Mobiele data: 2G, 3G, 4G, wifi,... Verschillen in eigenschappen, toepassingen... Paul Dekkers Summerschool Mobiele apps, augustus 2012
Inhoud Wat doet SURFnet Ontwikkelingen mobiel in Nederland Mobiele netwerk standaarden Het netwerk als gegeven? Netwerk vanaf de app... - Verschillen in technieken, karakteristieken... - Verschillen in telefoons, tablets... Tips and tricks 2
Over SURFnet het network, en just some examples Lower layers Middleware End-users / Apps Communities Collaboration (Video)conferencing / MM Online video, e-learning Monitoring Mail-filtering Authentication (federated) Wireless: eduroam, 4G,... Computing (cloud, virt., stor.) NTP DNS and resolving Security IP network (IPv6!) Optical lightpaths 3
Wat doet SURFnet met mobiel Privileges zoeken op mobiele netwerken voor de doelgroep, niet operator-gebonden Onderzoek naar gebruik LTE (4G), complementair aan wifi (eduroam) Focus op data (maar voice is belangrijk voor velen) Bestaande sterke punten hergebruiken: - Netwerk voor het offloaden - Authenticatie infrastructuur - Vraagbundeling 4
LTE in Utrecht Science park
Ontwikkelingen mobiel: data honger Basic phone Smart phone 4.3 MB/month 150 MB/month = 1x = 35x Tablet 517 MB/month Laptop = 488x 2.1 GB/month = 120x Bron: Cisco VNI mobile 2012 6
Verhoudingen in Nederland (halfjaarlijks!) 7
Situatie in Nederland 16,5 miljoen mensen: 22 miljoen abonnees Nederlanders verbruiken ~ 6,5 MB data per device per dag 3 mobiele operators: KPN, Vodafone, T-mobile 4G / LTE: nu alleen 2,6 Ghz, door 5 bedrijven gekocht Nieuwe veilingen in oktober 2012: - 800 Mhz, 1800 Mhz, 2100 Mhz, 2600 Mhz 8
Verwachtingen van een gebruiker Moet gewoon werken: studenten en medewerkers als eindgebruikers Overal breedbandig: downloaden, maar ook snel uploaden (social stuff: foto s, filmpjes, lesmateriaal) Onderdeel van onderwijs (ook als het social stuff is! afspraken ed.) Betaalbaar al zitten gratis smartphones er niet meer in 9
Ontwikkeling van standaarden Hoe kies je een techniek, en met welk doel: vanuit operator, instelling, eindgebruiker...... dit wil je als gebruiker allemaal niet weten
WiFi ontwikkeling 802.11 protocol Frequency [Ghz] Max. bit rate [Mbit/s] Distance inside[m] Distance outside[m] Available in a 5 54 35 120 1999 b 2.4 11 40 140 1999 g 2.4 54 50 140 2003 n 2,4 & 5 300 70 250 2009 ac 5 1000 40 140 2013 ad 60 >5000 10-2013 af 50-700 Mhz 80? 200? 500? 2012 11
Netwerk-generaties (~ 10j) 12
Beschikbaarheid LTE, en de nachtmerrie 13
Complexiteit en interworking... illustratief complex ;-) 14
Complexiteit en implicaties 15
Vanuit een app Vertraging ook in mobiele browser of framework (beiden over Wi-Fi) 18 16
Focus op buiten Wi-Fi buiten schaalt slecht, bereik slecht, oorspronkelijk zelfs verboden LTE buiten meer latency, variatie in snelheid maar gemiddeld goed, binnen zakt het snel in door frequentie
Verwachtingen en realiteit Verwachtingen van een gebruiker zijn hoog maar: Netwerk is heel divers in karakteristieken Mobieltjes zijn divers Apps zijn vaak niet bewust (gemaakt) voor access-techniek Servers zijn vaak niet bewust van de access-techniek Soms beter een trage 18
Netwerk-communicatie manieren Low level sockets in Native apps: java of objective C - Als performance, timing, jitter/latency heel belangrijk is HTTP clients - Android: HttpClient libraries, DefaultHttpClient, AndroidHttpClient - ios: NSURLConnection, NSURLRequest voor HTTP Browser gebruiken: HTML5, javascript Cloud synchronisatie (bijv. ook files op icloud tussen devices, en Google Cloud Messaging for Android,...) 19
Netwerk, locatie, latency... Je kunt nog zo n snel netwerk hebben, als de gebruiker aan de andere kant van de wereld zit (én een mobiel netwerk)... onvoorspelbaar! Soms heb je meer aan een stabiel sloom netwerk, dan snel haperend netwerk. (Welke bus of trein moet ik NU?) Maar geen keus. 20
Tips and tricks Radio-netwerken zijn onbetrouwbaar: - roamen: adressen kunnen veranderen - connectiviteit kan wegvallen, packetloss - check de beschikbaarheid van het data-verkeer Radio-netwerken met verschillende karakteristieken: - techniek kan veranderen bij roamen: dus latency/jitter - locatie van gebruiker heeft invloed: terugvallen op 2G bijv. - weinig van te zien vanuit de app Gedrag TCP sockets verschilt tussen ios en Android: - ios laat de sockets open, 3G en Wi-Fi tegelijk in gebruik - in Android moet app socket opnieuw openen: 3G (vaak) uit als Wi-Fi 21
Tips and tricks Voorkeuren van eindgebruiker: stick to the SDK! (Die let daarop) Nieuwe mogelijkheden OS (zoals bij slechte wifi overschakelen naar mobiel) Er is veel overhead voor draadloos: - Niet te kleine packets versturen (1 802.11g AP kan bijv. maar 30x8Kbit (VOIP, G729) aan). - Memory is de bottleneck: data processen ook al is nog niet alles binnen 22
Conclusie Apps en services zijn vaak netwerk unaware... Toestellen zijn divers, en hebben verschillend gedrag Roaming tussen technologieen een uitdaging Behoefte aan goede apps, user-experience is belangrijk Veel mogelijkheden met nieuwe technieken, overal breedband steeds realistischer en veel mogelijkheden voor onderwijs en onderzoek! 23
Vragen? Paul Dekkers. paul.dekkers[at]surfnet.nl