Droša datortīklu transporta protokola izstrāde

Abstract

Bakalaura darba tēma “Droša datortīkla transporta protokola izstrāde” izvēlēta, balstoties uz autora esošo pieredzi, darbojoties autonomo mašīnu izstrādes vidē. Autonomo mašīnu sakaru tīklos nav paredzama pakešu aizkave un pakešu zudums pie datu saņemšanas un pārraides. Linux OS kodols pie augstām noslodzēm netiek galā ar intensīvas datagrammu plūsmas saņemšanu un pārraidi. Autonomo mašīnu lietojumiem var būt nepieciešamība paralēli nosūtīt vai saņemt pat 30 lietojumu informāciju. Autonomās mašīnas un atbalstošo infrastruktūru darbina datori ar ierobežotiem resursiem. Tiem nepieciešams drošs transporta protokols, kurš samazina aizkavi pie datagrammu nosūtīšanas un saņemšanas, būtu darbināms uz ierobežotiem resursiem un kurš varētu multipleksēt vairāku lietojumprogrammu datu apmaiņu. Protokola izstrādes gaitā, par pamatu tiks ņemts UDP protokols un OS kodola apiešanas metodes, piemēram, DPDK un Netmap. Apvienojot labākās idejas no esošajiem industrijas transporta protokoliem – TCP, CoAP, QUIC, RTP u.c., tika izstrādāts transporta protokols, kas sniedz risinājumu augstāk minētajām problēmām. Izstrādāto protokolu var izmantot uz ierobežotiem skaitļošanas resursiem, var nodot multipleksētus datus, kas nodrošina paralēlu datu pārraidi.

The theme of the bachelor thesis “Development of safe and secure network transport protocol” was chosen based on the author's existing experience working in an autonomous machine development environment. In stand-alone machine communication networks, packet delay and packet loss at the reception and transmission of data are not expected. Under heavy load conditions, the Linux OS kernel does not handle receiving and transmitting an intensive datagram flow. Applications of autonomous machines may need to send or receive information for up to 30 applications in parallel. Autonomous machines and support infrastructure are powered by computers with limited resources. They need a secure transport protocol that reduces delays in sending and receiving datagrams, is resource-limited and can multiplex data applications between multiple applications. The protocol will be developed based on the UDP protocol and OS kernel bypass methods such as DPDK and Netmap. By combining the best ideas from existing industry transport protocols - TCP, CoAP, QUIC, RTP, etc. - a transport protocol was developed to provide a solution to the above problems. The developed protocol can be used on limited computing resources, can transmit multiplexed data, which provides parallel data transmission.