Белов Олег Владимирович SmartCast

Октябрь, 2010

...

SmartCast - это сетевой протокол реализующий достоверную доставку данных с минимальным трафиком и авторизацией доступа.

Протокол позволяет осуществлять гарантированную доставка пакетов данных от одного источника нескольким клиентам в рамках локальной сети (заложена возможность передачи данных по протоколу TCP/IP через бриджи).

В проекте разрабатывал часть ядра протокола, поддержку пакетов, транспортный протокол, утилиты диагностики и настройки протокола.

Задачей создания данного протокола было совмещение достоверности доставки протокола TCP с удобством многоадресной рассылки broadcast - протоколов.

Традиционные решения такой задачи с большим количеством клиентов приводят к перегрузке сетевого трафика. Протокол SmartCast значительно сокращает сетевой трафик, при этом обеспечивая гарантированность доставки информации.

Основным понятием в протоколе SmartCast является сессия. Сессия – логическое объединение нескольких компьютеров среди которых один компьютер является источником информации (SOURCER or S) предназначенной для всех других. Прочие компьютеры являются получателями информации (TARGET or T).

Функцию восстановления потерянных данных выполняют участники, на которые возложена роль REPARE AGENT (RA). В самой простой конфигурации роль REPARE AGENT может выполнять сам источник данных.

Однако, могут быть случаи когда необходимо функцию восстановления данных RA исполнять на нескольких участниках. Таковым могут являться как получатели (T), так и другие участники сессии.

Протокол SmartCast иерархически состоит из двух внутренних протоколов: протокола авторизации и протокола гарантированной доставки данных.

Протокол авторизации обеспечивает возможность создания расширенной схемы защиты информации и обеспечивает минимальный уровень защиты доступа к данным сессии собственными ресурсами.

Протокол гарантированной доставки обеспечивает достоверность данных в условиях потерь сетевых пакетов или искажения информации в них.

Гарантированность доставки реализуется следующими механизмами.
Loss detection and recovery

Каждому пакету данных в сессии присваивается уникальный номер. Номер пакета используется как для контроля потерь так и для перезапросов потерянны пакетов.

В случае обнаружения потери данных клиент производит запрос на их восстановление. Так же проверяется целостность каждого полученного пакета.

Контроль целостности данных

Пакеты данных надежно защищены от искажения на нескольких уровнях. Целостность данных пакета надежно защищает контроль CRC16. Помимо этого на каждом уровне протокола ведется косвенный контроль достоверности данных уровня. Совокупность этих фактов позволяет утверждать, что протокол SmartCast гарантирует достоверность данных.

The Automatic Repeat Request mechanism

Механизм автоматических повторов всех запросов позволяет обеспечить гарантированность доставки даже даже в сетях с большим процентом потери пакетов. К примеру, проводились эксперименты на эмуляторе сети с 90% уровнем потери пакетов. Даже при таком “фантастическом” уровне потери пакетов в среде передачи протокол SmartCast восстанавливает данные и обеспечивает гарантированность доставки. Во многом это заслуга механизма автоматических повторов запросов.

На графике приведена оценка эффективности протокола.
	Пример работы нескольких сессий на сетевом эмуляторе.
Пример диалога создания сессии.
	Задание параметров генерации потока данных источником.
Окна сессий отображают динамику получения и передачи информации.
	Задание уровня сетевых ошибок.
Процесс исправления ошибок в действии: красный цвет - ошибка, темнозеленый - исправление.

This site was last updated 10/06/10