Säker, säker och snabb: det är internet till 2020. På ett decennium kommer webben att vara en helt annan plats.

Det kommer inte att finnas något brott, ingen skadlig kod och inga falska webbsidor. Latency kommer inte att vara ett problem. HD-video kommer att vara slät, och buffring kommer att vara ett avlägset, mardrömmigt minne. Och det är inte allt.

Internet kommer att ha ökat dramatiskt, vilket gör plats för en ny generation av anslutna enheter: bilar, telefoner, TV-apparater, allting. Superhasta hastigheter är regeln, inte undantaget.

Att låna en fras, det fungerar bara. Det är åtminstone det vi hoppas att webben kommer att bli.

För att få det att hända, behöver ingenjörer bara ompröva hur internet fungerar och förändrar ganska mycket allt. Vad kan vara enklare?

Några stora förändringar pågår redan. Explosionen av internetaktiverade enheter innebär att vi löper ut av IP-adresser ännu snabbare än väntat: RIPE NCC: s verkställande direktör Axel Pawlik noterade i januari att poolen av otilldelade IPv4-adresser skulle löpa ut så tidigt som 2011. Men flytten till IPv6, som kan hantera runt "biljoner biljoner biljoner" - 3.4x1038 om du känner dig pedantisk - är till stor del en mjukvara, inte maskinvara, problem.

"I de flesta fall är det väldigt enkelt att omprogrammera programvaran för anslutning på ett chip för att säkerställa att en enhet är kompatibel med IPv6, säger Pawlik. Men sakerna går inte så enkelt som du skulle tro.

"Trots enkelheten att säkerställa kompatibilitet har utbredd IPv6-upptagning hittills varit långsam, och många av de mest kända digitala enheterna som finns tillgängliga idag, inklusive iPhone, stöder ännu inte nästa generation av IP-adressering," varnar Pawlik.

Den bristande hastigheten försvinner snabbt, med stora namn som Google implementerar IPv6-stöd, routerföretag som omfattar det nya systemet och nya operativsystem - inklusive Windows och OS X - stöder det.

Om vi ​​försenar IPv6 försenat, kommer Internet inte att halka - befintliga IP-adresser kommer att fortsätta att fungera - men som Europeiska kommissionen rapporterar "kommer tillväxten och kapaciteten för innovation i IP-baserade nätverk att hindras" . EU driver IPv6 hårt, och det förväntar sig att europeiska Internetleverantörer och "de över 100 europeiska webbplatserna" ska bli IPv6-aktiverade i år.

INTE PÅ TV ?: Titta på IPv4-adresser raderas i realtid med orkanen Electric iPhone app

Som en lycklig biprodukt av IPv6 kommer en omfattande adoption att göra Internet säkrare också. IPsec-säkerhetsprotokollet är en obligatorisk del av IPv6, vilket innebär att all IPv6-kommunikation kan krypteras och autentiseras.

Ruttmästare

Vi använder internet på sätt som dess skapare inte kunde ha föreställt sig, från uppkomsten av video till det stora antalet anslutna enheter. Vi ständigt driver internetens kapacitet, stabilitet och säkerhet, och oundvikligen börjar sprickor att visa.

Aaron Falk är ordförande för Internet Research Task Force (IRTF) och Engineering Lead med Global Environment for Network Innovations (GENI). "Det finns många områden där den nuvarande arkitekturen strävar efter att tillgodose användarnas behov", säger han.

"I synnerhet var områdena rörlighet, säkerhet och nätverkshantering inte väl adresserade i den ursprungliga arkitekturen, vilket ledde till mekanismerna. Det största oroet är inte så mycket att dagens trafik utmanas, men att ad hoc-maskiner är in i nätverket kommer att hämma framtida innovationer. Jag oroar mig för morgondagens applikationer mer än dagens. "

IRTF är en teknologisk problemskytt för internetarkitektur, som Falk förklarar: "IRTF är värd för forskningsgrupper som arbetar i områden som gränsar till IETF (Internet Engineering Task Force). Det kan vara pre-standardtekniker, hårda problem som kommer från IETF eller operativsamhällen, teknik där internet kan vara en av många möjliga kommunikationsstrategier eller arkitektoniska problem. "

Han fortsätter: "Ibland bistår forskargrupper med IETF-arbetsgrupper genom att förse forskarkunskap eller annan" förbakning "-teknologi så att de är redo för standardisering. Forskningsgruppen för mobilitetsoptimering har exempelvis arbetat med IP-mobilitetslösningar som matar in i MIPSHOP (Mobility for IP: Performance, Signal- och Handoff Optimization) arbetsgrupp för standardisering. Ett annat exempel är IRTF Research Group on Internet Congestion Control (ICCRG) som utvärderar nya förslag till överbelastningskontroll som uppstår i IETF. "

Jag drömmer om GENI

Ett av problemen med den nuvarande webben är att det är för stort och för viktigt att mucka runt med. Det är där GENI kommer in. Den globala miljön för nätverksinnovationer finansieras av den amerikanska National Science Foundation och beskrivs bäst som en (allvarlig) lekplats där nya idéer kan testas ut.

"GENI kommer att stödja två stora typer av experiment", säger organisationen. "Kontrollerade och repeterbara experiment som i stor utsträckning kommer att bidra till att förbättra vår vetenskapliga förståelse av komplexa storskaliga nätverk och" i naturen "försök med experimentella tjänster som rider upp eller ansluts till dagens internet och involverar ett stort antal mänskliga deltagare.

"Vi är väl på gång på andra året av GENI-prototyper, GENI Spiral 2, säger Falk. "En av våra mer spännande aktiviteter är det vi kallar" meso-scale deployments "av virtualisable, programmerbara routrar, switchar och WiMax basstationer på 14 campus och två nationella forskningsnätverk.

"Utvecklingar som dessa är speciellt spännande eftersom de tillåter experimentala applikationer och tjänster byggda på GENI för att direkt nå riktiga användare på universitets campus. Således kommer forskare att kunna bygga nya tjänster - kanske oförenliga med det nuvarande internetet - och testa dem på -scale med riktiga slutanvändare. "

Ett problem är routing tabeller, som nätets ryggradsledare använder för att styra onlinetrafik. BGP-gränssnittet (gränsgatewayprotokollet) har ökat enormt, fördubblats i storlek mellan 2003 och 2009 och det finns oro om att om tillväxtnivån fortsätter kommer routerns hårdvara inte att klara.

UPP OCH UPP: BGP-rutningstabellen fördubblades i storlek mellan 2003 och 2009, och det blir fortfarande större

IRTF: s Routing Research Group (RRG) undersöker alternativ, och dess mål är att producera solida rekommendationer som IETF kan implementera.

Ett annat relaterat program är Rochester Institute of Technology's Floating Cloud-initiativ, som hoppas kunna lösa problemet med routing av tabelltillväxt genom att flytta routingborden från inuti routrar till nätverksmoln. Initial testning ägde rum på ett dussin Linux lådor, och nästa steg är att prova på GENI.

GENI är inte det enda initiativet som NSF hjälper till att finansiera. Programmet Future Internet Architectures (FIA) erbjuder 30 miljoner dollar för att finansiera projekt som kommer att omvandla nätet. Som NSF lägger fram: "Förslagen bör inte fokusera på att göra det befintliga Internet bättre genom stegvisa förändringar, utan snarare bör man fokusera på att utforma omfattande arkitekturer som kan möta utmaningarna och möjligheterna under det 21: a århundradet."

FIA är en fortsättning på FIND, NSF: s framtida Internet Design-projekt. Hitta frågade forskare att omorganisera internet från början och FIA kommer att begränsa cirka 50 hitta projekt till två, tre eller fyra seriösa deltagare.