Netzentwicklung: "Licht am Ende des Tunnels"

Hiroaki Harai, Direktor des Network Architecture Laboratory am National Institute of Information and Communications Technology (NICT), gab auf der International Conference on Intelligence in Next Generation Networks (ICIN 2011) in Berlin einen Einblick in den Stand des AKARI-Projekts zur Netzentwicklung in Japan. Das bereits 2006 gestartete Vorhaben hat für Japan eine vergleichbare Bedeutung wie der Photonik-Teil im neuen Achten Forschungsrahmenprogramm der EU unter dem Titel "Horizon 2020", das die Brüsseler Kommission zurzeit vorbereitet; es beinhaltet aber auch viele Entwicklungen, wie sie in Europa unter dem Dach des Siebenten Rahmenprogramms zum "Future Internet" bereits gefördert werden.

Der Name "Akari" bedeutet übersetzt etwa "das Licht am Ende des Tunnels" und steht damit sowohl für die aktuelle Situation der Netzentwicklung, in der es hinsichtlich der künftigen Architektur mehr Fragen als Antworten zu geben scheint, als auch für den hohen Anspruch, quasi wie am Reißbrett ("Clean-Slate-Design") die Kommunikationsinfrastruktur von Grund auf neu konzipieren zu können. Für die zu entwickelnde Zielarchitektur sollen dann über Testbed-Implementierungen die notwendigen Migrationsszenarien abgeleitet werden, die aus den heutigen Netzen herausführen. Von der überwiegend evolutionären Vorgehensweise vergleichbarer FuE-Projekte in Europa und den USA versuchen sich die Akari-Protagonisten auch in der Namensgebung abzuheben, indem sie nicht von "Next" Generation Networks (NGNs), sondern konsequent vom "New" Generation Network (NWGN) reden.

Mit dem NWGN wird versucht, in einem ganzheitlichen Ansatz die unterschiedlichsten Entwicklungsansätze von der optischen Übertragung über die Netzvirtualisierung und das Identitätsmanagement bis zu Funk- und Sensornetzen aufeinander abzustimmen und unter einen Hut bringen. Dazu gehört zum Beispiel ein als "ID/Locator Split Architecture" bekanntes neues Adressierungsschema, das die heutige Doppelfunktion von Internetadressen aufspaltet und die Host-Identifizierung von der Lokalisierung des Hosts in einem bestimmten Netz trennt. "Wir schieben dazu einen 'Identity Layer' zwischen die Netzwerk- und die Transportschicht", erläuterte Harai. Auf diese Weise sollen etwa Netzwechsel in mobilen Anwendungen einfacher und sicherer werden, bei denen sich nur die Adresse, nicht aber die Identität des Nutzers ändert. "Wir sind jetzt dabei, die entsprechende Software zu erproben", erklärte der Japaner.

Im Kernnetz steht mit dem Ziel der Energieeffizienz und Kapazitätssteigerung die Entwicklung eines integrierten paket- und leitungsvermittelnden optischen Netzes auf dem Programm. Angestrebt sind Optical Packet Switches (OPS) für Übertragungsraten von mehr als 100 Gigabit pro Sekunde, die mit Optical Circuit Switches (OCS) unter einem einheitlichen Netzmanagement betrieben werden sollen. Gänzlich andere Ansprüche stellt die Entwicklung von Sensornetzen für Smarthome- und medizinische Anwendungen. "Die dabei anfallenden Daten werden in der Regel regional genutzt" und müssten nicht durch ein hochvolumiges Backbone geleitet werden, sagte Harai. Für diese Art von lokalem Verkehr seien von den Mobilfunknetzen unabhängige, kommunale und vermaschte Netzplattformen besser geeignet, für die entsprechende Sicherheitsmechanismen entwickelt werden müssten.

In der Zeit bis 2015 sollen die NWGN-Funktionen und Konzepte nun im nationalen Testbed JGN2plus erprobt werden, sodass anschließend die Produktentwicklung starten kann; "das Einsatzziel ist 2020". Nachdem die Verantwortlichen zu Beginn des Projektes in Veröffentlichungen noch die Schaffung einer "nachhaltigen Netzarchitektur" für die kommenden 50 bis 100 Jahre ins Auge gefasst hatten, hat man inzwischen beim NICT die Ambitionen offenbar etwas zurückgeschraubt: In Berlin sprach der Akari-Chefarchitekt nur noch von einer neuen IKT-Infrastruktur "für die nächsten zwei bis drei Dekaden". (anw)