Konvergenssi
Määritelmä á la Markus Peuhkuri:
Tavoitteena on tietoliikenteen yhtenäisteoria: kaikki tietoliikenne, oli se sitten ääntä, videota, tai mitä tahansa dataa, saadaan välitettyä yhtenäisessä verkossa, johon voidaan liittyä langallisesti ja langattomasti mistä tahansa.
- vrt. nykyiseen tilanteeseen, missä puhelin, data ja TV-verkko ovat erillisiä.
- ATM koetti olla sitä, nyt IP koettaa vuorostaan...
Liikenne-ennusteet
Data ylittää puheen määrän
- "Puheesta tulee marginaali-ilmiö… just another application"
- Mutta …. puhe voi korvautua muilla streaming-tyyppisillä sovelluksilla, jotka syövät kaistaa viela hurjemmin
Uusia sovelluksia
- Real audio, real video: Internet radio- ja televisioasemat
- jonain (kaukaisena) päivänä ollaan ehkä tilanteessa, jossa käyttäjät haluavat päästä käsiksi mihin tahansa TV-kanavaan missä päin maailmaa tahansa
- Hajautettu laskenta
- Hajautetut tietovarastot, freenet
- Music delivery
- Karaoke
- Pelit, multi-player games, "virtuaalitodellisuus"
- Sovellukset, joista emme vielä tiedä mitään
Konvergenssin taustaa
- Integroituja ratkaisuja on etsitty kauan
- äänen ja datan integromisesta samaan verkkoon on puhuttu 30 vuotta
- ATM oli eräs tekniikka, joka ratsasti sovellusten integroinnilla
- tosin varhaiset kehittäjät eivät pitäneet lainkaan järkevänä, että tavallinen puhelinliikenne integroitaisiin ATM-verkkoon
- Internet ei tekniikkana sisällä mitään sellaista, joka tekisi integroinnin siinä jotenkin helpommaksi tai yksinkertaisemmaksi kuin jossakin muussa verkossa, esim. ATM:ssä
- Internetin etuna yksinkertaisesti on sen laaja levinneisyys: IP muodostaa verkkokerroksen de facto standardin
- lähti liikkeelle vanhan infrastruktuurin pohjalta: ei vaatinut uutta tekniikkaa
- toi käyttäjien ulottuville paljon hyödyllisiä ja kivoja sovelluksia
- avoimuus
- älykkyys verkon reunalla
Mitä etua konvergenssista on ?
Integraatioedut: rakentaminen, verkonhallinta, hallinnointi
Liikenteelliseltä kannalta edut ovat vähäisemmät
- puhe itsessään sovelluksena on suhteellisen vakionopeuksista
- tilastollinen multipleksointi ei tuo kovin merkittäviä etuja
- Varaus edelliseen: tilanne riippuu jonkin verran siitä, mitä koodausta käytetään
- todellinen informaatiovirta on vaihtuvanopeuksista
- jo yksinkertainen silence suppression tuottaa säästöjä
- tätä on jo kauan hyödynnetty suuren etäisyyden yhteyksissä (mm. TransAtlantic TASI-järestelmä)
- tekijä 2-3 (ei merkityksetön) -- laadusta tinkien huomattavasti enemmän;
Mitä ongelmia konvergenssissa on ?
- Internet on pakettiverkko
- paketit kokevat viiveitä, viiveet vaihtelevat
- reaaliaikasovelluksissa paketin perillemenon pitää tapahtua annetuna ajan sisällä
- Nykyinen Internet ei mahdollista varausten tekemistä
- streaming-tyyppiset sovellukset hyötyisivät resurssivarauksista aivan kuten perinteisissä verkoissa
- IntServ määritteli varausprotokollan, mutta sitä ei pidetä toteuttamiskelpoisena runkoverkoissa
- DiffServ-tyyppiset varaukset liikenneaggregaateille eivät anna riittäviä takeita
Ovatko ongelmat merkittäviä? -- Argumetteja puolesta ja vastaan
- Yleinen trendi on että verkon liikenne kasvaa voimakkaasti
- Runkoverkossa on suuri ja kasvava aggregaatioaste; terabit-reitittimet
- liikenne on suhteellisen tasaista
- on helppo mitoittaa linkit sen verran väljiksi (overprovisioning), että palvelun laatu on hyvä
- edes DiffServiä ei runkoverkossa tarvita: differentioinnin alue on kapea
- Naiivin jonotarkastelun mukaan aggregaatioasteen kasvaessa (linkin nopeutuessa) viiveet pienenevät
- Mutta… (kapasiteettirajoituksista) vapaa liikenne on pitkän aikavälin riippuvaa: verkon väljentäminen tuo itse verkkoon yhä suurempia purskeita
- kaksi kilpaileva tekijää: voiden lukumäärän kasvu, purskeiden kasvu
- kunnollista skaalautuvuusanalyysiä ei ole tehty
- Ongelmana ovat huonosti käyttäytyvät suuret vuot
- non-responsive (non-TCP) flows
- non-TCP compliant flows (virheelliset TCP-toteutukset, tahalliset ryövärit)
Kapasiteettia ei koskaan ole riittävästi
- Historiallinen totuus, joka tunnetaan hyvin tietokonemaailmasta
- informaatio on kaasua, joka täyttää aina käytettävissä olevan astian tai putken
- onko PC-koneesi boottausaika lyhentynyt vai pidentynyt?
- Pullonkaulana tulevat erityisesti olemaan
- access-verkot
- interdomain-liikenne (ISP:eiden poliittiset motiivit)
- palvelimet
- Tilannetta voidaan helpottaa sopivilla arkkitehtuuriratkaisuilla
- esim. videoserverit voidaan sijoittaa verkon reunoille: vain viimeiset kilometrit verkon yli
Ennustaminen on aina vaikeaa
- Kehitys nopeampaa kuin kukaan osasi ennustaa
- faksi (80-luvun puolivälissä ja lopulla)
- kännykkä: Nokiankin edustajat ovat monessa yhteydessä todenneet, että markkinoiden kasvu on ollut nopeampaa kuin kukaan osasi ennustaa
- Internet, www
- Kehitys hitaampaa kuin odotettiin
- ISDN, B-ISDN
- kuvapuhelin, vidoneuvottelu
- verkkotietokone
- e-commerce
- Läpimurtosovellukset pääsevät usein käyntiin odotettua hitaammin, mutta lopulta lyövät läpi odotettua nopeammin
Some technology forecasts
"The telephone has too many shortcomings to be seriously considered as a means of communication. The device has no value."
- Western Union, 1876
"I think there is a world market for maybe five computers."
- Thomas Watson, chairman of IBM, 1943
"Computers in the future may weigh no more than 1.5 tons."
- Popular Mechanics Magazine, 1949
"640K ought to be enough for anybody."
- Bill Gates, 1981
Oi kuinka häilyvä onkaan Internet
- Internetin luonnehdinta kokonaisuudessaan on vaikeaa
- ei ole olemassa "tyypillistä" Internet-liikennettä
- suuri, yli 55 milj. tietokonetta (June 1999)
- IP-tekniikka yhdistää saumattomasti toisiinsa mitä erilaisempia verkkoja
- Internet muuttuu rajusti ajankohdasta toiseen
- yksittäisiä yllättäviä muutoksia, esim. FTP-liikenteessä paketin kokojakauman mediaani
- yleensä mediaani on hyvin stabiili tilastollinen parametri; epäherkkä jakauman ääripisteille
- kuitenkin (mitattu LBNL:ssä):
Oct 1992 4500 byte
Feb 1993 2100 byte
March 1998 5600 byte
Internetin mahdollisia kehityssuuntia
- Uudet hinnoittelumekansimit
- voi vaikuttaa käyttäjien käyttötottumuksiin
- reitittimissä FIFO korvautuu FQ-mekanismeilla
- Natiivi multicast (vs. Mbone)
|
- jako liikenneluokkiin palvelunlaadun mukaan
- Globaali web caching infrastruktuuri
- voi muuttaa merkittävästi www-liikennettä; vähentää kaukohakuja
- web-liikenne dominoi tänään -- ei välttämättä huomenna
|
Modelling challenges
- simple models which allow quick answers, give insight
- insensititvity results
- scaling studies
- models which include traffic elasticity
- measures for user perceived quality