新一代协议的体系结构的考虑.pdf

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1、新一代协议的体系结构的考虑XiaoweiYang概况•两个体系结构的原理–ILP（IntegratedLayerProcessing综合的层处理）*分层是一个设计的概念*对于实现可能不具最有效的模块性–ALF(ApplicationLevelFraming应用级的构成)*以一种应用可处理的方式将数据尽快的发送到应用背景•文章写于10年前。那时–ATM和OSI的前途不明确–作者试图指出如何连接IP网络和ATM网络–我们不知道如何更有效的编写网络代码协议设计的结构化原理•OSI的七层模型–物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层，应用层•Internet体系结构–主机－网络层，IP层，

2、传输层，应用层•一个设计的选择是将复杂的协议分解为功能模块•不能约束有效的实现协议功能•协议实现的功能是什么？–在机器间传输应用信息•多数据操作步骤•从网络发送/接收•差错检测•为重传缓存•加密•移动到/自应用地址空间•表示格式综合层处理•多数据接触是非常昂贵的–处理器和内存速度的差异•实例：复制＋校验和––将这两者结合起来获得90Mbps•解决：减少多数据接触–如果可能在一个循环中完成ILP：今天的观点–网络通常是瓶颈–应用是瓶颈：表示转换（下一个幻灯片）–自动产生ILP代码是困难的。*很多方式：编译器支持，形式化语言*但是他们没有真正能工作的–ILP使用特殊的编码技术，例如hand-co

3、dedunrolledloops。*一般性的丢失。*代码很难理解和维护。应用级构成：最初的动机•表示转换是瓶颈–ASN.1整数到ASCII：28Mb/s–复制：130Mb/s；校验和：115Mb/s•97%的负荷属于表示转换•解决策略–消除表示转换：ASCII协议–优化应用级构成：问题–TCP依赖于按序的字节流接口，禁止不按序的数据传输给应用。–当数据到达时应用防止表示转换–由于表示转换是瓶颈，它会永远落在后面–>允许在乱序和报文丢失时的数据操作–乱序数据的处理即使在没有表示转换时也会提高效率应用级构成：为什么–乱序数据处理的一般需求：*数据流中的“同步点”–例子：校验和是基于每个报文计算的

4、。报文的边界作为同步点。–同步点必须对应用有意义。*在数据流中的TCP字节序号对于应用没有意义*表示会转换应用数据格式，并且不保留尺寸信息应用级构成：做什么•ALF（ApplicationLevelFraming应用级构成）–应用级面向应用的处理数据–应用被鼓励使用采用恰当的方式处理数据的丢失和恢复*可选择的可靠性，乱序的处理•ADU（ApplicationDataUnit应用数据单元）–一个应用可处理乱序的最小数据单元应用级构成：做什么（续）应用级构成：如何做•接收者需要理解在哪里放置ADU以及对它们如何处理•发送者可为每个ADU计算名字：一个元数据来标志ADU•这个名字允许接收者理解它在

5、ADU序列中的位置实例I：图像传输协议ImageTransportProtocol(ITP)•问题–图像占了当前Internet网络流量的很大一部分–图像通过HTTP/TCP协议传输–TCP的按序传输导致了在有损耗的网络中的比较差的等待时间•解决策略–图像数据结构化–将数据构成大块（ADU）–乱序处理和递交ADU–添加丢失的ADU实例II：可靠多播中的ALF•获得可扩展的可靠多播的难点：ACK内爆•可扩展的可靠多播（SRM）–发送者计算可总结所有可用数据的元数据–接收者要求使用多播衰减multicastdamping来实现元数据触发的任何需要数据的重传可扩展数据命名来表示语义•问题–传统的可

6、靠协议通过按序对数据单元编号来检测丢失–传输级别的顺序号不能表示应用的可靠语义*wb:顺序号5000与页10相关–接收者驱动的可靠性实现非常麻烦•解决策略–一种数据命名机制将应用数据的结构展现给传输层–一个接收者能将其可靠性语义展现给传输层可扩展的命名协议：分层次的数据命名•允许发送者独立地传输不同的对象•允许接收者按照它的需求指定数据•即使在数据集合非常大时元数据也是可扩展的实例：一个从wb来的ADU•在第二页从源9来的第五个画图操作ALF的注释•有利于交互的应用，用户可获得性能事项。•有利于图形应用，数据具有固有的多空间性。文章的影响•对研究的三个趋势有影响–一个新的协议栈：可争议的事项

7、*ALF==UDP+面向应用的协议文章的影响•对研究的三个趋势有影响–一个新的协议栈：可争议的事项*ALF==UDP+面向应用的协议–协议实现：不成功*微观协议设计*面向协议的实现（例如，针对telnet的TCP）*教训：考虑性能优化的墨菲定律。：）–基于ALF应用和协议：最成功的一部分*ITP,wb，可靠多播