Feature Stories - Auf dem Weg zum "Internet der Zukunft", von Experiment zu Experiment
"In vielen Bereichen wird jetzt experimentell angeregte Forschung als sehr wichtig angesehen. Sie führte zur Schaffung des Internets und wird auch für das Internet der Zukunft sehr wichtig sein", argumentiert Serge Fdida, Professor in der Forschungsgruppe für Netzwerke und Leistung an der Piere-und-Marie-Curie Universität in Paris. Doch damit Forscher und Entwickler mit neuen Technologien experimentieren können, angefangen bei Methoden zur Lieferung von Inhalten bis hin zu drahtloser Kommunikation und Standortbewusstsein, müssen sie sie irgendwo testen und die Ergebnisse messen. Sie benötigen dazu eine hochleistungsfähige, anpassbare, skalierbare Spielwiese, die noch dazu kostengünstig und einfach zu bedienen ist. Dank der Anstrengungen der durch die EU unterstützten Initiative "'An open, federated laboratory supporting network research for the Future Internet" (OneLab) steht ihnen diese jetzt zur Verfügung. Die OneLab-Initiative, die zunächst auf den Ergebnissen zweier Projekte aufbaut, OneLab (2006-2008) und OneLab2 (2008-2010), die anhand einer kombinierten Finanzierung in Höhe von etwa 8.2 Mio. EUR durch die Europäische Kommission unterstützt wurden, bietet heute der Telekommunikations- und Internetforschungsgemeinschaft Zugang zu einer Reihe innovativer Tools und Testumgebungen. Darunter ist PlanetLab Europe, der europäische Zweig eines globalen Rechnernetzes, das zur Entwicklung neuer Netzwerkdienste zur Verfügung steht. Mit über 300 virtuellen Serverknoten, die über dem ganzen Kontinent verteilt sind, wird PlanetLab Europe bereits von fast 2000 Forschern genutzt. Es ist die realistischste Plattform, die zur Entwicklung von Versuchen und Experimenten zur Verfügung steht, mit Diensten wie verteilten Speicher, Netzwerkartierung, Peer-to-Peer-Systeme, verteilten Hash-Tabellen und Suchverarbeitung. Ein wichtiger Teil der Entwicklung von PlanetLab Europe und seine Verbindung mit ähnlichen Ressourcenplattformen in den Vereinigten Staaten und Asien ist das Konzept des Verbunds, der von den OneLab-Forschern eingeführt wurde und jetzt in anderen Forschungsdisziplinen immer beliebter wird. Ein Verbund von Testumgebungen "Da draußen gibt es viele Testumgebungen: jede hat ihren eigenen Wert, doch sie werden nur von den Leuten genutzt, die sie entwickeln - und sie haben ein sehr kurzes Leben, da sie gewöhnlich für einen besonderen Zweck eingerichtet und nur so lange, wie sie finanziert werden. Doch gleichzeitig ist es völlig sinnlos, eine Testumgebung zu entwickeln, die die Bedürfnisse aller befriedigt - das ist einfach unmöglich, da jede Gemeinschaft andere Anforderungen hat, die Wireless-Gemeinschaft möchte das eine, Entwickler verteilter Systeme wollen das andere, und die Cloud-Community will wieder etwas anderes ... und so weiter", so Prof. Fdida, Koordinator von OneLab. "Doch da es Gemeinsamkeiten gibt, wollten wir diese Testumgebungen und die dahinter stehenden Organisationen in einem Verbundsystem zusammenführen, wodurch Technologie wiederverwendet werden kann, den Entwicklern dabei geholfen wird, Fehler nicht zu wiederholen und das Rad neu zu erfinden, wodurch sie beste Verfahren teilen können und Finanzierung bündeln, indem vom Multiplikator-Effekt profitiert wird." Neben den weitreichenden und unterschiedlichen Testressourcen, die PlanetLab Europe anbietet, verfolgte das OneLab-Team auch denselben Ansatz, um fokussierte Testplattformen zu errichten, darunter NITOS für Drahtlostests in Echtzeit, ETOMIC für hochgenaue Messungen der Netzwerkfähigkeiten und DIMES zur Untersuchung der Topologie des Internets. "Zu den größten Herausforderungen gehört, den Verbunds als eine kritische Idee für die Gestaltung einer Einrichtung des Internets der Zukunft voranzutreiben", so Prof. Fdida. "Es gibt Probleme in Bezug auf Governance, Vertrauen, Authentifizierung, Beschreibung der Ressource, Benutzerzugriff, Terminierung der Tests, Isolierung von Experimenten, um übermäßige Nutzung von Ressourcen zu vermeiden, Überwachung und Datenerfassung ... in der Summe eine Vielzahl von Herausforderungen an Software und Architektur. Aber die Vorteile eines Verbundsystems liegen auf der Hand, nicht zuletzt, da es der Forschungsgemeinschaft einen einfachen Zugang zu vielen Ressourcen bei viel niedrigeren Kosten im Hinblick auf zur Entwicklung der Testumgebung benötigte Zeit und Geld bietet. " Bei der Aufstellung der Verbundplattform entwickelte das OneLab-Team eine Reihe von öffentlich zugänglichen Testkomponenten, von Open-Source-Software bis zu Hardwarepaketen, sowie Mess-Tools, mit denen alle Entwickler, die die zugrunde liegende Technologie verwenden, ihren eigenen Prüfstand errichten können, und wenn sie es wünschen, der Verbundplattform beitreten können. Ein bedeutender Teil der Kern-Software, die allen PlanetLab-Plattformen unterliegt, darunter das Original in den Vereinigten Staaten, wurde in Europa entwickelt. Und sie wird jetzt auch kommerziell genutzt. Orange Polen, ehemals Polish Telecom, zum Beispiel, hat die Software weiterentwickelt und benutzt diese derzeit für sein Content-Delivery-Netzwerk. Unterdessen werden einige der Werkzeuge auch zum M-Lab transferiert, eine offene, verteilte Server-Plattform für Forscher, um durch Google erstellte Internet-Messwerkzeuge zu verbreiten. Das OneLab-Team hat ein Spin-off-Projekt mit EU-Mitteln, OpenLab genannt, ins Leben gerufen, das die wesentlichen Zutaten für eine offene, universelle und nachhaltige, große gemeinsame Versuchsanlage zusammenführt. Darüber hinaus haben die Projektpartner eine Zusammenarbeit mit dem Europäischen Institut für Innovation und Technologie (EIT) begonnen, das ein Programm der Wissens- und Innovationsgemeinschaften (KIC) gestartet hat und Hochschulbildung, Forschung und Wirtschaft in wichtige Bereiche integriert. Insbesondere sind die OneLab Forscher bereit, ihre Verbundplattform für Studenten bereitzustellen, die an einem Masterprogramm einer KIC teilnehmen sind, das sich auf IKT fokussiert. Dadurch erhalten sie die Möglichkeit, sich mit den Konzepten der "Networking domain" mithilfe der PlanetLab-Einrichtung auseinanderzusetzen. "Aus meiner Sicht geht es bei der Weiterentwicklung nicht nur um Forschung und Innovation, sondern auch um Bildung. Und unsere Zusammenarbeit mit der KIC ICT wird jungen, talentierten Studenten die Möglichkeit geben, eine sehr vielfältig, modernste Technologie zu verwenden", so Prof. Fdida. Auf lange Sicht sieht der OneLab-Koordinator, dass das Team in der Lage sein wird, den Nutzen seiner Arbeit und der Vorgehensweise innerhalb der nächsten zwei bis drei Jahre vollständig zu evaluieren. In der Zwischenzeit wird OneLab sich weiter entwickeln und mit ähnlichen Initiativen wie GENI in den Vereinigten Staaten und einer bald verfügbaren Plattform in China kooperieren und konkurrieren. OneLab und OneLab2 erhielten eine Forschungsförderung unter dem Siebten Rahmenprogramm der Europäischen Union (RP7). Links zu den Projekten auf CORDIS: - FP7 on CORDIS - OneLab2 Projektdatenblatt auf CORDIS Link zur Projekt-Website: - "An open federated laboratory supporting network research for the future internet" Projektwebsite Weitere Links: - Website der Europäischen Kommission zur Digitalen Agenda