网络协议项目工程之协议设计概述

蓝军 2
白军
因此，收到报文后必须加以确认
明日正午进攻
明日正午进攻
确认
确认 但这个确认报文也可能丢失：
丢失!
确认
故蓝军 2 必须要收到蓝军 1 发出的对此“确认”的确认， 才能知道发送出的确认是否被蓝军 1 正确收到。
蓝军 1
蓝军 2
白军
因此蓝军 1 收到确认报文后应发送对此确认的确认。
明日正午进攻 确认
❖1 , ( ), A,
❖A B, .
❖2 , , . , a
.
❖3 .
协议例子：事故（)
A B ( 2)
B(
.)
A ( ?) B
B1
协议例子：事故（)
A2 3 2 , A.
协议例子：事故（)
❖3 2 : 21 176 ❖,
协议例子：
❖A (, 1967 )：
❖“
.’I .’ , .”
❖: a .
明日正午进攻 确认
对“确认”的确认
对“确认”的确认
蓝军 1 无法知道最后发送的这个确认是否被蓝军 2 收到， 仍需收到蓝军 2 发来的确认才行！
蓝军 1
蓝军 2
白军
协议必须能够应付所有的（而不是部分的）不利情况 像这样简单的问题居然无法设计出一种协议来解决。
蓝军 1
白军
蓝军 2
内容提要
1 协议设计概述 2 协议模型
❖ 试问能否设计出一种协议使得蓝军能够实现协同 作战因而一定(即100 %)取得胜利？
明日正午进攻
明日正午进攻
如果情况如上所述，次日蓝军 1 和蓝军 2 的协同进攻必定获胜。 但情况并非如此简单。因为所发的报文可能会丢失。
明日正午进攻
丢失!
因此蓝军 1 必须在收到蓝军 2 的确认后才能进攻
蓝军 1
(.)
❖： ❖ ❖ （） ❖ ❖ ❖ () ❖ ❖ a?
(.)
❖: ❖ ❖ (, , , , …, )
❖ ()
O c te ts
1
2
3
4 5 6 7 8 pp + 1e n d
L I
C R 1 1 1 C 0 D T0 0 0 00 D 0 S 0 0 T -0 R 0 E 0 0 F 0 0 0 0S R C -R E FO C P L T A IS O S NV a p ria a rb tle
协议例子
❖, 1841,
❖ （电报）
❖:
❖
.
, 节省成本（只需1/10）和提高速度。
协议例子
(空a闲/阻塞信号系统)
a
协议例子：报文()
❖: ❖: ❖: ❖: ?
协议例子：差错控制
❖ ❖ ,A B ❖ ,B A ❖A ❖ ❖ ,A B ❖ ,A ❖ ,B A ❖A
协议例子：事故()
❖ 1861 ...
(1)
(n)
(n)
提供(n)服务
(n) 实体
(1)
(n) 协议
(n)
(n) 实体
(1)
提供(1)服务
(1)
(n - 1) 层
通过(1)连接进行通信
(n) 服务提供者
❖ 通常由2部分构成：用户数据和协议控制信息( )。 ❖ 一般作为首部加在用户数据的前面，但有时也可作为
尾部加在用户数据的后面，例如检验和()常放在尾部。 ❖ 两种类型： ❖ 数据 ❖ 控制，不携带用户数据。 ❖ 在不同的协议层次中，还有一些其它的表示法。 ❖ 物理层：比特()； ❖ 数据链路层：帧()或信元()； ❖ 网络层 ：分组或包() ❖ 运输层 ：报文()
❖ 1830，英国 和美国 发现了电磁感应 ❖ 1837， 利用电流来使处在接收端磁场中的罗盘指针发生
偏转，从而得到信号。
❖ 1837年6月12日，第一个电报系统的专利，“五磁针信号 系统”。
❖ 1842年，“火车可以无所畏惧地行驶，而无论其时间是否 正确，也不管其是否在正确的轨道上，因为在使用该系统 后，其速率总可以及时地降下来，从而避免碰撞”
U s e r d a ta
(.)
❖:
❖ ❖
❖ ❖
(.)
❖:
{ a, b; c; } ;
() {
i;
= ‘a’;
/* a
= ‘b’;
/* b
= 1; /* c 1 */
‘a’ */ ‘b’ */
(i = 0; i < (); ) { (“ “, ()((*))[i]); } (“\n”); }}
❖ 分层设计，n 层协议模(从n()型1实)体层自及己其提以供下的各某层些以功及能本。地系统环
境得到的服务。
通过与(n处) 在服另务一用系户统中的对等(n)实体
(n + 1) 层
(1) 实体 的通信而得到的(1服) 实务体。
将(n)层对等实体之间， 为实现该层协议所交换 的信息单元称(n为) 层协议数 据单元( )。通常将第 n层的协议数据单元记 为(n)。
协议模型
❖分层设计，n 层协议模型
在中，实体()表示任何 可以发送和接收信息的 硬件或软件进程。在许 多情况下，实体就是一
个特定的模块。
(n) 服务用户
(n + 1) 层
(1) 实体
(1) 实体
接受(n)服务的是 上一层实体，即
(n)
(n)
提供(n)服务
(1)实体。它们也 两个称(n为)实(n体)用(在n户)(层n或) 更
协议例子： (.)
❖ ❖ ❖ ,,
一个简单的网络协议(蓝军与白军)
❖ 谢希仁教授《计算机网络》上的一道作业题：
❖ 占据两个山顶的蓝军与驻扎在这两个山之间的山 谷的白军作战。其力量对比是：一个山顶上的蓝 军打不过白军，但两个山顶的蓝军协同作战则可 战胜白军。一个山顶上的蓝军拟于次日正午向白 军发起攻击。于是发送电文给另一山顶上的友军。 但通信线路很不好，电文出错或丢失的可能性较 大。因此要求收到电文的友军必须送回一个确认 电文。但此确认电文也可能出错或丢失。
(n) 实体
(n) 协议 (n) 实体
协议严的格控些制是下(的n)服务
(n)
通信用，户使。(n)层能
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
(1)
(1)
够向上一层(1)提
供服务。这种服
(1)
提供(1)服务
(1)
务就是(n)服务。 (n - 1) 层
通过(1)连接进行通信
(n) 服务提供者
协议模型
一个(n)实体向上一层所提供的服务由
以下三部分构成：
❖ 将层与层之间交换的数据的单元称为服务数据单 元( )。
第 2 章 协议设计 （1-协议模型）
内容提要
1 协议设计概述 2 协议模型
协议设计概述
❖ 协议设计的含义？ ❖ 协议设计是是一件很困难的事情 ❖: ❖: 蓝军与白军作战问题
协议例子
❖, 1841,
❖ （电报）
❖:
❖
.
, 节省成本（只需1/10）和提高速度。
电报()
❖ 基本原理，1753，给杂志的信中描述了一个使用一些平行 电线来通信的电子电报。