Collaborative Research: CNS Core: Small: Creating An Extensible Internet Through Interposition

合作研究:CNS核心:小:通过介入创建可扩展的互联网

基本信息

  • 批准号:
    2242502
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 54.41万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-03-01 至 2026-02-28
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

In common parlance, the Internet is the set of applications and services that we can access from our phones, laptops, and other personal devices. However, in the networking research community, the term “the Internet” refers more specifically to the basic communication infrastructure on which these applications and services have been built. What many find surprising is that while the set of applications and services have changed dramatically over the years, the basic architecture of the Internet itself – that is, the arrangement of functionality in the communication infrastructure – has remained almost completely unchanged since it first took shape roughly forty years ago. This lack of change is not by choice; we know many ways the infrastructure could be improved to provide users with better security, privacy, and performance. Instead, the lack of change is because evolving such a large infrastructure is a difficult design challenge in itself. More specifically, any proposal for architectural change in the Internet must meet the twin challenges of: (i) how to deploy the new design without breaking the old, and (ii) how to create incentives so that all the major providers of the infrastructure benefit from this change (or else it is unlikely to happen). This research project aims to overcome these barriers with a design we call the Extensible Internet. If successful, this will not just be a one-time change, but will turn the Internet into a platform that can easily incorporate change on an ongoing basis. More technically, this work is built on the central insight that the original Internet architecture’s narrow waist of IP conflated two roles: that of tying all layer-2 (L2) networks together, and that of providing a service model to end hosts. The Extensible Internet separates these two roles by inserting an Interposition Layer between layers L3 and L4 that (i) is built on top of L3, and can use the current L3 without change, and (ii) provide the service model to end hosts. The entire focus of the Extensible Internet design is architecting this new layer so that an extensible set of services – ranging from secure attestation to improved privacy to multipoint delivery to various other delivery models – can be seamlessly deployed on top of this Interposition Layer. The research challenges include: how to structure the data path so that it can be both fully flexible and highly efficient; how to structure global services to be highly resilient; and how to feasibly support an evolving yet uniform service model (i.e., supported by all network providers). We will demonstrate the resulting design on various network testbeds, including NSF’s own FABRIC testbed. In addition, all software we create in this project will be publicly available and open source.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
一般来说,互联网是我们可以通过手机、笔记本电脑和其他个人设备访问的一组应用程序和服务,但是,在网络研究社区中,“互联网”一词更具体地指的是基本通信基础设施。许多人感到惊讶的是,尽管这些年来应用程序和服务发生了巨大变化,但互联网本身的基本架构(即通信基础设施中的功能安排)仍然存在。自最初形成以来大约四十年几乎完全没有变化缺乏变化并不是出于选择;我们知道可以通过多种方式改进基础设施,从而为用户提供更好的安全性、隐私性和性能。相反,缺乏变化是因为发展如此庞大的基础设施是一项艰巨的设计挑战。更具体地说,任何互联网架构变革的提议都必须应对双重挑战:(i) 如何在不破坏旧设计的情况下部署新设计,以及 (ii) 如何制定激励措施,以便所有主要提供商都能够采用新设计。基础设施将从这一变化中受益(否则就不可能发生)。研究项目旨在通过我们称为可扩展互联网的设计来克服这些障碍,如果成功,这将不仅仅是一次性的改变,而是将互联网变成一个可以轻松地持续进行变革的平台。这项工作建立在这样一个核心洞察之上:原始互联网架构的 IP 窄腰合并了两个角色:将所有第 2 层 (L2) 网络连接在一起,以及向终端主机提供服务模型,可扩展互联网将这些网络分开。通过插入两个角色L3 层和 L4 层之间的插入层 (i) 构建在 L3 之上,并且无需更改即可使用当前的 L3,并且 (ii) 向终端主机提供服务模型 可扩展互联网设计的全部重点是架构。这一新层使得可扩展的服务集(从安全认证到改进的隐私性到多点交付到各种其他交付模型)可以无缝部署在该插入层之上。研究挑战包括:如何构建数据路径那它可以既完全灵活又高度灵活;如何构建具有高度弹性的全球服务;以及如何可行地支持不断发展但统一的服务模型(即由所有网络提供商支持)。 ,包括 NSF 自己的 FABRIC 测试平台。此外,我们在该项目中创建的所有软件都将可用且开源。该奖项符合 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响进行评估,被公开认为值得支持。审查标准。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Can We Save the Public Internet?
我们能拯救公共互联网吗?
  • DOI:
    10.1145/3649171.3649175
  • 发表时间:
    2023-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.8
  • 作者:
    Blumenthal, Marjory;Govindan, Ramesh;Katz;Krishnamurthy, Arvind;McCauley, James;Merrill, Nick;Narechania, Tejas;Panda, Aurojit;Shenker, Scott
  • 通讯作者:
    Shenker, Scott
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    0
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  • 通讯作者:
    Scott Shenker
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  • 通讯作者:
    Scott Shenker
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    Scott Shenker;D. Clark
  • 通讯作者:
    D. Clark

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  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 54.41万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
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