Planejamento de Redes Metropolitanas: NovaGenesis

Planejamento de Redes Metropolitanas - NovaGenesis

Antônio Marcos AlbertiProfessor Adjunto e Pesquisador em Redes Futuras - INATEL

www.inatel.br/novagenesis

29 de Agosto 2013.

(c) Antonio Alberti 2013, Inatel - Todos os direitos reservados.

http://www.inatel.br/novagenesis

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‣ A Internet tornou-se parte fundamental da infraestrutura das instituições, governos e comunidade.

‣ A maior parte das pessoas é hoje afetada diretamente ou indiretamente pela infraestrutura IP disponível.

‣ Os sistemas sobre IP estão cada vez mais populares.

‣ A infraestrutura de informação representa hoje o que foram as estradas, portos, e etc., no passado.

Cenário Atual


‣ Entretanto:

-O protocolo IP e vários outros relacionados foram concebidos para uma realidade totalmente diferente da atual.

- Durante décadas um complexo aglomerado de protocolos (remendos) não otimizados foram acrescentados a Internet.

- Nas próximas décadas o número de terminais, a quantidade de tráfego, o grau de interatividade e vários outros aspectos continuarão a se expandir exponencialmente.

‣ E mais, a economia de muitos países depende do setor de serviços (até 70% do PIB em alguns países) e esse fortemente da Internet.

Cenário Atual


‣ Assim, mundo afora mais e mais pessoas começaram a se perguntar: - Será que a pilha TCP/IP suportará de forma adequada a

evolução nas próximas décadas?

- Será que a falta de suporte à segurança, privacidade, rastreabilidade, mobilidade, dentre muitos outros aspectos, pode criar o “caos” na Internet?

- Será que está na hora de repensar ou reprojetar a Internet usando o estado da arte tecnológico?

‣ Desde que essas perguntas foram feitas pela primeira vez, várias iniciativas para reprojetar a Internet apareceram mundo afora sob o label da chamada Internet do Futuro.

Cenário Atual


‣ Iniciamos o estudo de Internet do Futuro em 2008. O resultado foi apresentado na Futurecom do mesmo ano.

‣ Em 2009, apresentamos o tutorial "Convergência Digital em Telecomunicações: Das Redes Especializadas à Internet do Futuro" no XXVII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações.

‣ Em 2010, publicamos um capítulo de livro sobre Future Network Architectures: Technological Challenges and Trends.

‣ Em 2011, iniciamos o desenho de uma nova arquitetura para a Internet chamada de NovaGenesis.

‣ Em 2012, uma prova de conceito da NovaGenesis foi implementada e testada em parceria com ETRI, em Daejeon, Coréia do Sul.

Histórico Inatel


‣ Visa criar uma arquitetura “do zero” para a nova geração de tecnologias convergentes de informação.

‣ Consiste de um conjunto de sistemas distribuídos que cooperam entre si para auto-organizar todas as funcionalidades da arquitetura na forma de serviços contratados sob demanda.

‣ Adota a abordagem bottom-up, na qual complexos sistemas distribuídos são formados a partir da cooperação de uma grande quantidade de serviços simples.

‣ Visa criar um ecossistema amplo, flexível, sustentável e evolucionário de negócios digitais.

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‣ A NG adota as seguintes decisões de projeto:

- Nomeação de entidades e conteúdos usando nomes em linguagem natural e auto-certificável (hash codes).

- Todas as funcionalidades são serviços, incluindo as de rede.

-Mapeamentos entre nomes são guardados em tabelas hash distribuídas, representando todo o tipo de relacionamento entre entidades e conteúdos.

-Os mapeamentos são publicados e assinados por serviços, permitindo a busca, descoberta, negociação e contratação.

- Recursos de substrato são expostos através de representantes que publicam suas capacidades, estados, informações, etc.

-Os representantes podem negociar em prol de entidades de outras tecnologias.

NovaGenesis (2/3)


- Toda a comunicação se dá através do envio de mensagens com cabeçalho dinâmico e endereços auto-certificáveis.

- Serviços buscam por parceiros através de nomes publicados.

- Toda a atividade é baseada em contratos dinâmicos entre parceiros, capturando intrinsecamente as condições de qualidade de serviço, quebra de contrato, reputação.

-Os serviços utilizam um ciclo de decisão para atender objetivos traçados por operadores humanos ou outros serviços.

-Os serviços competem entre si para melhor atender os objetivos de alto nível (pressão evolucionária) e otimizar o uso dos recursos de substrato (ambiente).

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Visão da Arquitetura

(c) Alberti 2011


Teste: Orquestração Conjunta de Serviços e Conteúdos

‣ Clientes e servidores descobrem uns aos outros, publicam contratos de trabalho e trocam fotos baseado em políticas definidas pelo usuário.

‣ A proveniência, integridade e coerência das fotos é verificada.


Visão de uma Cidade Digital NovaGenesis (1/3)


‣ Alguns benefícios:

- Segurança, privacidade, confiança, rastreabilidade, identificação única, integridade e proveniência de conteúdos e serviços.

- Auto-organização semântica integrada.

- Melhor aproveitamento dos recursos de substrato, programabilidade e controle por software.

- Exposição de recursos sensorais e atuadores, visando atingir a ciência do mundo físico (real-world-awareness) e a tomada de decisão baseada em representações do conhecimento.

- Facilidade de migração e evolução tecnológica acelerada (novas tecnologias são instaladas através da troca de software).

- Aumento da eficiência e eficácia, introdução de “pilotos automáticos”, operação baseada em políticas, regras, regulações, etc.



‣ Atenção especial deve ser dada:

- Ao hardware, que deve ser: (i) genérico, permitindo a implementação de diversas tecnologias em software; (ii)programável; (iii) controlável por software.

- A exposição das capacidades, estados e outras informações relevantes de entidades do mundo físico, muitas em tempo real.

- A elaboração de políticas, regras, objetivos, e regulações que alimentam os ciclos de decisão dos serviços, bem como a gerência de reputação, de estabilidade e de redes de confiança.

- A contextualização/privacidade de informações provenientes do mundo físico/virtual e a formação de redes de conhecimento.

- Ao policiamento e monitoramento dos sistemas através de serviços especifícos públicos.

Impactos no Planejamento de Redes Metropolitanas


Obrigado!Antônio Marcos Alberti

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