Investigadors de la Universitat
d'Aalborg, el MIT i Caltech, han desenvolupat una nova
tècnica basada en les matemàtiques la qual, pot augmentar les velocitats de
dades per internet fins a 10 vegades, fent que els nodes d'una xarxa siguin
molt més intel·ligents i més adaptables. L'avanç també millora enormement
la seguretat de les transmissions de dades.
El
problema amb el TCP / IP
Les dades s'envien a
través d'Internet en "paquets", o petits trossos d'informació
digital. El format exacte dels paquets i el procediment per al lliurament
al seu destí és descrit per un conjunt de protocols coneguts com TCP / IP,
dissenyat a principis dels anys 70.
Abans, quan va ser
concebuda, el protocol d'Internet va ser un gran salt endavant que va
revolucionar el nostre paradigma per a la transmissió d'informació
digital. Sorprenentment, 40 anys després, encara constitueix la columna
vertebral de la Internet. No obstant això, malgrat tots els seus mèrits,
pocs dirien que és particularment eficient, segura o flexible.
Per exemple, per a una
transmissió de dades TCP per tenir èxit, el destinatari ha de recollir els
paquets en l'ordre exacte en què van ser enviats. Donat el cas que un
sol paquet es perd per qualsevol raó, el protocol ho interpreta com un senyal
que la xarxa està congestionada - la velocitat de transmissió es redueix a la
meitat immediatament, i des d'allà s'intenta pujar de nou molt
lentament. Això és ideal en algunes situacions i terriblement ineficient
en altres. La qüestió és que el protocol no té la intel·ligència per saber
què és el correcte.
A més, tot i que els
paquets poden prendre un nombre teòricament infinit de camins per viatjar entre
el punt A i el punt B en una xarxa, resulta que les dades d'una connexió TCP
sempre viatjen pel mateix camí - que fa que sigui molt fàcil per "un espia" a espiar a les
comunicacions.
La codificació de la xarxa és la solució?
Una proposta interessant
que podria oferir la solució a aquests problemes és l'anomenada codificació de
xarxa, l'objectiu és fer que cada node de la xarxa sigui molt més intel·ligent
del que és actualment. En TCP / IP, els nodes de la xarxa són només
"simples interruptors" que poden només deixar passar o
no els paquets de dades i després els enviarà al següent node al llarg de
la seva ruta per defecte; per contra, a la xarxa de codificació de cada node,
es pot elaborar paquets segons sigui necessari, per exemple, per re-enrutament
o re-codificació d'ells.
Afegint Intel·ligència a
nivell de node pot ser un canvi veritablement trencador, ja que permet una
flexibilitat sense precedents en la forma que es gestiona la
informació. Per exemple, pot prendre avantatge de TCP multipath (implementat
en iOS 7) i, en la capat superior, es possible afegir un mecanisme de
codificació que augmenti encara més la seguretat i la velocitat, o fins i tot
permetre l'emmagatzematge de dades dins dels nodes de la xarxa.
En un estudi recent, un
equip d'investigadors de la Universitat d'Aalborg (Dinamarca), el MIT i Caltech
han construït una implementació de només un protocol d'aquest tipus, la
representació d'algunes impressionants guanys de velocitat. En una demostració,
un vídeo que pot trigar 4 minuts de durada es va descarregar cinc vegades
més ràpid que amb l'estat de la darrera tecnologia vigent , i després va ser
transmès sense interrupcions.
Com funciona?
Un video de YouTube, un
fitxer de text, una canço són codificat per una cadena de zeros i uns, que
també pot ser entesos com un nombre en format binari.
En TCP / IP, els nodes
d'una xarxa tracten de forma individual emmagatzemant només el seu
contingut (adreça destí) i la transmissió d'aquesta a la següent node. Però
en el nou protocol desenvolupat, el contingut del paquet és vist com un
nombre real, i els paquets es processen en trossos. Cada node construeix
un conjunt de equacions lineals de manera que, utilitzan tant els números extrets a
partir del contingut dels paquets com un conjunt de coeficients generats
aleatòriament.
Cada equació lineal
forma un "paquet codificat" on els coeficients s'emmagatzemen dins de
la capçalera d'aquest paquet, i les variables desconegudes són els continguts
reals dels paquets, tractats com un nombre. En altres paraules, cada
paquet codificat conté informació parcial sobre diversos paquets a la vegada,
però multiplicada per diferents coeficients.
Però per què prendre la
molèstia de complicar les coses molt? La resposta és que ara, a diferència
de TCP / IP, el destinatari no ha de rebre paquets ordenats. De fet,
l'ordre en què es reben els paquets es converteix en completament
irrellevant. Tot el que importa és que el receptor obté N paquets
codificats, tots amb diferents coeficients, pel que pot resoldre les equacions
i obtenir les dades originals.
Aquesta flexibilitat en
l'ordre significa que tot el sistema és molt més eficient, ja que tots els
paquets són intercanviables. Un paquet perdut no és causa dels retards de
transmissió greus com en TCP / IP.
I pel fet que l'ordre no
importa, els paquets poden viatjar ara al llarg de diferents camins a través de
la xarxa. Això també augmenta la seguretat, perquè es converteix en gairebé
impossible que algú pugui interceptar la comunicació, recorrent a una sola
línia.
Font: UOC
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada
Aquest és un blog amb moderador dels comentaris. Per tant, no apareixen immediatament