticales
Un nuevo marco social, cultural y económicoUn nuevo marco social, cultural y económico
Red
de la
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sona
sRe
d de
las p
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Ubi
cua
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óvil
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Modelos de negocioModelos de negocio Modelos de innovación: Open innovation
Modelos de innovación: Open innovation
Relaciones sociales:
Socialización de actividades
Relaciones sociales:
Socialización de actividades
Nuevos productos digitales “digital goods”, servicios y aplicaciones:
Gestión de la información y el conocimiento
Nuevos productos digitales “digital goods”, servicios y aplicaciones:
Gestión de la información y el conocimiento
Enlace entre el mundo virtual y real, realidad aumentada
Enlace entre el mundo virtual y real, realidad aumentada
Nuevas actividades económicas: e-health, e-learning, e-logistics,….
Nuevas actividades económicas: e-health, e-learning, e-logistics,….
Actividades culturales:
e-culture, e-libraries
Actividades culturales:
e-culture, e-libraries
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Estandarización
Organismos de estandarización y
foros
Organismos de estandarización y
foros
OGF(Open Grid Forum)
IETF/IRTFNetconfSDNRG
WWWWorld Wide Web
ITUOpenFlow
OpenRadioONF
(Open Networking Foundation)
OSIFuture
Networks
IETSIIETSIETSINFV
Plataformas de Experimentación
Entornos de desarrollo y
experimentaciónabiertos
Entornos de desarrollo y
experimentaciónabiertos
KOREN (Korea Advanced
Research Network)
KREONET
GENI Global
Environment for Networking
Innovation
FIREFuture Internet Research and
Experimentation Initiative
AKARI Architecture
Design Project for New
Generation Network
NICTA
Internet.Es
FIREFuture Internet Research and Experimentation Initiative
Investigación en Internet conducida por la experimentaciónInvestigación en Internet conducida por la experimentación
El entorno se crea conectando y federando las distintas pruebas de campo generadas por proyectos Europeos
Combina la investigación académica con el entorno industrial
Crea un entorno de experimentación de Internet del Futuro, dinámico, a gran escala
Plataforma experimental multidisciplinar para validar experimentalmente nuevos paradigmas de redes y servicios
La primera fase se inicia en 2008, siguiendo en 2010 y 2012 (waves) en el marco del VII programa marco de la UE
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FIREFuture Internet Research and Experimentation Initiative
Proyectos que abarcan desde la capa física a la capa de aplicaciónProyectos que abarcan desde la capa física a la capa de aplicación
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
Síntesis
Muchas graciasSebastià [email protected]
twitter.com/FIBRE_project
www.facebook.com/fibre.project
www.fibre-ict.eu