Viikon tulos: Uudenlainen automaattinen kotiverkko

Viikon tulos tulee TIVITin vastikään käynnistyneestä Internet of Things -ohjelmasta. Jari Arkkokertoo Ericssonin tutkimusosastolla rakennetusta kotiverkkojen prototyypistä:

“Minulla on unelma. Että ihmiset voisivat ostaa mitä tahansa kotiverkkolaitteita, kuinka monta tahansa, kytkeä ne miten päin tahansa, ja verkko osaisi itse säätää itsensä toimivaksi. Antaisi kaikille laitteille ja reitittimille osoitteet. Reitittimet tietäisivät mihin lähettää paketit. Nimipalvelu toimisi koko verkossa riippumatta siitä, että missä osassa laitteet sijaitsisivat. Ja että kaikki laitteet voisivat suoraan keskustella keskenään. Tämä kaikki automaattisesti ilman, että käyttäjän tarvitsisi määritellä vaikkapa reititystaulua.

Tämä on tietysti mahdollista jo tänään yksinkertaisissa tapauksissa. Jos verkossa on vain yksi reititin, esimerkiksi nykyiset kotien ADSL-reitittimet osaavat tehdä kaiken automaattisesti käyttäen paikallisia osoitteita, DHCP:tä ja osoitemuunnoksia (NAT). Usein verkkojen tarvitsee kuitenkin olla monimuotoisempia. Usein haluttaisiin erillinen verkko vierailijoille yksityisen verkon lisäksi. Ethernet- ja WLAN-pohjaisten verkkojen lisäksi linkkiteknologioita on tulossa lisää mm. esineiden internetin tarpeita varten.

Kaikkia näitä linkkityyppejä ei voi suoraan sillata toisiinsa, tai ainakaan se ei ole järkevää suurten nopeuserojen vuoksi. Gigabitin Ethernet-verkon broadcast-liikenne voi helposti tukkia hitaimmat langattomat verkot. Verkot myös laajentuvat usein niin, että käyttäjät lisäävät uuden reitittimen tai NAT-laitteen vaikkapa langattoman verkon laajentamiseksi. Käytännössä monta reititintä ja aliverkkoa käsittävät kotiverkot ovat yleistymässä. Niihin liittyy kuitenkin useita ongelmia. IPv4-pohjaisissa verkoissa käytettävät NAT-laitteet hankaloittavat verkon eri osissa sijaitsevien laitteiden välistä kommunikaatiota. Nimipalvelu toimii vain yhden aliverkon sisällä.

IPv6-pohjaisissa verkoissa pyritään välttämään NAT-teknologiaa, mutta monen reitittimen IPv6-verkon rakentaminen vaatii monimutkaisten asetusten hallitsemista.

Vuonna 2011 perustettu IETF:n HOMENET-työryhmä pyrkii ratkaisemaan näitä ongelmia kehittämällä tekniikkaa, jolla monimuotosetkin IPv6-pohjaiset verkot voisivat automaattisesti muodostua ilman käyttäjän asetuksia. Tavoite on kehittää tekniikkaa aliverkkojen osoitteiden automaattiseen jakamiseen, reitityksen automaattiseen määritykseen ja nimipalvelun toimintaan koko verkossa automaattisesti.

Ericssonin kehittämä prototyyppi on tämän teknologian ensimmäinen toteutus maailmassa.

blog6_routers-150x150

Kaksi viikkoa sitten oma kotiverkkoni siirtyi käyttämään tätä tekniikkaa. Vaikka kehitystyö on vasta alussa, ovat tulokset lupaavia. Reitittimet, aliverkot, nimipalvelimien osoitteet, reitittimien julkaisemat osoiteavaruudet, ja jopa IPv6 – IPv4 muuntimet (NAT64) määrittyvät automaattisesti. Tämän toteutuksen lisäksi on useita muitakin toteutuksia valmisteilla, ja kotireititinvalmistajat ovat olleet kiinnostuneita tekniikasta.

Uskon että tämä tekniikka tulee jossain muodossa lyömään itsensä läpi ja vaikuttamaan siihen miten tulevaisuuden kotiverkot toimivat. Ennen sitä on kuitenkin vielä paljon työtä jäljellä. Tarvittavien reititysprotokollalaajennusten ja muiden standardien kehittäminen on käynnissä, ja toteutuksista saamamme kokemus helpottaa niiden valmistumista.”

Lisää toteutuksesta ja Jarin kotiverkosta löytyy blogista sekä videosta.

TIVITin ohjelmissa syntyy vuodessa satoja tuloksia: akateemisia tutkimus- ja konferenssipapereita, opinnäytteitä, softanpätkiä, liiketoimintaideoita, patentteja – ja niin edelleen. Koska yksittäiset tulokset ovat suuressa mittakaavassa useimmiten pieniä ja ne julkaistaan hajallaan eri ohjelmien sisällä, nostamme mielestämme erityisen onnistuneita tuloksia esille blogissamme Viikon tulos -sarjassa. Tutustu muihin tuloksiin: http://www.activityblog.fi/category/viikon-tulos/

Leave a Reply