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RNP participa de debate sobre o futuro da Internet

Workshop organizado pelo CPqD reuniu representantes da RNP e outras dez instituições

Nos dias 15 e 16 de abril, em Campinas, foi realizado o Workshop Futuro da Internet. O evento, organizado pelo Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), reuniu pesquisadores de diversos estados brasileiros, todos realizadores de estudos relacionados a redes. O objetivo do encontro foi debater com acadêmicos os possíveis rumos que a Internet seguirá nos próximos anos, tanto em relação a sua estrutura quanto em relação ao papel que irá exercer em nossa sociedade.

Além dos representantes da Diretoria de Inovação da RNP e do próprio CPqD presentes ao evento, estiveram no workshop pesquisadores das seguintes instituições: Universidade Federal Fluminense (UFF); Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ); Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS); Universidade de São Paulo (USP); Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio); Universidade Federal de São Carlos (Ufscar); Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG); Universidade Federal do Pará (UFPA); Universidade de Salvador (Unifacs); Universidade Federal do Espírito Santo (Ufes) e Núcleo de Informação e Coordenação do Ponto BR (NIC-Br).

Evolução do IP X Clean Slate

Uma das discussões centrais destes dois dias de evento foi em torno da forma que a rede terá no futuro. Há pesquisadores que defendem que uma nova Internet deve ser criada, ou seja, que deve-se abandonar o protocolo IP, sobre o qual está fundamentada a Internet atual, e desenvolver uma base inteiramente nova sobre a qual a rede passará a funcionar. Esta idéia de “recomeçar a Internet do zero” é conhecida entre os pesquisadores como Clean Slate, ou arquitetura disruptiva.

Os que pensam desta forma argumentam que a Internet como conhecemos foi criada há aproximadamente 30 anos, com o objetivo de atender um público restrito (cientistas e pesquisadores). Hoje, entretanto, a mesma estrutura básica é usada mundialmente por centenas de milhões de pessoas que enviam, consultam e recebem cada vez mais informações (de texto, de imagens, de áudio, de vídeo etc). Como a rede não foi a princípio preparada para isto, os novos aplicativos que surgiram ao longo dos anos foram sendo “ajustados” a rede de maneira desordenada. Atualmente, portanto, a Internet seria constituída por vários “remendos”, responsáveis por uma série de vulnerabilidades, instabilidades, incompatibilidades e outros problemas da rede. Os defensores do Clean Slate argumentam que uma Internet recalculada do zero seria mais robusta e confiável, com maior flexibilidade e facilidade de administração.

Os que defendem o IP argumentam que este protocolo vem funcionando satisfatoriamente nos últimos 30 anos e que, embora uma mudança na Internet seja necessária, ela partirá de uma evolução do próprio IP, e não de uma ruptura com ele. Vale ressaltar que estas visões não são totalmente excludentes: além de ser possível que o novo desenho seja baseado em uma adaptação do protocolo IP (e não uma ruptura completa com este), é possível, ainda, que o IP seja agregado a uma nova estrutura, mesmo que ela não tenha este protocolo como base.

Aparentemente há um consenso entre os pesquisadores de que as mudanças estruturais na Internet (ocorram elas em decorrência de uma evolução do IP ou a partir de um redesenho da arquitetura), ainda devem ser amplamente discutidas durante a próxima década. Isto pois embora todos concordem que a Internet precisa passar por profundas mudanças, ainda não se tem estabelecida nenhuma solução concreta. Desta forma, o workshop do CPqD incluiu também palestras sobre possíveis soluções para alguns dos problemas pontuais da rede, assim como apresentações sobre possibilidades de novas aplicações para a Internet atual e futura.

Problemas e possíveis soluções

Além das questões relativas às redes experimentais, o workshop contou ainda com palestras sobre diversos outros fatores que gravitam em torno do tema “Futuro da Internet”, tais como: desafios e tendências em segurança; questões em torno da mobilidade crescente dos dispositivos conectados a Internet; possibilidades para separar identificação e localização; hiperconectividade; novos requisitos na engenharia de tráfego e gerenciamento de recursos; monitoramento de redes; soluções ópticas para o aumento da sustentabilidade energética das redes, entre outros.

Um dos temas apresentados no evento diz respeito aos ambientes experimentais para o teste das novas soluções para a Internet, importante tanto quando se fala da rede do futuro, quanto quando se fala das redes atuais. Embora muitos pesquisadores concordem que em muitos casos estes ambientes (também conhecidos como testbeds) não dão a medida exata do que ocorre em situações reais, a necessidade deles é não somente inegável, como também crescente, dado o número cada vez maior de aplicações para a Internet.

A palestra do diretor de Inovação da RNP, Michael Stanton, teve como tema justamente os ambientes de suporte para trabalhos de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) experimentais em redes e aplicações distribuídas.

Stanton descreveu a evolução desses ambientes, que podem ser infraestruturas físicas ou virtuais, bem como a maneira como o suporte é dado. Além das atividades já realizadas no Brasil, ele também examinou o contexto de algumas redes experimentais usadas no exterior, especialmente as relacionadas ao futuro desenvolvimento da Internet.

No cenário internacional, o diretor de Inovação da RNP destacou o PlanetLab, uma infraestrutura mundial para a realização de pesquisas em tecnologias e protocolos de aplicações Internet (TCP/IP), atualmente presente em mais de 400 nós espalhados pelo mundo. A contribuição fundamental do PlanetLab para a realização de pesquisa experimental é o uso da virtualização de recursos computacionais nestes nós, permitindo que múltiplas aplicações possam ser instaladas paralelamente em cada nó, e que uma determinada aplicação possa estar presente em uma fração de muitos nós diferentes, o que é chamada de uma “fatia”.

Em 2006, o ambiente PlanetLab foi estendido para permitir experimentos com outras arquiteturas de Internet, além do TCP/IP. Este “meta-testbed” se chama Vini, e permite que os servidores nos nós possam funcionar como roteadores para diversos protocolos. A virtualização dos recursos em Vini inclui também os roteadores e os enlaces entre estes.

O Vini serviu como inspiração para o Global Environment for Network Innovations (Geni), uma iniciativa da norte-americana National Science Foundation (NSF) para criação de um ambiente compartilhado de experimentação que auxilie na validação de novas arquiteturas de redes. O objetivo do Geni é apoiar pesquisas que possam levar a uma futura Internet melhor, com características como maior segurança, integração com tecnologias ópticas e de rádio, maior atratividade econômica, entre outras. Uma das palavras-chave do ambiente Geni é a virtualização, que permite que múltiplas arquiteturas funcionem em uma infraestrutura compartilhada, dando uma representação razoável da complexidade da Internet. Michael falou ainda de outras iniciativas similares ao Geni, como a europeia Future Internet Research & Experimentation (Fire) e a japonesa Akari.

Para concluir, o diretor de Inovação da RNP examinou as perspectivas para montar no Brasil um programa de P&D experimental sobre a Internet do Futuro, com a participação da RNP. Inicialmente falou sobre o projeto Giga, que tratou da implementação de uma rede óptica experimental própria, com de 2,5 Gbps e 735 Km de extensão. A primeira fase do projeto foi oficialmente encerrada em 200. Atualmente, a RNP e o CPqD buscam recursos para continuar mantendo a rede experimental ativa, sendo a proposta da RNP a realização de P&D em arquiteturas novas de rede, visando o futuro da Internet. Além disto, a RNP e quatro universidades formularam em 2008 uma linha de pesquisa experimental em futuras arquiteturas de rede, com base em ambiente inspirado no Vini, para compor o projeto Ciência Web (consórcio liderado pela UFRJ), um dos selecionados no recente edital do INCT (Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia) do CNPq. Nesta proposta a RNP proveria conectividade a longa distância para a rede experimental pretendida.

O uso de Vini neste contexto requereria uma infraestrutura subjacente de camada 2 do modelo OSI, para poder implementar possivelmente múltiplos protocolos de rede (camada 3), sendo IP apenas uma das alternativas. Os atuais planos da RNP são compatíveis com este projeto, com a migração do backbone para tecnologia de rede de camadas 1 e 2, e o uso amplo de Ethernet (camada 2) nas redes metro (pertencentes a iniciativa Redes Comunitárias de Educação e Pesquisa - Redecomep) e nas principais conexões internacionais (Whren-Lila/AtlanticWave). Seria possível, portanto, imaginar que a RNP do futuro pudesse reservar banda para experimentação, isolada do tráfego de “produção”, em toda sua extensão, como é feito em Geni.

Stanton encerrou a apresentação apontando as oportunidades que surgiriam para realizar P&D colaborativos com pesquisadores de outros países se existisse uma rede experimental do tipo Geni no Brasil, que pudesse ser interconectada (federada) com as iniciativas semelhantes em outros países, e notou que as políticas enunciadas por Geni e Fire dão suporte a esta forma de colaboração. Para Stanton, isto permitiria ao Brasil participar no esforço internacional para definir como seria a Internet do Futuro.

Redes híbridas

Outro assunto bastante abordado ao longo do workshop foram as redes híbridas, que se apresentam no cenário acadêmico como uma tendência mundial. Em uma rede híbrida, a mesma infraestrutura de comunicação é usada simultaneamente para prestar serviço de pacotes IP, como opera hoje a rede Ipê, e para circuitos fim-a-fim voltados a aplicações selecionadas. Atualmente, estes circuitos fim-a-fim, que funcionam como canais diretos de transferência de dados entre dois pontos, são configurados manualmente, uma atividade demorada, trabalhosa e sujeita a erros.

A discussão sobre qual é a melhor solução tecnológica para tornar automático o aprovisionamento dos circuitos fim-a-fim, permitindo que ele seja feito sob demanda e de maneira agendada, também foi abordada durante o workshop, assim como diversos outros assuntos relativos às redes híbridas.

Em maio, o projeto Futura RNP, que lança as bases para a próxima a nova rede acadêmica brasileira (possivelmente de arquitetura híbrida), completará um ano. Vale ressaltar que a maioria dos palestrantes que se apresentaram no workshop são parceiros da RNP no Futura RNP.

[RNP, 17.04.2009]