Эволюция коммуникационных протоколов - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Рассмотрим процесс развития сетевых протоколов на примере стека TCP/IP. Нас интересует вопрос преемственности в развитии протоколов, и их обратной совместимости. На развитии реальных протоколов отражается множество факторов: это степень сложности протокола, качество его спецификации, верифицируемость данного протокола и результаты его тестирования на соответствие стандартам. Кроме того, ряд практических характеристик протокола может существенно повлиять на его реальное использование и одним из важнейших факторов здесь является обратная совместимость нового протокола с предыдущими версиями или реализациями.

Обратная совместимость новой версии протокола означает, что его реализация сможет взаимодействовать со старыми версиями без потери производительности, причем улучшение характеристик работы системы будет происходить при взаимодействии новых версий протоколов или в некоторых случаях уже при взаимодействии старой версии с новой. Целесообразность требования обратной совместимости вполне оправдана, с другой стороны, диалектическое развитие протоколов коммуникационных систем приводит к необходимости смены одного протокола на другой, несовместимым с прежним на определенном этапе развития системы. При этом обратная совместимость либо не сохраняется вовсе, либо обеспечивается за счет временного применения дополнительных механизмов не являющихся частью системы протоколов. Такая ситуация наблюдается в настоящее время, когда сетевой протокол в сети Интернет IP версии 4 заменяется на новую версию IPv6 [41], которая не предусматривает обратной совместимости со старым протоколом Интернет. Такой подход вполне оправдан, поскольку задача обеспечения обратной совместимости требует усложнения многих компонентов протокола - его словаря и процедурных правил, существенно затрудняет его анализ и верификацию. В случае IPv6 было решено пожертвовать обратной совместимостью для обеспечения минимальности и простоты множества процедурных правил протокола.

Первая спецификация транспортного протокола TCP была дана в работе [4] в 1980 году. За прошедшие 20 лет протокол TCP подвергался большому количеству оптимизаций и дополнений, которые либо решали очевидные проблемы выявляющиеся по ходу применения протокола, либо улучшали его характеристики для систем узкой специализации. Все эти изменения оставляли протокол совместимым со старыми версиями. В результате сложность протокола TCP возросла настолько, что полный перебор достижимых состояний конечного автомата моделирующего протокол и даже контролируемый выборочный перебор не являются возможными для автоматизированной верификации. Вследствие этого затруднена не только автоматизированная верификация протокола TCP, но и ручной анализ даже избранных наборов его состояний.

Основное новшество предлагаемого в данной работе протокола транспортного уровня ARTCP заключается в заново созданном алгоритме управления скоростью потока, который использует совершенно отличные от TCP принципы. Реализация протокола ARTCP может обеспечивать совместимость со стандартным TCP.

Похожие статьи




Эволюция коммуникационных протоколов - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Предыдущая | Следующая