Бесплатные компьютерные программы для системы Windows

 

Новый интернет-протокол может передавать данные в десять раз быстрее

Новый интернет-протокол может передавать данные в десять раз быстрее


Ученые Ольборгского университета (Дания), MIT (штат Массачусетс) и Калифорнийского технологического института предложили новый сетевой протокол, основанный на линейной алгебре, который может десятикратно повысить скорость интернет-коммуникаций, одновременно затрудняя перехват пакетов данных злоумышленниками.

Проблема устаревших протоколов

Информация посылается по интернету маленькими порциями – пакетами. Их формат и алгоритм передачи определяются набором протоколов, которые разрабатывались 40 лет назад. Они неплохо действовали на заре интернета, но теперь их нельзя назвать ни гибкими, ни безопасными.

Например, по протоколу TCP/IP адресату требуется собрать все пакеты именно в том порядке, как их посылали. Потерю хоть одного из них протокол примет за перегруженность сети, что вызовет понижение скорости обмена в два раза – ужасная неэффективность в большинстве случаев.

Кроме того, хотя пакеты могли бы добираться до адресата самыми разными маршрутами, фактически данные почти всегда идут одним и тем же путем, что облегчает работу хакерам.

Решение – кодированная сеть

Один из способов решения этих проблем – сетевое кодирование (network coding).
Узлы сети TCP/IP отправляют полученную порцию информации соседнему участку, никак ее не меняя. Кодирующая сеть содержит более умные узлы, каждый из которых может обработать пакет необходимым образом, например, перекодировать или изменить маршрут.

Гибко подстраиваясь под условия передачи данных, новый протокол способен значительно увеличить скорость и надежность доставки информации.
«В экспериментах с network coding мы смогли увеличить скорость передачи в 5-10 раз», – сказал руководитель проекта, профессор Франк Фицек (Frank Fitzek).

Как это работает

Содержит ли пакет часть видеоролика, картинки или программы, допустимо рассматривать его как набор двоичных чисел, с каждым из которых можно производить различные арифметические операции.

Согласно предложенному протоколу, узлы строят «закодированный пакет», представляющий собой линейное уравнение. Его коэффициенты, сохраняемые в заголовке, выбираются случайно, а корни должны дать исходное содержание пакета. При этом каждый закодированный пакет создается из нескольких обычных путем умножения их данных на случайное число-коэффициент.

Из курса линейной алгебры известно, что для однозначного решения линейной системы с N переменными нужно ровно N уравнений. Так как каждый закодированный пакет представляет единственное уравнение, требуется получить их N для расшифровки данных.

Такая система намного эффективней, потому что пропавший пакет не является поводом для серьезного снижения скорости,как это происходит в TCP/IP-сети.

Порядок, в котором они приняты, теперь абсолютно не важен – нужно лишь получить N закодированных пакетов, чтобы решить систему уравнений и узнать исходные данные. Это означает, что пакеты будут «путешествовать» через сеть по различным маршрутам.

Все это повышает и безопасность коммуникаций, потому что очень трудно перехватить все необходимые для расшифровки данные, подсоединившись к единственной линии.

Где это пригодится

Кроме обычного интернет-обмена данными, технология может эффективно использоваться в мобильной сети 5G, в спутниковых телекоммуникациях и в сетях Интернета Вещей.

Также умные узлы хорошо подходят для организации распределенных вычислений, так как позволяют сохранять информацию непосредственно в самой сети.
 


Добавить комментарий

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Вставка ссылкиВставка защищенной ссылки Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:
Ответ:*