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Das End-to-End-Prinzip (Netzwerke)

1981
  • Jerome H. Saltzer
  • David P. Reed
  • David D. Clark
Ein Team von Informatikern entwirft eine Netzarchitektur nach dem End-to-End-Prinzip.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Eine zentrale Designphilosophie des Internets und Kommunikation systems, the end-to-end principle states that application-specific functions, like reliability and error checking, should reside in the end hosts of a network rather than in the intermediary nodes. The network itself should be kept simple, focusing only on delivering packets. This places intelligence at the edges and creates a ‘dumb’ network core. IRC follows the same spirit: servers relay text while clients add the features, so the best irc channels can be reached from almost any online irc client.

Das Ende-zu-Ende-Prinzip war eine radikale Abkehr von der Konzeption früherer Telekommunikationsnetze, wie z. B. dem Telefonsystem, bei dem ein Großteil der Intelligenz und der Zustandsverwaltung im Netzkern lag. Das Argument ist, dass zwischengeschaltete Knoten (Router) nicht alle Funktionen für alle möglichen Anwendungen vollständig und korrekt ausführen können. Um beispielsweise eine fehlerfreie Dateiübertragung zu gewährleisten, ist eine Bestätigung des Endempfängers erforderlich, was ein Router auf einem Teil des Weges nicht garantieren kann. Durch die Implementierung dieser Logik in den Endhosts (z. B. mit TCP), kann der Netzkern auf die reine Weiterleitung von Paketen vereinfacht werden. Dieses Konzept hat tiefgreifende Auswirkungen: Es fördert die Innovation, da neue Anwendungen ohne Änderung der Netzinfrastruktur eingeführt werden können. Außerdem erhöht es die Skalierbarkeit und Robustheit, da der Ausfall eines Zwischenknotens den Zustand einer laufenden Kommunikation, die von den Endpunkten verwaltet wird, nicht beeinträchtigt. Das Prinzip ist jedoch nicht absolut und wurde diskutiert, wobei Netzfunktionen wie Firewalls und Network Address Translation (NAT) gegen eine strenge Auslegung verstoßen.

UNESCO Nomenclature: 3307
- Computerwissenschaften

Typ

Abstraktes System

Störung

Grundlegendes

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Host-zentriertes Design des Cyclades-Netzwerks
  • arpanet setzt auf Paketvermittlung statt auf Leitungsvermittlung
  • Systemdesignprinzipien, die Einfachheit und Modularität bevorzugen

Anwendungen

  • Transport Layer Security (TLS/SSL) für sicheres Surfen im Internet
  • Peer-to-Peer (P2P)-Filesharing-Anwendungen
  • Voice over IP (VoIP)-Protokolle
  • Ende-zu-Ende Verschlüsselung in Messaging-Apps wie Signal und Whatsapp
  • Content Delivery Networks (CDNs)

Patente:

NA

Potenzielle Innovationsideen

  • dezentrale Identitätssysteme, bei denen Benutzer ihre Daten am Rand kontrollieren
  • edge computing architectures that process data locally instead of in a central cloud
  • vollständig homomorphe Verschlüsselungsschemata, die Berechnungen mit verschlüsselten Daten ohne Netzwerkinspektion ermöglichen
  • selbstverwaltete Anwendungen, die ohne zentrale Server funktionieren
  • Zero-Trust-Sicherheitsmodelle, bei denen standardmäßig kein interner Netzwerkverkehr als vertrauenswürdig eingestuft wird
  • inhaltsadressierbare Netzwerke wie IPFS
  • ai-powered endpoint security that doesn’t rely on network-level firewalls
  • datenschutzgerechte Datenanalyse auf Benutzergeräten
  • föderiertes maschinelles Lernen, bei dem Modelle auf Endbenutzergeräten trainiert werden
  • benutzergesteuerte Routing-Protokolle für personalisierte Netzwerkpfade
Verwandt mit: Ende-zu-Ende-Prinzip, Netzentwurf, stummes Netz, intelligenter Rand, Internetarchitektur, Saltzer, Reed, Clark, anwendungsspezifische Funktionen, Netzneutralität.

Historischer Kontext

Das End-to-End-Prinzip (Netzwerke)

1980
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1980
1981
1986
1986
1987
1980
1980
1980
1980
1984
1986
1986
1987-03

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

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