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SILVER 7

April 2006

Inhalt der Ausgabe


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Das Gesetz der Netzwerke

ALS ROBERT METCALFE IN DEN SIEBZIGER JAHREN MIT DER KONSTRUKTION DES ETHERNETSTANDARDS BEGANN, DACHTE DIE WELT NOCH NICHT IN BITS UND BYTES. DIE GROSSEN NETZWERKE FAND MAN ZU DIESER ZEIT VOR ALLEM IM BEREICH TELEFONIE, WOBEI AUCH DIESES WELTWEITE KOMMUNIKATIONS-NETZ NOCH ZIEMLICH LÜCKENHAFT WAR.
Text: David Lindner

 

Mit seiner Ingenieurstätigkeit bei Xerox – damals stark in Forschung und Entwicklung tätig – legte der promovierte Doktor der Mathematik (1973) den Grundstein für die heute bekannten Netzwerke: Wer hat noch nie etwas über das Ethernet gehört, oder sich gar schon einmal nach einem Ethernet-Kabel erkundigt? Heute ist Ethernet die Technologie, mit der man im lokalen Netzwerk Rechner physisch verbindet. Ethernet ist daher Grundlage für die eingesetzten Protokolle, wie etwa TCP/IP – das Internet-Protokoll, in das wieder weitere Anwendungen, angefangen von reiner Mailübertragung bis zur Telefonie verpackt und verschickt werden kann. Dass dabei die Idee, die Erfindung selbst, über 30 Jahre alt ist, verwundert auf den ersten Blick. 1979 gründete Metcalfe 3Com, einen Netzwerkausrüster, der auch heute noch erfolgreich tätig ist. Die für uns relevante These von Metcalfe, das so genannte „Metcalfe’s Law“, folgte aber erst nach seinem Rückzug von 3Com im Jahr 1990 detailliert, als er zahlreiche Artikel und Texte verfasste. Metcalfe stellte dabei fest: Der Nutzen eines Einzelnen entspricht etwa dem Quadrat der Anzahl der Teilnehmer in einem Netzwerk. Wow, das klingt kompliziert. Aber keine Panik, leicht erklärt: Nehmen wir als Beispiel ein Telefon-Netzwerk von sagen wir 100 Teilnehmern. Jeder dieser Teilnehmer kann einen anderen Teilnehmer anrufen. Was er aber nicht machen wird, ist sich selbst anzurufen. Das bedeutet also, dass von jedem dieser Telefone theoretisch zu jedem anderen eine Verbindung aufgebaut werden kann, außer zum eigenen – klar, da ist ja besetzt, wenn man telefoniert. Wenn wir jetzt in den Wert n noch 100 einfügen, können wir die Formel leicht durchrechnen: 4950 Verbindungsmöglichkeiten stehen dem Netzwerk zur Verfügung. Als Metcalfe diese Formel verfasste, dachte er primär an das Ethernet. Trotzdem ist dieses Gesetz auf alle Netzwerke anwendbar. Dass es nicht nur bei technischen Netzwerken Halt macht, wundert aber nicht: Faxmaschinen waren früher ein schönes Beispiel für eine Anwendung auf einem bestehenden Netzwerk – trotzdem noch technisch, wie schaut es aber mit Kommunikationsnetzwerken wie etwas OpenBC, Orkut aus? Auch hier ist Metcalfe’s Law andwendbar.

 

METCALFE UND VOICE OVER IP

Ob dieses Gesetz auch bei Voice over IP (VoIP) Anwendung findet, möchte ich hier kurz ausführen. Zuerst einmal betrachten wir VoIP als ein eigenständiges Netzwerk. Aber nicht nur das, wir gehen sogar so weit, dass wir das einzelne VoIPProtokoll als eigenes Netzwerk betrachten, nämlich SIP (Session Initiation Protocol). Wir haben nun eine Gesamtheit an SIP-Usern weltweit, nur noch keine Vernetzung dazwischen. Hier hilft uns ENUM (Verzeichnis von Telefonie-Adressen) oder auch andere Verzeichnisse, die SIP-Adressen speichern. Ich behaupte, dass man sich erst in einem Netzwerk befindet, sobald man auch auffindbar ist. Rein das Aufstellen eines SIP-Telefons ist nicht genug. Das Telefonieren zwischen SIP-Telefonen ist heute normalerweise kostenlos. Also ein deutlicher Nutzen für den Anwender. Je mehr Teilnehmer das Netzwerk aufweist, desto größer ist der Nutzen des Einzelnen, hat er ja die Möglichkeit, mit vielen Gesprächspartnern kostenlos zu sprechen. Was ist aber der Unterschied zum normalen Telefonnetz? Denken wir in Netzwerken, stellen wir fest, dass es keinen gibt. Auch wenn wir die Idee mit einem anderen Netzwerk vergleichen – dem Finanznetzwerk, Zahlungsverkehr, Girokonto –, steigt der Nutzen der Einzelnen, je mehr Teilnehmer in diesem Netzwerk mitmachen (man wird sich wohl kaum selbst auf sein Konto Geld überweisen). Daher können wir hier festhalten: Metcalfe’s Law kann auch auf VoIP individuell angewendet werden, wobei hier das Netzwerk eigentlich ENUM heißt.

 

DIE GEGENTHEORIEN

Im Jahr 2005 publizierten Andrew Odlyzko und Benjamin Tilly eine Arbeit, in der sie zum Schluss kamen, dass Metcalfe zwar mit der Berechnung grundlegend Recht hat, doch niemand in einem Netzwerk mit allen anderen Teilnehmern eine Verbindung aufbaut. Reed’s Law geht noch mehr auf das Nutzen für Teilnehmer ein: Schließt man an das Netzwerk hinter einem Anschluss mehrere potenzielle Telefonpartner an – wie etwa ans Telefonnetz eine Familie oder Unternehmen –, sollte man auch diese Personen in die Berechnung mit einfließen lassen. Der volkswirtschaftliche Nutzen eines Netzwerks – mit Metcalfe’s, OdlyzkoS/Tillys oder Reeds Berechnung – ist allerdings nicht abzustreiten. Mehrere Teilnehmer bedeuten nämlich auch höhere Akzeptanz, höhere Akzeptanz bedeutet höhere Anschaltraten. Und das wiederum führt zu mehr Entwicklung und Forschung und zur Etablierung eines Standards. Wenn Robert Schischka, Geschäftsführer der enum.at, der österreichischen Verwaltungsstelle für das ENUM-Netzwerk (ein Telefonverzeichnis für Internet-Telefone), von einer kritischen Masse spricht, die ENUM zum Fliegen bringt, spricht er unbewusst auch von Metcalfe’s Law. Und dass er heute mit einigen tausend Eintragungen noch nicht an der kritischen Masse kratzt, ist ihm auch bewusst. Der Nutzen der Teilnehmer jedoch steigt mit jedem Eintrag exponential, und keine Angst, ENUM wird noch ordentlich abheben. Ob Metcalfe jedoch mit dieser Interpretation einverstanden ist, konnten wir von ihm nicht erfahren. Metcalf investiert heute als Polaris Venture Partners mit Risikokapital in aufstrebende Technologie-Unternehmen.

 

Der Autor:
David Lindner ist Kommunikationsvisionär der ersten Stunde, hält Vorträge, schreibt Artikel und ist Geschäftsführer der Silver VoIP.

 

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