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

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


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



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



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



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


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


Ubiquity


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


Sistema operativoSistema operativo Sistema operativoSistema operativo

AplicacionesAplicaciones

HardwareHardware

Comunicaciones

SistemaOperativo

Comunicaciones

SistemaOperativo


HardwareHardware

ComunicacionesComunicaciones

Sistema operativoSistema operativo

IP SDN(Software Defined Networking)

Comunicaciones IPComunicaciones IP Comunicaciones IPComunicaciones IP

S.O. + Plano de control distribuido


HypervisorHypervisor



HardwareHardware

VMwareVMware





...

CloudVirtualización

HardwareHardware HardwareHardware

Aplicaciones (computo, almacenamiento,..)Aplicaciones (computo, almacenamiento,..)







Elementos de red

Procesadores

FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades

Cuarta generación:SDN, CCN & NFV

NFV(Network Function Virtualization)

Comunicaciones IPComunicaciones IP


VMwareVMware





...

Cloud

HardwareHardware HardwareHardware






FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades

SDN







FuncionalidadesFuncionalidades FuncionalidadesFuncionalidades

Funciones de red virtualizadasFunciones de red virtualizadas




Sistema operativoSistema operativo Sistema operativoSistema operativo





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


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


44


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



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


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

s per

sona

sRe

d de

las p

erso

nas

Ubi

cua

y m

óvil

Ubi

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Inst

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nat

ural

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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

11

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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

mailto:[email protected]

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