futuro da internet - perspectivas para os próximos 10 anos

Futuro da InternetPerspectivas para os Próximos 10 Anos

Flávio R. WagnerLisandro Z. Granville

21/08/2015 – 15:30 às 17:30


Aspectos de Governança

Flávio Rech WagnerProfessor Titular da UFRGS – Instituto de InformáticaConselheiro do CGI.br

Dip

loFo

unda

tion

2014

Dip

loFo

unda

tion

Interplay

Ecossistema

- Físico (telecomunicações)- Lógico (nomes, números, roteamento)- Econômico (novos modelos de negócio e

impacto nos já existentes)

- Individual (interações, segurança)- Social (interação e grupo de interesse)- Político (ativismo, governança)- Legal (revisões na estrutura jurídica)- Controle (privacidade, monitoramento)

by Demi Getschko

Ecossistema da Internet: o que a faz funcionar

(www.internetsociety.org)

• Nomes e Números (IP): ICANN, IANA, RIRs, gTLDs, ccTLDs

• Padrões Abertos: IETF, IRTF, IAB, W3C, ITU-T• Serviços Globais Distribuidos: Servidores-Raíz,

Operadores de Rede Pontos de Troca de Tráfego, gTLDs, ccTLDs

• Usuários: Indivíduos, Organizações, Empresas, Governos• Educação e Treinamento: Universidades, Comunidade

Internet, ISOC, Governos, Instituições Multilaterais• Geração de Políticas Locais, Regionais e Globais:

Governos, Instituições Multilaterais, Fóruns de Discussão (IGF), ISOC

by Demi Getschko

www.internetsociety.org

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A situação atual – Visão técnica

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A situação atual - Visão técnica

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A situação atual - Visão técnica … e mais

A situação atualGovernança internacional – visão técnica

• Entidades que administram funções IANA• ICANN – nomes de domínio e números IP• RIRs – alocação de números IP• IETF – parâmetros dos protocolos

• Entidades que propõem normas técnicas• IETF – protocolos • W3C – padrões web

• Fóruns de discussão• IGF – cada vez mais voltado para questões não-técnicas

Desafios do ecossistema atual• ICANN

Vinculação ao governo dos EUA e à jurisdição da Califórnia Captura pelos registries e registrars. Programa de novos gTLDs Influência reduzida de usuários e sociedade civil Governos nacionais têm papel apenas assessor

• IGF Vinculação à ONU e aos governos nacionais É fórum de debates, sem recomendações ou deliberações

• Papel dos governos e das organizações inter-governamentais? ITU, WCIT e tentativas de inclusão de questões relacionadas à governança da

Internet Discussão sobre cooperação aprimorada (WSIS, WGEC)

O que funciona bem na ICANN?-ccNSO, ASO, RSSAC, SSAC, departamento IANA

Definições de Governança da Internet

• Definição pelo WSIS (World Summit of the Information Society, ONU, 2005)• “Governança da Internet é o desenvolvimento e aplicação, por governos,

setor privado e sociedade civil, em seus papéis respectivos, de princípios compartilhados, normas, regras, procedimentos de tomada de decisões e programas que dão forma à evolução e uso da Internet”

• Definição pelo Internet Governance Project• “Internet governance is collective decision making by owners, operators,

developers, and users of the networks connected by Internet protocols to establish policies, rules, and dispute resolution procedures about technical standards, resource allocations, and/or the conduct of people engaged in global internetworking activities”

A situação atualDefinições de Governança da Internet

• Definição pelo WSIS (World Summit of the Information Society)• “Governança da Internet é o desenvolvimento e aplicação, por governos,




Questões não-técnicas – Orphan issuesAplicabilidade dos direitos humanos, privacidade, neutralidade, inimputabilidade, ...

A situação atualDefinições de Governança da Internet

• Definição pelo WSIS (World Summit of the Information Society)• “Governança da Internet é o desenvolvimento e aplicação, por governos,




Crescente relevância da Governança “na” Internet – questões econômicas, políticas, sociais, culturais

Desafios do ecossistema atual• ICANN

...

• IGF ...

• Papel dos governos e das organizações inter-governamentais? ... Qual o papel dos acordos intergovernamentais? Exemplo: aplicabilidade da Declaração Universal dos Direitos Humanos à governança da Internet

• Aprovação de declaração da ONU, patrocinada por Brasil e Alemanha, sobre aplicação no mundo digital do direito à privacidade

• Como tratar as “orphan issues” (questões não-técnicas)?• Como tratar os conflitos de jurisdição?

Questões não-técnicas vs. legislações nacionais vs. acordos intergovernamentais Exemplo: cláusulas de privacidade de dados no Registrar Accreditation Agreement da ICANN vs.

as legislações da Comunidade Europeia

NETmundial• Exemplo de evento efetivamente multissetorial Todos os setores com participação em “equal footing” em todas

as etapas do processo, desde a organização inicial até a aprovação do documento final

• Exemplo de evento conclusivo Documento com recomendações finais elaborado em processo

transparente, com ampla oportunidade de participação em diferentes etapas

Compromisso dos diferentes setores na aceitação e materialização das recomendações – consenso aproximado

NETmundial• Exemplo de evento efetivamente multissetorial Todos os setores com participação em “equal footing” em todas

as etapas do processo, desde a organização inicial até a aprovação do documento final

• Exemplo de evento conclusivo Documento com recomendações finais elaborado em processo

transparente, com ampla oportunidade de participação em diferentes etapas

Compromisso dos diferentes setores na aceitação e materialização das recomendações – consenso aproximado

NETmundial, IGF: simICANN: não

NETmundialPrincípios de Governança da Internet

• Direitos humanos e valores compartilhados Liberdade de expressão, liberdade de associação, privacidade,

acessibilidade, liberdade de informação e acesso à informação, desenvolvimento

• Proteção dos intermediários• Diversidade cultural e linguística• Espaço unificado e não-fragmentado• Segurança, estabilidade e resiliência da Internet• Arquitetura aberta e distribuída• Ambiente habilitador para inovação sustentável e

criatividade





criatividade

Quais destes princípios são efetivamente respeitados atualmente em diferentes países e no cenário internacional?





criatividade

Quais destes princípios são efetivamente respeitados atualmente em diferentes países e no cenário internacional?

Quão longe estamos da adoção generalizada destes princípios?


• Princípios para o processo de governança Multistakeholder Governança aberta, participativa, dirigida por consenso Transparente Accountable Inclusivo e igualitário Distribuído Colaborativo Habilitando participação significativa Acesso à Internet, com poucas barreiras Agilidade

• Padrões abertos




CGI e ICANN: o quantos eles seguem estes princípios relativos ao processo?




CGI e ICANN: o quantos eles seguem estes princípios relativos ao processo?

Qual a possibilidade de que estes princípios sejam consagrados em legislações nacionais e mesmo em tratados / acordos internacionais?

NETmundialRoadmap• Questões que merecem atenção de todos os setores

na futura evolução da Governança da Internet Garantir a participação de todos os setores, de forma significativa Cooperação aprimorada (Agenda de Tunis) deve ser implantada

de forma prioritária e consensual Mecanismos multistakeholder devem ser desenvolvidos em nível

nacional Desenvolvimento de capacidades e empoderamento através de

medidas como financiamento e participação remota Discussões de G.I. devem se beneficiar de comunicação e

coordenação aprimoradas entre comunidades técnicas e não-técnicas• Melhor entendimento de implicações políticas de decisões técnicas e

de implicações técnicas de decisões políticas

NETmundialRoadmap• Questões relacionadas a melhorias institucionais Todas as entidades envolvidas na G.I. devem desenvolver e

implementar princípios para transparência, accountability e inclusão Consideração deve ser dada à possível necessidade de mecanismos

para considerar tópicos emergentes que não são tratados pelos arranjos atuais de governança

Reforço ao IGF IGF reforçado pode servir como plataforma para discussão de questões

de longo prazo e emergentes Resultados aperfeiçoados – prover recomendações e análises Estender o mandato além de 5 anos Garantir financiamento previsível e estável Adotar mecanismos para promover discussões entre os encontros anuais Implementação destas recomendações até o final de 2015

NETmundialRoadmap• Questões relacionadas a melhorias institucionais Todas as entidades envolvidas na G.I. devem desenvolver e

implementar princípios para transparência, accountability e inclusão Consideração deve ser dada à possível necessidade de mecanismos

para considerar tópicos emergentes que não são tratados pelos arranjos atuais de governança

Reforço ao IGF IGF reforçado pode servir como plataforma para discussão de questões

de longo prazo e emergentes Resultados aperfeiçoados – prover recomendações e análises Estender o mandato além de 5 anos Garantir financiamento previsível e estável Adotar mecanismos para promover discussões entre os encontros anuais Implementação destas recomendações até o final de 2015

Polêmica – IGF deve continuar a ser um espaço apenas de debates? Ou deve fazer recomendações, mesmo não-vinculantes?

NETmundialRoadmap

• Questões relacionadas a melhorias institucionais Devem existir comunicação e coordenação adequadas entre

fóruns, forças-tarefa e organizações do ecossistema Transição da supervisão das funções IANA: Discussão sobre

mecanismos para garantir transparência e accountability das funções IANA deve ser aberta e ter participação de todos os stakeholders

Processo de globalização da ICANN deve ser acelerado e levar a uma organização realmente internacional e global, servindo o interesse público com mecanismos transparentes e accountable

NETmundialRoadmap

• Questões relacionadas a melhorias institucionais Devem existir comunicação e coordenação adequadas entre

fóruns, forças-tarefa e organizações do ecossistema Transição da supervisão das funções IANA: Discussão sobre

mecanismos para garantir transparência e accountability das funções IANA deve ser aberta e ter participação de todos os stakeholders

Processo de globalização da ICANN deve ser acelerado e levar a uma organização realmente internacional e global, servindo o interesse público com mecanismos transparentes e accountable

O quão distantes estamos da transformação da ICANN em uma entidade global, não vinculada à legislação dos EUA?

NETmundialRoadmap• Questões relacionadas a tópicos específicos de G.I. Segurança e estabilidade

• Reforçar cooperação internacional em tópicos como jurisdição e assistência a law enforcement

• Iniciativas para aperfeiçoar cibersegurança e tratar ameaças à segurança digital devem envolver cooperação apropriada entre governos, setor privado, sociedade civil, academia e comunidade técnica

• Há espaço para novos fóruns e iniciativas Monitoração massiva e arbitrária prejudica a confiança na Internet e

na G.I. Coleta e processamento de dados pessoais por atores governamentais e não-governamentais deveriam ser feitos de acordo com leis internacionais de direitos humanos

Desenvolvimento de capacidades e financiamento são essenciais para garantir que todos os stakeholders tenham mais do que uma participação nominal

NETmundialRoadmap• Questões relacionadas a tópicos específicos de G.I. Segurança e estabilidade

• Reforçar cooperação internacional em tópicos como jurisdição e assistência a law enforcement

• Iniciativas para aperfeiçoar cibersegurança e tratar ameaças à segurança digital devem envolver cooperação apropriada entre governos, setor privado, sociedade civil, academia e comunidade técnica

• Há espaço para novos fóruns e iniciativas Monitoração massiva e arbitrária prejudica a confiança na Internet e

na G.I. Coleta e processamento de dados pessoais por atores governamentais e não-governamentais deveriam ser feitos de acordo com leis internacionais de direitos humanos

Desenvolvimento de capacidades e financiamento são essenciais para garantir que todos os stakeholders tenham mais do que uma participação nominalItem sobre monitoração massiva exigiu árdua

negociação. A monitoração massiva é legal ou não?

NETmundialRoadmap• Pontos a serem discutidos além do NETmundial Diferentes papéis e responsabilidades dos stakeholders, incluindo o

significado e a aplicação de “equal footing” Questões de jurisdição e sua aplicação à G.I. Sistemas de benchmarking e indicadores relacionados, relativos à

aplicação dos princípios de G.I. Neutralidade de rede – Houve discussões produtivas mas divergentes.

Discussão deve continuar.• O caminho à frente Todas as organizações, fóruns e processos do ecossistema são

encorajados a considerar os resultados do NETmundial Espera-se que resultados do NETmundial alimentem outros processos e

fóruns, como WSIS+10, IGF e outros Entidades existentes devem relatar, em encontros de G.I., seus trabalhos

relativos aos tópicos listados neste documento





encorajados a considerar os resultados do NETmundial Espera-se que resultados do NETmundial alimente outros processos e



Discussão árdua sobre neutralidade de rede, sem nenhum consenso, mesmo aproximado.





encorajados a considerar os resultados do NETmundial Espera-se que resultados do NETmundial alimentem outros processos e



Próximos passos no caminho à frente:-IGF terá sessão com avaliação do NETmundial-NETmundial Initiative: WEF + ICANN + CGI.br

Transição da Supervisão das Funções IANA

• Anúncio da NTIA (março 2014): transferência da supervisão das funções IANA para comunidade internacional multistakeholder Fim do Affirmation of Commitments entre ICANN e NTIA em setembro de

2015 (contrato já foi estendido até setembro de 2016)• NTIA estabeleceu quatro condições a serem respeitadas pela

proposta a ser elaborada pela comunidade Dar suporte ao modelo multistakeholder Manter a segurança, estabilidade e resiliência do DNS Atender necessidades e expectativas dos usuários globais e parceiros

dos serviços IANA Manter a abertura da Internet

Transição da Supervisão das Funções IANA• Processo em andamento sob liderança da ICANN• Comunidades técnicas (nomes, números, protocolos) fizeram

propostas, que foram agregadas pelo ICG – Grupo de Coordenação- Comunidades de números e protocolos concordaram que ICANN deve continuar

a atuar como IANA Functions Operator, mantendo arranjos atuais (p.ex. contrato com RIRs)

- Comunidade de nomes propôs criação de três organismos:- Nova entidade legal PTI – Post-Transition IANA, separada mas subsidiária da ICANN,

que seria operadora das funções IANA sob contrato com ICANN, com sede na California

- CSC – Customer Standing Committee, responsável pelo monitoramento do desempenho da PTI

- IFR – IANA Function Review, processo multistakeholder para conduzir revisões periódicas da PTI

• Próximos passos – consulta pública, aprovação da versão final, entrega ao governo dos EUA, aprovação pelos EUA, implantação

Accountability da ICANN• Discussão paralela à transição da supervisão das funções IANA

- Stream 1 – aspectos que precisam ser implementados antes que ocorra a implantação da transição IANA

- Stream 2 – outros aspectos a serem implementados posteriormente

• Propostas do stream 1 foram bem mais longe do que se imaginava Princípios – garantir missão, compromissos e valores essenciais da ICANN

através de seu estatuto Tornar mais clara a missão da ICANN, reforçando seu papel relativo à gestão do DNS Incorporar disposições do AoC, assegurando processos de revisão pela comunidade

Empoderamento da comunidade – Poderes para que SOs e ACs, juntos, atuem quando a ICANN romper seus princípios Modelo atual prevê “sole member”, representando todas as SOs e ACs Reconsiderar ou rejeitar Plano Operacional e Orçamento. Reconsiderar ou rejeitar modificações ao

Estatuto. Aprovar modificações aos aspectos “fundamentais” do Estatuto. Indicar e remover membros individuais do Board. “Recall” o Board completamente.

IRP – Independent Appeals and Review Mechanism – painel independente, com painelistas selecionados por processo conduzido pela comunidade Partes afetadas podem disparar processo junto ao IRP IRP pode considerar tanto consistência de ações diante de políticas e processos como mérito de

decisões do Board diante da missão da ICANN

O cenário internacional dentro de 10 anosUm exercício (simples) de futurologia

• IETF, W3C, RIRs continuam com seus papéis e mecanismos atuais• ICANN ainda responsável pela definição de políticas de nomes de domínio

Ainda responsável pela execução das funções IANA, mas agora com supervisão através de novos mecanismos vinculados à própria ICANN

Ainda sujeita à legislação dos Estados Unidos Ainda dominada por registries e registrars, mas com maior equilíbrio entre os stakeholders Com mecanismos de accountability aprimorados e maior poder para a comunidade

• IGF, além de manter os debates sobre temas emergentes, terá assumido um papel de elaboração de recomendações (não-vinculantes) Reforçado no financiamento para participação mais inclusiva Com mandato estendido e permanente

• Não teremos outras entidades assumindo papéis relevantes• Alguns (poucos) tratados internacionais e resoluções da ONU versando sobre

princípios de governança e questões não-técnicas• Outros países adotando modelos de governança similares ao CGI e assumindo

princípios de governança do NETmundial

O cenário internacional dentro de 10 anosUm exercício (simples) de futurologia

• IETF, W3C, RIRs continuam com seus papéis e mecanismos atuais• ICANN ainda responsável pela definição de políticas de nomes de domínio

Ainda responsável pela execução das funções IANA, mas agora com supervisão através de mecanismos vinculados à própria ICANN

Ainda sujeita à legislação dos Estados Unidos Ainda dominada por registries e registrars, mas com maior equilíbrio entre os stakeholders Com mecanismos de accountability aprimorados e maior poder para a comunidade

• IGF, além de manter os debates sobre temas emergentes, terá assumido um papel de elaboração de recomendações (não-vinculantes) Reforçado no financiamento para participação mais inclusiva Com mandato estendido e permanente

• Não teremos outras entidades assumindo papéis relevantes• Alguns (poucos) tratados internacionais e resoluções da ONU versando sobre

princípios de governança e questões não-técnicas• Outros países adotando modelos de governança similares ao CGI e assumindo

princípios de governança do NetMundialNovas tecnologias podem alterar completamente o cenário, em função de novas necessidades de governança?

Desafios da governança nacionalAs boas lições do modelo do .br • CGI.br tem função híbrida, distinta da maioria dos administradores

de ccTLDs Gerenciar o .br Zelar pelo desenvolvimento da Internet no país (“orphan issues”)

• Participação efetiva do governo no CGI.br, mas numa entidade com gestão privada

• Busca de soluções pelo consenso• Excelentes resultados

Mais de 80% dos domínios registrados no Brasil estão sob o .br PTTs, Decálogo, CETIC, ...

• Modelo multistakeholder do CGI.br e excelência do NIC.br têm sido elogiados e copiados internacionalmente

• Importância da separação entre infraestrutura de telecom e Internet como Serviço de Valor Adicionado

Desafios da governança nacional • Marco Civil

Legislação construída após amplo diálogo, apesar de polêmicas Está inspirando muitos outros países Grande desafio será sua aceitação efetiva pela sociedade (diversos atores, Poder

Judiciário)• Papel do CGI.br reforçado pelo Marco Civil

... Mas também após polêmicas com setores públicos e privados Art. 9º, que trata da Neutralidade de Rede

§ 1º A discriminação ou degradação do tráfego será regulamentada nos termos das atribuições privativas do Presidente da República previstas no inciso IV do Art. 84 da Constituição Federal, para a fiel execução desta Lei, ouvidos o Comitê Gestor da Internet e a Agência Nacional de Telecomunicações, ...

Art. 24. Constituem diretrizes para a atuação da União, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municípios no desenvolvimento da Internet no Brasil:I – estabelecimento de mecanismos de governança multiparticipativa, transparente, colaborativa e

democrática, com participação do governo, do setor empresarial, da sociedade civil e da comunidade acadêmica;

II - a promoção da racionalização da gestão, expansão e uso da Internet, com participação do Comitê Gestor da Internet no Brasil;

Desafios da governança nacional • Marco Civil

Legislação construída após amplo diálogo, apesar de polêmicas Está inspirando muitos outros países Grande desafio será sua aceitação efetiva pela sociedade (diversos atores, Poder

Judiciário)• Papel do CGI.br reforçado pelo Marco Civil

... Mas também após polêmicas com setores públicos e privados Art. 9º, que trata da Neutralidade de Rede

§ 1º A discriminação ou degradação do tráfego será regulamentada nos termos das atribuições privativas do Presidente da República previstas no inciso IV do Art. 84 da Constituição Federal, para a fiel execução desta Lei, ouvidos o Comitê Gestor da Internet e a Agência Nacional de Telecomunicações, ...

Art. 24. Constituem diretrizes para a atuação da União, dos Estados, do Distrito Federal e dos Municípios no desenvolvimento da Internet no Brasil:I – estabelecimento de mecanismos de governança multiparticipativa, transparente, colaborativa e

democrática, com participação do governo, do setor empresarial, da sociedade civil e da comunidade acadêmica;

II - a promoção da racionalização da gestão, expansão e uso da Internet, com participação do Comitê Gestor da Internet no Brasil;

Ameaças ao papel e funcionamento do CGI.br?- Novos gTLDs?- Relação com Anatel?- Manutenção da Norma 4?

Referências• World Summit of the Information Society

http://www.itu.int/wsis

• Internet Governance Projecthttp://www.internetgovernance.org

• NetMundial – Declaração Multistakeholder de São Paulohttp://netmundial.br

• Transição da supervisão das funções IANAhttps://www.icann.org/stewardship

• Relatório final do Painel em Cooperação e Mecanismos de Governança para a Internet Global

http://internetgovernancepanel.org• Marco Civil da Internet

http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2011-2014/2014/lei/l12965.htm


Aspectos Técnicos

Lisandro Zambenedetti GranvilleProfessor Associado da UFRGS – Instituto de InformáticaConselheiro do CGI.br

Organização• A ossificação de Internet• O que é a Internet do Futuro• Tecnologias chave e habilitadoras Virtualização de redes Software Defined Networking (SDN) OpenFlow Network Functions Virtualization (NFV)

• Iniciativas nacionais• Desafios imediatos

A ossificação da Internet• Primeira rede de larga escala de comutação de

pacotes foi a ARPAnet Em 1969 a ARPAnet estava

operacional com 4 nós Protocolo básico Network Control

Program (NCP)• RFC #36 do IETF de 16 de março de 1970• Endereçamento e transporte em um único protocolo

Anos depois, problemas de flexibilidade motivaram a separação de endereçamento e transporte (TCP/IP)

A migração para TCP/IP se deu em 1º de janeiro de 1983(flag-day)

A rede possuía aproximadamente 400 nós. Essa pode ter sido a última vez que esse tipo de mudança foi possível

A ossificação da Internet• Rapidamente, problemas de escalabilidade afetaram

a arquitetura da Internet Domain Name System (DNS), de 1982, foi desenvolvido para

substituir os arquivos hosts.txt Protocolos de roteamento foram desenvolvidos para

atualizar rotas intra- e inter-domínios• No início dos anos 90, a National Science Foundation (NSF)

precisava manter tráfego comercial fora do seu backbone (NFSnet)

• Originou a necessidade de roteamento baseado em políticas e o Border Gateway Protocol (BGP)

A ossificação da Internet• Na metade dos anos 80, um problema no sistema de

retransmissão do TCP causava frequentes congestionamentos na rede, devido a pacotes retransmitidos desnecessariamente Problema

• Não existe uma camada de sessão na pilha TCP/IP para que a taxa de transmissão de um fluxo pudesse ser negociada

• Fluxos tanto TCP quanto UDP podem causar congestionamento

A ossificação da Internet• Proposta 1 Adicionar uma nova camada no TCP/IP para fazer controle de

congestionamento independente de protocolo Difícil de implementar de forma incremental

• Proposta 2 Usar filas por fluxo Caro de implementar no hardware da época

• Solução Implementar controle de congestionamento no TCP

[RFC #675 1984]

A ossificação da Internet• Última grande mudança estrutural no núcleo da

Internet Esquema original de endereçamento

• Classe A: 16M de endereços• Classe B: 65K de endereços• Classe C: 256 endereços

Solução usando Classless Inter-Domain Routing (CIDR)[RFC #1467 1993]

Retrocompatibilidade assumindo as classes A, B e C quando nenhuma máscara era especificada

Possível porque a maioria dos backbones da época era de um único fabricante (Cisco)

A ossificação da Internet• Difusão de Conteúdo (Broadcast ou Multicast) IP Multicast (RFC #1112 1989)

• Qualidade de Serviço Integrated Services (IntServ) (RFC #1633 1994) Differentiated Services (DiffServ) (RFC #2475 1998)

• Escassez de Endereços Network Address Translation (NAT) (RFC 1631 1994) IPv6 (RFC #2460 1998)

• Controle de Congestionamento Explicit Congestion Notification (ECN) - (RFC #1633 2001)

• Mobilidade Mobile IP (RFC #3220 2002)

A ossificação da Internet• No início, mudanças estruturais eram viáveis• Mesmo assim, a estrutura mais básica (pilha TCP/IP)

permanece praticamente intocada por duas décadas• Esse fenômeno ficou conhecido como a ossificação

da Internet

O que é a Internet do Futuro?• Não só a quantidade de usuários conectados a

Internet aumentou, mas também o perfil de tráfego mudou

• Novas necessidades Serviços (voz, vídeo e entretenimento) Conectividade (mobilidade, interatividade, ubiquidade)

O que é a Internet do Futuro?• Duas abordagens são consideradas para o

desenvolvimento da Internet do Futuro• Clean Slate Questões Fundamentais

• Quais serão os requisitos necessários para a Internet daqui a 15 anos?

• Como seria concebida a Internet do Futuro se não fosse necessário ela ficar amarrada a restrições impostas pela Internet atual – se fosse possível começar do zero?

• Incremental Implementar novas tecnologias mantendo a compatibilidade

com a Internet atual

O que é a Internet do Futuro?• Serviços do Futuro Armazenamento distribuído com garantias Complete Life Replay Monitoramento de saúde on-line Entretenimento personalizado e mixed-reality

• Internet das coisas (Internet of Things – IoT)

Virtualização de Redes• Virtualização Máquinas Virtuais: virtualização de CPU, memória,

dispositivos de E/S Virtualização de Redes: virtualização de todos os recursos

(enlaces, roteadores, estações, serviços, etc.)

Provedor de infraestrutura 1

Provedor de infraestrutura 2

Provedor de serviços 1

Rede virtual 1

Provedor de serviços 2

Rede virtual 2

Virtualização de Redes

Rede virtual pai

Recursão

Rede virtual filha

Roteadorfísicocomsuporteàvirtualização:•Podeabrigarumoumaisroteadoresvirtuais•Éconstruídoapartirdeprocessadoresderede,FPGAs

Roteadorvirtual:•Instâncialógicadeumroteador•Compartilhaosrecursosdoroteadorfísicoassociado•ÉisoladodosdemaisRVs

Enlacevirtual:•Logicamenteisoladodosdemaisenlacesvirtuais•ImplementadoatravésdetúneisIP,VLANs,MPLS

Enlacefísico:•Podeimplementarqualquertecnologia:Ethernet,IP,MPLS…

Virtualização de Redes• Vantagens: Ambiente seguro e realístico para avaliação de experimentos

de rede Permite o desenvolvimento de novos protocolos e formatos

de endereçamento Ferramenta para auxiliar o desenvolvimento de novas

arquiteturas de rede

Virtualização de Redes• Projetos GENI (Global Environment for Network

Innovations) FIRE (Future Internet Research

Experimentation) VINI (Virtual Network Infrastructure) PlanetLab/EmuLab OpenFlow/FlowVisor

Integrado verticalmente,fechado, proprietario

Plano deControle

Especializado

HardwareEspecializado

FuncionalidadesEspecializadas

Elementos de redes hoje

Milhões de linhas de código fonte

6.000 RFCs

Bilhões dedispositivos

InfladoConsumidor deEnergia

Indústria de Rede com mentalidade de “mainframe”

Hardware Customizado

OS

Roteamento, gerenciamento, gerenciamento de mobilidade, controle de acesso, VPNs, …

Funcionalidade Funcionalidade

Sistema Operacional

AppApp

App

Hardware de Encaminhamento de

Pacotes Especializado

Hardwarede encaminhamento dePacotes Especializado

SistemaOperacional

App App App

• Falta de competição leva a baixa inovação• Arquitetura fechada significa interfaces fechadas e pouco claras

Realidade

Integrado VerticalmenteFechado, proprietario

Inovação LentaIndústria Pequena

SistemaOperacional

Especializado


App

App

App

App

App

App

App

App

App

App

App

AplicaçõesEspecilaizadas

HorizontalInterfaces AbertasInovação RápidaIndustria Enorme

Microprocessador

Interface Aberta

Linux MacOS

Windows

(OS)or or

Interfaces Abertas

A solução da indústria de computadores

Integrado VerticalmenteFechado, proprietario

Inovação lenta

App

App

App

App

App

App

App

App

App

App

App

HorizontalInterfaces abertasInovação rápida

Plano de

Controle

Plano de

Controle

Plano de

Controle

ou ou

Interface Aberta

Plano de Controle

Especializado


Funcionalidades Especializadas

Switching Chipsde mercado

Interface Aberta

Software Defined Networking (SDN)

HardwareCustomizado

HardwareCustomizado

Custom Hardware

HardwareCustomizado

HardwareCustomizado

SO

SO

OS

SO

SO

Sistema Operacional de Rede

Funcionalidade Funcionalidade

Funcion. Funcion.

Funcion. Funcion.

Funcion. Funcion.

Funcion. Funcion.

Funcion. Funcion.

Software Defined Networking (SDN)

Controlador

PC

Camada de Hardware

Camada deSoftware

Flow Table

MACsrc

MACdst

IPSrc

IPDst

TCPsport

TCPdport Action

Cliente OpenFlow

**5.6.7.8*** port 1

port 4port 3port 2port 1

1.2.3.45.6.7.8

OpenFlow

OpenFlowControle Centralizado

OpenFlowSwitch

OpenFlowSwitch

OpenFlowSwitch

Controller

Controle Distribuído

OpenFlowSwitch

OpenFlowSwitch

OpenFlowSwitch

Controller

Controller

Controller

Windows(OS)

Windows(OS)

Linux MacOS

x86(Computador)

Windows(SO)

AppApp

LinuxLinuxMacOS

MacSO

Camada de Virtualização

App

Controller 1

AppApp

Controller2

Camada de Virtualização / Slicing

App

OpenFlow

Controller 1NOX

(SO de Rede)

Controller2SO de Rede

Industria de Computação Industria de Redes

OpenFlow e Virtualização de Redes

OpenFlow ControllerOpenFlow Controller



Default

Novo protocolo de roteamento

Novo gerenciamentode mobilidade

Slicing

Desenvolvimento em Redes de Pesquisa e Educação

Interesse dos provedores, data centers, operadoras

Fornecedores

Comprometimento varia

Ecosistema

Network Functions Virtualization (NFV)• Middleboxes de rede são hoje uma parte intrínseca e

fundamental da Internet• Exemplos de middleboxes: NAT, conformadores de

tráfego, firewalls• São essenciais aos administradores de rede na

realização de tarefas críticas• Middleboxes quebram a lógica original da Internet!

Source: Jain 2015

O problema com middleboxes

• Middleboxes apresentam desvantagens importantes: De aquisição e gerenciamento

custosos A expansão e encolhimento da

rede, de acordo com a demanda, é difícil porque envolve hardware

Não são flexíveis à inclusão de novas funcionalidades, a não ser através da compra e instalação de novo hardware

Virtualização de middleboxes

• Network Functions Virtualization (NFV) é um conceito proposto em 2012 pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute) de forma que as funções de middleboxes migrassem do hardware proprietário para software rodando em cima de hardware de prateleira

• Através da virtualização da funções dos middleboxes, o administrador de redes é potencialmente capaz de alcançar: Custo reduzido de equipamentos (CAPEX) Incremento na escalabilidade das funções de rede Redução do custo e do consumo de energia através da consolidação de

funções em cima de máquina virtuais hospedadas em hardware compartilhado

Implantação integralmente remota de middleboxes Migração especial de funções com tempo de interrupção de serviço

mínimo Mercado aberto de middleboxes virtuais (Virtualized Network Function –

VNF)

Virtualização de middleboxes

Source: ETSI 2013

NFV x SDN

• NFV não depende de SDN para operar• É possível a implementação de VNFs como uma

entidade independente usando os mecanismos de rede convencionais, não baseados em SDN

• Entretanto, existe benefícios no uso de SDN para implementar e gerenciar redes NFV, em especial para a orquestração de VNFs

NFV x SDN – Encadeamento de Funções

NF-1 NF-2A B

Grafos de encaminhamento

NF-5NF-2

NFV Infrastructure (NFVI)

A

C

D

VNFs

NF-1 (NAT)

NF-2 (Firewall)

NF-4 (Cache)

B

NF-5 (LB)

NF-4a

NF-4b

CA

NFV x SDN – Encadeamento de funçõesNFV Infrastructure (NFVI)

Grafos de encaminhamento

A

C

NF-5

NF-4a

D

NF-1

B

NF-4b

NF-1 NF-2A B

NF-5NF-2NF-4a

NF-4bCA

NF-2

Monitoramento de virtualização

Gerenciamento de virtualização

89

Mashups

90

Visualizações

Circuitos dinâmicos

Futuro• Encadeamento de funções em NFV• Monitoramento de NFV e SDN• Visualização de redes complexas e virtuais• Gerenciamento baseado em políticas• Programabilidade “real” da rede• Lojas virtuais de VNFs e seus modelos de negócios

ObrigadoLisandro Z. [email protected]

Flávio R. [email protected]

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

Painel em Cooperação e Mecanismos de Governança para a Internet Global• Painel formado em cooperação entre ICANN e Fórum Econômico

Mundial Coordenado por Toomas Ilves, Presidente da Estônia, e Vint Cerf 23 membros, entre os quais Virgilio Almeida (MCTI e CGI.br) Relatório concluído em maio de 2014 Reconheceu todos os princípios de G.I. propostos pelo NetMundial Propôs ações de curto, médio e longo prazo e mostrou relação com roadmap do NM

• Componentes-chave para ecossistema de G.I. Grupos de Governança Distribuída, para tratar diferentes aspectos de governança

• Exemplo de GGD relacionado a endereços IP: ICANN (via ASO e IANA) + NRO + ISPs Processo de G.I.

• Identificação dos aspectos de Governança• Mapeamento das soluções para GGDs• Formulação das soluções• Implementação das soluções

Habilitadores que facilitam componentes acima • Fóruns & diálogos, comunidades de especialistas, ferramentas & desenvolvimento de capacidades

Painel em Cooperação e Mecanismos de Governança para a Internet Global• Ações de curto, médio e longo prazo, ao longo de 5 eixos

Agregar e dar suporte a amplas alianças multistakeholder• Exemplo curto prazo: promover princípios de G.I. do NetMundial

Desenvolver novos mecanismos de G.I. e fortalecer os existentes• Exemplo médio prazo: garantir que todos os GGDs aderem aos princípios do NM

Evoluir processos de tomada de decisão através de pesquisa e análise• Exemplo médio prazo: definir melhor o papel de cada stakeholder em cada

elemento da G.I. Estabelecer financiamento sustentável para habilitar evolução da G.I. e

operacionalizar o ecossistema Dar suporte à accountability da ICANN e à globalização da IANA

• Curto e médio prazo: dar suporte e encorajar ampla participação global nos diálogos públicos sobre accountability da ICANN e transição da supervisão das funções IANA