Le reti di accesso neutrali sono il tema del blog che ho aperto da più di un anno, ma non ne ho mai parlato in modo compiuto. Per ora ci ho girato attorno annotando spunti e idee, ed è per questo che ora posso permettermi di dire che questo post “introduce” l’argomento.

Il titolo è in inglese sia perchè suona meglio, sia perchè riprende quello della relazione che ho tenuto ad Aveiro il mese scorso al Next Generation Internet (NGI-09).

Allego il paper e le slides, dove trovate riferimenti bibliografici a supporto delle argomentazioni, mentre qui ne riassumo per punti il contenuto.

1. Il traffico IP cresce esponenzialmente, ma la banda larga ha una bassa penetrazione, il mercato degli accessi ristagna e non ci sono motivazioni economiche per colmare il digital divide.

2. La maggior parte delle reti di accesso sono ancora gestite come le prime reti telefoniche, con modelli ad integrazione verticale e tariffe piatte.

3. L’integrazione verticale ha numerosi limiti (alte barriere all’ingresso di nuovi operatori, disincentivo all’innovazione, rischi di violazioni del principio di neutralità, scarse possibilità di ottimizzazione statistica, …) e sembra inadeguato alla gestione imparziale di infrastrutture realizzate con sovvenzioni pubbliche.

4. Le tariffe piatte creano uno scollamento tra i prezzi esposti agli utenti e i costi sostenuti dagli operatori e costituiscono un disincentivo all’acquisto per chi non percepisce sufficiente utilità nell’accesso ad Internet.

5. Per superare questi limiti occorre separare la rete di accesso dai servizi (come suggerisce il modello TCP/IP e come avviene in internet) e creare i presupposti per la condivisione della stessa infrastruttura da parte di piu’ operatori concorrenti. Le misure correttive introdotte da numerosi governi hanno prodotto buoni effetti, ma non bastano a correggere l’asimmetria tra operatori incumbent e new entrant.

6. Soluzioni piu’ radicali sono basate sui concetti di operator neutrality (ON) e open access networks (OAN), in cui l’infrastruttura di accesso è gestita da un soggetto terzo ed ospita gli edge router di tutti gli operatori che vogliono utilizzarla per offrire accesso ad Internet o altri servizi. La rete di accesso condivisa è un intermediario trasparente. L’utente ha rapporti solo con il proprio operatore, che versa parte degli utili al gestore dell’infrastruttura di accesso. Dal punto di vista dell’utente non c’è sostanziale differenza rispetto ad un modello tradizionale, se non nella maggior concorrenza tra gli operatori.

7. Le neutral access networks (NAN) sono un particolare tipo di OAN, in cui l’infrastruttura di accesso smette di essere trasparente agli utenti e assume dignità di “rete” al fine di innescare meccanismi di esternalità positiva utili ad incrementare la penetrazione del mercato. L’accesso ad Internet è solo uno dei servizi a cui una NAN dà accesso. Altri servizi possono essere erogati all’interno della NAN indipendentemente da Internet: VoIP, IPTV, e-government, informazioni turistiche, videosorveglianza, … Gli utenti accedono alla NAN liberamente e senza autenticazione e vengono esposti a tutti i servizi disponibili, tra i quali la navigazione Internet attraverso gli edge router dei vari operatori. Le procedure di registrazione e autenticazione entrano gioco solo per accedere ad Internet o ai servizi con esigenze di tariffazione, personalizzazione, riservatezza o sicurezza.

8. Dal punto di vista dell’offerta commerciale le NAN creano il presupposto per attuare politiche di mercato orientate ai servizi (telefono, TV, social networking, applicazioni territoriali, navigazione Internet, …) la cui utilità possa essere percepita anche da chi non è sensibile alle tradizionali offerte di Internet tutto o niente. La differenziazione dei servizi va a beneficio della penetrazione del mercato, poichè tutti i servizi sono accomunati dalla stessa condizione abilitante: la connessione alla NAN. Qualunque sia il servizio per il quale un utente decide di collegarsi alla NAN, una volta che il collegamento è realizzato l’utente è esposto (senza ulteriori barriere) a tutti i servizi, compresa la navigazione Internet.

9. Dal punto di vista legale e amministrativo, l’apertura della rete di accesso ad utenti non autenticati scarica i gestori dei punti di accesso (detti access island) dalla responsabilità dell’identificazione degli utenti e della conservazione delle tracce di traffico, ma richiede l’assunzione di tale responsabilità da parte di chiunque eroghi servizi “attivi” all’interno della NAN. Per servizi attivi si intendono i servizi attraverso i quali un utente può compiere azioni verso terzi o commettere reati (e-mail, blog, navigazione Internet, …).

10. Dal punto di vista tecnico l’implementazione di NAN richiede l’adozione di soluzioni diverse da quelle comunemente utilizzate nelle reti di accesso wireless o cablate. Soluzioni prototipali sono in corso di sperimentazione nella rete aperta dell’Università di Urbino, denominata Urbino Wireless Campus (UWiC).

11. L’esternalità (positiva) è il fenomeno in base al quale l’azione compiuta da un soggetto ha effetti (positivi) su soggetti terzi non direttamente coinvolti nell’azione. Le NAN riproducono in parte, all’interno delle reti di accesso, i fenomeni di esternalità positiva che hanno caratterizzato lo sviluppo di Internet. L’ingresso di un nuovo utente nella NAN porta un beneficio per tutti poichè concorre a raggiungere la massa critica necessaria a motivare lo sviluppo e l’erogazione di servizi e a ripagare gli investimenti. L’ingresso di un nuovo service provider crea un beneficio per tutti poichè aumenta il valore della NAN e la sua capacità di penetrazione. L’estensione dell’infrastruttura crea un beneficio per tutti poichè aumenta la copertura e le opportunità di networking.

Riferimenti:

• Alessandro Bogliolo, “Introducing Neutral Access Networks“, in Proceedings of the Conf. on Next Generation Internet Networks (NGI-09), 2009. [paper] [slides]

Servono davvero reti di nuova generazione? La risposta non è ovvia e non è unanime, ma è interessante che a porsi la domanda sia stato Roch Guerin (professore di comunicazioni alla University of Pennsylvania e Fellow ACM e IEEE) nella relazione di apertura del convegno Next Generation Internet Networks (NGI-09, Aveiro, Portogallo), il cui titolo sembrerebbe sottointendere una risposta affermativa.

La relazione ha offerto spunti interessanti e vicini a quanto discusso a Urbino in giugno, e poichè la presentazione non è ancora stata pubblicata in web ne riassumo il contenuto, che parte da tre premesse apparentemente ovvie:

1. prima di introdurre una nuova tecnologia/rete occorre assicurarsi che serva e …
2. che venga adottata dagli utenti;
3. quando la nuova tecnologia/rete c’è occorre utilizzarla.

Espandendo il primo punto (necessità del cambiamento) Guerin ha analizzato i potenziali limiti di Internet:

• Best effort non è il supporto ideale per tutte le applicazioni… ma le molte ingegnose soluzioni che sono state sviluppate per garantire QoS non vengono quasi mai applicate;
• una rete globale a controllo distribuito pone problemi di sicurezza… ma gli attacchi crescono molto meno velocemente del traffico;
• il traffico cresce esponenzialmente… ma il fattore di crescita si riduce, la rete non è prossima alla saturazione e in ogni caso all’aumento del traffico in una rete dovrebbe corrispondere un aumento delle risorse disponibili per potenziarla;
• gli indirizzi (IPv4) sono limitati… ma la soluzione al problema (IPv6) è stata standardizzata da 15 anni e ancora non si è affermata.

Espandendo il secondo punto (successo di una nuova tecnologia nei confronti di una esistente) ha trattato il problema della migrazione prendendo proprio IPv6 come esempio:

• IPv6 affronta un problema effettivo, ma malgrado questo la sua penetrazione a 15 anni dalla standardizzazione è di circa lo 0.2% e la sua crescita è più lenta di quella delle reti IPv4;
• l’esternalità è un fattore determinante;
• un semplice modello dinamico mostra che il processo di adozione di una nuova tecnologia (o di una nuova rete) ha due attrattori (successo o fallimento) verso cui convergono tutte le traiettorie in base alle condizioni iniziali. I due bacini di attrazione sono contigui e pertanto a condizioni iniziali molto simili possono corrispondere esiti opposti, rendendo molto difficile una previsione attendibile;
• nessuna nuova tecnologia/rete potrà avere successo senza gateway verso Internet;
• la presenza di gateway è necessaria alla diffusione di nuove tecnologie, ma può anche favorire la permanenza di quelle dominanti.

Sull’ultimo punto (utilizzo delle reti) ha detto che:

• l’utilizzo delle reti merita almeno tanta attenzione quanto la loro costruzione;
• la disponibilità di contenuti/applicazioni è fondamentale per l’affermazione di nuove reti;
• sviluppando applicazioni caratterizzate da forte esternalità occorre adottare strategie di seeding (distribuzione sottocosto per creare massa critica) per evitare il problema dell’uovo e la gallina.