dissabte, 26 de juliol del 2014

Multiplicar la velocitat d'internet per 10



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