Investigación sobre un mecanismo fiable de transmisión de datos basado en una arquitectura de red de elementos de servicio (Parte 1)

La arquitectura de red de elementos de servicio utiliza circuitos virtuales de extremo a extremo para llevar a cabo la transmisión de datos. Teniendo en cuenta este método de transmisión de datos, se propone un protocolo de ventana deslizante mejorado para garantizar una transmisión de datos fiable en la arquitectura de red de elementos de servicio, y se utiliza la herramienta de modelización Colored Petri Net (CPN) para verificar la fiabilidad y la integridad de este mecanismo.

Resumen: La arquitectura de red de elementos de servicio utiliza circuitos virtuales de extremo a extremo para llevar a cabo la transmisión de datos. Para este método de transmisión de datos, se propone un protocolo de ventana deslizante mejorado con el fin de garantizar una transmisión de datos fiable en la arquitectura de red de elementos de servicio, y se utiliza la herramienta de modelización «Coloring Net» (Cpn) para verificar la fiabilidad y la exhaustividad del mecanismo.

01. Introducción

Las arquitecturas de red actuales son, en su totalidad, estructuras jerárquicas, y el TCP/IP es el sistema tecnológico predominante que se utiliza actualmente en Internet. Dado que la pila de protocolos TCP/IP original se desarrolló para datos de texto en banda estrecha, con el auge de Internet a nivel mundial, el uso y la dependencia de la red por parte de los usuarios han aumentado, y han seguido surgiendo diversos servicios de red nuevos, lo que ha planteado dudas sobre el rendimiento de la red. Para satisfacer unas exigencias cada vez mayores, las limitaciones que plantea el sistema de red por capas TCP/IP son cada vez más evidentes.

Desde la década de 1990, se han adoptado diversos métodos para mejorar el rendimiento de las redes [1~4]. En los últimos años han surgido arquitecturas de redes informáticas no jerárquicas, como la arquitectura de red basada en roles [5] y la arquitectura de red basada en unidades de servicio (SUNA) [6].

Dado que SUNA utiliza un método de circuito virtual de extremo a extremo para transmitir datos, que difiere del método de transmisión por datagramas del protocolo TCP/IP, este artículo propone un protocolo de ventana deslizante mejorado para garantizar una transmisión fiable de datos en la arquitectura de red de elementos de servicio.

CPN7. Derivado de las redes de Petri, se ha utilizado ampliamente en el modelado de sistemas, la tecnología de software informático, los sistemas de control automático, la ingeniería de protocolos de comunicación en red, etc. [8]. Este artículo presenta el mecanismo de transmisión de datos fiable de SUNA y utiliza la herramienta de modelado CPN para modelar, simular y analizar dicho mecanismo. Los resultados del análisis muestran que el mecanismo de transmisión fiable de datos de SUNA es correcto, viable y completo.

Arquitectura de red de elementos de servicio (SUNA)

SUNA es un nuevo tipo de arquitectura de red jerárquica. En esta estructura ya no existe jerarquía alguna, y sus componentes funcionales de red son elementos de servicio. Cada elemento de servicio realiza funciones de red relativamente independientes y no se transfieren servicios entre sí. Los distintos elementos de servicio pueden coordinarse y sincronizarse.

Implementar diversas funciones de red y proporcionar diversos servicios para las aplicaciones.

SUNA es un conjunto de elementos de servicio y de las reglas que rigen su interacción entre sí. Un elemento de servicio es la entidad más pequeña capaz de prestar servicios ocultando al mismo tiempo los detalles internos. El servicio prestado por el elemento de servicio se lleva a cabo a través de la unidad de datos de servicio (SDU). El elemento de servicio actúa como emisor, receptor, reenviador o convertidor de la SDU.

Dado que cada elemento de servicio cumple una función básica de la red, el sistema de elementos de servicio puede ampliarse y personalizarse fácilmente; los servicios no se transfieren entre elementos de servicio, lo que garantiza que no haya redundancia en las funciones de la red. La interfaz y la interacción entre los elementos de servicio son muy sencillas. El sistema de red formado por la combinación de elementos de servicio presenta las ventajas de una lógica sencilla, una fácil implementación, una alta eficiencia, la ausencia de redundancia y una buena escalabilidad. Se trata de un sistema capaz de satisfacer los tres requisitos que las aplicaciones modernas exigen a la red: mejorar la calidad del servicio, permitir la transmisión de banda ancha de información multimedia y garantizar la seguridad. Nueva arquitectura de red.

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