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Compte-rendu de la réunion Globecom 2000

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Sommaire

Compte-rendu de la réunion Globecom 2000 du 27 novembre au 1er décembre 2000 à San Francisco
Voir également les transparents du workshop IPv6 sur le web du forum IPv6. Par Jean-Michel Cornu, directeur scientifique de la FING

Globecom est un des rendez-vous annuel de IEEE qui regroupe plusieurs conférences sur les réseaux et les télécommunications.

Cette année les grandes tendances qui se sont dessinées sont :

  1. L'ensemble des moyens d'accès diversifiés s'orientent vers des services convergents
  2. L'Internet devient accessible partout tout le temps et "sans coutures"
  3. L'Internet Mobile grâce à l'arrivée de la 3ème génération (UMTS, cdma2000, EDGE)
  4. Le satellite qui permettait juste une diffusion descendante commence à permettre les liaisons dans les deux sens
  5. IPv6 passe en phase opérationnelle et les produits deviennent disponibles et supportés par les fournisseurs
  6. La transition IPv4 IPv6 demande un effort significatif passera par une phase de cohabitation
  7. Mais la mobilité, l'Internet à la maison, les grand pays asiatiques et les nouveaux services professionnelles poussent à son adoption
  8. On s'oriente vers deux types de périphériques : les terminaux intelligents Rich Media et les objets communiquant embarquant une connexion Internet invisible échangeant des messages courts
  9. Les nouveaux usages inventés dans la fabrique des possibles prennent de plus en plus souvent un "coup de vieux" en quelques mois

Sommaire détaillé

Note : Certains textes apparaissant dans le même style que cette note présentent des détails plus techniques qui peuvent être laissés de coté par les lecteurs moins experts.

Remerciements

Merci à Hervé Schauer, Emmanuel Josse et Daniel Kaplan pour leurs corrections et suggestions particulièrement judicieuses.

Copyright 2000, Jean-Michel Cornu et FING

La permission est accordée à toute personne de faire ou de distribuer des copies conformes mot pour mot de ce document ou d'une partie de ce document sur n'importe quel média, à la condition expresse que la note de copyright et les permissions soient conservées et que le distributeur donne au bénéficiaire les autorisations de redistribution telles qu'autorisées par cette note.

Grandes tendances : Internet + Mobilité = nouvelle génération

"Milliard" : le terme clé de la convergence Téléphonie - Internet - Mobile

L'Internet grandit très rapidement :

  • Nombre de domaines en .com : 1,3 millions en 1997 - 15 millions en 2000
  • Nombre de pays disposant de services IP : 190 en 1997 - entre 218 et 246 en 2000
  • Nombre d'utilisateurs : 50 millions en 1997 - 333 millions en 2000 - prévision de V. Cerf : 3 milliards en 2010 (voir NUA)
  • Nombre de serveurs : 22,5 millions en 1997 - 100 millions en 2000
  • Nombre de pages Webs : plus de 1 milliard

Il y a un milliard de terminaux téléphoniques en 2000 et 600 millions de téléphones portables

En 2004 il devrait y avoir plus de mobiles que de fixes. Dès à présent 60% des finlandais et 95 % des finlandais de 17 ans ont un téléphone portable.

L'ensemble converge vers 2005 vers des ordres de grandeur en milliards de terminaux : Téléphone fixe, Téléphones mobiles, Connexions Internet.

Pour l'économie, l'ordre de grandeur est encore supérieur : Dès aujourd'hui le commerce BtoB (Business to Business) représente 100 milliards de dollards. En 2003 l'ensemble du commerce électronique représenterait 1300 milliards de dollards.

La troisième génération de l'Internet et des mobiles

Les générations convergent également. David Nagel, Chief Technology Officer de AT&T et président d'AT&T Bell labs considère que nous arrivons à la troisième génération de l'Internet en même temps que la troisième génération de mobiles :

  • La première génération était celle des professionnels avec des dizaines de milliers de connecté. Les utilisations principales étaient l'email et le FTP avec des liaisons de 9,6 Kbits/s.
  • La deuxième génération est celle des innovateurs avec des centaines de millions de connectés. Les utilisations émergentes sont le e-commerce et les messageries instantannées avec des liaisons en moyenne à 56KBits/s
  • La troisième génération sera celle de tout le monde avec des dizaines de milliards de connectés (personnes et objets). Le streaming et la messagerie universelle (voix, données) représenteront les nouvelles applications avec des connexions à plus de 1Mbits/s.

Milo Medin Chief Technology Officer chez Excite @ Home indique que bien que le web soit très différent de ce qu'il était il y a 5 ans, il est toujours appelé "Web". De la même façon, l'Internet sera toujours appelé ainsi dans 5 ans mais recouvrera une réalité très différente (objets communiquants etc...). Il s'agira plus de "commodités" dans des objets banalisés plutôt que de services.

Les Etats-Unis sont clairement en avance sur l'Europe dans le domaine de l'Internet. Mais l'Europe est en avance de 2 à 3 ans sur les Etats-Unis dans le domaine des mobiles selon Kevin Condon de UBS Warburg.

Les éléments clés de la mobilité

L'ubiquité : Internet est partou.et disponible à tout moment (comme l'électricité), aussi bien sur vous (wearable computers) que dans les objets de tous les jours (network appliances). la connexion est permanente. "La 3G n'est pas définie par l'IP mobile, mais par la possibilité d'obtenir un service ou une assistance quand et où vous en avez besoin" (Tom Rowbotham, directeur group technology British Telecom)

L'invisibilité : De plus en plus d'objets intègreront une connexion Internet (l'ours en peluche ou l'extincteur...)

Le sans couture : Un des points clés de la mobilité est d'avoir une couverture "sans couture" (seamless). Cela est obtenu grâce à une couverture lissée (avec le minimum de paquets perdus) et rapide (avec un délai de propagation faible). L'utilisateur commence à la maison et continue en déplacement.

On assiste à une convergence des services au travers de multiples formes d'accès.

Les réseaux d'accès et de transport de l'Internet

Les réseaux dorsaux de l'Internet

Les réseaux principaux sur les dorsales pourront absorber l'augmentation du traffic grâce aux progrès des fibres optiques et à l'utilisation de DWDM (Dense Wavelength-Division Multiplexing systems) qui permet de transmettre différents signaux dans la même fibre optique en utilisant différentes longueurs d'ondes :

  • La vitesse de transmission des données par laser est passée de 2,5GBits/s en 1996 à 10 GBits/s en 2000 (OC-192) (elle double approximativement tous les 18 mois)
  • Le nombre de couleurs dans les fibres optiques (et donc le nombre de signaux simultanément transmis) est passé de 4 en 1996 à 160 en 2000 (il double approximativement tous les 12 mois)
  • La capacité des fibres optiques est égale à la vitesse de commutation des laser multipliée par le nombre de couleurs transmises simultanément
  • Selon John C. C. Hsueh executive Vice president de Chunghwa Telecom à Taïwan, on prépare déjà la génération suivante avec des fibres à 40 Gbits parlongueur d'ondes et 320 longueurs d'ondes. Les distances exploitables devraient également passer de 600 Km aujourd'hui à 3000 Km

En passant au tout optique, le réseau dorsal de l'Internet va se simplifier. Le point important est l'arrivée de la commutation optique qui permet d'avoir des réseaux réellement tout optiques.

Les accès à l'Internet

Les technologies candidates à l'accès pour l'Internet Nouvelle Génération sont :

  • Les réseaux filaires
    • Les technologies xDSL sur le réseau téléphonique (par exemple l'ADSL)
    • Le cable (CATV)
    • les lignes électriques
    • Diffusion hybride Cable et fibres optiques (HFC Hybrid Fiber Coax)
  • Les liaisons sans fil depuis des postes fixes
    • La boucle locale Radio (BLR ou WLL en anglais) avec les technologies LMDS et MMDS
    • les liaisons laser
    • les liaisons par satellite (broadcast avec voix de retour sur le satellite)
  • Les réseaux mobiles
    • Les réseaux cellulaires de 3ème génération (terrestres ou satellites) : UMTS, cdma2000, EDGE
    • Les réseaux locaux sans fils (WLAN) : IEEE 802.11 et Hiperlan
    • Les réseaux personnels (PAN Personal Area Network) : Bluetooth

Grâce aux technologies mises en place (DSL, Cable, mobiles 3G, boucle locale régionale, satellite), le débit disponible pour l'utilisateur est en augmentation constante :

  • En 1997 il était entre 28Kbits/s et 128Kbits/s pour les particuliers et entre 28,8Kbits/s et 45Mbits/s pour les professionnels
  • En 2002 il devrait être entre 56KBits/s et 30MBits/s pour les particuliers et entre 1,5GBits/s et 10GBits/s pour les professionnels

Outre les liaisons fixes avec des satellites géostationnaires (GEO) ou à orbite basse (LEO), des accès mobiles avec des satellites devraient également émerger (UMTS-S). Le BSM (Broadband Satellite Multimedia) recouvre une grande diversité de bandes de fréquences (Ku, Ka, V, Q) et de protocoles (IP, DVB-S, ATM)

L'ensemble des réseaux devrait passer de la commutation de circuits actuelle à IP (commutation de paquets) :

  • Lorsque l'on utilise un réseau de paquets à haut débit (Par exemple dans la téléphonie sur IP), le prix de revient par minute pour l'opérateur est déjà inférieur à celui d'un réseau à commutation de circuits (type téléphone normal) et continuera de baisser
  • Dès aujourd'hui, l'accès haut débit permanent à Internet est moins cher pour l'utilisateur que l'accès par le téléphone (commutation de circuit) dès que le temps d'utilisation devient important

Des générations de mobiles

Les mobiles actuels de Deuxième génération

Il existe 4 systèmes de deuxième génération dans le monde

  • Le réseau GSM (Global System for Mobile communication) utilisé en Europe mais également en Amérique. Il représente 62 % des terminaux
  • Le réseau TDMA en Amérique du nord et du sud (19 % des terminaux)
  • Le réseau cdmaOne en Amérique (11 % des terminaux)
  • le réseau PDC japonais (8% des terminaux)

Les réseaux au début des années 1980 sont passés de cellule simple à multicellules. Vers 1989 a été mise en place la réutilisation fréquente des cellules pour optimiser la bande passante. Actuellement, deux types d'interfaces radio sont utilisés : CDMA (dans cdmaOne mais également dans le GSM) et TDMA. Leur arrivée représente une évolution majeure.

Les services de données sur les téléphones de deuxième génération

Il existe des services de données disponibles sur la deuxième génération de mobiles :

  • Le WAP en Europe (et chez certains opérateurs au Japon)
  • I-mode lancé en février 1999 au Japon.

I-mode est un véritable succès avec 15 millions d'abonnés en novembre 2000 (le nombre d'abonnés a été triplé en 8 mois et continue de croitre à raison de 40000 à 60000 nouveaux utilisateurs par jour). 721 sociétés proposent des applications (l'utilisateur est facturé avec le téléphone. NTT , reverse ensuite aux société en prélevant un pourcentage) et 29918 sites web proposent des services i-mode.

La cible d'I-mode a été l'utilisateur de mobile et non les utilisateurs de l'Internet (il y a au Japon 56 millions de téléphones portables pour une populations de 125 millions d'habitants)

I-mode n'est pas basé sur IP mais sur un mode paquet de la norme de téléphone mobile japonaise : le PDC-P. Il utilise par contre http et un sous ensemble de HTML 3.0 avec quelques tags additionnels (contrairement au WAP qui est basé sur WML)

Les services qui marchent bien sont souvent des services visuels. Le mot clé est la personnalisation par l'utilisateur :

  • Téléchargement de personnages (un personnage par jour pour $1 par mois)
  • L'hébergement de photos
  • Exemple d'un jeu de pêche à la ligne : lorsque le joueur attrape un poisson, le terminal vibre comme une canne à pêche...

Les prochaines étapes pour I-mode sont :

  • La disponibilité de Java et la liaison avec la Sony Playstation à partir de decembre 2000
  • La commercialisation à partir de mai 2001 de terminaux de troisième génération (EDGE) permettant le téléchargement de musiques et de vidéos MPEG-4

Et 1, et 2 et 3 générations

On passe d'applications basées sur la commutation de circuits à un véritable Internet mobile. Pour cela, il y a trois étapes :

  • Systèmes 1G : transport de la voix en analogique
  • Systèmes 2G : commutation de circuits numériques
    • On a des services traditionnels de voix et de données
    • IP est optionnel
  • Systèmes 2,5G : IP sur la commutation de paquets (protocole GPRS)
    • Le standard est arrivé en 1997 et le déploiement arrive maintenant
    • La mobilité est fournie grace au protocole GTP (GPRS Tunnelling Protocol)
    • Les terminaux n'ont pas une adresse fixe.
    • IPv4 est obligatoire mais IPv6 est optionnel
    • Le débit théorique maximal est de 128 Kbits/s et en moyenne de 105 KBits/s (mais attention, ce débit est à partager avec l'ensemble des mobiles situés dans une cellule)
  • Systèmes 3G : IP dans un système multimédia
    • Les terminaux peuvent avoir une adresse fixe
    • la standardisation a lieu maintenant (accord de collaboration entre le 3GPP et l'IETF)
    • IPv6 est obligatoire dans le cas de l'UMTS et devrait l'être dans le cas de cdma2000
  • Et ensuite : Systèmes 4G : selon NTT , ils seront la convergence des réseaux mobiles 3G et des réseaux sans fils WLAN et bluetooth

Les nouveaux mobiles de 3ème génération

Les grandes familles de Mobiles de 3ème génération

L'Union International des Télécommunications ITU a émis un ensemble de spécifications d'interfaces radio terrestres auquel devront répondre les mobiles de 3ème génération : IMT-2000. Il existe 3 mises en oeuvre de ces spécifications.

  • L'UMTS est standardisé par le 3GPP (3rd Generation Partnership Project qui inclus l'ARIB, le CWTS et TTA en Asie Pacifique, l'ETSI en Europe, le T1P1 en Amérique et le forum international TTC).
  • cdma2000 est standardisé par le 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project #2 qui inclus l'ARIB, le CWTS et TTA en Asie Pacifique, TIA en Amérique (l'organisme qui a standardisé cdma) et le forum international TTC. L'ETSI européen n'y est pas présent)
  • EDGE

Des besoins sont également exprimés au travers de deux organismes :

  • 3G.IP un forum pour l'IP natif sur les réseaux 3G
  • MWIF (Multimédia Wireless Internet Forum)

En 2002, il y aura 60 réseaux mobiles 3G simplement en Europe.

Plusieurs intervenants (dont Tom Rowbotham, directeur Group technology à British telecom et Kevin Condon de UBS Warburg) ont indiqué que la "killer application" des mobiles de 3ème génération était ... la voix !

L'UMTS

Bien que ce soit une évolution du GSM, l'UMTS n'est pas directement compatible et nécessite de nouvelles fréquences (et donc l'attribution de nouvelles licences telles que celles actuellement négociées en Europe) ou de libérer de la place dans le spectre réservé au GSM.

L'UMTS permet de faire aussi bien de la commutation de circuits (transport de la voix) que de la commutation de paquets (transport des données). Le débit maximal théorique pour les données est de 2MBits/s. Mais pourtant la largeur de spectre affectée à l'UMTS est identique à celle affectée au GSM. Avec l'augmentation du nombre d'utilisateurs en plus, le débit disponible risque de ne pas être aussi important que prévu (bien que la tendance soit à la réduction de la taille des cellules pour une répartition de la bande passante disponible entre moins de personnes).

La norme UMTS permet de prévoir aussi bien des mobiles hertziens terrestres (UMTS-T) que des mobiles reliés aux satellites (UMTS-S)

Le 3GPP a choisi récemment de rendre IPv6 obligatoire dans la version 00 de mars 2000.

Il comporte deux options :

  • Une option FDD (Frequency Division Duplex) basée sur l'interface hertzienne W-CDMA
  • Une option TDD (Time Division Duplex) basée sur l'interface hertzienne TD/CDMA

Le 3G.IP étudie actuellement une possible évolutions de l'UMTS vers du tout IP

le cdma2000

Il s'agit d'une évolution du cdmaOne américain (aussi appelé IS-95, standard de la TIA). Il est compatible de façon ascendante avec lui.

Le cdma2000 est standardisé et publié par la TIA sous la référence IS-2000 pour les deux versions de bases : 1X et 3X. Le 3GPP2 qui le standardise est favorable à rendre IPv6 obligatoire mais n'a pas encore rendu sa décision.

Le débit maximal théorique des données est de 2Mbits/s

Il existe une nouvelle évolution cdma 2000 1XEV (1XEvolution) pour mieux prendre en compte les besoins très différents de la voix et de l'Internet mobile. Les terminaux sont totalement interopérables avec les terminaux cdma2000 1X. Le cdma2000 1XEV comprend deux phases de mise en place :

  • cdma2000 1XEV-DO (Data Only enhancement) (TIA IS-856) optimisé pour les données non temps réel en paquets haut débits
  • cdma2000 1XEV-DV (Data and Voice ebhancement) qui permettra l'optimisation à la fois de l'Internet haut débit (paquets non temps réels) et la voix (et tous les autres services temps réels tels que la vidéo)

EDGE (UWC-136)

Edge est une évolution du GSM et du standard TDMA basé sur l'interface herzienne GPRS et un réseau avec un codage et une modulation adaptatifs.

Il remplacera donc l'actuel standard TDMA utilisé aux Etat-Unis mais pourrait aussi être mis en oeuvre sur les réseaux GSM/GPRS utilisés en Europe et au Japon (NTT prévoit un déploiement de son réseau GSM en EDGE pour permettre du I-mode rapide dès l'année prochaine)

Il y a deux versions de EDGE :

  • EDGE Classic avec une compatibilité totale avec le GSM actuel
  • EDGE Compact qui permet des mises en oeuvre avec des spectres de fréquences limités (< 1 Mhz)

Il permet un débit moyen de 384 Kbits/s (200 KBits/s pour le EDGE Compact) et un débit maximal théorique de 474 KBits/s

Ce que permet IPv6

La version actuelle du protocole Internet (IP) est la version 4. La prochaine est IPv6 (il y a bien eu une version 5 mais dans un domaine différent. Il s'agissait d'un protocole pour les stream)

IPv6 propose 3 grandes évolutions

Selon Steve Deering de Cisco, co-président du groupe de standardisation d'IPv6 à l'IETF :

  1. Le nombre d'adresses disponible est infiniment plus grand pour permettre à toutes les personnes mais aussi aux objets d'en avoir une.
  2. Le protocole dispose de l'auto-configuration (plug and play) ce qui facilite grandement sa mise en oeuvre (les serveurs peuvent contruire leur propre adresse par exemple avec le numéro MAC de la carte ethernet)
  3. Les mécanismes qui permettent la mobilité sont plus efficaces (il s'agit en fait du standard actuel mobile IP amélioré)

IPv6 regroupe également d'autres fonctionnalités

  • Il sait gérer l'inaccessibilité d'un voisin (par exemple lors de la déficience d'un routeur)
  • Il inclut en base la sécurité (il s'agit en fait du standard IPsec, mais l'élimination du mécanisme de traduction d'adresse - NAT - permet une utilisation sécurisée de bout en bout)
  • Il intègre la qualité de service (QoS). Les mécanismes sont les mêmes que pour IPv4 (diffserv et intserv), mais la QoS est traitée directement dans l'entête des paquets sans necessiter de regarder plus profond à l'intérieur du paquet.
  • Il permet également le multicasting (envoi d'un seul flux de donnée, tel qu'une émission vidéo, à un grand nombre de personnes, alors qu'avec l'Internet normal il faut envoyer un flux par personne).

Pour Max Hata de NTT (la filiale téléphone mobile de l'opérateur japonais), IPv4 connectait les ordinateurs ; IPv6 connectera les hommes.

Fonctionnalités d'IPv6 : Multiplication des adresses

Il n'y a pas assez d'adresses sous IPv4

Bien que seulement la moitié des adresses IPv4 soit allouée, la distribution des adresses est d'ores et déjà rationnée. Il est en effet impossible d'optimiser totalement la distribution des adresses qui sont allouées par groupe (classes A, B ou C suivant le nombre d'adresses).

  • Les connexions "dial-up" ne peuvent avoir chacune une adresse fixe. Les fournisseurs d'accès partagent les adresses dont ils disposent en attribuant une adresse temporaire pour la seule durée d'une connexion.
  • De nombreux sites doivent utiliser un processus de traduction d'adresses tel que NAT car le nombre de machines connectées est plus important que le nombre des adresses dont ils disposent.
  • De nouveaux pays ne peuvent avoir le nombre d'adresses dont ils ont besoin (l'Inde, ou encore la Chine qui dispose de seulement 8 millions d'adresses IPv4 alors qu'elle à déjà actuellement 50 millions de téléphones et 1,4 milliards d'habitants dont 400 millions d'urbains)
  • Il n'y a pas assez d'adresses pour les nouveaux services (téléphones portables connectés à Internet...)

Le système de traduction d'adresse NAT permet de patienter en évitant d'avoir besoin de nouvelles adresses, mais il ne s'applique bien que dans un champ limité : lorsque l'on est dans un système client/serveur avec relativement peu de serveurs (par exemple quelques serveurs web consultés par un grand nombre de navigateurs sur des postes de travail). Mais le nombre de postes qui doivent à la fois être client et serveur augmente très rapidement. C'est le cas par exemple des applications point à point (telles que Napster), des applications de téléphonie sur IP ou de visioconférence ou il faut pouvoir appeler son correspondant et donc connaitre son adresse, ou encore des applications distribuées sophistiquées telles que les jeux multijoueurs. Par ailleurs l'utilisation de NAT limite la disponibilité des nouvelles applications à celles qui sont fournies ou supportées par le serveur NAT. Enfin, NAT compromet les performances et la sécurité tout en complexifiant l'administration.

Le nombre d'adresse dans IPv6 est gigantesque

La motivation première d'IPv6 est de permettre un plus grand nombre d'adresses, même si ensuite il a été choisi de développer ou d'intégrer d'autres fonctionnalités. En fait le nombre d'adresses a été considérablement multiplié pour permettre de donner une adresse non seulement à chaque personne mais également à chaque objet pour pouvoir y accéder directement (les volets électriques de la maison...)

  • Les adresses sont codées sur 128 bits au lieu de 32 bits par adresse, soit 10 38 possibilités
  • En d'autres termes, il y a 340 282 366 920 938 463 463 374 607 431 701 211 156 adresses
  • Les orateurs ont rivalisés d'analogies pour faire saisir l'impact d'un nombre aussi grand (si l'on considère la terre jusqu'à 10 km d'altitude, cela représente en théorie 15 millions d'adresses disponibles par cm cube ! autre exemple, si on donne un numéro IP à chaque atome à la surface de la terre, on peut adresser tous les atomes autour de la terre sur une profondeur de 2000 atomes...)

Les adresses permettent de définir un champ d'action :

  • Global pour un accès à l'ensemble de l'Internet (par exemple pour un terminal mobile)
  • Local au niveau d'un site (une entreprise ou la maison)
  • Local au niveau d'un lien (pour une imprimante par exemple)

Il est aussi possible de spécifier grâce à l'adresse une liaison multicast (qui envoie des données à un ensemble d'adresses plutôt qu'à une seule, comme par exemple dans la diffusion TV)

Les premier bits des adresses permettent de savoir le type de paquet dont il s'agit :

  • 96 zeros suivi d'une adresse sur 32 bits signifie qu'il s'agit d'une adresse IPv4 et permet d'assurer la compatibilité
  • 001 signifie qu'il s'agit paquet "global unicast" c'est à dire envoyé à une seule destination située sur l'Internet
  • 1111 1110 10 signifie qu'il s'agit d'un paquet "link local unicast", envoyé à une destination directement reliée (un périphérique à coté par exemple)
  • 1111 1110 11 signifie qu'il s'agit d'un paquet "site local unicast", envoyé à une destination située sur le même site (même réseau)
  • 1111 1111 signifie qu'il s'agit d'un paquet "multicast" envoyé simultanément à plusieurs destinations (par exemple dans le cas de diffusion vidéo)
  • Les autres préfixes non encore attribués sont réservés pour le futur. Cela représente 7/8 de la totalité des adresses

Les adresses IPv4 étaient représentées sous forme de 4 nombres de 0 à 255 (par exemple 127.45.3.0)

Les adresses IPv6 sont représentées par 8 nombres hexadecimaux de 4 digits. Une adresse IPv6 se présente par exemple sous la forme : 1080:0:FF:0:8:800:200C:417A

Il existe une forme condensée lorsque de nombreux emplacements sont égaux à 0. l'adresse FF01:0:0:0:0:0:0:43 par exemple peut s'écrire FF01::43

Fonctionnalités d'IPv6 : La mobilité

Dans le standard actuel "mobile IP" qui peut être ajouté à IPv4, le mobile informe la base de l'endroit où il est. Mais lorsqu'un système veut communiquer avec lui, il doit passer impérativement par son emplacement de base et être ensuite rerouté vers le mobile (la réponse, elle, peut aller directement du mobile à l'autre système). Cela peut générer un traffic important suplémentaire lorsque le mobile est très éloigné par exemple sur un autre continent.

Mobile IPv6 utilise un protocole très semblable à mobile IP mais permet à un système de communiquer directement avec le mobile sans repasser par son emplacement de base lorsque celle-ci lui à indiqué la position du mobile.

Sony travaille sur LINA (Location Independant Network Architecture) pour les produits utilisés à la maison mais également en déplacement. L'application de LINA à IPv6 s'appelle LIN6.

Fonctionalités d'IPv6 : La Qualité de Service (QoS)

La Qualité de Service (QoS) : permet à un flux de données d'avoir une durée de transmission constante et prévue, contrairement à l'Internet de base qui est sur le modèle du "best effort". Cela est particulièrement important pour la voix et la vidéo ou le débit doit être le plus constant possible.

La vidéo plein écran demande un débit 400KBits/s. Cela représente un débit 10 fois supérieur à un modem en mode dial-up, mais aussi le débit classique d'une liaison haut débit (ADSL, Cable...). Le véritable ennemi est le délai de latence qui rend difficile l'interactivité (Visiophonie...). L'arrivée de la qualité de Service (QoS) devrait permettre de traiter ce problème.

Le jeu sera-t-il la "Killer Application" pour la QoS ? Dans les jeux en ligne, on peut ajouter à bas coût un microphone pour parler aux autres concurrents ou une webcam. Le développement de la visioconférence passe par le jeu : On entend les autres, on voit les autres ... on tue les autres.

L'Internet utilise énormément les réseaux des anciennes technologies pour se propager (cable, diffusion directe par satellite, radio...). Ces médias disposaient avant de la Qualité de Service car ils sont conçus pour transmettre de la voix ou de l'image.

IPv6 : Où en est la standardisation ? Où en sont les produits ?

Le noyau d'IPv6 est un "draft standard" IETF (en novembre 2000).

Il s'agit de la dernière étape avant le standard approuvé. Cela signifie qu'il est stable et largement testé.

D'autres spécifications en sont au stade moins avancé de "Internet Draft"

Mais elles sont en très bonne voie d'après Steve Deering, de CISCO et Co-président du groupe IPv6 à l'IETF:

  • compression des entêtes
  • mobile IPv6
  • Support des protocoles AAAA et A6 pour la résolution des adresses IPv6 dans les DNS (serveurs de noms de domaines). IPv6 intègre une nouvelle structure de DNS pour faciliter le changement de préfixes.
  • IPv6 tournant au dessus de NBMA (Non Broadband Multi-access)

La plupart des vendeurs de piles IPv4 (que l'on trouve dans les routeurs et les ordinateurs d'accès) ont ou vont avoir une offre IPv6 :

Les vendeurs de mobile préparent l'arrivée d'IPv6 pour la 3ème génération de mobiles et les acteurs de l'Internet fixe ont déjà commencé la plannification :

  • 3com, FreeBSD 4.X, NetBSD, Linux 2.2, IBM AIX, Hitachi, Nortel, Sun SOLARIS et Trumpet ont des offres qu'ils supportent
  • CISCO est en Beta Test (IOS 12.1) et devrait supporter les produits à partir de mars 2001
  • Microsoft est également en Beta test et devrait intégrer IPv6 sur le CD de Whistler (la prochaine version de Windows 2000) pour les développeurs et l'intégrer complètement à la prochaine version majeure (les deux piles IPv4 et IPv6 seront installées)
  • Compaq (true64 et OpenVMS) et Hewlett-Packard ont des offres en Beta test
  • Apple va avoir une offre prochainement (car Mac OS X est basé sur un noyau BSD)
  • Les vendeurs de mobiles préparent leur offre (Ericsson, Nokia..)
  • les opérateurs d'Internet sur le câble doivent installer le protocle DOCSIS et cela prendra du temps.

Ce qui pousse pour ou contre l'adoption de IPv6

4 grands domaines poussent à l'adoption rapide d'IPv6 :

  1. L'Internet Mobile ( L'accès partout et tout le temps stes telles que Napster ou Gnutella) transforment chaque poste en serveur. Les statistiques d'utilisation du réseau à l'université des Santa Cruz montrent qu'à l'arrivée de Napster (septembre 1999) le débit s'est rééquilibré entre les débits descendants et les débits montants.

    En résumé :

    • Les spécifications sont terminées et sont en cours de standardisation
    • Les produits commencent à être disponibles
    • Nous en sommes aux premières étapes de déploiement.
    • la demande est poussée par l'industrie des mobiles de 3ème génération et par les grands pays asiatiques
    • Beaucoup de travail reste à faire pour mettre les applications à niveau
    • La simplicité d'utilisation doit être la priorité numéro un pour faciliter l'adoption.

    Comment va-t-on passer à IPv6 ?

    L'effort pour la transition est significatif

    Il y aura une longue période de transition selon Bob Fink du Lawrence Berkeley Labs et co-président du groupe ngtrans en charge des recommendations pour la transition vers IPv6 à l'IETF (avec Alain Durand, un français actuellement chez Sun à Palo Alto).

    Il y a des différences profondes entre les entêtes qui donnent les informations sur les paquets de données transportés dans IPv4 et IPv6 :

    Les entêtes des paquets IPv6 sont de 40 octets. Les adresses de source et de destination du paquet prennet 4 fois plus de place que pour IPv4 pour une taille totale de l'entête qui n'est que deux fois plus grosse. Pour cela les autres champs de l'entête ont été largement modifiés pour être plus optimisés tout en permettant les nouveaux services. (les champs optionnels d'IPv4 ne sont pas tous utilisés)

    Les scénarios de cohabitation

    Le groupe ngtrans propose plusieurs scénarios de transition et de cohabitation mais n'en impose aucun et laisse chacun choisir le plus adapté aux circonstances. Il y a deux grands types de problèmes à résoudre :

    1. Passer d'un monde IPv6 à IPv4 et vice versa
    2. Faire communiquer des réseaux IPv6 entre eux en passant par le monde IPv4

    Lorsque la transition sera pratiquement complète, il faudra également prévoir de faire dialoguer des mondes IPv4 entre eux en passant par un monde IPv6

    Faire communiquer des serveurs IPv4 et IPv6.

    Il existe pour cela plusieurs solutions utilisant le plus souvent une double pile de protocoles IP (une IPv4 et une IPv6) installées sur des machines.

    • Par la traduction des entêtes de paquet : Il existe plusieurs protocoles possibles tels que SIIT (RFC 2765 Stateless IP ICMP Translator) ou NAT-PT (RFC 2766 Network Address Translator Protocol Translator)
    • Par une communication au niveau des applications grâce à des ALGs (Application Layer Gateways) pour des traducteurs de DNS. Il s'agit également de gérer la conversion "nom de domaine adresse IP" de type A DNS en IPv4 en IPv6 (de type A6 ou AAAA)
    • Par l'allocation temporaire d'une adresse IPv4 pour permettre à une machine IPv6 de converser avec une machine IPv4. On fabrique grave;s IPv6 en natif.

    Il existe également des "tunnel brokers" qui agissent comme des fournisseurs de tunnels IPv6 offrant une connectivité Internet IPv6 mais à travers des tunnels permettant de relier un réseau IPv6 à d'autres réseaux IPv6 en passant par le "monde IPv4". Il en existe deux aujourd'hui, un au Canada et un en Europe. Leur nombre devrait rapidement se multiplier.

    Où en est-on du déploiement d'IPv6 ?

    La phase expérimentale.

    Il y a eu une première phase avec des réseaux expérimentaux

    • Les premiers tests on eu lieu au début de 1996
    • Le 6bone a été lancé en juillet 1996 avec 3 premiers réseaux IPv6 interconnectés :
      • Le G6 en France
      • WIDE au Japon
      • NRL aux USA
    • A l'automne 1996, le 6bone interconnectait déjà 20 sites
    • Il interconnecte actuellement 49 pays (la Turquie vient de s'y joindre)
    • Il existe 75 dorsales de réseaux interconnectées par des fournisseurs d'accès tiers (tels que UUnet, Deutsche Telekom et Zarma Networks...)

    Le bilan de ces premiers réseaux expérimentaux interconnectés entre eux montre qu'IPv6 tient ses promesses : il est facile à configurer, à administrer et à faire tourner.

    le 6bone restera en place jusqu'à ce qu'il soit devenu inutile après un large déploiement de IPv6.

    Pour plus d'information sur la situation d'IPv6, voir http://www.6bone.net/.

    Le début du déploiement

    Aujourd'hui, on passe à une première phase du déploiement de IPv6. On peut espérer assez rapidement un large déploiement dans certain secteurs

    Les adresses IPv6 commencent à être attribuées :

    • L'IANA (l'ancêtre de l'Icann) a annoncé des allocations publiques d'adresses IPv6 le 14 juillet 1999
    • Les premiers "IPv6 top level prefix" ont été attribués à la mi-1999 par l'APNIC (Asie/pacifique), ARIN (Amérique du Nord) et RIPE NCC (Europe)

    Un "conectathon" a eu lieu en mars 2000 pour permettre aux opérateurs de tester leurs interconnexions. Il a été un succès.

    Les sites d'interconnexion (peering) et les premiers fournisseurs d'accès entrent en production :

    • Le 6TAP est la première expérience de peering IPv6 en production. Il a été mis en place par ESnet et Canarie. Il est situé au Startap à Chicago, le principal lieu d'interconnexion des réseaux haut débits.
    • D'autres initiatives majeures de point de peering sont en préparation (Tokyo, Amsterdam, Allemagne, divers sites aux USA, etc...)
    • ESnet a créé l'initiative 6RENpour aider l'émergence de fournisseurs d'accès IPv6
    • Le premier fournisseur mondial mobile sur IPv6 est Smartone à Hong-Kong : a terminé en octobre 2000 le premier réseau mobile IPv6 pilote mis en place par British Telecom. Il teste actuellement 5 scénarios d'interconnexion.
    • British Telecom met également en place un fournisseur d'accès IPv6 pilote avec Japan Telecom et teste des accès IPv6 à Londres, Cambridge et Adastral Park. Il a également mis en place un "tunnel broker" avec Microsoft.
    • Le projet européen 6INIT, doté de 4,2 Millions d'euros et d'une durée totale de 16 mois (il est en place depuis déjà un an), teste un réseau européen IPv6 (http://www.6init.org/)
    • Nokia a annoncé un premier réseau IPv6 sur GPRS
    • Zarma est un nouveau fournisseur d'accès spécialisé sur IPv6
    • Le Japon est probablement le pays ayant la stratégie la plus agressive sur IPv6 (pratiquement tous les fournisseur d'accès sont prêt à y aller). IIJ (Internet Initiative Japan) à déjà commencé officiellement à offrir le service.
    • NTT est extrêmement agressif sur IPv6 et veut mettre en place rapidement un réseau mondial en IPv6 natif. Il a démarré au japon un service pilote OCN sur des liaisons spécialisées avec une centaine de partenaires. Il participe également au projet européen 6INIT.

    Votre fournisseur, lorsqu'il migrera vers IPv6, devra faire cohabiter les deux mondes. Il a en fait 3 choix à sa disposition :

    1. Faire du "tunnelling" permettant à votre machine IPv6 d'accéder au réseau IPv6 tout en gardant son réseau IPv4 (probablement par la méthode 6to4)
    2. Avoir deux infrastructures séparées : une nouvelle pour IPv6 tout en gardant l'ancienne infrastrucutre IPv4
    3. Avoir des serveurs avec une double pile IPv4/IPv6

    Et après IPv6 ? L'Internet Interplanétaire

    Un projet proposé par Vint Cerf.

    Dans l'espace il faut de nouveaux protocoles à cause des délais de transmission dus aux grandes distances.

    • 2008 : 6 satellites autour de Mars
    • 2020 : L'Internet Interplanétaire (Terre, Lune, Mars, vaisseaux spatiaux...)

    Terminaux et objets communiquants (Appliances) : IP partout

    Jusqu'à présent on allait au PC pour se connecter sur l'Internet, maintenant, l'Internet arrive jusqu'à vous. Cela change l'usage qui en est fait. On passe d'une moyenne de 2 heures à 5 minutes par utilisation.

    On trouve deux orientations :

    • Des terminaux permettant des contenus riches (vidéo, musique, réalité virtuelle...)
    • Des objets ordinaires quii intègrent Internet de façon invisible (dans ce cas il n'ont bien souvent besoin que d'échanger des courts messages)

    Les PC et les terminaux intelligents

    Selon John C. C. Hsueh Executive vice president de Chunghwa telecom à Taïwaïn :

    • En 2003, 50% des PC seront dotés d'une webcam
    • En 2005, la vidéo et le rich media remplaceront les messages textuels

    On a besoin d'un changement radical en terme de simplicité pour que les utilisateurs adoptent les nouveaux objets et terminaux Internet.

    Les objets communiquants

    • Au début les réseaux mobiles ont été développés pour la communication de personnes à personnes
    • Puis on voit émerger des communications de personnes vers et depuis les objets
    • Enfin on aura de plus en plus de la communication d'objets à objets

    La société DRG aux USA utilise le satellite pour les échanges de SMS (Small Messaging System) grâce à un terminal à bas coût pouvant être embarqué dans les objets. Steve Akimoto explique que tout le monde est focalisé sur la bande passante, mais il y avait déjà 6 milliards de processeurs embarqués en 1997 (soit la population de la terre) et les objets communiquants s'envoient souvent des messages très courts.

    Les objets communiquants (appliances) se développeront si le prix des puces intégrant IP (estimé à 40 cents) est inférieur à des solutions plus spécifiques. Pour cela il est important que les acteurs se mettent d'accord sur la connection Internet dans les objets communiquants. Cela inclus les 4 industries concernées qui ont des approches et des visions différentes :

    • L'industrie informatique
    • L'industrie du divertissement
    • L'industrie des télécommunications
    • L'industrie des produits grands publics

    UMASS a développé un serveur sur une puce (en fait deux puces). Certains orateurs considèrent que sa naissance, le 14 juillet 1999 à 10 heure du matin, est une date particulièrement importante pour l'arrivée des objets communiquants.

    • En 1999 4,9 milliards de controleurs ont été produits
    • En 2002 il devrait s'en produire 7,9 milliards

    Des nouveaux usages

    Rod Nelson, Chief Technology Officer chez AT&T Wireless, indique qu'il est plus important de donner les moyens aux créateurs plutôt que de définir un ensemble complet de services : "Mettez en place les bons standards et les bons outils standards, et les créateurs dans le monde entier s'en serviront"

    Ça vient de sortir...

    • Le cadre à photo de Ceiva à poser sur le bureau. Il contient 10 photos (format 640X480 en JPEG) qui s'enchainent et accède à plus de 1000 autres photos en ligne (Digital Picture Frame). Il est "plug n play" et se met en service dès son branchement sur le réseau téléphonique (ne nécessite ni PC ni accès Internet)
    • La machine à coudre connectée inventée par Singer et Nitendo. Elle permet de télécharger des modèles de patrons et d'accessoire.
    • Le réfrigérateur en ligne (on connait déjà) à été connecté à la balance de la salle de bain (au Japon). On retrouve les angoisses du scénario "jusqu'ici tout va bien" (dans la fabrique des possibles de la FING).

    Une suggestion d'usage de Vint Cerf, co-inventeur de l'Internet

    • La reconnaissance de la parole basée sur le net : n'importe quel média transportant la parole (téléphone, Internet..), peut envoyer des commandes à un processeur de reconnaissance de la parole puissant sur le net qui peut ensuite envoyer des ordres à n'importe quel objet connecté, chez soi ou n'importe où. L'augmentation des taux de reconnaissance de la parole suit la loi de Moore : Ils ont été mutlipliés par un rapport 250 depuis 1995 selon David Nagel président d'AT&T Labs.

Source : http://www.fing.fr/index.php?num=1914,4

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