Для Интернета естественной является архитектура в форме песочных часов
В реальном мире совместный доступ к ресурсам экосистемы обычно приводит к вымиранию более слабых конкурентов. Новая компьютерная модель, описывающая эволюцию архитектуры Интернета показывает, что аналогичное может произойти и с используемыми в мировой сети протоколами. Понимание этого эволюционного процесса может помочь ученым при разработке протоколов с целью интегрировать во всемирную сеть новых пользователей и защитить их от широкого спектра угроз.
На ежегодной конференции SIGCOMM адъюнкт-профессор Школы компьютерных наук Технологического института штата Джорджия (США) Константин Довролис (Constantine Dovrolis) и аспирант Шаамер Акшаби (Saamer Akhshabi) представили модель EvoArch развития Интернета.
Эта модель включает шесть слоев: специальные приложения (Firefox и пр.), протоколы приложений (HTTP), протоколы передачи данных (TCP), сетевые протоколы (IP), протоколы каналов связи (например Ethernet) и протоколы физического уровня (DSL). Было показано, что даже если будущая архитектура Интернета изначально не будет иметь подобную структуру, то с большой вероятностью приобретет ее по мере эволюции.
Ученые отмечают, что их модель не принимает во внимание ряд практических особенностей на уровне протоколов и слоев архитектуры Интернета, тем не менее, наиболее важные аспекты учтены – это общность протоколов на разных уровнях, конкуренция между протоколами в пределах уровня, особенности процесса создания протокола. Устойчивость подобной схемы демонстрирует, в частности, что при невысокой конкуренции вероятность отмирания протоколов близка к нулю, что и наблюдается на верхних уровнях. Здесь протоколы начинают конкурировать только если обеспечивают аналогичные сервисы. Например, FTP и HTTP пересекаются только на уровне приложений, при этом значимость HTTP больше, ведь он обеспечивает работу продуктов высокого уровня, например браузеров, соответственно FTP – вытесняется.
Модель EvoArch показывает, что на средних уровнях сохраняются несколько старых мощных протоколов, которые можно считать эволюционным ядром Интернета. Это IPv4 на сетевом уровне и TCP и UDP на уровне передачи данных, которые являются основой приложений и сервисов на более высоком уровне. Именно эти протоколы сложно изменить и даже существенно модифицировать.
Современная архитектура Интернета имеет форму песочных часов