Achtergrondartikel

Van oudsher is SURFnet de aanjager van netwerkontwikkelingen, vanuit de vraag van haar klanten: hoger onderwijs- en onderzoeksinstellingen. Mobiele devices spelen een steeds belangrijker rol in het hoger onderwijs en onderzoek. Voor het nieuwe werken en leren is een onbeperkte en hoogwaardige toegang tot het internet van groot belang. Door allianties aan te gaan, zoals met KPN, kan SURFnet haar rol als aanjager van innovatie blijven vervullen.

Consumerization
Het verschijnsel dat mensen altijd en overal op hun eigen devices willen werken, ook wel consumerization genoemd, zorgt voor de nodige hoofdbrekens bij kennisinstellingen. Zowel voor wat betreft de nieuwe mogelijkheden die worden geboden, als de (beheer)lasten. Studenten, medewerkers, en ook bezoekers nemen gemiddeld drie devices per persoon mee die continu online moeten zijn. Elk apparaat heeft een andere functie: op het ene kun je goed video kijken, op een ander aan documenten werken, met een derde telefoneren en je sociale contacten onderhouden. Feit is dat voor alle apparatenveel bandbreedte wordt gevraagd. De kennisinstellingen moeten daarom steeds meer draadloze, breedbandige verbindingen bieden, en rekening houden met de mobiliteit van de eindgebruikers. Wordt in week X veel samengewerkt op plek Y, in maand Z kan dit geheel anders zijn. De uitdaging waarvoor de netwerkbeheerder zich geplaatst bevindt zich niet alleen binnen de gebouwen van de instelling, maar ook daarbuiten. Tijdens het reizen tussen huis en campus, tussen gebouwen van de campus onderling, bij veldonderzoek en in het buitenland: als lid van de SURFnet doelgroep moet je zonder zorgen connectiviteit genieten. Immers, verbonden zijn met peers, naslagwerken, beeldmateriaal, databases en eigen documenten is essentieel voor onderzoek en innovatie.

Bottleneck
SURFnet vervult al bijna 25 jaar een leiderschapsrol op het gebied van netwerkinfrastructuur voor onderwijs en onderzoek in Nederland, met als doel de kwaliteit van onderwijs en onderzoek te verbeteren. Het wegnemen van beperkingen in bandbreedte en netwerktoegang zijn daarbij de belangrijke speerpunten. In het verleden bleek de bottleneck bij netwerken soms in de core van het netwerk te liggen en soms in de access-laag. Door het belichten van een eigen glasvezelnetwerk zijn er vrijwel geen problemen meer met de core en de invoering van eduroam maakt toegang tot het draadloze netwerk gemakkelijker, waarmee een bottleneck in de access-laag is weggenomen. Echter, door consumerization is de vraag naar mobiele bandbreedte toegenomen en daarmee gaat de mobiele access-laag opnieuw een bottleneck vormen. In de gebouwen raken Wi-Fi-netwerken overbelast en moet continu capaciteit worden uitgebreid en verplaatst. De kennisinstellingen werken hier met man en macht aan. Tekort aan gekwalificeerd personeel en de –door bezuinigingen– beperkte middelen voor het inhuren van kennis van buiten afhouden de voortgang echter beperkt. Buiten de gebouwen is er veelal weinig dekking van mobiele (3G/UMTS) netwerken beschikbaar en breedband toegang is zeker niet aanwezig. Telecom providers zetten bovendien barrières op om netwerkgebruik af te remmen, zeker in het buitenland. Gebruikers moeten continu bewust zijn van connectiviteit, uit angst voor een hoge (data)rekening aan het einde van de maand. Deze factoren leggen een enorme rem op innovatie voor onderwijs en onderzoek. Mobiliteit is geweldig, maar zet ons qua connectiviteit en betrouwbaarheid een grote stap terug in de tijd.

Innovatie aanjagen
De ontwikkelingen gaan voor SURFnet én niet snel genoeg én niet in de juiste richting. SURFnet heeft daarom besloten de huidige status quo te doorbreken die op het mobiele vlak is ontstaan en juist daar ontwikkelingen en innovatie verder aan te jagen. Dit kan zij niet alleen. Ten eerste heeft SURFnet niet de middelen, noch de ambitie om een eigen mobiel netwerk in Nederland of op de campussen uit te rollen. Er zijn voldoende mobiele telecomproviders in Nederland voor een goede marktwerking en het campusnetwerk van de instelling is en blijft onder eigen verantwoordelijkheid. Maar door nauw samen te werken met de onderwijs- en onderzoeksinstellingen en de krachten te bundelen, is het mogelijk samen met mobiele telecomproviders een slag te slaan. Zodat ook het mobiele netwerk barrièrevrije, breedband toegang tot internet geeft.

IPv6
Een andere bottleneck in de innovatie van het internet is het dreigende tekort aan IPv4 adressen. Daarom zal het internet de komende jaren een transitie ondergaan naar het nieuwe internetprotocol IPv6. SURFnet stimuleert al jaren het gebruik van IPv6 bij de kennisinstellingen en neemt deel aan de IPv6-taskforce, waarin ook veel (mobiele) telecomproviders zijn vertegenwoordigd. Net als de ontwikkeling van het mobiele netwerk is de invoering van IPv6 van belang om in de nabije toekomst innovatie en groei van het internet te waarborgen. Zonder IPv6 zijn nieuwe partijen op het internet onbereikbaar vanuit de huidige netwerken. Een gehele invoering van IPv6 in het netwerk is een intensieve en secure onderneming, en voorkomen moet worden dat een ICT afdeling gebruikers alleen een quick fix kan aanbieden. Dat komt de transparantie en betrouwbaarheid van het netwerk namelijk niet ten goede en dat is precies wat SURFnet wil voorkomen. Een onbetrouwbaar en troebel internet remt innovatie voor onderwijs en onderzoek.

Planmatig invoeren van IPv6
De invoering van IPv6 vergt een meerjaren planning. Het kleine aantal nog beschikbare IPv4-adressen biedt onvoldoende ruimte om de tijd te overbruggen totdat IPv6 gedegen en volgens planning in de netwerken is ingevoerd. Grofweg zijn er twee opties. Een snelle, maar minder gedegen invoering naar IPv6 of het gebruik van NAT-technologie om minder publieke IPv4-adressen te hoeven gebruiken. Beide opties zijn onwenselijk vanwege het gebrek aan transparantie van het netwerk, het niet-toekomst vast zijn, en de verwachte onevenredige toename in beheerlast van het netwerk. Zonder extra IPv4-adressen moet er uiteindelijk een keuze worden gemaakt uit twee slechte alternatieven.

SURFnet heeft in de begindagen van het internet, nog voor er regionale adres registries waren, een flink aantal IPv4-adressen gekregen. Hier maken de aangesloten kennisinstellingen gebruik van en er zijn nog ruim voldoende IPv4-adressen om de doelgroep de komende tijd te voorzien. SURFnet wil nu een deel van haar ongebruikte IPv4-adressen samen met KPN inzetten om een gedegen IPv6-invoering mogelijk te maken, die als voorbeeld kan dienen voor de gehele internetgemeenschap. Daarmee helpt SURFnet die gemeenschap, en daarmee ook die van onderwijs en onderzoek, vooruit.

Onderzoekssamenwerking SURFnet en KPN
In een gesprek tussen SURFnet en KPN eerder dit jaar bleek er tussen beide een aantal interessante raakvlakken te zijn op bovenstaande gebieden. Dat heeft geresulteerd in een onderzoekssamenwerking van SURFnet en KPN waarin beide partijen samen kennis en ervaring willen opdoen met de mogelijkheden van nieuwe, zogenaamde 4de generatie, mobiele netwerken en daarbij tevens gezamenlijk een extra stimulans willen geven aan de invoering van IPv6 in Nederland. Dit alles met het hogere doel om het nieuwe werken en leren te bevorderen in hoger onderwijs en onderzoek.

Integratie Wi-Fi en mobiel op basis van eduroam
De onderzoekssamenwerking tussen SURFnet en KPN wordt nog voor het einde van 2011 zichtbaar in een 4G/LTE pilot op een Nederlandse onderwijscampus. In deze pilot wordt de meerwaarde van een LTE-netwerk voor de onderzoek- en onderwijssector onderzocht. In de eerste plaats door een campus-breed dekkend LTE-netwerk uit te rollen op de 2.6 Ghz band. In de tweede plaats zal een zo naadloze mogelijke koppeling worden getest op basis van eduroam credentials tussen het campus Wi-Fi-netwerk met daarachter het SURFnet netwerk enerzijds en het mobiele netwerk anderzijds. Zodat de gebruiker veilig en vertrouwd, dat wil zeggen zonder verstoringen, vrijelijk in beide domeinen kan bewegen.
De pilot zal daarmee in Nederland de eerste 4G-test zijn in een grootschalige productieomgeving en wereldwijd de eerste waarin een zo naadloze mogelijke integratie tussen Wi-Fi en mobiel wordt nagestreefd. Voor SURFnet is het belangrijk dat de informatie die wordt vergaard ter beschikking komt aan de doelgroep en de internetgemeenschap. Maar minstens zo belangrijk is dat deze kennis wordt benut om de barrières voor draadloze toegang voor de doelgroep weg te nemen.

Tot slot
Door samenwerkingen met overheden, bedrijfsleven, partners, providers en kennisinstellingen aan te gaan, kan SURFnet de komende jaren sterk in blijven zetten om te innoveren en daarmee barrières op ICT-infrastructuur weg te nemen die kwaliteit van onderwijs en onderzoek en innovatie remmen. De voorgenomen onderzoekssamenwerking met KPN is hiervan een geslaagd voorbeeld en zal ongetwijfeld navolging krijgen. SURFnet blijft de markt uitdagen.