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

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1 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

2 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

3 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 Transmisión Transmisión de de información fiables información fiables yy segura segura

4 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 ( , Virtual Terminal, Data transfer) Federación de redes (recursos)

5 Evolución de Internet Primera etapa: el nacimiento de la red terminal terminal Interface: Computador-Computador Km-Kbits punto a punto

6 Evolución de Internet Primera generación: hacia una gran biblioteca de documentos Transferencia masiva de datos permanentes Bajo número de usuarios Sin problemas de seguridad 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

7 La evolución de Internet Primera generación: expansión del almacenamiento de ficheros terminal-terminal Sistemas de búsqueda de ficheros Interface: Computador-Computador (data base) Km-Kbits TerminalBase datos Broadcast

8 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

9 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

10 Evolución de Internet Segunda generación: multimedia 1993: Vz sobre IP Video telefonía sobre IP: H Videoconference sobre IP: H.323 Broadcasting: Familia MPEG 70 Network of Networks Buscadores multimedia: 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

11 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)

12 Evolución de Internet Tercera generación: movilidad 1996 el primer móvil con acceso a internet NOKIA i-mode NTT Docomo 2001 el primer móvil con servicio internet BlackBerry WAP (Wireless Application Protocol) First GSM Kbps 70 Network of 80 Networks Databases Midd 90 Inicios 00 Multimedia Primeros Content pasos hacia la Ubicuidad 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

13 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

14 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 : 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

15 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

16 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 ISM band lowPAN 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

17 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

18 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

19 Estado actual: Internet es un gran sistema de cómputo distribuido Evolución de la Computación

20 Estado actual: Internet es un gran repositorio En 2007, la humanidad era capaz de almacenar de bytes comprimidos, comunicar casi bytes, and ejecutar instrucciones por segundo en ordenadores de propósito general M. Hilbert

21 Estado actual: hacia la internet en las ciudades El crecimiento de la población se concentra en las áreas urbanas

22 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

23 Cuarta generación: Virtualización, Cloud & SDN IP IP Aplicaciones Aplicaciones Sistema Sistema Operativo Operativo Arquitecturas de proceso almacenamiento y comunicación monolíticas Sistema Sistema operativo operativo Sistema Sistema operativo operativo Elementos de red S.O. + Plano de control distribuido SDN (Software Defined Networking) Aplicaciones Aplicaciones Aplicaciones Aplicaciones (computo, (computo, almacenamiento,..) almacenamiento,..) Sistema Sistema operativo operativo Sistema Sistema operativo operativo Sistema Sistema operativo operativo IP IP IP Procesadores Aplicaciones Aplicaciones Hypervisor Hypervisor Virtualización... Sistema Sistema operativo operativo VMware VMware Cloud

24 Cuarta generación: SDN, CCN & NFV Funciones Funciones de de red red virtualizadas virtualizadas IP IP IP IP S.O. + Plano de control distribuido S.O. + Plano de control distribuido NFV SDN (Network Function Virtualization) Aplicaciones Aplicaciones... Sistema Sistema operativo operativo Sistema Sistema operativo operativo VMware VMware Cloud Convergencia: Gestión integrada de los recursos y la información Arquitectura Arquitectura centrada centrada en en los los contenidos contenidos IP IP Sistema Sistema operativo operativo Sistema Sistema operativo operativo CCN (Content Centric Networking )

25 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,

26 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, Diversidad de modelos de negocio 66 Expansión creciente de la diversidad y transversalidad 66 Sistemas complejos. Modelos: teoría grafos, sistemas caóticos,

27 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,..):, Sistemas operativos, Hypervisors VMware XEN Sistemas de almacenamiento y computo 44 SDN es una herramienta facilitadora

28 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

29 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

30 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

31 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

32 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

33 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

34 FIRE Future Internet Research and Experimentation Initiative Investigación Investigación en en Internet Internet conducida conducida por por la la experimentación experimentación 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

35 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

36 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

37 Muchas gracias Sebastià Sallent i2cat twitter.com/fibre_project

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