Сквозной принцип

Сквозной принцип — это основа проектирования компьютерных сетей . В сетях, спроектированных в соответствии с этим принципом, гарантия определенных функций, специфичных для приложения, таких как надежность и безопасность, требует, чтобы они находились в взаимодействующих конечных узлах сети. Промежуточные узлы, такие как шлюзы и маршрутизаторы , которые существуют для создания сети, могут реализовать их для повышения эффективности, но не могут гарантировать сквозную корректность.

Суть того, что позже назовут сквозным принципом, содержалась в работах Дональда Дэвиса о сетях с коммутацией пакетов в 1960-х годах. Луи Пузен первым применил сквозную стратегию в сети CYCLADES в 1970-х годах. ^{[ 1 ]} Этот принцип был впервые четко сформулирован в 1981 году Зальцером , Ридом и Кларком . ^{[ 2 ]}^{[ а ]} Смысл сквозного принципа постоянно переосмысливался с момента его первоначального формулирования. Кроме того, примечательные формулировки сквозного принципа можно найти еще до основополагающей статьи Зальцера, Рида и Кларка 1981 года. ^{[ 3 ]}

Основная предпосылка этого принципа заключается в том, что выгоды от добавления определенных функций, требуемых конечным приложением, в подсистему связи быстро уменьшаются. Конечные хосты должны реализовать эти функции для корректности. ^{[ б ]} Реализация определенной функции влечет за собой некоторые штрафы за ресурсы независимо от того, используется эта функция или нет, а реализация определенной функции в сети добавляет эти штрафы ко всем клиентам, независимо от того, нужна им эта функция или нет.

Концепция

Согласно сквозному принципу, сеть отвечает только за обеспечение терминалов максимально возможными соединениями. Такие функции, как надежность и безопасность, должны обеспечиваться механизмами и протоколами, расположенными на терминалах.

Фундаментальная идея, лежащая в основе сквозного принципа, заключается в том, что для двух процессов , взаимодействующих друг с другом через некоторые средства связи, нельзя ожидать, что надежность, полученная с помощью этих средств, будет полностью соответствовать требованиям надежности процессов. В частности, удовлетворение или превышение требований очень высокой надежности процессов связи, разделенных сетями нетривиального размера, обходится дороже, чем получение требуемой степени надежности посредством положительных сквозных подтверждений и повторных передач (называемых PAR или ARQ ). ^{[ с ]} Иными словами, гораздо легче добиться надежности, превышающей определенный предел, с помощью механизмов на конечных узлах сети, а не на промежуточных узлах . ^{[ д ]} особенно когда последние находятся вне контроля первых и не подотчетны им. ^{[ и ]} Положительные сквозные подтверждения с бесконечными повторами могут обеспечить сколь угодно высокую надежность из любой сети с вероятностью выше нуля успешной передачи данных от одного конца к другому. ^{[ ж ]}

Сквозной принцип не распространяется на функции, выходящие за рамки сквозного контроля и исправления ошибок, а также безопасности. , нельзя указать прямые сквозные аргументы Например, для таких параметров связи, как задержка и пропускная способность . В статье 2001 года Блюменталь и Кларк отмечают: «С самого начала сквозные аргументы вращались вокруг требований, которые могли быть правильно реализованы в конечных точках; если реализация внутри сети является единственным способом выполнить требование , то сквозной аргумент вообще не подходит." ^{[ 7 ]}^: 80

Сквозной принцип тесно связан с принципом сетевого нейтралитета , а иногда и рассматривается как его прямой предшественник . ^{[ 8 ]}

История

В 1960-х годах Пол Бэран и Дональд Дэвис в своих ARPANET исследованиях сетей, предшествовавших созданию , делали замечания по поводу надежности. В статье Бэрана 1964 года говорится: «Надежность и частота ошибок вторичны. Сеть в любом случае должна строиться с учетом серьезного ущерба. Существуют мощные методы устранения ошибок». ^{[ 9 ]}^: 5 Идя дальше, Дэвис уловил суть сквозного принципа; в своей статье 1967 года он заявил, что пользователи сети обеспечат себе контроль ошибок: «Считается, что все пользователи сети обеспечат себе некоторый вид контроля ошибок и что это можно без труда сделать, чтобы обнаружить недостающие Поэтому потерю пакетов, если она происходит достаточно редко, можно допустить». ^{[ 10 ]}^: 2.3

ARPANET была первой крупномасштабной сетью коммутации пакетов общего назначения, реализовавшей несколько концепций, ранее сформулированных Бараном и Дэвисом. ^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Дэвис построил локальную сеть с одним коммутатором пакетов и работал над моделированием глобальных дейтаграммных сетей. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]}^{[ 15 ]} Основываясь на этих идеях и стремясь улучшить реализацию в ARPANET, ^{[ 15 ]} Луи Пузена Сеть CYCLADES была первой, которая реализовала дейтаграммы в глобальной сети и возложила на хосты ответственность за надежную доставку данных, а не за централизованную службу самой сети. ^{[ 1 ]} Концепции, реализованные в этой сетевой функции в архитектуре TCP/IP . ^{[ 16 ]}

Приложения

ЛОТЕРЕЯ

ARPANET продемонстрировала несколько важных аспектов сквозного принципа.

Коммутация пакетов переносит некоторые логические функции на конечные точки связи.

Если основной предпосылкой распределенной сети является коммутация пакетов, то такие функции, как переупорядочение и обнаружение дубликатов, неизбежно должны быть реализованы на логических конечных точках такой сети. Следовательно, ARPANET имела два различных уровня функциональности:

более низкий уровень, связанный с транспортировкой пакетов данных между соседними сетевыми узлами (называемыми процессорами интерфейсных сообщений или IMP), и
более высокий уровень касается различных аспектов сквозной передачи данных. ^{[ г ]}

Дэйв Кларк, один из авторов статьи о сквозных принципах, заключает: «Обнаружение пакетов не является следствием сквозного аргумента. Именно успех пакетов делает сквозное соединение Конечный аргумент актуален». ^{[ 19 ]}^{: слайд 31}

Никакой произвольно надежной передачи данных без механизмов сквозного подтверждения и повторной передачи.: ARPANET была разработана для обеспечения надежной передачи данных между любыми двумя конечными точками сети – во многом подобно простому каналу ввода-вывода между компьютером и находящимся поблизости периферийным устройством. ^{[ ч ]} Чтобы исправить любые потенциальные сбои передачи пакетов, обычные сообщения ARPANET передавались от одного узла к следующему узлу с положительным подтверждением и схемой повторной передачи; после успешной передачи они были отброшены, ^{[ я ]} не предусматривалась повторная передача от источника к месту назначения в случае потери пакета. Однако, несмотря на значительные усилия, идеальную надежность, предусмотренную первоначальной спецификацией ARPANET, оказалось невозможно обеспечить – реальность, которая стала все более очевидной, когда ARPANET вышла далеко за рамки своей первоначальной топологии с четырьмя узлами. ^{[ Дж ]} Таким образом, ARPANET предоставила веские аргументы в пользу присущих сетевым механизмам поэтапной надежности ограничений в стремлении к истинной сквозной надежности. ^{[ к ]}

Компромисс между надежностью, задержкой и пропускной способностью: Стремление к идеальной надежности может нанести ущерб другим важным параметрам передачи данных, в первую очередь задержке и пропускной способности. Это особенно важно для приложений, которые ценят предсказуемую пропускную способность и низкую задержку выше надежности – классическим примером являются интерактивные голосовые приложения в реальном времени. Этот вариант использования был реализован в ARPANET путем предоставления службы необработанных сообщений, которая обходилась без различных мер надежности, чтобы обеспечить более быструю передачу данных с меньшей задержкой на конечные хосты. ^{[ л ]}

TCP/IP

Интернет-протокол (IP) — это без установления соединения служба дейтаграмм и без гарантий доставки . В Интернете IP используется практически для всех коммуникаций. За сквозное подтверждение и повторную передачу отвечает ориентированный на соединение протокол управления передачей (TCP), который находится поверх IP. Функциональное разделение между IP и TCP иллюстрирует правильное применение сквозного принципа при разработке транспортных протоколов.

Передача файлов

Примером сквозного принципа является передача файлов с произвольной надежностью между двумя конечными точками в распределенной сети различного, нетривиального размера: ^{[ 3 ]} Единственный способ, которым две конечные точки могут обеспечить полностью надежную передачу, — это передать и подтвердить контрольную сумму для всего потока данных; в такой ситуации протоколы меньшей контрольной суммы и подтверждения ( ACK /NACK) оправданы только с целью оптимизации производительности — они полезны для подавляющего большинства клиентов, но недостаточны для выполнения требований надежности этого конкретного приложения. Таким образом, тщательную контрольную сумму лучше всего выполнять на конечных точках, а сеть поддерживает относительно низкий уровень сложности и приемлемую производительность для всех клиентов. ^{[ 3 ]}

Ограничения

Наиболее важным ограничением сквозного принципа является то, что его основная предпосылка — размещение функций в конечных точках приложения, а не в промежуточных узлах — нетривиальна для реализации.

Пример ограничений сквозного принципа существует в мобильных устройствах, например, с мобильным IPv6 . ^{[ 27 ]} Перенесение сложностей, связанных с обслуживанием, на конечные точки может вызвать проблемы с мобильными устройствами, если у устройства ненадежный доступ к сетевым каналам. ^{[ 28 ]}

Дальнейшие проблемы можно увидеть в снижении прозрачности сети из-за добавления трансляции сетевых адресов (NAT), на которую IPv4 опирается для борьбы с исчерпанием адресов . ^{[ 29 ]} С появлением IPv6 пользователи снова получили уникальные идентификаторы, обеспечивающие полноценное сквозное соединение. Уникальные идентификаторы могут основываться на физическом адресе или могут генерироваться хостом случайным образом. ^{[ 30 ]}

Сквозной принцип предполагает все более высокий уровень функциональности, связанной с координацией, в конечном итоге на прикладной уровень. Предполагается, что информация на уровне приложения обеспечивает гибкую координацию между конечными точками приложения и повышает производительность, поскольку координация будет именно тем, что необходимо. Это приводит к идее моделирования каждого приложения с помощью собственного протокола, специфичного для приложения, который поддерживает желаемую координацию между его конечными точками, предполагая при этом только простую службу связи нижнего уровня. В широком смысле эта идея известна как семантика приложения (смысл).

Мультиагентные системы предлагают подходы, основанные на семантике приложений, которые позволяют удобно реализовывать распределенные приложения, не требуя упорядочивания сообщений и гарантий доставки от базовых служб связи. Основная идея этих подходов заключается в моделировании координации между конечными точками приложения через информационный протокол. ^{[ 31 ]} а затем реализовать конечные точки (агенты) на основе протокола. Информационные протоколы могут применяться к неупорядоченным службам связи с потерями. Промежуточное программное обеспечение, основанное на информационных протоколах и соответствующей модели программирования, абстрагирует прием сообщений от базовой сети и позволяет программистам конечных точек сосредоточиться на бизнес-логике для отправки сообщений.

См. также

Примечания

^ Статья 1981 года ^{[ 2 ]} был опубликован в обновленной версии ACM TOCS в 1984 году. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}
↑ Полная цитата из статьи Зальцера, Рида, Кларка гласит: ^{[ 3 ]} «В системе, включающей средства связи, обычно проводится модульная граница вокруг подсистемы связи и определяется прочный интерфейс между ней и остальной частью системы. При этом становится очевидным, что существует список функций, каждая из которых может быть реализовано любым из нескольких способов: подсистемой связи, его клиентом, совместно или, возможно, дублированно, каждый делает свой вариант. В рассуждениях об этом выборе требования приложения дают основу для следующего класса. аргументов: Рассматриваемая функция может быть полностью и правильно реализована только с ведома и с помощью приложения, стоящего на конечных точках системы связи. Следовательно, предоставление этой сомнительной функции как функции самой системы связи невозможно, и более того, это приводит к снижению производительности для всех клиентов системы связи (иногда неполная версия функции, предоставляемой системой связи, может быть полезна в качестве повышения производительности). Мы называем эту линию рассуждений против реализации функции низкого уровня концом. - конечный аргумент». (с. 278).
^ Фактически, даже в локальных сетях существует ненулевая вероятность сбоя связи – «требуется внимание к надежности на более высоких уровнях независимо от стратегии управления сетью». ^{[ 5 ]}
^ С точки зрения экономики, предельные затраты на дополнительную надежность в сети превышают предельные затраты на получение такой же дополнительной надежности за счет мер на конечных хостах. Экономически эффективный уровень повышения надежности внутри сети зависит от конкретных обстоятельств; однако он определенно далек от нуля: ^{[ 3 ]} «Очевидно, что некоторые усилия на более низких уровнях по повышению надежности сети могут оказать существенное влияние на производительность приложений (стр. 281)».
^ Несмотря на возможность применения договорных средств правовой защиты, ни одна сеть, в которой промежуточные ресурсы распределяются недетерминированным образом, не может гарантировать абсолютную надежность. В лучшем случае он может указывать средние статистические показатели производительности.
^ Точнее: ^{[ 6 ]} «THM 1: Правильно функционирующий протокол PAR с бесконечным числом повторов никогда не перестает доставлять, теряет или дублирует сообщения. COR 1A: Правильно функционирующий протокол PAR с конечным числом повторов никогда не теряет и не дублирует сообщения, а также вероятность неудачной доставки сообщения. Отправитель может сделать сообщение сколь угодно маленьким». (стр. 3).
^ В соответствии с запросом предложений ARPANET. ^{[ 17 ]} (стр. 47 и далее) ARPANET концептуально разделяет определенные функции. Как отмечает BBN в статье 1977 года: ^{[ 18 ]} «[В] реализации сети ARPA используется метод разбиения сообщений на пакеты, чтобы минимизировать задержку, наблюдаемую при длительной передаче через множество переходов. Реализация сети ARPA также позволяет нескольким сообщениям одновременно передаваться между заданной парой хостов. Однако несколько сообщений и пакеты внутри сообщений могут поступать в IMP назначения не по порядку, а в случае обрыва IMP или линии могут быть дубликаты. Задача процедуры передачи от источника к месту назначения в сети ARPA. переупорядочить пакеты и сообщения в пункте назначения, отсеять дубликаты, а после того, как все пакеты сообщения будут доставлены, передать сообщение хосту назначения и вернуть сквозное подтверждение (стр. 284).»
^ Это требование было изложено в запросе предложений ARPANET : «С точки зрения подрядчиков ARPA как пользователей сети, коммуникационная подсеть представляет собой автономный объект, программное и аппаратное обеспечение которого обслуживается сетевым подрядчиком. При проектировании межсоединения Программное обеспечение нам нужно только использовать соглашения ввода-вывода для перемещения данных в подсеть и из нее и не участвовать в других деталях работы подсети. В частности, проверка ошибок, обнаружение ошибок, коммутация сообщений, устранение неисправностей, переключение линий и т. д. отказы операторов связи и оценка качества связи, необходимые для обеспечения надежной работы сети, являются исключительной ответственностью сетевого подрядчика». ^{[ 17 ]}^: 25
^ Отмечает Уолден в статье 1972 года: «Каждый IMP удерживает пакет до тех пор, пока не получит положительное подтверждение от следующего IMP по линии о том, что пакет был правильно получен. Если он получает подтверждение, все в порядке; IMP знает что следующий IMP теперь несет ответственность за пакет, а передающий IMP может отказаться от своей копии пакета». ^{[ 20 ]}^: 11
^ К 1973 году BBN признал, что первоначальная цель обеспечения идеальной надежности внутри ARPANET была недостижима: «Первоначально считалось, что единственными компонентами в проекте сети, которые были подвержены ошибкам, были схемы связи и модемные интерфейсы в сети. IMP оснащены контрольной суммой CRC для обнаружения «почти всех» таких ошибок. Остальная часть системы, включая интерфейсы хоста, процессоры IMP, память и интерфейсы, считалась безошибочной. эту позицию в свете нашего опыта. ^{[ 21 ]}^: 1 Фактически, как резюмировал Меткалф к 1973 году, «в ARPANET было достаточно битов ошибок, чтобы заполнить эту квоту (одна необнаруженная битовая ошибка передачи в год) на протяжении веков». ^{[ 22 ]}^: 7–28 См. также отчет BBN 2816. ^{[ 23 ]}^{: 10 ff} за дополнительную информацию об опыте, полученном в первые годы эксплуатации ARPANET.
^ Между прочим, ARPANET также представляет собой хороший пример компромисса между стоимостью механизмов сквозной надежности и выгодами, которые можно получить таким образом. Обратите внимание, что настоящие механизмы сквозной надежности были бы в то время непомерно дорогими, учитывая, что спецификация предусматривала, что между двумя конечными точками одновременно может передаваться до 8 сообщений на уровне хоста, каждое из которых имеет максимум более 8000 бит. Объем памяти, который потребовался бы для хранения копий всех этих данных для возможной повторной передачи в случае отсутствия подтверждения от IMP назначения, был слишком дорогим, чтобы его можно было окупить. Что касается механизмов сквозной надежности на основе хоста, то они значительно усложнили бы общий протокол уровня хоста ( протокол хост-хост ). Хотя желательность механизмов обеспечения надежности между хостами была сформулирована в RFC 1 , после некоторого обсуждения от них отказались (хотя протоколы или приложения более высокого уровня, конечно, могли свободно реализовывать такие механизмы сами). Подробный отчет о дискуссиях того времени см. в Bärwolff 2010: ^{[ 24 ]} стр. 56-58 и примечания к ним, особенно примечания 151 и 163.
↑ Ранние эксперименты с пакетной голосовой связью датируются 1971 годом, а к 1972 году начались более формальные исследования ARPA по этому вопросу. Как документировано в RFC 660 (стр. 2), ^{[ 25 ]} в 1974 году BBN представила службу необработанных сообщений (интерфейс необработанных сообщений, RMI) в ARPANET, в первую очередь для того, чтобы позволить хостам экспериментировать с пакетными голосовыми приложениями, но также признавая использование такой возможности ввиду возможной межсетевой связи (см. Отчет ББН 2913 ^{[ 26 ]} на стр. 55 и далее). См. также Бервольф 2010, ^{[ 24 ]} стр. 80-84 и обширные примечания к ним.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Беннетт, Ричард (сентябрь 2009 г.). «Создан для перемен: сквозные аргументы, интернет-инновации и дебаты о сетевом нейтралитете» (PDF) . Фонд информационных технологий и инноваций. стр. 7, 11 . Проверено 11 сентября 2017 г.
^ Jump up to: ^а ^б Зальцер, Дж. Х., Д. П. Рид и Д. Д. Кларк (1981) «Сквозные аргументы в проектировании систем». В: Материалы Второй Международной конференции по распределенным вычислительным системам. Париж, Франция. 8–10 апреля 1981 г. Компьютерное общество IEEE, стр. 509–512.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Дж. Х. Зальцер ; Д. П. Рид ; Д. Д. Кларк (1 ноября 1984 г.). «Сквозные аргументы в проектировании систем» (PDF) . Транзакции ACM в компьютерных системах . 2 (4): 277–288. дои : 10.1145/357401.357402 . ISSN 0734-2071 . S2CID 215746877 . Викиданные Q56503280 . Проверено 5 апреля 2022 г.
^ Зальцер, Дж. Х. (1980). Сквозные аргументы в проектировании систем. Запрос комментариев № 185, Лаборатория компьютерных наук Массачусетского технологического института, Отдел исследований компьютерных систем. ( Онлайн-копия ).
^ Кларк, Д.Д., К.Т. Погран и Д.П. Рид (1978). «Введение в локальные сети». В: Труды IEEE 66.11, стр. 1497–1517.
^ Саншайн, Калифорния (1975). Проблемы проектирования протоколов связи – формальная корректность. Черновик. Примечание к протоколу INWG 5. IFIP WG 6.1 (INWG). ( Копия из CBI ).
^ Блюменталь, М.С. и Д.Д. Кларк (2001). «Переосмысление дизайна Интернета: сквозные аргументы против храброго мира». В: Транзакции ACM по Интернет-технологиям 1.1, стр. 70–109. ( Предварительная онлайн-версия ).
^ Алексис К. Мадригал и Адриенн ЛаФранс (25 апреля 2014 г.). «Сетевой нейтралитет: руководство (и история) оспариваемой идеи» . Атлантика . Проверено 5 июня 2014 г. Эта идея сетевого нейтралитета... [Лоуренс Лессиг] называл принцип e2e, то есть сквозное
^ Баран, П. (1964). «О распределенных сетях связи». В: Транзакции IEEE в области коммуникаций 12.1, стр. 1–9.
^ Дэвис, Д.В., К.А. Бартлетт, Р.А. Скантлбери и П.Т. Уилкинсон (1967). «Цифровая сеть связи для компьютеров, обеспечивающая быстрое реагирование на удаленных терминалах». В: SOSP '67: Материалы первого симпозиума ACM по принципам операционной системы. Гатлинбург, Теннесси. 1–4 октября 1967 г. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ACM, стр. 2.1–2.17.
^ «Реальная история о том, как Интернет стал таким уязвимым» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 30 мая 2015 г. Проверено 18 февраля 2020 г. Историки приписывают плодотворные открытия валлийскому ученому Дональду Дэвису и американскому инженеру Полу Бэрану.
^ История ARPANET: первое десятилетие (PDF) (отчет). Bolt, Beranek & Newman Inc., 1 апреля 1981 г., стр. 13, 53 из 183. Архивировано из оригинала 1 декабря 2012 г. Помимо технических проблем соединения компьютеров с цепями связи, понятие компьютерных сетей рассматривалось в количество мест с теоретической точки зрения. Особо следует отметить работу, проделанную Полом Бараном и другими сотрудниками корпорации Rand в исследовании «Распределенные коммуникации» в начале 1960-х годов. Также следует отметить работу, проделанную Дональдом Дэвисом и другими в Национальной физической лаборатории в Англии в середине 1960-х годов. ... Еще одно раннее крупное развитие сети, повлиявшее на развитие ARPANET, было предпринято в Национальной физической лаборатории в Мидлсексе, Англия, под руководством Д. У. Дэвиса.
^ К. Хемпстед; В. Уортингтон (2005). Энциклопедия технологий ХХ века . Рутледж . ISBN 9781135455514 . Работа по моделированию пакетных сетей также проводилась группой NPL.
^ Кларк, Питер (1982). Сети передачи данных с пакетной коммутацией и коммутацией каналов (PDF) (кандидатская диссертация). Кафедра электротехники Имперского колледжа науки и технологий Лондонского университета. «Помимо сети с коммутацией пакетов, фактически построенной в NPL для связи между их локальными вычислительными мощностями, некоторые эксперименты по моделированию были проведены на более крупных сетях. Краткое изложение этой работы представлено в [69]. Работа проводилась для исследования сетей. размера, способного обеспечить средствами передачи данных большую часть Великобритании... Затем были проведены эксперименты с использованием метода управления потоком, разработанного Дэвисом [70], который называется «изоарифмическим» управлением потоком... Работа по моделированию проводилась в . NPL во многих отношениях оказался более реалистичным, чем большинство теоретических исследований сети ARPA».
^ Jump up to: ^а ^б Пелки, Джеймс. «6.3 Сеть CYCLADES и Луи Пузен 1971–1972». Предпринимательский капитализм и инновации: история компьютерных коммуникаций 1968-1988 гг . Архивировано из оригинала 17 июня 2021 г. Проверено 21 ноября 2021 г. Пузен вернулся к своей задаче по разработке более простой сети с коммутацией пакетов, чем Arpanet. ... [Дэвис] провел некоторое моделирование [глобальных] дейтаграммных сетей, хотя он их не построил, и это выглядело технически жизнеспособным.
^ «Пятый человек Интернета» . Экономист . 13 декабря 2013 года . Проверено 11 сентября 2017 г. В начале 1970-х годов Пузен создал инновационную сеть передачи данных, которая связала места во Франции, Италии и Великобритании. Ее простота и эффективность указали путь к сети, которая могла бы соединить не только десятки машин, но и миллионы из них. Он захватил воображение доктора Серфа и доктора Кана, которые включили аспекты его конструкции в протоколы, которые сейчас поддерживают Интернет.
^ Jump up to: ^а ^б Щеблик, Т.Дж., Д.Б. Докинз и Агентство перспективных исследовательских проектов (1968). Запрос цен на компьютерную сеть ARPA. Запрос котировок. Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны (DoD). ( Интернет-копия. Архивировано 15 августа 2011 г. в Wayback Machine ).
^ Маккуиллан, Дж. М. и округ Колумбия Уолден (1977). «Решения по проектированию сети ARPA». В: Компьютерные сети 1.5, стр. 243–289. ( Онлайн-копия ). На основе Crowther et al. (1975), основанная на отчете BBN 2918, который, в свою очередь, представляет собой выдержку из отчета BBN 2913, оба за 1974 год.
^ Кларк, Д.Д. (2007). Проектирование приложений и сквозные аргументы. Встреча, проводимая раз в два года в рамках программы будущего коммуникаций MIT. Филадельфия, Пенсильвания. 30–31 мая 2007 г. Слайды презентации. ( Онлайн-копия ).
^ Уолден, округ Колумбия (1972). «Процессор интерфейсных сообщений, его алгоритмы и их реализация». В: Дни исследования AFCET: Компьютерные сети (Семинар AFCET по компьютерным сетям). Париж, Франция. 25–26 мая 1972 г. Французская ассоциация экономической и технической кибернетики (AFCET). ( Онлайн-копия ).
^ Маккуиллан, Дж. М. (1973). Программное обеспечение контрольной суммы в IMP и надежности сети. РФК 528 . Исторический. НРГ.
^ Меткалф, РМ (1973). «Пакетная связь». Кандидатская диссертация. Кембридж, Массачусетс: Гарвардский университет. Интернет-копия (переработанное издание, опубликовано как Технический отчет 114 Лаборатории компьютерных наук Массачусетского технологического института). В основном написано в MIT Project MAC и Xerox PARC.
^ Болт, Беранек и Ньюман Inc. (1974). Интерфейсные процессоры сообщений для компьютерной сети Arpa. Отчет BBN 2816. Ежеквартальный технический отчет № 5, с 1 января 1974 г. по 31 марта 1974 г. Bolt, Beranek and Newman Inc. (BBN). ( Частная копия, любезно предоставлено BBN ).
^ Jump up to: ^а ^б Бервольф, М. (2010). «Сквозные аргументы в Интернете: принципы, практика и теория». Публикуется самостоятельно в Интернете и через Createspace/Amazon ( PDF, исправления и т. д. ).
^ Уолден, округ Колумбия (1974) Некоторые изменения в IMP и интерфейсе IMP/хост. РФК 660 . Исторический. НРГ.
^ ББН (1974). Интерфейсные процессоры сообщений для компьютерной сети Arpa. Отчет BBN 2913. Ежеквартальный технический отчет № 7, с 1 июля 1974 г. по 30 сентября 1974 г. Bolt, Beranek and Newman Inc. (BBN).
^ Дж. Кемпф; Р. Остейн (март 2004 г.). Возвышение середины и будущее сквозной связи: размышления об эволюции архитектуры Интернета . Сетевая рабочая группа, IETF . дои : 10.17487/RFC3724 . РФК 3724 .
^ «Архитектура протокола CNF» . Фокусные проекты . Винлаб, Университет Рутгерса. Архивировано из оригинала 23 июня 2016 года . Проверено 23 мая 2016 г.
^ Уорд, Марк (14 сентября 2012 г.). «Европа достигла старых ограничений на интернет-адреса» . Новости Би-би-си . Проверено 28 февраля 2017 г.
^ Стив Диринг и Боб Хинден, сопредседатели рабочей группы IETF по IP следующего поколения (6 ноября 1999 г.). «Заявление о конфиденциальности IPv6-адресов» . Проверено 28 февраля 2017 г.
^ «Информационно-ориентированное программирование, ориентированное на взаимодействие: BSPL, ослепительно простой язык протоколов» (PDF) . Проверено 24 апреля 2013 г.

[5] Статья 1981 года ^{[ 2 ]} был опубликован в обновленной версии ACM TOCS в 1984 году. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

[6] Полная цитата из статьи Зальцера, Рида, Кларка гласит: ^{[ 3 ]} «В системе, включающей средства связи, обычно проводится модульная граница вокруг подсистемы связи и определяется прочный интерфейс между ней и остальной частью системы. При этом становится очевидным, что существует список функций, каждая из которых может быть реализовано любым из нескольких способов: подсистемой связи, его клиентом, совместно или, возможно, дублированно, каждый делает свой вариант. В рассуждениях об этом выборе требования приложения дают основу для следующего класса. аргументов: Рассматриваемая функция может быть полностью и правильно реализована только с ведома и с помощью приложения, стоящего на конечных точках системы связи. Следовательно, предоставление этой сомнительной функции как функции самой системы связи невозможно, и более того, это приводит к снижению производительности для всех клиентов системы связи (иногда неполная версия функции, предоставляемой системой связи, может быть полезна в качестве повышения производительности). Мы называем эту линию рассуждений против реализации функции низкого уровня концом. - конечный аргумент». (с. 278).

[8] Фактически, даже в локальных сетях существует ненулевая вероятность сбоя связи – «требуется внимание к надежности на более высоких уровнях независимо от стратегии управления сетью». ^{[ 5 ]}

[9] С точки зрения экономики, предельные затраты на дополнительную надежность в сети превышают предельные затраты на получение такой же дополнительной надежности за счет мер на конечных хостах. Экономически эффективный уровень повышения надежности внутри сети зависит от конкретных обстоятельств; однако он определенно далек от нуля: ^{[ 3 ]} «Очевидно, что некоторые усилия на более низких уровнях по повышению надежности сети могут оказать существенное влияние на производительность приложений (стр. 281)».

[10] Несмотря на возможность применения договорных средств правовой защиты, ни одна сеть, в которой промежуточные ресурсы распределяются недетерминированным образом, не может гарантировать абсолютную надежность. В лучшем случае он может указывать средние статистические показатели производительности.

[12] Точнее: ^{[ 6 ]} «THM 1: Правильно функционирующий протокол PAR с бесконечным числом повторов никогда не перестает доставлять, теряет или дублирует сообщения. COR 1A: Правильно функционирующий протокол PAR с конечным числом повторов никогда не теряет и не дублирует сообщения, а также вероятность неудачной доставки сообщения. Отправитель может сделать сообщение сколь угодно маленьким». (стр. 3).

[25] В соответствии с запросом предложений ARPANET. ^{[ 17 ]} (стр. 47 и далее) ARPANET концептуально разделяет определенные функции. Как отмечает BBN в статье 1977 года: ^{[ 18 ]} «[В] реализации сети ARPA используется метод разбиения сообщений на пакеты, чтобы минимизировать задержку, наблюдаемую при длительной передаче через множество переходов. Реализация сети ARPA также позволяет нескольким сообщениям одновременно передаваться между заданной парой хостов. Однако несколько сообщений и пакеты внутри сообщений могут поступать в IMP назначения не по порядку, а в случае обрыва IMP или линии могут быть дубликаты. Задача процедуры передачи от источника к месту назначения в сети ARPA. переупорядочить пакеты и сообщения в пункте назначения, отсеять дубликаты, а после того, как все пакеты сообщения будут доставлены, передать сообщение хосту назначения и вернуть сквозное подтверждение (стр. 284).»

[27] Это требование было изложено в запросе предложений ARPANET : «С точки зрения подрядчиков ARPA как пользователей сети, коммуникационная подсеть представляет собой автономный объект, программное и аппаратное обеспечение которого обслуживается сетевым подрядчиком. При проектировании межсоединения Программное обеспечение нам нужно только использовать соглашения ввода-вывода для перемещения данных в подсеть и из нее и не участвовать в других деталях работы подсети. В частности, проверка ошибок, обнаружение ошибок, коммутация сообщений, устранение неисправностей, переключение линий и т. д. отказы операторов связи и оценка качества связи, необходимые для обеспечения надежной работы сети, являются исключительной ответственностью сетевого подрядчика». ^{[ 17 ]}^: 25

[29] Отмечает Уолден в статье 1972 года: «Каждый IMP удерживает пакет до тех пор, пока не получит положительное подтверждение от следующего IMP по линии о том, что пакет был правильно получен. Если он получает подтверждение, все в порядке; IMP знает что следующий IMP теперь несет ответственность за пакет, а передающий IMP может отказаться от своей копии пакета». ^{[ 20 ]}^: 11

[33] К 1973 году BBN признал, что первоначальная цель обеспечения идеальной надежности внутри ARPANET была недостижима: «Первоначально считалось, что единственными компонентами в проекте сети, которые были подвержены ошибкам, были схемы связи и модемные интерфейсы в сети. IMP оснащены контрольной суммой CRC для обнаружения «почти всех» таких ошибок. Остальная часть системы, включая интерфейсы хоста, процессоры IMP, память и интерфейсы, считалась безошибочной. эту позицию в свете нашего опыта. ^{[ 21 ]}^: 1 Фактически, как резюмировал Меткалф к 1973 году, «в ARPANET было достаточно битов ошибок, чтобы заполнить эту квоту (одна необнаруженная битовая ошибка передачи в год) на протяжении веков». ^{[ 22 ]}^: 7–28 См. также отчет BBN 2816. ^{[ 23 ]}^{: 10 ff} за дополнительную информацию об опыте, полученном в первые годы эксплуатации ARPANET.

[35] Между прочим, ARPANET также представляет собой хороший пример компромисса между стоимостью механизмов сквозной надежности и выгодами, которые можно получить таким образом. Обратите внимание, что настоящие механизмы сквозной надежности были бы в то время непомерно дорогими, учитывая, что спецификация предусматривала, что между двумя конечными точками одновременно может передаваться до 8 сообщений на уровне хоста, каждое из которых имеет максимум более 8000 бит. Объем памяти, который потребовался бы для хранения копий всех этих данных для возможной повторной передачи в случае отсутствия подтверждения от IMP назначения, был слишком дорогим, чтобы его можно было окупить. Что касается механизмов сквозной надежности на основе хоста, то они значительно усложнили бы общий протокол уровня хоста ( протокол хост-хост ). Хотя желательность механизмов обеспечения надежности между хостами была сформулирована в RFC 1 , после некоторого обсуждения от них отказались (хотя протоколы или приложения более высокого уровня, конечно, могли свободно реализовывать такие механизмы сами). Подробный отчет о дискуссиях того времени см. в Bärwolff 2010: ^{[ 24 ]} стр. 56-58 и примечания к ним, особенно примечания 151 и 163.

[38] Ранние эксперименты с пакетной голосовой связью датируются 1971 годом, а к 1972 году начались более формальные исследования ARPA по этому вопросу. Как документировано в RFC 660 (стр. 2), ^{[ 25 ]} в 1974 году BBN представила службу необработанных сообщений (интерфейс необработанных сообщений, RMI) в ARPANET, в первую очередь для того, чтобы позволить хостам экспериментировать с пакетными голосовыми приложениями, но также признавая использование такой возможности ввиду возможной межсетевой связи (см. Отчет ББН 2913 ^{[ 26 ]} на стр. 55 и далее). См. также Бервольф 2010, ^{[ 24 ]} стр. 80-84 и обширные примечания к ним.

[Bennett2009-1] Jump up to: ^а ^б Беннетт, Ричард (сентябрь 2009 г.). «Создан для перемен: сквозные аргументы, интернет-инновации и дебаты о сетевом нейтралитете» (PDF) . Фонд информационных технологий и инноваций. стр. 7, 11 . Проверено 11 сентября 2017 г.

[SRC1981-2] Jump up to: ^а ^б Зальцер, Дж. Х., Д. П. Рид и Д. Д. Кларк (1981) «Сквозные аргументы в проектировании систем». В: Материалы Второй Международной конференции по распределенным вычислительным системам. Париж, Франция. 8–10 апреля 1981 г. Компьютерное общество IEEE, стр. 509–512.

[SRC1984-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Дж. Х. Зальцер ; Д. П. Рид ; Д. Д. Кларк (1 ноября 1984 г.). «Сквозные аргументы в проектировании систем» (PDF) . Транзакции ACM в компьютерных системах . 2 (4): 277–288. дои : 10.1145/357401.357402 . ISSN 0734-2071 . S2CID 215746877 . Викиданные Q56503280 . Проверено 5 апреля 2022 г.

[SAL1980-4] Зальцер, Дж. Х. (1980). Сквозные аргументы в проектировании систем. Запрос комментариев № 185, Лаборатория компьютерных наук Массачусетского технологического института, Отдел исследований компьютерных систем. ( Онлайн-копия ).

[Clark1978-7] Кларк, Д.Д., К.Т. Погран и Д.П. Рид (1978). «Введение в локальные сети». В: Труды IEEE 66.11, стр. 1497–1517.

[Sunshine1975-11] Саншайн, Калифорния (1975). Проблемы проектирования протоколов связи – формальная корректность. Черновик. Примечание к протоколу INWG 5. IFIP WG 6.1 (INWG). ( Копия из CBI ).

[BC2001-13] Блюменталь, М.С. и Д.Д. Кларк (2001). «Переосмысление дизайна Интернета: сквозные аргументы против храброго мира». В: Транзакции ACM по Интернет-технологиям 1.1, стр. 70–109. ( Предварительная онлайн-версия ).

[14] Алексис К. Мадригал и Адриенн ЛаФранс (25 апреля 2014 г.). «Сетевой нейтралитет: руководство (и история) оспариваемой идеи» . Атлантика . Проверено 5 июня 2014 г. Эта идея сетевого нейтралитета... [Лоуренс Лессиг] называл принцип e2e, то есть сквозное

[Bar1964-15] Баран, П. (1964). «О распределенных сетях связи». В: Транзакции IEEE в области коммуникаций 12.1, стр. 1–9.

[Dav1967-16] Дэвис, Д.В., К.А. Бартлетт, Р.А. Скантлбери и П.Т. Уилкинсон (1967). «Цифровая сеть связи для компьютеров, обеспечивающая быстрое реагирование на удаленных терминалах». В: SOSP '67: Материалы первого симпозиума ACM по принципам операционной системы. Гатлинбург, Теннесси. 1–4 октября 1967 г. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ACM, стр. 2.1–2.17.

[:16-17] «Реальная история о том, как Интернет стал таким уязвимым» . Вашингтон Пост . Архивировано из оригинала 30 мая 2015 г. Проверено 18 февраля 2020 г. Историки приписывают плодотворные открытия валлийскому ученому Дональду Дэвису и американскому инженеру Полу Бэрану.

[18] История ARPANET: первое десятилетие (PDF) (отчет). Bolt, Beranek & Newman Inc., 1 апреля 1981 г., стр. 13, 53 из 183. Архивировано из оригинала 1 декабря 2012 г. Помимо технических проблем соединения компьютеров с цепями связи, понятие компьютерных сетей рассматривалось в количество мест с теоретической точки зрения. Особо следует отметить работу, проделанную Полом Бараном и другими сотрудниками корпорации Rand в исследовании «Распределенные коммуникации» в начале 1960-х годов. Также следует отметить работу, проделанную Дональдом Дэвисом и другими в Национальной физической лаборатории в Англии в середине 1960-х годов. ... Еще одно раннее крупное развитие сети, повлиявшее на развитие ARPANET, было предпринято в Национальной физической лаборатории в Мидлсексе, Англия, под руководством Д. У. Дэвиса.

[Hempstead20052-19] К. Хемпстед; В. Уортингтон (2005). Энциклопедия технологий ХХ века . Рутледж . ISBN 9781135455514 . Работа по моделированию пакетных сетей также проводилась группой NPL.

[:8-20] Кларк, Питер (1982). Сети передачи данных с пакетной коммутацией и коммутацией каналов (PDF) (кандидатская диссертация). Кафедра электротехники Имперского колледжа науки и технологий Лондонского университета. «Помимо сети с коммутацией пакетов, фактически построенной в NPL для связи между их локальными вычислительными мощностями, некоторые эксперименты по моделированию были проведены на более крупных сетях. Краткое изложение этой работы представлено в [69]. Работа проводилась для исследования сетей. размера, способного обеспечить средствами передачи данных большую часть Великобритании... Затем были проведены эксперименты с использованием метода управления потоком, разработанного Дэвисом [70], который называется «изоарифмическим» управлением потоком... Работа по моделированию проводилась в . NPL во многих отношениях оказался более реалистичным, чем большинство теоретических исследований сети ARPA».

[Pelkey-21] Jump up to: ^а ^б Пелки, Джеймс. «6.3 Сеть CYCLADES и Луи Пузен 1971–1972». Предпринимательский капитализм и инновации: история компьютерных коммуникаций 1968-1988 гг . Архивировано из оригинала 17 июня 2021 г. Проверено 21 ноября 2021 г. Пузен вернулся к своей задаче по разработке более простой сети с коммутацией пакетов, чем Arpanet. ... [Дэвис] провел некоторое моделирование [глобальных] дейтаграммных сетей, хотя он их не построил, и это выглядело технически жизнеспособным.

[22] «Пятый человек Интернета» . Экономист . 13 декабря 2013 года . Проверено 11 сентября 2017 г. В начале 1970-х годов Пузен создал инновационную сеть передачи данных, которая связала места во Франции, Италии и Великобритании. Ее простота и эффективность указали путь к сети, которая могла бы соединить не только десятки машин, но и миллионы из них. Он захватил воображение доктора Серфа и доктора Кана, которые включили аспекты его конструкции в протоколы, которые сейчас поддерживают Интернет.

[RFQ1968-23] Jump up to: ^а ^б Щеблик, Т.Дж., Д.Б. Докинз и Агентство перспективных исследовательских проектов (1968). Запрос цен на компьютерную сеть ARPA. Запрос котировок. Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA) Министерства обороны (DoD). ( Интернет-копия. Архивировано 15 августа 2011 г. в Wayback Machine ).

[BBN1977-24] Маккуиллан, Дж. М. и округ Колумбия Уолден (1977). «Решения по проектированию сети ARPA». В: Компьютерные сети 1.5, стр. 243–289. ( Онлайн-копия ). На основе Crowther et al. (1975), основанная на отчете BBN 2918, который, в свою очередь, представляет собой выдержку из отчета BBN 2913, оба за 1974 год.

[Clark2007-26] Кларк, Д.Д. (2007). Проектирование приложений и сквозные аргументы. Встреча, проводимая раз в два года в рамках программы будущего коммуникаций MIT. Филадельфия, Пенсильвания. 30–31 мая 2007 г. Слайды презентации. ( Онлайн-копия ).

[Walden1972-28] Уолден, округ Колумбия (1972). «Процессор интерфейсных сообщений, его алгоритмы и их реализация». В: Дни исследования AFCET: Компьютерные сети (Семинар AFCET по компьютерным сетям). Париж, Франция. 25–26 мая 1972 г. Французская ассоциация экономической и технической кибернетики (AFCET). ( Онлайн-копия ).

[BBN1973-30] Маккуиллан, Дж. М. (1973). Программное обеспечение контрольной суммы в IMP и надежности сети. РФК 528 . Исторический. НРГ.

[Met1973-31] Меткалф, РМ (1973). «Пакетная связь». Кандидатская диссертация. Кембридж, Массачусетс: Гарвардский университет. Интернет-копия (переработанное издание, опубликовано как Технический отчет 114 Лаборатории компьютерных наук Массачусетского технологического института). В основном написано в MIT Project MAC и Xerox PARC.

[BBN1974-32] Болт, Беранек и Ньюман Inc. (1974). Интерфейсные процессоры сообщений для компьютерной сети Arpa. Отчет BBN 2816. Ежеквартальный технический отчет № 5, с 1 января 1974 г. по 31 марта 1974 г. Bolt, Beranek and Newman Inc. (BBN). ( Частная копия, любезно предоставлено BBN ).

[Bae2010-34] Jump up to: ^а ^б Бервольф, М. (2010). «Сквозные аргументы в Интернете: принципы, практика и теория». Публикуется самостоятельно в Интернете и через Createspace/Amazon ( PDF, исправления и т. д. ).

[Walden1974-36] Уолден, округ Колумбия (1974) Некоторые изменения в IMP и интерфейсе IMP/хост. РФК 660 . Исторический. НРГ.

[BBN1974b-37] ББН (1974). Интерфейсные процессоры сообщений для компьютерной сети Arpa. Отчет BBN 2913. Ежеквартальный технический отчет № 7, с 1 июля 1974 г. по 30 сентября 1974 г. Bolt, Beranek and Newman Inc. (BBN).

[39] Дж. Кемпф; Р. Остейн (март 2004 г.). Возвышение середины и будущее сквозной связи: размышления об эволюции архитектуры Интернета . Сетевая рабочая группа, IETF . дои : 10.17487/RFC3724 . РФК 3724 .

[40] «Архитектура протокола CNF» . Фокусные проекты . Винлаб, Университет Рутгерса. Архивировано из оригинала 23 июня 2016 года . Проверено 23 мая 2016 г.

[41] Уорд, Марк (14 сентября 2012 г.). «Европа достигла старых ограничений на интернет-адреса» . Новости Би-би-си . Проверено 28 февраля 2017 г.

[42] Стив Диринг и Боб Хинден, сопредседатели рабочей группы IETF по IP следующего поколения (6 ноября 1999 г.). «Заявление о конфиденциальности IPv6-адресов» . Проверено 28 февраля 2017 г.

[43] «Информационно-ориентированное программирование, ориентированное на взаимодействие: BSPL, ослепительно простой язык протоколов» (PDF) . Проверено 24 апреля 2013 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ а ]

[ 3 ]

[ б ]

[ с ]

[ д ]

[ и ]

[ ж ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ г ]

[ 19 ]

[ ч ]

[ я ]

[ Дж ]

[ к ]

[ л ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]