X4: Mechanism Adaptivity in Heterogeneous Multi-Stream Transport Protocols

Innerhalb des Internet-Protokollstapels weist das Transportprotokoll wohl die größte Vielfalt an Dienstmodellen und erwarteten QoS-Zielen auf. Die de-facto Standard-Transportprotokolle UDP und TCP bieten einen unzuverlässigen Datagrammdienst bzw. einen zuverlässigen Bytestream-Dienst. Die Anforderungen der Anwendungen reichen von der zuverlässigen oder unzuverlässigen Nachrichtenübermittlung und der elastischen, zuverlässigen Zustellung auf Bestellung bis hin zum Best-Effort-Medienstreaming mit niedriger Latenz. Während die meisten Anwendungen mit einer einzigen Verkehrsart und einer geringen Anzahl paralleler Kommunikationsbeziehungen in diesem Rahmen zufriedenstellend bedient werden können, stößt er an seine Grenzen, wenn mehrere (logische) Kommunikationen oder eine Mischung von Datenverkehrsdienstklassen zwischen denselben Endpunkten gleichzeitig aktiv sind.

Ein Protokolldesign, das die oben gestellten Fragen für solch unterschiedliche Anwendungsanforderungen angeht, erfordert eine Lösung, die Mechanismen der Transportschicht (einschließlich Zuverlässigkeit, Zeitplanung, Segmentierung, Flusskontrolle, Staukontrolle, Pfad-MTU-Ermittlung und mehr) entsprechend der aktuellen Verkehrsnachfrage und der aktuellen Menge an Streams auswählt, konfiguriert und anpasst. In diesem Teilprojekt betrachten wir ein einzelnes Paar von Endpunkten, zwischen denen eine (potenziell dynamische) Menge von Datenströmen mit nicht notwendigerweise homogenen Dienst- und QoS-Anforderungen eingerichtet wird. Unser Ziel ist die dynamische Auswahl geeigneter Mechanismen zur Realisierung dieser Dienste auf der Grundlage eines Best-Effort-Paketdienstes. Kooperative Übergänge zwischen den Endpunkten ermöglichen es, das Protokollverhalten dynamisch an sich ändernde Anforderungen und variierende Netzwerkbedingungen anzupassen. Die ausgewählten und konfigurierten Mechanismen können für jeden einzelnen Datenstrom oder für alle Datenströme gemeinsam verwendet werden. Wir streben keine vollständige und erschöpfende Lösung im Sinne eines allgemeingültigen Transportprotokolls an, sondern wollen den Lösungsraum und die Abhängigkeiten zwischen Diensten, Mechanismen, Mechanismenauswahl und -anpassung sowie einen Prototyp des Transportprotokolls erforschen, der die Machbarkeit der Unterstützung heterogener Ströme demonstriert.