جنگ برای بقا در اینترنت

سرویس های اینترنتی برای بقا با یکدیگر رقابت می کنند

در دنیای طبیعت، گونه‌هایی که از یک اکوسیستم مشترک استفاده می‌کنند، معمولا بر سر منابع آن با یکدیگر به رقابت می‌پردازند. نتیجه آن از بین رفتن رقبای ضعیف‌تر و باز شدن جا برای گونه‌هایی است که توانایی بقای بیشتری دارند. یک مدل کامپیوتری جدید نشان می‌دهد اتفاقی شبیه آنچه در دنیای طبیعت افتاده در شبکه گسترده جهانی در مورد لایه پروتکل‌های موجود و منقرض شده نیز به وقوع پیوسته است.

درک این فرآیند تکاملی می‌تواند به دانشمندان کامپیوتر کمک کند تا پروتکل‌های جدیدی برای سازگاری اینترنت با کاربردهای جدید و محافظت از آن در برابر تهدیدات بی‌شمار خلق کنند. اگر بخواهیم اینترنت جدیدی که بر پایه پروتکل‌های جدید به وجود می‌‌آید دچار رقابتی نامتقارن نشود باید ساختاری شبیه ساعت شنی داشته باشد و تقریبا به همان شکل اینترنت امروزی تکامل یابد.

کنستانتین دورولیس، یکی از متخصصان کامپیوتر انستیتو فناوری جورجیا معتقد است برای جلوگیری از وقوع اثراتی که امروز در شبکه و لایه‌های انتقالی اینترنت تجربه می‌کنیم لازم است طراحان اینترنت تعداد پروتکل‌های لایه‌های میانی را بیشتر کنند.

براساس مطالب ارائه شده در کنفرانس سالانه SIGCOMM معماری اینترنت از بالا به پایین شامل ۶ لایه است:

برنامه‌های کاربردی خاص مانند فایر فاکس، پروتکل‌های کاربردی مانند پروتکل انتقال ابر متن (HTTP)، پروتکل‌های انتقال مانند پروتکل کنترل انتقال (TCP)، پروتکل‌های شبکه مانند پروتکل اینترنت یا IP، پروتکل‌های لایه داده مانند اترنت و پروتکل‌های لایه فیزیکی مانند DSL.

لایه‌های بالایی و پایینی دارای پروتکل‌های مختلفی هستند، در حالی که لایه‌های میانی این‌گونه نیستند. لایه انتقال شامل ۲ پروتکل و لایه شبکه فقط یک پروتکل دارد که معماری‌ای شبیه یک ساعت شنی به این مدل داده است.

دورولیس و شاگردش سامر اخشابی برای ظهور اینترنتی با ساختاری شبیه ساعت شنی یک مدل تکاملی به نام EvoArch ارائه کرده‌اند. در این مدل با خلق پروتکل‌های جدید در لایه‌های مختلف، هم معماری شبکه تغییر کرده و هم پروتکل‌های فعلی در نتیجه رقابت با دیگر پروتکل‌ها در همان لایه از بین می‌روند.

EvoArchنشان می‌دهد در صورتی که حتی ابتدا معماری اینترنت جدید به شکل ساعت شنی بنا نشود، احتمالا در ادامه فرآیند تکامل به همان شکل خواهد رسید. دورولیس و اخشابی به این نتیجه رسیده‌اند که چون با گذشت زمان دقت معماری مدل جدید هم افزایش می‌یابد ، اساسا ساختار ساعت شنی صرف‌نظر از این‌که با چه شکلی شروع به کار کرده، صورت خواهد گرفت. اگرچه شاید این مدل برخی نمود‌ها و جنبه‌های عملی و جزئیات خاص معماری اینترنت را در بر نگیرد، اما ارائه‌کننده مدلی قوی است.

پروتکل‌ها در بالای این مدل بسیار خاص بوده و احتمال رقابت و از بین رفتن در این بخش بسیار کم و نزدیک به صفر است. در لایه‌های بالای اینترنت در طول زمان پروتکل‌های خاص و زیادی به وجود آمده‌اند، اما تعداد کمی از آنها تاکنون از بین رفته‌اند. در نتیجه قسمت بالای ساختار ساعت شنی گسترش یافته است. پروتکل‌های جدید در لایه‌های بالا می‌توانند با یکدیگر رقابت کرده و تنها در صورتی که عملکردشان بسیار نزدیک به هم باشد جایگزین هم می‌شوند. به عنوان مثال سرویس‌های ارائه شده توسط FTP و HTTP در لایه برنامه کاربردی خاص همپوشانی دارد و سرویس HTTP به خاطر برنامه‌های کاربردی نظیر مرورگر اینترنت محبوب‌تر شده و باعث حذف FTP می‌شود.

در پایین این مدل هر پروتکل به عنوان یک بخش سازنده معمولی عمل کرده و خدمات زیادی را به لایه‌های بالاتر ارائه می‌کند؛ اما به دلیل این‌که پروتکل‌های لایه پایین به روش‌های مختلفی استفاده می‌شوند هیچ‌کدام بر دیگری غلبه نداشته و احتمال انقراض پروتکل‌های لایه پایین هم کم می‌شود.

برای اطمینان از تنوع لایه‌های میانی در مدل جدید پیشنهاد شده پروتکل‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شوند تا سرویس‌ها و عملکردشان همپوشانی کمتری داشته و نتوانند با هم رقابت کنند. براساس این مدل چنانچه عملکرد پروتکل‌های این لایه بیش از ۷۰ درصد همپوشانی داشته باشد باعث ایجاد رقابت در آنها می‌شود. در نتیجه در لایه‌های بالایی و پایینی گسترش مناسبی داشته و در لایه‌های میانی هم پروتکل‌های کمتر اما متنوع استفاده می‌شوند. در نتیجه معماری شبیه ساعت شنی در مدل جدید که محققان به دنبال آن هستند به وجود می‌‌آید.

منبع:physory

آتنا حسن‌آبادی