IoT vraagt om slimme(re) netwerken

Tot dusver heeft 2015 veel progressie laten zien op het gebied van internet of things (IoT), bewijzen hiervan zijn er te over. Verschillende artikelen over zelfrijdende en/of coöperatieve auto’s die de media begin van het jaar overspoelden en de focus op wearables op CES zijn slechts enkele voorbeelden. Deze en andere initiatieven hebben een grote impact op de manier hoe netwerken en datacenters georganiseerd zijn. En hier moeten wij ons bewust van zijn.

De belofte van IoT is in essentie die van een slimmere wereld. Het is begonnen met de introductie van de ‘smart’ phone, zo’n dertig jaar geleden. Dat is overigens aanvechtbaar, aangezien de term ‘smart house’ al in 1984 geïntroduceerd werd door de American Association of Housebuilders. En herinneren we ons niet allemaal Chriet Titulaers’ Huis van de Toekomst, wat zijn deuren opende in Rosmalen 1989?

Uiteraard waren dit relatief geïsoleerde initiatieven en sinds die tijd hebben we grote stappen gemaakt. Zo begonnen we tien jaar geleden met rfid en inmiddels zijn we door de steeds kleinere formfactors qua computing-technologie in staat om vrijwel elk apparaat en levend wezen uit te rusten met zend- en rekenkracht. Dit vertaalt zich in ‘smart everything’, of we het nu hebben over machines, auto’s, gebouwen, steden en zelfs landen.

Accus

Er zijn verschillende voorbeelden die aangeven wat er vandaag de dag al wordt bereikt, wanneer we alles met elkaar in verbinding brengen. Een voorbeeld wat ik bijzonder interessant vind, staat momenteel in de steigers in Gdansk in Polen. Hier is het doel de informatie van autonome systemen voor het meten van luchtkwaliteit en verkeerslichten te combineren voor het verkrijgen van nieuwe inzichten. Deze data kan helpen bij het verminderen van congestie en het besparen van energie. Dit project heet Accus en geeft aan dat er veel kan worden behaald door het gebruik van bestaande infrastructuren en initiële investeringen beperkt blijven.

Hetzelfde zal gelden voor de it-infrastructuur voor het faciliteren van transport, verwerking en opslag van de data die er nodig is om de gewenste resultaten te behalen. Gezien de beschikbare breedbandcapaciteit (tot 100 gig ethernet) en de ‘software defined’ trend, is het mogelijk om de reeds beschikbare opslag- en verwerkingscapaciteit te gebruiken voor het rekenwerk om ‘city smartness’ te realiseren. Maar er is meer wat waarschijnlijk een grote impact heeft op hoe communicatie-infrastructuren die geschikt zijn voor IoT georganiseerd zijn.

Het heeft allemaal te maken met factoren zoals de kosten per bit, de tijd tot de informatie, de integriteit en veiligheid van de informatie en de herbruikbaarheid van de data. Deze componenten tonen aan dat IoT-data op verschillende plekken zal opgeslagen zal worden. Dit kan dichtbij of op afstand, wat samenhangt met het gewicht van de genoemde criteria. Een snelle reactie vraagt om data die dicht bij de plek is vanwaar de ‘dingen’ ook beheerd worden. Maar videobestanden van bewakingscamera’s kunnen zo goedkoop mogelijk binnen wettelijke grenzen worden opgeslagen, om zo enkel op verzoek te worden opgehaald.

Datacenter-tiering

De grote verscheidenheid aan IoT-data en de bekende en (nog) onbekende toepassingen ervan zal resulteren in een situatie die leidt tot datacenter-tiering. Het is zeer waarschijnlijk dat we een sterke toename van het aantal datacenters gaan zien, die verschillen in omvang en uiteindelijk een ‘master’ datacenter gaan voeden met de data. Het beheer van al deze middelen als één homogeen datacenter vormt de kern van een grote uitdaging. Een uitdaging die feitelijk alleen getackeld kan worden wanneer netwerkautomatisering wordt toegepast, die resources in realtime kan toewijzen en aanpassen op basis van parameters. Het is voor de snelheid van het proces cruciaal dat de wijzigingen met betrekking tot processing, storage en routing van de data plaatsvinden op softwareniveau. Bij een doorgaans handmatige hardwaregebaseerde benadering, loop je tegen langere ’provisioning’-tijden aan en wordt het lastig alle assets maximaal in te zetten. Het zou zelfs een hele klus worden om de dienst in eerste instantie uit te rollen. Softwarematig georchestreerde netwerkvirtualisatie en automation zullen hier een sleutelrol moeten vervullen.

Om te stellen dat IoT niet tot zijn recht komt zonder software-centrische benadering, is wellicht wat overdreven. Toch denk ik dat deze vlieger voor het grootste deel wel opgaat. Bepaalde zaken die alleen met software defined networking bereikt kunnen worden, zullen bijzonder nuttig blijken bij IoT. Service chaining, dynamic load management en bandwidth calendaring zijn hierbij zeker het vermelden waard:

1. Service chaining maakt het mogelijk om verschillende applicatiespecifieke verwerkingsprocedures met elkaar in lijn te brengen. Het stelt een operator in staat om bijvoorbeeld virtuele beveiligingsmaatregelen (vpn’s, firewalls en authenticatie) te provisioneren en tegelijkertijd de tolerantie voor de beleidsinstellingen zo in te stellen dat de met de gebruiker afgesproken prestaties gehaald worden.

2. Met dynamic load management kunnen operators geautomatiseerd veranderingen in de gebruikte bandbreedte monitoren en orchestreren op basis van de totale load van het network. Dit heeft grote voordelen voor met name wereldwijde aanbieders van IoT-diensten die zich voorbereiden op een exponentiele groei in apparaten en data

3. Dankzij bandwidth calendaring kan een operator inregelen wanneer en hoeveel verkeer een klant of een applicatie nodig heeft op een bepaalde tijd. Dit is van toepassing op veel IoT-services , omdat veel apparaten alleen periodiek data versturen volgens een van tevoren vastgestelde interval.

Slimmer netwerk

Concluderend kunnen we stellen dat we, voordat we de belofte van een slimmere wereld kunnen waarmaken, eerst een slimmer netwerk nodig hebben. Zullen we dat in de komende vijf jaar gaan realiseren? Ik denk van wel. Zal het gebaseerd zijn op software? Zeker weten!