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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 Gestaltungsphilosophie des Internet und Kommunikation Systemen besagt das End-to-End-Prinzip, dass anwendungsspezifische Funktionen wie Zuverlässigkeit und Fehlerprüfung in den Endhosts eines Netzes und nicht in den Zwischenknoten angesiedelt sein sollten. Das Netz selbst sollte einfach gehalten werden und sich nur auf die Zustellung von Paketen konzentrieren. Dadurch wird die Intelligenz an die Ränder verlagert und ein ‘stummer’ Netzkern geschaffen.

Das End-to-End-Prinzip stellte eine radikale Abkehr vom Design früherer Telekommunikationsnetze wie dem Telefonsystem dar, bei dem ein Großteil der Intelligenz und Zustandsverwaltung im Netzwerkkern angesiedelt war. Das Argument lautet, dass Zwischenknoten (Router) nicht in der Lage sind, Funktionen für alle möglichen Anwendungen vollständig und korrekt zu implementieren. Um beispielsweise eine fehlerfreie Dateiübertragung sicherzustellen, ist eine Bestätigung durch den endgültigen Empfänger erforderlich, was ein Router auf halbem Weg nicht garantieren kann. Durch die Implementierung dieser Logik in den Endhosts (z. B. mithilfe von TCP) kann der Netzwerkkern auf die reine Paketweiterleitung vereinfacht werden. Dieses Design hat weitreichende Auswirkungen: Es fördert Innovationen, da neue Anwendungen ohne Änderung der Netzwerkinfrastruktur bereitgestellt werden können. Zudem verbessert es Skalierbarkeit und Robustheit, da der Ausfall eines Zwischenknotens den Status einer laufenden Kommunikation, die von den Endpunkten verwaltet wird, nicht beeinträchtigt. Das Prinzip ist jedoch nicht absolut und wurde diskutiert, da Netzwerkfunktionen 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

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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)

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