Patrick Hämmerle Daniel Dönni Daniel Rickert - csg.uzh.ch fileIdee des Bandwidth Trading Prozess standardisieren und somit Kosten senken Kürzere Setup-Zeiten erreichen Kurzfristige

Bandwidth TradingPatrick HämmerleDaniel DönniDaniel Rickert

Folie 2

Inhaltsverzeichnis1. Begrüssung

2. Einleitung

3. Bandbreite als Gut

4. Geschichtlicher Hintergrund

5. Quality of Service in IP-Netzen

6. Technologische Grundlagen

7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 3

Inhaltsverzeichnis1. Begrüssung2. Einleitung





7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 4


2. Einleitung3. Bandbreite als Gut




7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 5

Ausgangslage (anfang 90er)Peerings zwischen ISP's sind mehr oder weniger statisch

SLA's werden von Fall zu Fall separat ausgehandelt

Vom Start der Verhandlungen bis zum physikalischen aufsetzen von Verbindungen vergehen Monate bis Wochen

Langwieriger, aufwändiger teurer Prozess

Eher langfristige Verträge

Keine effiziente Verteilung der Ressourcen

Einleitung

Folie 6

Idee des Bandwidth TradingProzess standardisieren und somit

Kosten senken

Kürzere Setup-Zeiten erreichen

Kurzfristige Verträge mit kurzen Laufzeiten ermöglichen

Je mehr die Kunden genau das kaufen können was sie brauchen, desto weniger kauft er ohne es zu nuzten

Effizientere Verteilung der Ressourcen

Einleitung

Folie 7

Metapher ParkplätzeA braucht von Mo bis Fr jeweils von 8h bis 18h einen Parkplatz in der City von Zürich

Soll er einen Parkplatz dauermieten? (Zustand ohne Bandwidth Trading)

Wie wäre es mit einer Internet-Platform, die Parkplatz-Sharing ermöglicht?

Parkhäuser

Einleitung

Folie 8


2. Einleitung

3. Bandbreite als Gut4. Geschichtlicher Hintergrund



7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 9

Besonderheiten von BandbreiteAnbieter betreibt Infrastruktur, die dazu geeignet ist Daten von einem Ort zum anderen zu Transportieren

Diese Eigenschaft ist im Wesentlichen das was Bandbreite genannt werden kann (ohne näher auf Messung von Menge und Qualität einzugehen)

Problem: Diese Eigenschaft ist nicht von der Zeit ablösbar

Bandbreite wird stetig produziert von der Infrastruktur und verfällt sogleich wieder, ob sie nun genutzt wurde oder nicht

Komplexes Gut, gedanklich schwer nachvollziehbar

Bandbreite als Gut

Folie 10

Bandbreite aus Sicht des KäufersTransport von Daten von A nach B

In einem definierten Zeitraum

In einer definierten Menge

In einer definierten Qualität

Zu einem definiertem Preis

Über welche geografischen Orte oder welche Art von Leitungen (Kupfer, Glasfaser) die Daten transportiert werden interessiert den Käufer nicht

Bandbreite als Gut

Folie 11

Bandbreite aus Sicht des AnbietersTransport von Daten von A nach B

In einem definierten Zeitraum

In einer definierten Menge

In einer definierten Qualität

Zu einem definiertem Preis

Suche eines geeigneten Pfades durch das eigene Netzwerk

Reservation der Ressourcen für die Verbindung

Allenfalls Zukauf von Bandbreite bei Dritten

Bandbreite als Gut

Folie 12


2. Einleitung


4. Geschichtlicher Hintergrund5. Quality of Service in IP-Netzen


7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 13

Minutes Trading (Band-X / Arbinet) [1/2]Band-X und Arbinet betätigten sich als Broker von Netzwerkkapazität im PSTN

Käufer teilen Band-X mit welche Kapazitäten sie brauchen

Band-X führt mit allen möglichen Anbietern eine Rückwärtsauktion durch

Nach Abschluss der Transaktion kann der Käufer die Telefonate seiner Kunden zu Band-X routet, von wo aus, die Telefonate ins Netz des Anbieters geroutet werden

Arbinet hat sogar Transaktionen auf Call-by-Call basis ermöglicht

Geschichtlicher Hintergrund

Folie 14

Minutes Trading (Band-X / Arbinet) [2/2]Vorteile liegen auf der Hand

Jeder Käufer / Verkäufer braucht ein Peering zum Broker (und nicht zu jedem Vertragspartner)

Setup eines Vertrags kostet weniger Geld, Zeit und Nerven

Durch konsequenten Auschluss unseriöser Teilnehmer können Fehlkosten gemieden werden

Verträge können kurzfristiger und mit kürzerer Laufzeit abgeschlossen werden (Laufzeiten unter einem Monat wurden möglich)

Vorwiegend B2B-Markt


Folie 15

Paired City Modell (LighTrade)LighTrade begann mit 2 Pooling-Points in Seattle und Washington D.C.

ISP sollen Leitungen zu den Pooling Points legen und können dann Kapazitäten von Leitungen zwischen den Städten mieten


Folie 16

Und IP-Netze? [1/2]


“Oil has barrels, gold has ounces, but no one is sure how data-flow quality and

quantity are going to be measured, and by whom.”

Anthony Craig, CEO Arbinet

Folie 17

Nach Enron als treibende Kraft stiegen immer mehr Unternehmen in den Markt ein

Enron versuchte den Standardisierungsprozess voran zu treiben

2001 - 2003:Freier Fall der Preise (Platzen der “Dot-Com-Bubble”)

Konkurs von Enron

Allgemein schlechte Wirtschaftslage

Alle, die nicht durch das Platzen der “Dot-Com-Bubble” fielen, stiegen aus jeglichen Risiko-geschäften aus um sich zu erholen

Bandwidth Trading war tot

Und IP-Netze? [2/2]


Folie 18


2. Einleitung



5. Quality of Service in IP-Netzen6. Technologische Grundlagen

7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 19

Throughput (Bitrate)

Elastisch vs. Real-Time (Latenz)

Toleranz bei Paketverlust (Packet loss)

Toleranz bei veränderung der Latenz (Jitter)

VoIPBitrate ist mit 40 bis 100 kBit/s eher tief

Real-Time (zu hohe Latenzen können zu massiven Verständigungsproblemen führen)

Tolerant gegenüber Packet loss

Intolerant gegenüber Jitter

Klassifikation von Applikationen

Quality of Service in IP-Netzen

Folie 20

Wenn man von neutralen Pooling Points (Paired City Modell) ausgeht kann der Betreiber der Pooling Points das Einhalten der Vertragsbedingungen überprüfen und Konsequenzen durchsetzen

Wer aber prüft die letzte Meile? (IPTV)

Wer misst QoS?

Quality of Service in IP-Netzen

Folie 21


2. Einleitung




6. Technologische Grundlagen7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 22

Technologische GrundlagenEinführungAnforderungen

Technologie: GMPLS

Technologische Grundlagen

Folie 23

Einführung (1)verbindungsorientierte Datenübertragung

Signalisierung eines Pfades zum Empfänger vor Senden der Daten

genutzt in Telefonie

verbindungslose DatenübertragungDaten können spontan an Empfänger gesendet werden, ohne zuerst eine direkte Verbindung zu diesem signalisieren zu müssen

genutzt für Datenpakete im Internet


Folie 24

Einführung (2)Transport-Netzwerke

Basis für IP-basierte Netzwerke & TDM-Infrastrukturen

höchst-strukturierte Gebilde

Organisationen, die sich auf Teilbereiche spezialisieren, z.B. ISP: Layer 3

erfordert Kooperation zwischen Organisationen

ermöglicht Wettbewerb

heute: Optical Networks (Synchronous TDM auf WDM-Infrastruktur)


Folie 25

Technologische GrundlagenEinführung

AnforderungenTechnologie: GMPLS


Folie 26

AnforderungenAnforderungen

verbesserte Bandbreitenausnutzung

vereinfachter Netzwerkbetrieb & Automatisierung

schnellere Bereitstellung von Diensten

schnellerer Vertragsabschluss

geringere Transaktionskosten

minimiertes finanzielles Risiko für Bandbreiten-Händler

neue Geschäftsmöglichkeiten


Folie 27

Technologische GrundlagenEinführung

Anforderungen

Technologie: GMPLS


Folie 28

Technologie


GMPLS: Generalized Multi Protocol Label Switching

von IETF entwickelter Standard

basiert auf MPLS-Standard

Folie 29

Technologie: MPLS (1)MPLS

erlaubt verbindungsorientierte Datenübertragung in verbindungslosem Netz

Einsatzgebiet: v.a. grosse Transportnetze von ISPs

Zieleentlasten von überlasteten Routing-Systemenbessere Ausnutzung von verfügbarer Bandbreitevereinfachen des Netzwerkbetriebs (Automatisierung)ermöglichen von neuen Diensten


Folie 30

Technologie: MPLS (2)Grundidee von MPLS

Paket in verbindungslosen Layer 3-Protokollen wie IPRoutingentscheidung in jedem Router, basierend auf Layer 3-HeaderEinteilung des Pakets in FECBestimmung des nächsten Hop (“hop-by-hop”)

Paket in MPLS-basiertem Netzwerkkein hop-by-hopkeine Routingentscheidung in jedem einzelnen RouterPaket vom Ingress-Router auf vorsignalisiertem Pfad zum Egress-Router, von dort hop-by-hop-Weiterleitung


Folie 31

Technologie: MPLS (3)Funktionsweise von MPLS (1)

FEC-Entscheidung für Paket am Ingress-Router

Ingress-Router versieht Paket mit Label (entspricht FEC)

Labelbestimmt Priorität des Paketsbestimmt Label Switched Path (LSP) für Weiterleitung

nachfolgende Routingentscheidungen anhand LabelIndex einer Tabelle gibt nächsten Hop annicht mehr jeder Router muss Layer 3-Header analysieren


Folie 32


Label Switched Path (LSP): implizit durch Label vom Ingress-Router gegebener Pfad durch das MPLS-Netz

transparent für IP-RoutingLSP-Anfangsknoten: Ingress-Router am Eingangspunkt ins MPLS-NetzLSP-Endknoten: Egress-Router am Ausgangspunkt aus dem MPLS-Netz


Folie 33


Label Switched Router (LSR): Router, der innerhalb eines MPLS-Netzes nur das Label liest und anhand dieser Information das Paket weiterleitet

erkennt Paket- und Zellgrenzenanalysiert Paket- und Zell-HeaderPacket Switch Capable (PSC)Layer 2 Switch Capable (L2SC)


Folie 34

Technologie: GMPLS (1)GMPLS

nutzt das MPLS-Verfahren in optischen Netzwerken

weiterleitbare Einheitin elektrischen Netzwerken: Paket oder Framein optischen Netzwerken: Time Slots, Frequenzen, FibersProblem: optischer Router kann keine Pakete erkennen, da er kein PSC oder L2SC ist

erweitert die Label-Switching-Idee von MPLS auf Router, die weder PSC noch L2SC sind

Label ist implizit durch den Time Slot oder die Übertragungsfrequenz gegeben

erweitert den MPLS-Standard um Traffic Engineering zur Optimierung des Routings innerhalb eines Netzes


Folie 35

Technologie: GMPLS (2)Control Plane-Technologie


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Technologie: GMPLS (3)User Network Interface

Einsatz GMPLS-Technologie in Core Network

User müssen Pakete über dieses Netz zu bestimmten Endpunkten transportieren können

Peer ModelUser werden direkt ins Core Network integriertUser können selbst LSP schalten

Overlay ModelUser können über User Network Interface Pfad bei Ingress-Router beantragen


Folie 37

ZusammenfassungMPLS beschleunigt den Routingvorgang

MPLS erhöht die Kontrolle über die Wegewahl von Paketen

Traffic Engineering ermöglicht verlässliches QoS

Traffic Engineering kann das Netz besser ausnutzen

GMPLS nutzt das MPLS-Verfahren auf optischen Netzen

GMPLS kann End-to-End-Bandbreite reservieren

Einbeziehung von Kunden mittels User Network Interface


Technologie: Zusammenfassung

Folie 38


2. Einleitung





7. Business Models8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 39

Business ModelsAusgangslageSchwierigkeiten

Carriers' Carrier Market Business

Exchange Point

Business Models

Folie 40

Unflexible RessourcennutzungLangfristige Verträge

Fest vorgegebene Kapazitäten

Ineffiziente Ressourcennutzung: Auslastungsgrad: < 1%

Folge:Den Kundenbedürfnissen wird nicht Rechnung getragen

Ziel: BM, die den Kundenbedürfnissen entsprechen

Business Models

Ausgangslage

Folie 41

Business ModelsAusgangslage

SchwierigkeitenCarriers' Carrier Market Business

Exchange Point

Business Models

Folie 42

Angebot und Nachfrage schwierig zu bestimmenKeine historischen Daten verfügbar

Künftige Nachfrage?

Starke SchwankungenWer braucht Bandbreite?Wann?Wieviel?

Politische DurchsetzbarkeitKooperation

Standards

Business Models

Schwierigkeiten (1)

Folie 43

Physikalische EinschränkungenNeue Leitungen entstehen nicht von selbst

Bestehende Leitungen zT. nicht anders nutzbar

Technische MachbarkeitHard- und Software

Natürliche EinschränkungenTageszeitliche Schwankungen

Business Models

Schwierigkeiten (2)

Folie 44


Schwierigkeiten

Carriers' Carrier Market BusinessExchange Point

Business Models

Folie 45

Verkauf/Vermietung freier Kapazitäten zwischen Providern

Leitungen

Teile von Leitungen (Dark Fiber)

Bandbreite

Konkrete BeispieleTelefongespräche

Datensicherung

Multimediadaten

Business Models

Carriers' Carrier Market Business (1)

Folie 46

VorteileKeine neuen Leitungen verlegen

Schnellere Instandstellung

Kapazität wird besser ausgenutzt

Geringeres Investitionsrisiko

NachteileAbhängigkeit

Sicherheit

VoraussetzungenStandardisierte Verträge

Auffindbarkeit von Anbietern

Business Models

Carriers' Carrier Market Business (2)

Folie 47


Schwierigkeiten

Carriers' Carrier Market Business

Exchange Point

Business Models

Folie 48

FunktionTritt als Vermittler auf

Handelsplatz für Bandbreite

VorteileAnbieter und Nachfrager finden sich

Übernimmt Vertragsdetails

Fördert Transparenz

Business Models

Exchange Point

Folie 49


2. Einleitung





7. Business Models

8. Zusammenfassung9. Fragen

10. Diskussion

Folie 50

ZusammenfassungFolieninhalt

Folie 51


2. Einleitung





7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen10. Diskussion

Folie 52

Fragen

Folie 53

Coffee Break

Folie 54


2. Einleitung





7. Business Models

8. Zusammenfassung

9. Fragen

10. Diskussion

Folie 55

Diskussion (1)Statement / Frage 1

Folie 56


Folie 57


Documents

Patrick Hämmerle Daniel Dönni Daniel Rickert - csg.uzh.ch fileIdee des Bandwidth Trading Prozess standardisieren und somit Kosten senken Kürzere Setup-Zeiten erreichen Kurzfristige