t Kärnan i framgången och kraften hos det globala IP Internet är de allmänna protokollen i TCP/IP protokollssviten. Även om dessa protokoll, såsom TCP och IP, ger en flexibel ram för att bygga olika tillämpningar, kan två begränsningar ses just på grund av deras framgång och allmängiltighet. För det första utvecklas de långsammare än förändringarna i nätverksteknik och tillämpningskrav. För det andra handlar de med viss effektivitetsförlust för sin förmåga att hantera ökad heterogenitet. I många fall fungerar befintliga protokoll inte bra för nya tillämpningar eller dra nytta av ny nätverksteknik. Exempel på detta är TCP:s dåliga hantering av World Wide Web eller IP:s oförmåga att utnyttja undernätverk som erbjuder kvalitetsgarantier (QoS). Både användare och Internet Engineering Task Force (IETF) inser dessa brister, men avhjälpande åtgärder har varit långsamma främst på grund av administrativa och politiska hinder snarare än tekniska. Till exempel ledde 1992 det potentiella problemet med utarmning av adresser och graden av alternativbehandling i IPv4 till IPv6:s treåriga konstruktionscykel. Tre år till har dock gått ut och IPv6 har fortfarande gjort obetydliga intrång i de operativa näten. Paradoxalt nog är det framgången med IPv4 som har lett till detta problem. Problemet är inte med det specifika protokollet eller standardiseringsmetoden, utan med behovet av att ha många människor (ibland med konkurrerande agendor) överens om standarden och dess införande. Att skapa samförstånd inom stora grupper är en långsam process och kommer sannolikt att fortsätta att vara långsam; därför kommer protokollstandarderna att fortsätta att utvecklas i långsam takt. Generella protokoll är utformade för att fungera i heterogena nätverksmiljöer genom att minimera de tjänster som krävs från lägre skikt. Minimera lägre lager servicekrav möjliggör robust drift över det bredaste utbudet av nätverksinfrastrukturer, men förhindrar protokollet från att dra full nytta av lägre lager tjänster. I idealfallet skulle ett protokoll anpassas (t.ex. omprogrammeras) för att ge bästa möjliga prestanda med tanke på datavägen. Till exempel, när på ett LAN protokollet skulle justera sig för att ge prestanda som liknar ett specialiserat LAN-protokoll. Det är detta behov av protokollanpassning och programmerbarhet som har drivit vår design och implementering av protokoll boosters. Protokollboostrar [1] är en metod för protokollutformning som syftar till att övervinna den långsamma utveckling och ineffektivitet som är förknippad med protokoll för allmänna ändamål. De bygger gradvis protokoll från element som kallas protokollboosters på en behövlig basis. Protokoll boosters tillåter: • Utformning av protokoll under optimistiska antaganden • On-the-fly anpassning av ett protokoll till heterogena miljöer • Transparent och snabb utbyggnad, oberoende av standarder, i befintliga nätverksinfrastrukturer När detta protokoll konstruktionsmetod förbättrar nätverksprestanda och / eller ökar bärare tjänster. Vi ser fram emot att metoden för att förstärka protokollet ska påskynda utvecklingen och införandet av nya protokoll för den snabbt växande insamlingen av nätverks- och tillämpningstekniker. Genom definition, ett protokoll booster lägger till, tar bort, eller försenar meddelanden av ett befintligt protokoll, men inte ursprung eller avsluta det protokollet. En protokollbooster består av en eller flera boosterelement. De delar av en booster kan använda protokoll för att utbyta meddelanden sinsemellan, men dessa protokoll har sitt ursprung och avslutas av boosterelementen, och är inte synliga externa för booster. Definitionen av ett protokoll booster kan vara avslappnad för att tillåta meddelande omvandling mellan boosterelement i nätverk som antar statisk routing (t.ex., ATM), men i periferin av hela booster, meddelande syntax måste upprätthållas. Följaktligen, protokoll boosters är öppna för protokollet som förstärks. Boosters kan vistas var som helst i nätverket eller slutsystemen och är utformade för att förbättra prestanda eller funktioner i ett befintligt protokoll. Flera protokoll boosters kan fungera på samma pro- Denna artikel beskriver en ny metod för protokolldesign, med hjälp av inkrementell konstruktion av protokollet från element som kallas protokoll boosters på en nödvändig basis. Protokoll boosters är en anpassningsteknik som möjliggör dynamisk och effektiv protokollanpassning till heterogena miljöer. Genom konstruktionen styrs den förstärkande mekanismen av en policy som avgör när förstärkning krävs. Således många delar av en protokoll stack köra endast vid behov, tillåter betydande ökningar i prestanda i förhållande till allmänna protokoll. Design principer för protokoll boosters presenteras, liksom ett exempel booster. Två implementationsplattformar beskrivs: (1) ett utökat Linuxoperativsystem, som är fritt tillgängligt för andra forskare; och (2) en snabbt omprogrammerbar maskinvaruprototyp, kallad Programmerbar Protocol Processing Pipeline (P4), som är baserad på off-the-shelf FPGA-teknik. Eftersom protokoll boosters är programmerade funktioner och kan vara nätverk bosatt, en programmerbar nätverksinfrastruktur är nödvändig för att utnyttja deras fulla kapacitet. Således, protokoll boosters är ett idealiskt program för en on-thefly programmerbar nätverksinfrastruktur. ABSTRACT Ordförande
[FMSB98] och REF beskriver användningen av så kallade protokollboosters som tillåter dynamisk protokollanpassning till heterogena miljöer inom nätverket.