E-Interview zum Virtual Roundtable "Zukunftstechnologien im Netzwerkbereich - Status Quo und Visionen?" mit Dr. Harald Sack

Zukunftstechnologien im Netzwerkbereich - Status Quo und Visionen? Juli 2004 / Netskill AG Virtual Roundtable: Zukunftstechnologien im Netzwerkbereich - Status Quo und Visionen? Teilnehmer: Dr. rer. nat. Harald Sack Organisation: Institut für Informatik - Universität Jena Kurzeinführung in das Thema: Schlagworte wie Mobile Business, WLAN, IP-Telefonie, offene, geschlossene und unternehmensübergreifende – gar virtuelle – Netzwerke, Netzwerktechnologien für die Supply Chain und eine Vielzahl anderer Trends und „Trendchen“ werden im Zusammenhang mit Netzwerken in den wichtigen Informations- und Kommunikations-Technologiefeldern immer wieder genannt. Gleichzeitig können quasi alle Internet-Nutzer täglich erleben, wie das Netz selbst den ständig zunehmenden Attacken von Sicherheitslücken ausnutzenden, mehr oder minder kriminellen, Angreifern ausgesetzt ist. Vernetzung hat offensichtlich neben Nutzen und Erbauung der NetCommunities auch einen Preis und nicht unerhebliche Risiken. Was sind aktuell die wirklichen Mega-Trends bei IuK-Netzwerktechnologien? Welche Irrwege wurden eingeschlagen, korrigiert und wo liegen die Chancen und Risiken? Was sind die Hardware-Lösungen, die tragen, wer integriert was? Ist Open Source Segen oder Fluch für Netzwerke? Telefonieren wir bald alle über Internet und sind mit einem Mini-PC/PDA/Handy immer online durch vernetze Städte? In Zeiten knapper Budgets in den IT-Abteilungen und gleich bleibend hohem Innovationstempo in der IT-Anbieterindustrie besteht somit erhöhter Informationsbedarf und Entscheidungsdruck in den Unternehmen. Die Unternehmen stehen also vor einer doppelten Herausforderung: einerseits die Nutzung der neuen Möglichkeiten von IuK-Netzwerken für die Realisierung interner Effizienzfortschritte und andererseits die Erweiterung und Ergänzung des eigenen Leistungsportfolios um Produkte und Dienste, die auf solchen Netzwerktechnologien aufbauen, um im globalen Wettbewerb vorne zu bleiben. Die Antworten zu diesen und weiteren spannenden Fragen finden Sie in diesem Virtual Roundtable. Dabei konnten Wissenschaftler und renommierte Experten aus führenden Unternehmen für den VR gewonnen werden. 1 Zukunftstechnologien im Netzwerkbereich - Status Quo und Visionen? Sehr geehrter Herr Dr. Sack, Competence Site: Zum Einstieg Seit wann beschäftigen Sie sich persönlich mit dem Thema Netzwerke? In welchen Teilbereichen sind Sie und Ihre Organisation besonders aktiv? Dr. Harald Sack: Den Einstieg in das Thema Computernetzwerke fand ich während meines Informatikstudiums 1987 im Zuge eines Praktikums bei der Firma Siemens in München, bei dem es um die Entwicklung eines E- Mail-Systems ging. Während meiner Tätigkeit als Netzwerk- und Systemadministrator (1993-1997) konnte ich eingehende praktische Erfahrungen in Betrieb und Planung heterogener Netzwerkumgebungen sammeln und seit 1999 zählen Computernetze, Internetworking und Web- Technologien zu den Themengebieten meiner Lehrveranstaltungen an der Universität Trier und der Universität Jena. Zu den Schwerpunkten meiner Arbeit an der Universität Jena zählen Anwendungsentwicklung im Bereich Grid-Computing, Effizienzsteigerung von Suchmaschinen, Information Retrieval in multimedialen Datenbeständen und Semantic Web-Technologien. Competence Site: Aktuelle Netzwerktrends Voice-over-IP: Hat das Festnetz ausgedient? Wer Telefonate übers Internet führt kann eine Menge Geld sparen: Da keine Leitung mehr geschaltet ist, können auch keine Gesprächseinheiten mehr berechnet werden, lediglich die Onlinekosten fallen an. Wie ausgereift und sicher ist diese Technik wirklich? Dr. Harald Sack: Das grundlegende Problem, das bislang eine großmaßstäbliche Verbreitung der Internet-Telefonie im professionellen Bereich verhindert hat, lag meines Erachtens in der Vielzahl der unterschiedlichen technischen Lösungen und des Fehlens eines einheitlich vorgeschriebenen Standards. Dies beginnt bei den unterschiedlichen Sprach-Codecs (z.B. G.711a, G.711u, GSM, G.723, ILBC usw.) die zur Digitalisierung der analogen Sprachdaten verwendet werden können und setzt sich bei den Steuerungs- und Kontrollprotokollen (z.B. SIP, H.323, SCCP, MGCP usw.) für der Rufaufbau und - abbau fort. Ein weiteres Problem stellt das Fehlen eines festen Rufnummernplans dar, der dafür sorgt, dass Teilnehmer auch aus dem herkömmlichen Telefonnetz heraus stets unter einer eindeutig festgelegten Rufnummer erreichbar sind. Zwar bietet die Internet-Telefonie einen enormen Kostenvorteil, da die anfallenden Nutzungsgebühren sich lediglich auf das übertragene Datenvolumen beziehen und im Rahmen der übrigen Onlinekosten 2 Zukunftstechnologien im Netzwerkbereich - Status Quo und Visionen? abgerechnet werden können, aber das Internet an sich birgt bereits einen weiteren Stolperstein für die Voice-over-IP-Technologie: Das Internet kann bislang noch keine Garantie für die Qualität der geleisteten Datenübertragung bieten. IPv4 als Basisprotokoll stellt lediglich einen so genannten „Best- Effort“-Dienst zur Verfügung. Ob – und vor allem wann – die übertragenen Daten beim Empfänger ankommen kann nicht garantiert werden und so sind Übertragungsfehler, verlorene Datenpakete, Verzögerungen und Echos die Regel. Auch wenn diese den regulären Datenverkehr kaum beeinträchtigen, stellt Voice-over-IP als interaktive Realzeit-Anwendung sehr hohe Ansprüche an eine gleich bleibend gute Übertragungsqualität. Insbesondere verschärft sich diese Problematik, wenn zusätzlich zur Sprache auch noch Videobilder (Bild-Telefonie oder Videokonferenz) übertragen werden sollen und die Nutzung dieser Dienste auf breiter Basis zunimmt. Eine weitere Frage stellt sich in Bezug auf die Datensicherheit bei Voice-over-IP. Im Gegensatz zum herkömmlichen Telefonnetz können Datenpakete im lokalen Netzwerk leicht mitgelesen und mit geeigneter Software dekodiert werden, so dass eine zusätzliche Verschlüsselung der Sprachdaten ratsam erscheint. Sollte sich das Problem der einheitlichen Standards in naher Zukunft lösen, wird Voice-over-IP sicher eine kostengünstige Alternative zum herkömmlichen Telefonnetz bieten. Der Verkabelungsaufwand neuer Bürokomplexe könnte sich nahezu halbieren, da auf das Verlegen eines Telefon-Netzwerkes verzichtet und lediglich ein Datennetz konzipiert und installiert werden müsste. Competence Site: Aktuelle Netzwerktrends W-LAN: Ergänzung oder Konkurrenz zu UMTS? Mit UMTS werden Handys zu Multimediastationen, Emails und sogar Filme können problemlos übertragen werden. Bis die schöne neue Mobilfunk-Welt Realität wird, werden allerdings noch einige Jahre ins Land gehen. In der Zwischenzeit hat sich W-LAN zu einer echten Konkurrenz gemausert, bereits jetzt gibt es Handyprototypen die auch Sprachtelefonie per W-LAN ermöglichen. Wie schätzen Sie das Potential dieser beiden Zukunftstechnologien ein? Welche wird sich durchsetzen? Dr. Harald Sack: Das Schlagwort „UMTS“ löst in der Medienresonanz mittlerweile ähnliche Reaktionen hervor wie die Problematik der deutschen „LKW-Maut“. Lizenzen für Frequenzbereiche wurden für Milliardenbeträge verkauft, die technischen Versprechungen der UMTS-Anbieter konnten indessen bislang nicht eingelöst werden. In der Zwischenzeit erwuchs sich in der W-LAN Technologie ein ernst zu nehmender Konkurrent. Durchsetzen wird sich diejenige Technologie, der es gelingt, einen flächendeckenden und kosteneffizienten Service zu bieten. Dabei ähnelt sich die derzeit vorhandene Infrastruktur der beiden 3 Zukunftstechnologien im Netzwerkbereich - Status Quo und Visionen? Konkurrenten in einem Punkt sehr: seine volle Leistungsfähigkeit kann UMTS auch nur an so genannten „Hot-Spots“, also Ballungszentren wie Flughäfen, Bahnhöfen oder Bürokomplexen in der Großstadt ausspielen. In der Regel wird aber eben dort auch ein W-LAN-Zugang angeboten, der höhere Bandbreiten bei z.T. günstigeren Kosten bietet. Die Abdeckung der nicht zu den Ballungszentren zählenden Gebiete ist mit UMTS derzeit ebenso wenig gegeben wie mit W-LAN. Sollte UMTS nicht schon bald flächendeckend verfügbar sein, wird mit dem neuen IEEE 802.16 Standard, der so genannten Wimax-Technologie, ein drahtloser Breitbandzugang zur Verfügung stehen (Bandbreiten bis zu 70 Mbps bei Reichweiten von bis zu 50 km), durch den Backbone-Qualität auf breiter Basis z.B.auch in ländlichen Gebieten realisiert werden kann, in denen auf Grund der Konzeption des UMTS-Netzes bislang lediglich eine verminderte – und gegenüber Wimax verschwindend geringe – Bandbreite angeboten werden kann. W-LAN arbeitet im lizenzfreien ISM-Frequenzbereich (Industrial, Scientific, Medical), so dass hier die immensen Lizenzvergabekosten, die bei UMTS von den großen Telekommunikationsgesellschaften geleistet werden mussten, nicht ins Gewicht fallen und den Markt für eine Vielzahl von Anbietern öffnet. So fallen im W-LAN-Bereich einzig Infrastrukturkosten an, während die UMTS-Technologie zusätzlich die im Vorfeld angefallenen Lizenzkosten erwirtschaften muss. Aus technischer Sicht müssten für ein flächendeckendes W-LAN-Netzwerk insbesondere auch für die mobile Sprachkommunikation zusätzliche Probleme gelöst werden. Dazu zählt z.B. das naht- und verzugslose Handover von einer Funkzelle in die nächste, verbunden mit einem einheitlichen Abrechnungsmodell für anfallende Verbindungskosten. Der geplante Quality-of-Service Standard IEEE 802.11e soll allerdings in diesem Punkt entscheidende Verbesserungen mit sich bringen. Im Bereich der Unternehmen wird W-LAN sicherlich auch in Verbindung mit anderen Technologien, wie z.B.