Ανάπτυξη & Λειτουργία Υποδομών Εξομοίωσης (Emulation) για Κατανεμημένες Διεθνείς Δράσεις περί το INTERNET Νέας Γενιάς Βασίλης Μάγκλαρης <maglaris@netmode.ntua.gr> Καθηγητής Ε.Μ.Π. & Πρόεδρος Ευρωπαϊκής Επιτροπής Εκπαιδευτικών & Ερευνητικών Δικτύων NREN PC GÉANT Consortium ΗΜΕΡΙΔΑ «ΔΙΚΤΥΑ ΝΕΑΣ ΓΕΝΙΑΣ & ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΤΟΧΥΡΩΣΗ ΚΑΙΝΟΤΟΜΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ» Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 24 Σεπτεμβρίου 2008
2 ΤΟΠΟΛΟΓΙΑΤΟΥ GÉANT2 15+ NRENs διασυνδέονται με Dark Fiber Τα υπόλοιπα με νοικιασμένα λ ή SDH ΔΙΑΣΥΝΔΕΕΙ 34 NRENs > 4000 Ιδρύματα > 40 εκ. τελικούς χρήστες (φοιτητές, μαθητές, εκπαιδευτικό προσωπικό, ερευνητές) ΔΙΟΚΗΣΗ Επιτροπή Πολιτικής NREN PC ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ DANTE
ΗΕΠΙΤΡΟΠΗ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΤΟΥ GÉANT2 1. Austria (ACOnet) 2. Belgium (BELNET) 3. Bulgaria (ISTF) 4. Croatia (CARNet) 5. Czech Republic (CESNET) 6. Cyprus (CYNET) 7. Germany (DFN) 8. Estonia (EENet) 9. France (RENATER) 10. Greece (GRNET) 11. Hungary (HUNGARNET) 12. Ireland (HEANet) 13. Israel (IUCC) 14. Italy (GARR) 15. Latvia (LATNET) 16. Lithuania (LITNET) 17. Luxembourg (RESTENA) 18. Malta (UoM) 19. Netherlands (SURFNET) 20. Nordic Countries Denmark, Finland, Iceland, Norway, Sweden (NORDUNET) 21. Poland (PSNC) 22. Portugal (FCCN) 23. Romania (RoEduNet) 24. Russia (JSCC) 25. Slovakia (SANET) 26. Slovenia (ARNES) 27. Spain (RedIRIS) 28. Switzerland (SWITCH) 29. Turkey (ULAKBIM) 30. United Kingdom (UKERNA) NON-VOTING MEMBERS: Delivery of Advanced Network Technologies to Europe Ltd. (DANTE) Trans-European Research & Education Networking Association (TERENA) PERMANENT OBSERVERS: CERN,, AMRES,, MARNET 3
4
GRNET ΕΔΕΤ 82 ΦΟΡΕΙΣ (ΑΕΙ, ΤΕΙ, ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΑ ΚΕΝΤΡΑ) 200.000 ΧΡΗΣΤΕΣ 5
ΤΟ ΔΙΚΤΥΟ ΤΟΥ Ε.Μ.Π. 6000 ΜΟΝΙΜΕΣ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ (100 Mbps) ΣΕ 92 ΚΤΙΡΙΑ 6
ΚΙΝΗΣΗ Ε.Μ.Π. - ΕΔΕΤ/GRNET ΑΝΑ ΕΦΑΡΜΟΓΗ Μετρήσεις από Passive Monitor, Lobster FP6 Project 7
Η ΔΥΝΑΜΗ & ΟΙ ΑΔΥΝΑΜΙΕΣ ΤΟΥ INTERNET Παράγοντες Δύναμης (1/2) Παράδοση 120 χρόνων κοινής χρήσης τηλεπικοινωνιακών υποδομών (public utilities) Παράδοση 40 χρόνων ανάπτυξης του Internet από τα «κάτω προς τα πάνω», ξεπερνώντας «πολέμους πρωτοκόλλων» ενάντια σε πανίσχυρα μονοπώλια, π.χ. TCP/IP vs. X.25/OSI Ethernet vs. ATM Local Area Networks Ισχυρά network externalities που δίνουν κίνητρα επενδύσεων Ακούραστοι (νέοι) άνθρωποι, αφιερωμένοι στη ανάπτυξη περιεχομένου και εφαρμογών Σωρεία εφαρμογών που έχουν αλλάξει τον τρόπο ζωής Εμπορικές συναλλαγές, μόρφωση, πληροφόρηση, ψυχαγωγία Επικοινωνία (e-mail, blogs, voice over IP, SKYPE, συσκέψεις με video/φωνή/ψηφιακό υλικό) e-learning, e-health, e-government, e-services Κοινωνικά Δίκτυα (Social Networks: facebook, linked-in ) 8
Η ΔΥΝΑΜΗ & ΟΙ ΑΔΥΝΑΜΙΕΣ ΤΟΥ INTERNET Παράγοντες Δύναμης (2/2) Επιταχυνόμενη σύγκλιση δικτυακών και υπολογιστικών εφαρμογών Grid computing Web Services, Services Oriented Architectures (SOA) Virtualized on demand computing (Google, IBM, Microsoft, Amazon EC2) Φτηνή συνεργατική πλατφόρμα για κατανεμημένη έρευνα & ανάπτυξη χωρίς σύνορα: Big science affordable via e-science Υποχώρηση του ψηφιακού χάσματος (digital divide) και της μετανάστευσης (brain drain) Παράγοντας σταθερότητας & συνεργασίας ειρήνη Δυτικά Βαλκάνια, Μέση Ανατολή, Αφρική... 9
ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ INTERNET Κατανομή Χρηστών Internet ανά Περιοχή 10
ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ INTERNET Διείσδυση ανά Περιοχή 11
Η ΔΥΝΑΜΗ & ΟΙ ΑΔΥΝΑΜΙΕΣ ΤΟΥ INTERNET Αυξανόμενες Απαιτήσεις Ανάγκη χωρητικότητας και διευθύνσεων (IP) για να ικανοποιήσουν: Αναπτυσσόμενες χώρες (Ασία, Αφρική) Ανάγκες από σύγκλιση τεχνολογιών (fixed-mobile convergence) Εφαρμογές triple-play σε συνδρομητές Γιατί δεν έχει επικρατήσει το IPv6 ύστερα από 10 χρόνια; Παρόλη την υποστήριξη από Ευρώπη, Ασία... Παρόλη την υποστήριξη από CISCO, Microsoft, Open Source Movement... Αντίδραση Αμερικανικών ISP s NSP s (Network Service Providers) που προωθούν λύσεις με ενδιάμεσα NAT s (Network Address Translators) που απομονώνουν τους τελικούς χρήστες από το ανοικτό Internet 12
Η ΔΥΝΑΜΗ & ΟΙ ΑΔΥΝΑΜΙΕΣ ΤΟΥ INTERNET Κίνδυνοι Κίνδυνοι του ανοικτού ενιαίου Internet από: Εμπορικά συμφέροντα των Service Providers, ενάντια στην αρχή της ουδετερότητας (neutrality) Κάθετα ολιγοπώλια υποδομής, υπηρεσιών & περιεχομένου Περιορισμός δυνατοτήτων χρηστών, όλα από τον πάροχο: Το κλασσικό μοντέλο των telcos (τηλεφωνία, X.25 ) AOL vs. Google Λογοκρισία κρατικών αρχών Τρομο-λαγνεία ΗΠΑ Αυταρχισμός Κίνας Υπερβολές κατόχων πνευματικών δικαιωμάτων Διακίνηση παράνομου υλικού, παιδική πορνογραφία Κυβερνο-επιθέσεις και spamming Υπάρχει δυνατότητα αυτορύθμισης ή χρειάζεται καταστολή; 13
Η ΔΥΝΑΜΗ & ΟΙ ΑΔΥΝΑΜΙΕΣ ΤΟΥ INTERNET Αυτορύθμιση; Η αυτορύθμιση μπορεί να δουλέψει αν: Προστατευθούν θεσμικά τα προσωπικά δεδομένα Προστατευτεί ηαγορά από κάθετα μονοπώλια ολιγοπώλια, ρόλος Ευρωπαϊκής Επιτροπής (π.χ. Functional Separation της ΒΤ) και των Ρυθμιστικών Αρχών (ΕΕΤΤ) Οι διαχειριστές δικτύων διατηρήσουν το ανθρώπινο δίκτυο αλληλο-υποστήριξης & ενημέρωσης μεταξύ τους για περιστατικά (π.χ. CERT) και προβλήματα που αντιμετωπίζουν Οι χρήστες έχουν την απαιτούμενη τεχνογνωσία (ανάγκη εκπαίδευσης όλων στις νέες τεχνολογίες) Το κόστος και η πολυπλοκότητα συνδέσεων δεν είναι αποτρεπτικά Είναι το Internet δημόσιο αγαθό commons, ουδέτερο χωρίς αποκλεισμούς; Η Ακαδημαϊκή Ερευνητική κοινότητα (στη πλειοψηφία της) το πιστεύει και σχεδιάζει το μελλοντικό Internet Internet2, GENI στις ΗΠΑ GÉANT3, FEDERICA, FIRE στην Ευρώπη To κίνημα Open Source & η Wikipedia δείχνουν τον δρόμο. 14
ΑΠΟΨΗ ΑΡΘΡΟΥ ΤΟΥ ECONOMIST (9/3/2006) Παρόν: Αναρχία Μέλλον: Τάξη 15
ΠΛΑΤΦΟΡΜΕΣ ΔΟΚΙΜΩΝ ΓΙΑ ΤΟ INTERNET ΝΕΑΣ ΓΕΝΙΑΣ: Disruptive Network Research Testbeds &NRENs -GÉANT2 ΗΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ στις Η.Π.Α. U.S. GENI Approach: Clean slate infrastructure for core and access (including Wireless and Sensor networks) > $500Μ (!) Expect to attract users for emulating realistic scenarios (?) ΜΙΑ ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ: Existing hybrid Research & Education networks (NRENs, GÉANT2) are ready to support disruptive experiments in parallel to IPv4/v6 & circuit switched high-end users, via virtualized/sliced testbed interconnections: WDM, 10 GigE Optical Private Networks, GigE -SDH slicing MPLS, Premium IP VPNs GÉANT is a federal network interconnecting 31 (or 35) NRENs End-Users are connected (and billed) via their respective NRENs Industrial and academic RTD labs (e.g. FIRE supported testbeds) fall within NREN Acceptable Use Policies (AUP s) e2e coordination on monitoring and provisioning supported via GÉANT2/NREN tools Multi-stakeholder interaction needs strengthening: NRENs/GÉANT, Researchers, Vendors, Service Providers 16
H ΠΕΙΡΜΑΤΙΚΗ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ FEDERICA: Federated E-infrastructure Dedicated to European Researchers Innovating in Computing network Architectures 17
NTUA 18
19
20
ΗΑΡΧΗ: PlanetLab Emulation Platform 800+ Η/Υ σε 400 κόμβους πάνω στο παγκόσμιο Internet (2007) Παρέχει σε ερευνητικές ομάδες νοητή υπολογιστική ισχύ (distributed virtualization) για πειραματισμούς καινοτόμων κατανεμημένων εφαρμογών στο πραγματικό περιβάλλον του Internet (emulations of distributed applications) Διαφορά ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ (simulation, π.χ. NS-2) & ΕΞΟΜΟΙΩΣΗΣ (emulation): Ο simulator (προσομοιωτής) είναι λογισμικό για αξιολόγηση μοντέλων περίπλοκων συστημάτων Ο emulator (εξομοιωτής) υλοποιεί μοντέλα σε πραγματικές συνθήκες δικτύου (τοπολογία, κίνηση, πρωτοκόλλα) με χρήση αληθινών υποδομών (ή μιμήσεων τμημάτων τους) για επαλήθευση καινοτόμων ιδεών (validation, proof of concept) Ένα testbed υλοποιεί πλήρως μια δοκιμαστική πλατφόρμα 21
ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΧΡΗΣΗΣ ΤΟΥ PlanetLab Κόμβοι (sites): https://www.planet-lab.org/db/pub/sites.php Χρήστες: 2500+ Εικονικές «Φέτες» -virtual slices: 600+ Βασικές Υπηρεσίες: ~20 content distribution, scalable large file transfer, multicast, routing overlays, anycast, Bytes-per-day: 4 TB Από 1 Μ διαφορετικές διευθύνσεις ΙΡ 1Gbps peak rates: Συχνό φαινόμενο Κόμβοι στην Ελλάδα: CSLab @ ICSS.NTUA NETMODE @ NTUA University of Ioannina University of Patras 22
ΤΟΠΟΛΟΓΙΑ PlanetLab @ NETMODE 23
ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΑ ΚΙΝΗΣΗΣ PlanetLab @ NETMODE http://sheep.netmode.ntua.gr/mrtg/ Node: Vicky Node: Stella 24
ΣΧΕΤΙΚΑ LINKS GÉANT3 Strategy -White Paper: www.geant2.net/server/show/nav.858 Διεθνή Στατιστικάγια το Internet: www.internetworldstats.com Κεντρικό Site GENI: www.geni.net/ Κεντρικό Site FEDERICA: www.fp7-federica.eu/ Κοινοτική Δράση FIRE -Future Internet Research & Experimentation: http://cordis.europa.eu/fp7/ict/fire/ Κεντρικό Site PlanetLab: www.planet-lab.org/ 25