1 Hálózati technológiák és alkalmazások Vida Rolland

Hálózati technológiák és alkalmazások Versenyhelyzetes feltöltés A modem megméri milyen távol van a fejállomás  Távolságbecslés (ranging) – mint a ping  Szükség van rá az időzítések miatt A feltöltési csatornát az időben miniszeletekre osztják (minislot)  Minden felfele haladó csomag egy vagy több minislot-ban A minislot-ok hossza hálózatonként más és más Tipikusan 8 byte felhasználói adat egy minislot-ban

Hálózati technológiák és alkalmazások Versenyhelyzetes feltöltés A fejállomás rendszeresen bejelenti mikor új minislot-csoport kezdődik  A kábelen való terjedés miatt nem egyszerre hallják meg a modemek Mindenki ki tudja számítani mikor volt az első minislot kezdete  Minden modemhez hozzárendelve egy speciális minislot melyben feltöltési sávszélességet igényelhet Több modem ugyanazon a minislot-on Ha a modem csomagot akar küldeni, szükséges számú minislot-ot igényel  Ha a fejállomás elfogadja, a nyugtában megmondja mely minislot-okat jelölte ki Ha további csomagokat akar küldeni, a fejlécben új minislot-okat kérhet  Ha az igényléskor ütközés, nincs nyugta Vár egy véletlen ideig és újra próbálkozik Minden egymás utáni kudarc után a max. idő duplázódik

Hálózati technológiák és alkalmazások Versenymentes letöltés Letöltésnél csak egy küldő, a fejállomás  Nincs versenyhelyzet, nincs szükség minislot-okra  Nagyméretű forgalom lefelé Nagyobb, 204 byte-os rögzített csomagméret  Ebben Reed-Solomon hibajavító kód  184 byte a felhasználói adatoknak

Hálózati technológiák és alkalmazások Le- és feltöltés a kábelen

Hálózati technológiák és alkalmazások DOCSIS DOCSIS 1.0 (1997)  Nagysebességű internetelérés  RF Return Kétirányú kommunikáció biztosítása  Telco Return Dial-up kapcsolat az upstream forgalomra Nem kell módosítani az infrastruktúrát, egyirányú kommunikáció a kábelen  A modemárak 300$-ról (1998) <30$-ra estek DOCSIS 1.1 (1999)  VoIP, gaming, streaming  Kompatibilis a DOCSIS 1.0-val  QoS, CM authentikáció  Ma ez van elterjedve

Hálózati technológiák és alkalmazások DOCSIS A DOCSIS 1.0-ban minden szolgáltatás „best effort” alapon versenyez a feltöltési sávszélért A DOCSIS 1.1-ben minden szolgáltatáshoz QoS garanciákat lehet rendelni DOCSIS 1.0DOCSIS 1.1

Hálózati technológiák és alkalmazások DOCSIS DOCSIS 2.0 (2002)  Kapacitás szimetrikus szolgáltatásokhoz Nagyobb upstream kapacitás mint a DOCSIS 1.0-ban (x6) és a DOCSIS 1.1-ben (x3) QPSK helyett 32-QAM, 64-QAM vagy 128-QAM az upstream részen is TDMA helyett TDMA és S-CDMA a MAC rétegben  Már elérhető technológia DOCSIS 3.0 (2006)  160 Mbps downstream, 120 Mbps upstream  Channel bonding Több csatornát párhuzamosan használhat egy felhasználó

Hálózati technológiák és alkalmazások Biztonságos kommunikáció A kábel egy osztott közeg  Bárki elolvashatja a mellette elhaladó forgalmat Hogy a szomszédot ne hallgathasd le, a forgalom kódolva mindkét irányban  Meg kell egyezni a modem és a fej között egy közös titkosítási kulcsban Két „idegen” között, egy osztott, lehallgatható közegen  Diffie-Hellman algoritmus Aliz és Bob megegyezik két nagy prímszámban: n és g  Bizonyos feltételeket teljesíteniük kell  Nyílvánosak, mondjuk Bob választ és elküldi nyíltan Aliznak Aliz kisorsol egy nagy (512 bites) számot: x Bob kisorsol egy hasonlót: y Aliz elkezdi a kulcscserét: elküldi Bobnak az (n, g, g x mod n) hármast Bob visszaküldi a g y mod n értéket Mindketten kiszámolják a közös kulcsot:  (g x mod n) y = (g xy mod n) = (g yx mod n) = (g y mod n) x Cecil ismeri g-t és n-t, de nem tudja visszafejteni x-et és y-t  Túl sok időt venne igénybe, még egy szuperszámítógéppel is

Hálózati technológiák és alkalmazások MITM támadás A Diffie-Hellman algoritmus nem véd a MITM támadás ellen  Man-In-the-Middle  Honnan tudom hogy Alíz tényleg Alíz-e? Cecil kisorsol egy saját számot: z Elfogja Aliz (n, g, g x mod n) hármasát és saját (n, g, g z mod n) hármasát küldi tovább Bobnak Elfogja Bob g y mod n válaszát és a saját g z mod n választát küldi tovább Aliznak Megegyezik Alizzal a (g xz mod n) és Bobbal a (g yz mod n) közös kulcsban Aliz és Bob azt hiszik egymással beszélnek, pedig Cecil közöttük van Szükséges valamilyen authentikációs megoldás  Digitális aláírás Publikus/privát kulcspár  Aliz ismeri Bob publikus kulcsát Biztos hogy ez tényleg Bob publikus kulcsa? Certificate authority – trusted third party (megbízható harmadik fél)  Bob egy digitális aláírást csatol a csomagjához, a privát kulcsot használva  Aliz ellenőrizni tudja Bob publikus kulcsával hogy a csomag tényleg Bobtól származik  Jelszó, hangfelismerés, biometrikus ellenőrzés

Hálózati technológiák és alkalmazások Szélessávú előfizetők

Hálózati technológiák és alkalmazások DSL vs. más technológiák A DSL a legelterjettebb szélessávú technológia  Megelőzi a kábel modemet, FTTH-t és más technológiákat  Itt a DSL megnevezés az összes létező DSL változatot magába foglalja

Hálózati technológiák és alkalmazások Új szélessávú előfizetők OECD - Organisation for Economic Co-operation and Development  Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezet  30 ország: Ausztria, Belgium, Csehország, Dánia, Finnország, Franciaország, Németország, Görögország, Magyarország, Izland, Írország, Olaszország, Luxemburg, Hollandia, Norvégia, Lengyelország, Portugália, Szlovákia, Spanyolország, Svédország, Svájc, Törökország, Egyesült Királyság, Kanada, USA, Mexikó, Japán, Dél Korea, Ausztrália, Új Zéland

Hálózati technológiák és alkalmazások főre jutó előfizetések

Hálózati technológiák és alkalmazások főre jutó szélessávú hozzáférés(Q3-2005)

Hálózati technológiák és alkalmazások Növekedés ben

Hálózati technológiák és alkalmazások Növekedés az utóbbi 6 évben

Hálózati technológiák és alkalmazások Országonkénti eloszlás

Hálózati technológiák és alkalmazások DSL letöltési sebességek  Mbps, 2006 május

Hálózati technológiák és alkalmazások DSL feltöltési sebességek  Mbps, 2006 május

Hálózati technológiák és alkalmazások DSL lefedettség Egy adott ország területének hány százalékán érhető el DSL szolgáltatás?  A vezetékes telefonvonalak hány százaléka képes DSL szolgáltatásra Ha túl messze a központ, a telefon OK de a DSL nem  Villágviszonylatban elég nagy lefedettség, de (sok helyen) messze még a 100% Két fontos korlátozó tényező  Távolság Nagyon gyéren lakott területeken, elszigetelt helyeken vagy nem gazdaságos, vagy nem megoldható technikailag  Nagy sávszélességet igénylő alkalmazások A nagysebességű hagyományos internetezés (web, ) továbbra is fontos Egyre jobban elterjednek a nagy sebességet igénylő alkalmazások (video, triple play) Ezeknek a támogatása nagysebességű DSL technológiákkal fontosabb lehet mint a hagyományos „lassú” DSL megoldások terjesztése

Hálózati technológiák és alkalmazások Szélessáv vs. népsűrűség

Hálózati technológiák és alkalmazások DSL lefedettség vs. népsűrűség

Hálózati technológiák és alkalmazások A keskenysáv fokozatosan visszaszorul

Hálózati technológiák és alkalmazások IKT eszözzel rendelkező háztartások aránya Magyarországon (KSH – 2007)

Hálózati technológiák és alkalmazások DSL Magyarországon Magyarországon 2002-ben ADSL, illetve kábel modemes szélessávú előfizető  100 főre lebontva 0.6 %-os elterjedés  37. hely a világban 2003 decemberében a Matáv bejelentette a 100 ezredik ADSL előfizetőt  több mint 200%-os évi növekedés  2004 decemberében előfizető  2005 áprilisában előfizető  2006 szeptemberében ~ előfizető  2007 január – 1 millió előfizető (?)

Hálózati technológiák és alkalmazások Internetelérés eloszlása Magyarországon ( KSH)

Hálózati technológiák és alkalmazások Mennyibe kerül? A szélessáv egyelőre „luxuscikk”  A viszonylag magas ár korlátozza az elterjedést is A magas ár legfontosabb oka a piaci verseny viszonylagos hiánya a szolgáltatók között (a) (b) (c) A vezetékes telefonvonalak (a), mobil előfizetések (b) és a DSL előfizetések (c) a Bruttó Nemzeti Jövedelem (Gross National Income - GNI) függvényében (2002 vége)  Az országok 4 csoportba osztva Alacsony GNI (745 USD alatt) – Kamerun, Nepál, Ukrajna Alsó közepes GNI (746 – 2975 USD) – Kína, Románia, Oroszország Felső közepes GNI (2976 – 9205 USD) – Magyarország, Argentína, Mexikó Magas GNI (9206 USD felett) – USA, Ausztria, Dél Korea  DSL majdnem kizárólag csak a „gazdag” országokban Az alsó közepes kategória 3.8%-a megtévesztő, ez majdnem mind kínai (2.2 millió)

Hálózati technológiák és alkalmazások A szélessáv luxuscikk..., de terjed

Hálózati technológiák és alkalmazások Mennyibe kerül? A magyarországi DSL szolgáltatás még költséges európai és világviszonylatban  Magyarország világviszonylatban a 35., Európában pedig a 23.  egy magyarországi ADSL felhasználó a jövedelmének közel tízszer nagyobb hányadát költi az előfizetésre, mint egy hasonló német vagy egy osztrák felhasználó Az adatok 2003 júliusára vonatkoznak. 100 kbit/s szélessávú hozzáférés ára, az átlagos havi jövedelem százalékaként

Hálózati technológiák és alkalmazások Mbit/s ára (2007)

Hálózati technológiák és alkalmazások Gyorsan csökkenő árak A szélessáv ára csökken a leggyorsabban

Hálózati technológiák és alkalmazások Kinél van szélessáv Magyarországon?

Hálózati technológiák és alkalmazások Nemzetközi szabályozás A világ számos országában a kormány beavatkozott a piaci viszonyokba, az elérhető árú szélessáv elterjesztése érdekében  Közvetlen részvétel a hálózatok kiépítésében és üzemeltetésében  Szabályozások egy egészséges konkurenciára épülő szélessávú szolgáltatáspiac megteremtésére Megszüntetni a monopolhelyzetben levő („incumbent”) szolgáltatók privilégiumait (pl. Matáv)

Hálózati technológiák és alkalmazások Nemzetközi szabályozás Egy új szolgáltató betörése egy tradicionálisan monopol- helyzetben lévő szolgáltató által dominált piacra nehéz  Korlátozott méretű piac  Viszonylag lassan megtérülő, nagyméretű befektetések A versenyhelyzet kialakításához meg kell könnyíteni ezt  A hosszú engedélyezési procedúrák egyszerüsitése  A külföldi befektetőkkel szembeni korlátozások feloldása  Adózási kedvezmények  Az új infrastruktúra kiépítését vállaló szolgáltatók támogatása kedvező megoldás a hosszútávú piaci versenyhelyzet kialakulására  Szabad hozzáférés biztosítása a hálózathoz

Hálózati technológiák és alkalmazások Local Loop Unboundling - LLU Az infrastruktúrával rendelkező szolgáltatókat kényszerítik, hogy biztosítsák más potenciális szolgáltatók részére a szabad hozzáférést a saját hálózatukhoz  legfőképpen a helyi előfizetői hurokhoz való hozzáférés  korrekt, non-diszkriminatív alapon és elérhető áron Többféle megoldás  a helyi hurok teljes átengedése a konkurrens szolgáltató teljes mértékben rendelkezik a vezetékkel, úgy a hangátvitelt mint az adatátvitelt tekintve  a helyi hurok megosztása a konkurrens szolgáltató vagy a helyi hurok hangátvitelt biztosító részével, vagy az adatátvitelt biztosító résszel rendelkezik  bitfolyam alapú hozzáférés az incumbent szolgáltató kiépít egy nagysebességű átvitelt biztosító vonalat a felhasználóhoz, és biztosítja a konkurrens szolgáltatók hozzáféréset ehhez a vonalhoz A vonal technikai karbantartása és a szolgáltatás üzemeltetése továbbra is az „incumbent” szolgáltató hatáskörébe tartozik

Hálózati technológiák és alkalmazások Local Loop Unboundling - LLU 2002-ig a világ 58 országában alkalmazták, változó sikerrel  Japánban NTT West és NTT East az incumbent operátor 97-ben bevezették az LLU-t, kevés sikerrel  Eredmény: 2000 végén még csak ADSL vonal 2000-ben megszigorítottak a szabályokat  Csökkentek az LLU-ra kiszabható árak  Csökkent az időrés melyen belül az „incumbent” szolgáltató köteles volt a hozzáférést lehetővé tenni  Eredmény: 2003 elején 6.5 millió ADSL vonal Az ADSL piac 70%-a a konkurrens cégeknél  Az EU-ban nem volt ilyen sikeres 80% továbbra is az incumbent szolgáltatóknál

Hálózati technológiák és alkalmazások Közös tulajdonú szolgáltatások A versenyhelyzet szabályozása nehéz ha ugyanannak a szolgáltatónak van egy DSL és egy kábel TV szolgáltatást biztosító infrastruktúrája  csak az egyik szolgáltatást üzemelteti elkerüli az esetleges versenyhelyzetet a szolgáltatások között negatív hatás az árakra, és a szolgáltatások elterjedésére Rossz példát mutattak a Skandináv országok  Sok vezetékes, mobil és kábel TV előfizető, de kevés broadband  Svédországban a Telia-nak van a legnagyobb vezetékes telefonhálózata, de a legnagyobb kábel TV szolgáltató is Eredmény: Svédországban a Telia kábel előfizetők csak 3.5%-a kapott internetet is a kábelen (2002)  Dániában a Telia egy konkurrens kábel TV és kábel modem szolgáltató Verseny az incumbent TDC-vel Eredmény: Dániában a Telia kábel előfizetők 32%-a kapott internetet is a kábelen (2002)

Hálózati technológiák és alkalmazások Közös tulajdonú szolgáltatások Új EU szabályozások  Külön könyvelésre, majd jogi különválásra kényszerítették a kábel és telco részlegeket  Deutsche Telekom beszüntette a kábel TV szolgáltatását  Magyar kiskapu: 1999-ben a Matáv eladta a MatávKábelTV kft. szavazati jogainak 75%-át a Hungária Biztosítónak Gyakorlatilag továbbra is a Matáv üzemeltette a szolgáltatást