第2章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析

1、華北電力大學(xué) 第第1 1章章 概述概述 第第2 2章章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析 第第3 3章章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)技術(shù) 第第4 4章章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形式化描述網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形式化描述 第第5 5章章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驗(yàn)證技術(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議驗(yàn)證技術(shù) 第第6 6章章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議綜合與實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議綜合與實(shí)現(xiàn) 第第7 7章章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一致性測(cè)試技術(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一致性測(cè)試技術(shù) 課程主要內(nèi)容課程主要內(nèi)容華北電力大學(xué) 協(xié)議分析包括兩大部分協(xié)議分析包括兩大部分 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析 協(xié)議功能分析協(xié)議功能分析 不管是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)新的協(xié)議，還是設(shè)計(jì)實(shí)不管是設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)新的協(xié)議，還是設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體協(xié)議，都需要從協(xié)議的環(huán)境分析入

2、手，現(xiàn)一個(gè)具體協(xié)議，都需要從協(xié)議的環(huán)境分析入手，只有了解了協(xié)議的環(huán)境，才能明確協(xié)議的功能，只有了解了協(xié)議的環(huán)境，才能明確協(xié)議的功能，協(xié)議設(shè)計(jì)才能進(jìn)行。協(xié)議設(shè)計(jì)才能進(jìn)行。協(xié)議分析協(xié)議分析華北電力大學(xué) 2.1 2.1 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境2.2 2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析2.3 2.3 協(xié)議功能分析協(xié)議功能分析第第2 2章章 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析華北電力大學(xué) 2.1.1 2.1.1 系統(tǒng)相互作用及協(xié)議系統(tǒng)相互作用及協(xié)議2.1.2 n2.1.2 n層協(xié)議模型層協(xié)議模型2.1.3 2.1.3 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境2.1 2.1 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境華北電力大學(xué) 2.1.1 2.1.1 系統(tǒng)相互作用及協(xié)議

3、系統(tǒng)相互作用及協(xié)議1 1、分層嵌套系統(tǒng)模型、分層嵌套系統(tǒng)模型 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可抽象成一個(gè)分計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可抽象成一個(gè)分層嵌套的系統(tǒng)模型。層嵌套的系統(tǒng)模型。 第第n n層的全局系統(tǒng)由多個(gè)分布的局部系統(tǒng)組成，而層的全局系統(tǒng)由多個(gè)分布的局部系統(tǒng)組成，而這些局部系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)信道系統(tǒng)耦合起來(lái)。這些局部系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)信道系統(tǒng)耦合起來(lái)。 （n n）層的各個(gè)局部系統(tǒng)以及信道系統(tǒng)本身又可看）層的各個(gè)局部系統(tǒng)以及信道系統(tǒng)本身又可看做做(n-1)(n-1)層的全局系統(tǒng)。層的全局系統(tǒng)。2.1 2.1 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境華北電力大學(xué) 分層嵌套系統(tǒng)模型分層嵌套系統(tǒng)模型華北電力大學(xué) 局部系統(tǒng)

4、局部系統(tǒng) 主機(jī)、進(jìn)程或任務(wù)、程序模塊、外設(shè)、部件、主機(jī)、進(jìn)程或任務(wù)、程序模塊、外設(shè)、部件、OSIOSI模型模型中的實(shí)體或協(xié)議機(jī)等都可以作為局部系統(tǒng)。中的實(shí)體或協(xié)議機(jī)等都可以作為局部系統(tǒng)。 通道系統(tǒng)通道系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用 全局系統(tǒng)全局系統(tǒng) 由通道系統(tǒng)耦合起來(lái)的各個(gè)局部系統(tǒng)在協(xié)議支持下協(xié)由通道系統(tǒng)耦合起來(lái)的各個(gè)局部系統(tǒng)在協(xié)議支持下協(xié)同工作而形成全局系統(tǒng)。全局系統(tǒng)的行為是局部系統(tǒng)同工作而形成全局系統(tǒng)。全局系統(tǒng)的行為是局部系統(tǒng)和通道系統(tǒng)全體行為的總和。和通道系統(tǒng)全體行為的總和。 外部環(huán)境外部環(huán)境 N N層全局系統(tǒng)構(gòu)成層全局系統(tǒng)構(gòu)成(n-1)(n-1)層的外部環(huán)境。觀察作用點(diǎn)是層的外部環(huán)境。

5、觀察作用點(diǎn)是全局系統(tǒng)和外部環(huán)境的接口。全局系統(tǒng)和外部環(huán)境的接口。1 1 、分層嵌套系統(tǒng)模型、分層嵌套系統(tǒng)模型華北電力大學(xué) 在在n n層全局系統(tǒng)內(nèi)存在多種系統(tǒng)之間的相互作用層全局系統(tǒng)內(nèi)存在多種系統(tǒng)之間的相互作用（交互作用），即：（交互作用），即： 局部系統(tǒng)與通道系統(tǒng)之間的相互作用局部系統(tǒng)與通道系統(tǒng)之間的相互作用 局部系統(tǒng)之間的相互作用局部系統(tǒng)之間的相互作用 全局系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的相互作用全局系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的相互作用 在在n n層內(nèi)，系統(tǒng)相互作用按照確定規(guī)則進(jìn)行，這層內(nèi)，系統(tǒng)相互作用按照確定規(guī)則進(jìn)行，這些系統(tǒng)作用規(guī)則的總和構(gòu)成些系統(tǒng)作用規(guī)則的總和構(gòu)成n n層協(xié)議。層協(xié)議。 n n層全局系統(tǒng)行

6、為完全受層全局系統(tǒng)行為完全受n n層協(xié)議制約。層協(xié)議制約。2 2 、系統(tǒng)的相互作用、系統(tǒng)的相互作用華北電力大學(xué) 局部系統(tǒng)是系統(tǒng)相互作用的主角，其活動(dòng)由事局部系統(tǒng)是系統(tǒng)相互作用的主角，其活動(dòng)由事件驅(qū)動(dòng)，分為：件驅(qū)動(dòng)，分為： 內(nèi)部事件：內(nèi)部事件： 局部系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的事件，如局部系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的事件，如時(shí)鐘超時(shí)時(shí)鐘超時(shí)。 外部事件：外部事件： 局部系統(tǒng)外部產(chǎn)生的事件，可能由外部環(huán)境引起（如局部系統(tǒng)外部產(chǎn)生的事件，可能由外部環(huán)境引起（如收到一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求收到一個(gè)服務(wù)請(qǐng)求）；）； 可能由通道系統(tǒng)產(chǎn)生（如可能由通道系統(tǒng)產(chǎn)生（如收到一個(gè)報(bào)文收到一個(gè)報(bào)文、通道系統(tǒng)故、通道系統(tǒng)故障）；障）； 可能由其它原因引起（如

7、網(wǎng)絡(luò)管理員的干預(yù)等）?？赡苡善渌蛞穑ㄈ缇W(wǎng)絡(luò)管理員的干預(yù)等）。注：局部系統(tǒng)的活動(dòng)按協(xié)議規(guī)定執(zhí)行，局部系統(tǒng)也注：局部系統(tǒng)的活動(dòng)按協(xié)議規(guī)定執(zhí)行，局部系統(tǒng)也稱為協(xié)議機(jī)。稱為協(xié)議機(jī)。3 3、 事件與活動(dòng)事件與活動(dòng)華北電力大學(xué) 基于上述系統(tǒng)相互作用的概念，給協(xié)議下的定基于上述系統(tǒng)相互作用的概念，給協(xié)議下的定義如下：義如下： 定義：對(duì)于定義：對(duì)于n n層全局系統(tǒng)，局部系統(tǒng)之間相互作層全局系統(tǒng)，局部系統(tǒng)之間相互作用的規(guī)則以及它們與外部環(huán)境和通道系統(tǒng)相互用的規(guī)則以及它們與外部環(huán)境和通道系統(tǒng)相互作用的規(guī)則的總和就是作用的規(guī)則的總和就是n n層協(xié)議。層協(xié)議。4 4、協(xié)議與協(xié)議的描述、協(xié)議與協(xié)議的描述華北電力大

8、學(xué) 協(xié)議必須以某種方式（文字的、圖形的）描述，協(xié)議必須以某種方式（文字的、圖形的）描述， 協(xié)議的描述至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：協(xié)議的描述至少應(yīng)包括以下內(nèi)容： （1 1） 局部系統(tǒng)之間交換的報(bào)文的確切定義局部系統(tǒng)之間交換的報(bào)文的確切定義 （2 2） 各局部系統(tǒng)在一個(gè)事件產(chǎn)生時(shí)進(jìn)行什么樣的活各局部系統(tǒng)在一個(gè)事件產(chǎn)生時(shí)進(jìn)行什么樣的活動(dòng)。動(dòng)。 （3 3）各局部系統(tǒng)怎樣通過(guò)觀察作用點(diǎn)使用通道系統(tǒng)提）各局部系統(tǒng)怎樣通過(guò)觀察作用點(diǎn)使用通道系統(tǒng)提供的服務(wù)。供的服務(wù)。 （4 4） 各局部系統(tǒng)怎樣通過(guò)觀察作用點(diǎn)向外部環(huán)境提各局部系統(tǒng)怎樣通過(guò)觀察作用點(diǎn)向外部環(huán)境提供服務(wù)供服務(wù)4 4、 協(xié)議與協(xié)議的描述協(xié)議與協(xié)議的描述華北

9、電力大學(xué) 2.1.1 2.1.1 系統(tǒng)相互作用及協(xié)議系統(tǒng)相互作用及協(xié)議2.1.2 n2.1.2 n層協(xié)議模型層協(xié)議模型2.1.3 2.1.3 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境2.1 2.1 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境華北電力大學(xué) 2.1 2.1 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境(n+1) 實(shí)體實(shí)體(n) 實(shí)體實(shí)體(n+1) 實(shí)體實(shí)體(n) 實(shí)體實(shí)體(n) 協(xié)議協(xié)議提供提供(n-1)服務(wù)服務(wù)提供提供(n)服務(wù)服務(wù)(n) 服務(wù)用戶服務(wù)用戶(n) 服務(wù)提供者服務(wù)提供者通過(guò)通過(guò)(n-1)連接進(jìn)行通信連接進(jìn)行通信(n + 1) 層層(n - 1) 層層(n) 層層nSAP(n-1)SAPnSAP(n-1)SAP(n-1)SPs(n-1)SPs(

10、n)SPs(n)SPs(n)PDUs在在OSI中，實(shí)體中，實(shí)體(entity)表示任何可以發(fā)送和接表示任何可以發(fā)送和接收信息的硬件或軟件進(jìn)收信息的硬件或軟件進(jìn)程。在許多情況下，實(shí)程。在許多情況下，實(shí)體就是一個(gè)特定的模塊。體就是一個(gè)特定的模塊。 兩個(gè)兩個(gè)(n)實(shí)體在實(shí)體在(n)協(xié)議的控制下的協(xié)議的控制下的通信，使通信，使(n)層能層能夠向上一層夠向上一層(n+1)提供服務(wù)。這種提供服務(wù)。這種服務(wù)就是服務(wù)就是(n)服務(wù)。服務(wù)。 接受接受(n)服務(wù)的是服務(wù)的是上一層實(shí)體，即上一層實(shí)體，即(n+1)實(shí)體。它們實(shí)體。它們也稱為也稱為(n)用戶或用戶或更嚴(yán)格些是更嚴(yán)格些是(n)服服務(wù)用戶。務(wù)用戶。 2.1

11、.2 n 2.1.2 n 層協(xié)議模型層協(xié)議模型華北電力大學(xué) (n+1) 實(shí)體實(shí)體(n) 實(shí)體實(shí)體(n+1) 實(shí)體實(shí)體(n) 實(shí)體實(shí)體(n) 協(xié)議協(xié)議提供提供(n-1)服務(wù)服務(wù)提供提供(n)服務(wù)服務(wù)(n) 服務(wù)用戶服務(wù)用戶(n) 服務(wù)提供者服務(wù)提供者通過(guò)通過(guò)(n-1)連接進(jìn)行通信連接進(jìn)行通信(n + 1) 層層(n - 1) 層層(n) 層層nSAP(n-1)SAPnSAP(n-1)SAP(n-1)SPs(n-1)SPs(n)SPs(n)SPs(n)PDUs一個(gè)一個(gè)(n)實(shí)體向上一層所提供的服務(wù)由實(shí)體向上一層所提供的服務(wù)由以下三部分構(gòu)成：以下三部分構(gòu)成： (1)(n)實(shí)體自己提供的某些功能。實(shí)體

12、自己提供的某些功能。 (2)(2) 從從(n-1)層及其以下各層以及本地系層及其以下各層以及本地系統(tǒng)環(huán)境得到的服務(wù)。統(tǒng)環(huán)境得到的服務(wù)。 (3)(3) 通過(guò)與處在另一系統(tǒng)中的對(duì)等通過(guò)與處在另一系統(tǒng)中的對(duì)等(n)實(shí)體的通信而得到的服務(wù)。實(shí)體的通信而得到的服務(wù)。 將將(n)層對(duì)等實(shí)體之間，層對(duì)等實(shí)體之間，為實(shí)現(xiàn)該層協(xié)議所交換為實(shí)現(xiàn)該層協(xié)議所交換的信息單元稱為協(xié)議數(shù)的信息單元稱為協(xié)議數(shù)據(jù)單元據(jù)單元PDU(Protocol Data Unit)。通常將第。通常將第n層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元記為層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元記為(n)PDU。n n 層協(xié)議模型層協(xié)議模型華北電力大學(xué) n n 層協(xié)議模型層協(xié)議模型(n+1) 實(shí)體

13、實(shí)體(n) 實(shí)體實(shí)體(n+1) 實(shí)體實(shí)體(n) 實(shí)體實(shí)體(n) 協(xié)議協(xié)議提供提供(n-1)服務(wù)服務(wù)提供提供(n)服務(wù)服務(wù)(n) 服務(wù)用戶服務(wù)用戶(n) 服務(wù)提供者服務(wù)提供者通過(guò)通過(guò)(n-1)連接進(jìn)行通信連接進(jìn)行通信(n + 1) 層層(n - 1) 層層(n) 層層nSAP(n-1)SAPnSAP(n-1)SAP(n-1)SPs(n-1)SPs(n)SPs(n)SPs(n)PDUs同一系統(tǒng)中相同一系統(tǒng)中相鄰兩層的實(shí)體鄰兩層的實(shí)體進(jìn)行交互進(jìn)行交互(即交即交換信息換信息)之處，之處，通常稱為通常稱為服務(wù)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)訪問(wèn)點(diǎn)SAP (Serivce Access Point) 在進(jìn)行交互時(shí)所要交換在進(jìn)行

14、交互時(shí)所要交換的一些必須信息的一些必須信息(或命令或命令)稱為稱為服務(wù)原語(yǔ)服務(wù)原語(yǔ)(Service Primitives)，以表明需要，以表明需要本地的或遠(yuǎn)端的對(duì)等實(shí)本地的或遠(yuǎn)端的對(duì)等實(shí)體做哪些事情。體做哪些事情。OSIOSI原語(yǔ)原語(yǔ) 華北電力大學(xué) 常用名詞術(shù)語(yǔ)：常用名詞術(shù)語(yǔ)： 協(xié)議實(shí)體協(xié)議實(shí)體 協(xié)議機(jī)協(xié)議機(jī) 服務(wù)、服務(wù)提供者、服務(wù)使用者、服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、服務(wù)服務(wù)、服務(wù)提供者、服務(wù)使用者、服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)、服務(wù)原語(yǔ)、服務(wù)規(guī)范原語(yǔ)、服務(wù)規(guī)范 地址地址 協(xié)議、協(xié)議規(guī)范、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)數(shù)據(jù)單元、協(xié)協(xié)議、協(xié)議規(guī)范、協(xié)議數(shù)據(jù)單元、服務(wù)數(shù)據(jù)單元、協(xié)議控制信息議控制信息n n 層協(xié)議模型層協(xié)議模型華北電力大學(xué) 協(xié)

15、議實(shí)體協(xié)議實(shí)體(protocol entity)(protocol entity)： 簡(jiǎn)稱實(shí)體，一個(gè)實(shí)體就是一個(gè)局部系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱實(shí)體，一個(gè)實(shí)體就是一個(gè)局部系統(tǒng)，n n層實(shí)體記層實(shí)體記作作(n)-entity,(n)-entity, OSIOSI模型各層實(shí)體分別記作模型各層實(shí)體分別記作A-entity, P-entityA-entity, P-entity等。等。 協(xié)議機(jī)協(xié)議機(jī)(protocol machine)(protocol machine) 協(xié)議機(jī)即協(xié)議實(shí)體，縮寫為協(xié)議機(jī)即協(xié)議實(shí)體，縮寫為PMPM OSIOSI模型各層協(xié)議機(jī)記作模型各層協(xié)議機(jī)記作APMAPM，PPMPPM等。等。常用名詞術(shù)

16、語(yǔ)的解釋：常用名詞術(shù)語(yǔ)的解釋：華北電力大學(xué) 服務(wù)服務(wù)(Service)(Service) n n層服務(wù)是層服務(wù)是n n層全局系統(tǒng)行為的一種體現(xiàn)。層全局系統(tǒng)行為的一種體現(xiàn)。n n層服務(wù)層服務(wù)向外部環(huán)境提供服務(wù)，外部環(huán)境使用向外部環(huán)境提供服務(wù)，外部環(huán)境使用n n層服務(wù)，并層服務(wù)，并可通過(guò)可通過(guò)n n層服務(wù)觀察層服務(wù)觀察n n層全局系統(tǒng)的行為。層全局系統(tǒng)的行為。 n n層服務(wù)記作層服務(wù)記作(n)-service.(n)-service. 如如A-Service, P-Service,S-ServiceA-Service, P-Service,S-Service等。等。 服務(wù)提供者服務(wù)提供者(Serv

17、ice provider)(Service provider) n n層服務(wù)的提供者就是層服務(wù)的提供者就是n n層的局部系統(tǒng)（協(xié)議機(jī)）。層的局部系統(tǒng)（協(xié)議機(jī)）。華北電力大學(xué) 服務(wù)使用者服務(wù)使用者(Service user)(Service user) n n層服務(wù)的使用者是層服務(wù)的使用者是(n+1)(n+1)層的局部系統(tǒng)，但不一定層的局部系統(tǒng)，但不一定是協(xié)議機(jī)。是協(xié)議機(jī)。 n n層服務(wù)的使用者簡(jiǎn)稱層服務(wù)的使用者簡(jiǎn)稱n n層用戶。層用戶。 服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)(SAP)(SAP) 是服務(wù)使用者和服務(wù)提供者的接口（觀察作用點(diǎn)）是服務(wù)使用者和服務(wù)提供者的接口（觀察作用點(diǎn)） n n層服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)記作層服

18、務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)記作(n)SAP(n)SAP 服務(wù)規(guī)范服務(wù)規(guī)范(Service specification)(Service specification) 確切定義了服務(wù)使用者和服務(wù)提供者之間相互作用確切定義了服務(wù)使用者和服務(wù)提供者之間相互作用的規(guī)則（例如，服務(wù)原語(yǔ)的執(zhí)行序列等）。的規(guī)則（例如，服務(wù)原語(yǔ)的執(zhí)行序列等）。華北電力大學(xué) 地址地址(address)(address) 地址就是服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)標(biāo)識(shí)，地址就是服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)標(biāo)識(shí)， n n層地址標(biāo)記為層地址標(biāo)記為(n)-address(n)-address OSIOSI模型各層的地址分別記作模型各層的地址分別記作A-Address, P-AddressA-A

19、ddress, P-Address等。等。 協(xié)議協(xié)議(protocol)(protocol) 協(xié)議是一組協(xié)議是一組n n層實(shí)體在執(zhí)行層實(shí)體在執(zhí)行n n層功能中相互通訊行為的層功能中相互通訊行為的規(guī)則和格式（語(yǔ)法和語(yǔ)義）。規(guī)則和格式（語(yǔ)法和語(yǔ)義）。 協(xié)議規(guī)范協(xié)議規(guī)范(protocol specification)(protocol specification) 協(xié)議規(guī)范用某種語(yǔ)言確切定義了實(shí)體之間通訊規(guī)則和協(xié)議規(guī)范用某種語(yǔ)言確切定義了實(shí)體之間通訊規(guī)則和交換的報(bào)文的格式，以及實(shí)體利用低層服務(wù)的規(guī)則。交換的報(bào)文的格式，以及實(shí)體利用低層服務(wù)的規(guī)則。華北電力大學(xué) PDUPDU通常由通常由2 2部分構(gòu)成：

20、用戶數(shù)據(jù)和協(xié)議控制信息部分構(gòu)成：用戶數(shù)據(jù)和協(xié)議控制信息PCI(Protocol Control Information)PCI(Protocol Control Information)。 PCIPCI一般作為首部加在用戶數(shù)據(jù)的前面，但有時(shí)也可作一般作為首部加在用戶數(shù)據(jù)的前面，但有時(shí)也可作為尾部加在用戶數(shù)據(jù)的后面，例如檢驗(yàn)和為尾部加在用戶數(shù)據(jù)的后面，例如檢驗(yàn)和(checksum)(checksum)常常放在尾部。放在尾部。 兩種類型：兩種類型： 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PDUPDU 控制控制PDUPDU，不攜帶用戶數(shù)據(jù)。，不攜帶用戶數(shù)據(jù)。 在不同的協(xié)議層次中，在不同的協(xié)議層次中，PDUPDU還有一些其它的表示

21、法。還有一些其它的表示法。 物理層：比特物理層：比特(bit)(bit)； 數(shù)據(jù)鏈路層：幀數(shù)據(jù)鏈路層：幀(frame)(frame)或信元或信元(cell)(cell)； 網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層 ：分組或包：分組或包(packet) (packet) 運(yùn)輸層運(yùn)輸層 ：報(bào)文：報(bào)文(Message)(Message)協(xié)議數(shù)據(jù)單元協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDUPDU華北電力大學(xué) OSIOSI將服務(wù)提供者和服務(wù)使用者之間傳遞的數(shù)據(jù)將服務(wù)提供者和服務(wù)使用者之間傳遞的數(shù)據(jù)單元稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元單元稱為服務(wù)數(shù)據(jù)單元SDU(Service Data SDU(Service Data Unit)Unit)。 一個(gè)一個(gè)(n)服務(wù)數(shù)據(jù)單元

22、就是服務(wù)數(shù)據(jù)單元就是(n)服務(wù)所要傳送的邏服務(wù)所要傳送的邏輯數(shù)據(jù)單元。輯數(shù)據(jù)單元。 SDU就是數(shù)據(jù)就是數(shù)據(jù)PDU中的用戶數(shù)據(jù)，但不一定是一一對(duì)中的用戶數(shù)據(jù)，但不一定是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。應(yīng)關(guān)系。 可以是多個(gè)可以是多個(gè)SDU合成為一個(gè)合成為一個(gè)PDU(稱為稱為“拼裝拼裝”)，也，也可以是將一個(gè)可以是將一個(gè)SDU劃分為幾個(gè)劃分為幾個(gè)PDU(稱為稱為“分段分段”)。 PDUs and SDUs華北電力大學(xué) PDUs and SDUs (續(xù)續(xù))(N+1) SDU(N+1) service(N) SDU(N) service(N+1) PDU(N+1) PEPCIData(N) PDU(N) PEPCIDat

23、aPCIPCIData華北電力大學(xué) 服務(wù)原語(yǔ)服務(wù)原語(yǔ)(Service primitive)(Service primitive) 服務(wù)原語(yǔ)是服務(wù)使用者和服務(wù)提供者相互作用的原子服務(wù)原語(yǔ)是服務(wù)使用者和服務(wù)提供者相互作用的原子行動(dòng)的描述。行動(dòng)的描述。 原子行動(dòng)是不可部分執(zhí)行的行動(dòng)，要么完全執(zhí)行，要原子行動(dòng)是不可部分執(zhí)行的行動(dòng)，要么完全執(zhí)行，要么不執(zhí)行。么不執(zhí)行。 服務(wù)原語(yǔ)描述服務(wù)提供者和服務(wù)使用者一次原子交互服務(wù)原語(yǔ)描述服務(wù)提供者和服務(wù)使用者一次原子交互作用的名稱以及各參數(shù)的含義。作用的名稱以及各參數(shù)的含義。 每層均可使用的每層均可使用的4 4 種服務(wù)原語(yǔ)：種服務(wù)原語(yǔ)： Request (Requ

24、est (請(qǐng)求請(qǐng)求): ): 一個(gè)實(shí)體希望得到某種服務(wù)一個(gè)實(shí)體希望得到某種服務(wù) Indication (Indication (指示指示) )：把關(guān)于某一事件的信息告訴某一：把關(guān)于某一事件的信息告訴某一實(shí)體實(shí)體 Response (Response (響應(yīng)響應(yīng)) )：一個(gè)實(shí)體愿意響應(yīng)某一事件：一個(gè)實(shí)體愿意響應(yīng)某一事件 Confirm (Confirm (證實(shí)證實(shí)) )：把一個(gè)實(shí)體的服務(wù)請(qǐng)求加以確認(rèn)并：把一個(gè)實(shí)體的服務(wù)請(qǐng)求加以確認(rèn)并告訴它告訴它服務(wù)原語(yǔ)服務(wù)原語(yǔ)SPSP（Service Primitives)Service Primitives)華北電力大學(xué) 2.1.1 2.1.1 系統(tǒng)相互作用及

25、協(xié)議系統(tǒng)相互作用及協(xié)議2.1.2 n2.1.2 n層協(xié)議模型層協(xié)議模型2.1.3 2.1.3 協(xié)議環(huán)境的概念協(xié)議環(huán)境的概念2.1 2.1 協(xié)議環(huán)境協(xié)議環(huán)境華北電力大學(xué) （n）層可有多個(gè)協(xié)議實(shí)體，它們?cè)鯓臃植?、各起什么作）層可有多個(gè)協(xié)議實(shí)體，它們?cè)鯓臃植?、各起什么作用，用，n n層協(xié)議運(yùn)行時(shí)的操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境等層協(xié)議運(yùn)行時(shí)的操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境等 屬于協(xié)議屬于協(xié)議工作模式工作模式問(wèn)題。問(wèn)題。 (n+1)層協(xié)議實(shí)體稱為第層協(xié)議實(shí)體稱為第n層層協(xié)議的用戶，即協(xié)議的用戶，即（n）用戶。）用戶。 （n）層協(xié)議實(shí)體利用）層協(xié)議實(shí)體利用 (n-l)層協(xié)議提供的服務(wù)、按照層協(xié)議提供的服務(wù)、按照 n層層協(xié)議進(jìn)行

26、通信，這種通信活動(dòng)在兩個(gè)協(xié)議進(jìn)行通信，這種通信活動(dòng)在兩個(gè) (n-l)SAP（服務(wù)訪（服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)）之間構(gòu)成一個(gè)通道。問(wèn)點(diǎn)）之間構(gòu)成一個(gè)通道。 N N層中任何兩個(gè)協(xié)議實(shí)體通過(guò)層中任何兩個(gè)協(xié)議實(shí)體通過(guò)(n-1)SAP(n-1)SAP所形成的數(shù)據(jù)邏輯所形成的數(shù)據(jù)邏輯通路通路稱之為稱之為(n-1)層層通道通道。（n）層用戶的要求、）層用戶的要求、(n-1)層通道的性質(zhì)以及（層通道的性質(zhì)以及（n）層協(xié)議）層協(xié)議的工作模式的工作模式 構(gòu)成構(gòu)成（n）層協(xié)議的環(huán)境）層協(xié)議的環(huán)境。2.1.3 2.1.3 什么是協(xié)議環(huán)境？什么是協(xié)議環(huán)境？華北電力大學(xué) 什么是協(xié)議環(huán)境？什么是協(xié)議環(huán)境？華北電力大學(xué) 以下三對(duì)概念將混用

27、，不作嚴(yán)格區(qū)分以下三對(duì)概念將混用，不作嚴(yán)格區(qū)分n n層層協(xié)議協(xié)議和和n n層層協(xié)議實(shí)體協(xié)議實(shí)體（協(xié)議機(jī)）（協(xié)議機(jī)）n n層層用戶用戶和（和（n+1n+1）層層協(xié)議實(shí)體協(xié)議實(shí)體（n-1n-1）層層通道通道和（和（n-1n-1）層層服務(wù)服務(wù)注意：注意：華北電力大學(xué) 2.2.1 2.2.1 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層用戶要求）層用戶要求 2.2.2 2.2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì) 2.2.3 2.2.3 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層工作模式）層工作模式2.2 2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析華北電力大學(xué) n n層用戶對(duì)層用戶對(duì)n n層協(xié)議

28、提供的服務(wù)要求歸納為以下幾層協(xié)議提供的服務(wù)要求歸納為以下幾個(gè)方面：個(gè)方面：1 1、連接管理、連接管理2 2、廣播與組播、廣播與組播3 3、服務(wù)確認(rèn)方式、服務(wù)確認(rèn)方式4 4、通信方式、通信方式5 5、數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)、數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性性6 6、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量(QoS)(QoS)要求要求7 7、目標(biāo)識(shí)別（尋址）、其他要求、目標(biāo)識(shí)別（尋址）、其他要求.1協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層用戶要求）層用戶要求華北電力大學(xué) 1 1、連接管理、連接管理 n n層用戶可要求層用戶可要求n n層協(xié)議提供有連接服務(wù)、無(wú)層協(xié)議提供有連接服務(wù)、

29、無(wú)連接服務(wù)和永久連接服務(wù)，并要求連接服務(wù)和永久連接服務(wù)，并要求n n層協(xié)議負(fù)責(zé)層協(xié)議負(fù)責(zé)連接的建立、撤消、作廢、復(fù)位、恢復(fù)等管理工連接的建立、撤消、作廢、復(fù)位、恢復(fù)等管理工作。作。（n n）層用戶要求）層用戶要求1-1-連接管理連接管理華北電力大學(xué) （n n）層用戶要求）層用戶要求1-1-連接管理連接管理 面向連接的面向連接的(connection-oriented) (connection-oriented) 服務(wù)服務(wù)三個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放三個(gè)階段：連接建立、數(shù)據(jù)傳輸和連接釋放 在傳送數(shù)據(jù)時(shí)是按序傳送的在傳送數(shù)據(jù)時(shí)是按序傳送的 網(wǎng)絡(luò)層：虛電路服務(wù)網(wǎng)絡(luò)層：虛電路服務(wù) 適合于在一

30、定期間內(nèi)要向同一目的地發(fā)送許多報(bào)文的情況適合于在一定期間內(nèi)要向同一目的地發(fā)送許多報(bào)文的情況 永久虛電路：適于兩個(gè)用戶需要經(jīng)常進(jìn)行頻繁的通信的情永久虛電路：適于兩個(gè)用戶需要經(jīng)常進(jìn)行頻繁的通信的情況況 。 無(wú)連接的無(wú)連接的(connectionless)(connectionless)服務(wù)服務(wù) 不能保證報(bào)文的丟失、重復(fù)、失序不能保證報(bào)文的丟失、重復(fù)、失序 三種類型：三種類型：數(shù)據(jù)報(bào)數(shù)據(jù)報(bào)(datagram)(datagram)、證實(shí)交付證實(shí)交付(confirmed (confirmed delivery, delivery, 可靠的數(shù)據(jù)報(bào)可靠的數(shù)據(jù)報(bào)) )、請(qǐng)求回答請(qǐng)求回答(request-rep

31、ly)(request-reply) 適于傳送少量零星的報(bào)文適于傳送少量零星的報(bào)文不需要接收端做任何不需要接收端做任何響應(yīng)。盡最大努力交響應(yīng)。盡最大努力交會(huì)會(huì)(best effort delivery)又稱又稱“可靠的數(shù)據(jù)報(bào)可靠的數(shù)據(jù)報(bào)”。對(duì)。對(duì)每一個(gè)報(bào)文產(chǎn)生一個(gè)證實(shí)給每一個(gè)報(bào)文產(chǎn)生一個(gè)證實(shí)給發(fā)方用戶，不過(guò)這個(gè)證實(shí)不發(fā)方用戶，不過(guò)這個(gè)證實(shí)不是來(lái)自接收端的用戶而是來(lái)是來(lái)自接收端的用戶而是來(lái)自提供服務(wù)的層。自提供服務(wù)的層。收端用戶每收到一個(gè)報(bào)文，收端用戶每收到一個(gè)報(bào)文，就向發(fā)端用戶發(fā)送一個(gè)應(yīng)答就向發(fā)端用戶發(fā)送一個(gè)應(yīng)答報(bào)文。適于報(bào)文。適于“事務(wù)事務(wù)(transaction)”中的通信。中的通信。華北

32、電力大學(xué) 思考：思考： 1 1、在、在InternetInternet中，有很多應(yīng)用層協(xié)議利用面向連中，有很多應(yīng)用層協(xié)議利用面向連接的接的TCPTCP協(xié)議，也有很多利用無(wú)連接的協(xié)議，也有很多利用無(wú)連接的UDPUDP協(xié)議。協(xié)議。在選擇面向連接的服務(wù)還是選擇無(wú)連接服務(wù)方面在選擇面向連接的服務(wù)還是選擇無(wú)連接服務(wù)方面能否通過(guò)一些例子來(lái)發(fā)現(xiàn)一些帶有共性的規(guī)律？能否通過(guò)一些例子來(lái)發(fā)現(xiàn)一些帶有共性的規(guī)律？ 2 2、HTTPHTTP協(xié)議利用有連接的協(xié)議利用有連接的TCPTCP作為傳輸通道，并且作為傳輸通道，并且不斷地建立連接和斷開(kāi)連接。請(qǐng)說(shuō)明這樣做的好不斷地建立連接和斷開(kāi)連接。請(qǐng)說(shuō)明這樣做的好處和壞處。（建議

33、查找與處和壞處。（建議查找與HTTPHTTP相關(guān)的相關(guān)的RFCRFC）華北電力大學(xué) 2 2、廣播與組播、廣播與組播 廣播廣播是指一個(gè)是指一個(gè)n n層用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)報(bào)，在同一層用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)報(bào)，在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶都能夠接收到。個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的其他用戶都能夠接收到。 組播組播是指一個(gè)或多個(gè)是指一個(gè)或多個(gè)n n層用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)報(bào)，層用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)報(bào)，在網(wǎng)絡(luò)中有一組用戶可以接收到該數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)在網(wǎng)絡(luò)中有一組用戶可以接收到該數(shù)據(jù)報(bào)，每個(gè)用戶可以加入或退出該組。用戶可以加入或退出該組。（n n）層用戶要求）層用戶要求2-2- 廣播與組播廣播與組播華北電力大學(xué) 3 3、服務(wù)證實(shí)方式、服務(wù)證實(shí)方式 n n層用

34、戶通過(guò)服務(wù)原語(yǔ)得到層用戶通過(guò)服務(wù)原語(yǔ)得到n n層協(xié)議提供的服務(wù)，層協(xié)議提供的服務(wù)，服務(wù)原語(yǔ)的交換時(shí)序稱為服務(wù)證實(shí)方式。服務(wù)原語(yǔ)的交換時(shí)序稱為服務(wù)證實(shí)方式。有三種形式服務(wù)證實(shí)方式：有三種形式服務(wù)證實(shí)方式： 完全證實(shí)方式完全證實(shí)方式 部分證實(shí)方式部分證實(shí)方式 無(wú)證實(shí)方式無(wú)證實(shí)方式（n n）層用戶要求）層用戶要求3-3-服務(wù)證實(shí)方式服務(wù)證實(shí)方式華北電力大學(xué) 完全證實(shí)式服務(wù)需要完全證實(shí)式服務(wù)需要4 4條服務(wù)原語(yǔ)：條服務(wù)原語(yǔ)：-request-request（請(qǐng)求）（請(qǐng)求）-indication-indication（指示）（指示）-response-response（響應(yīng)）（響應(yīng)）-confirm-c

35、onfirm（證實(shí)）（證實(shí)）如果如果n n層用戶需要進(jìn)行應(yīng)答式通信，就要要求完全證實(shí)層用戶需要進(jìn)行應(yīng)答式通信，就要要求完全證實(shí)式服務(wù)，但在這種服務(wù)證實(shí)方式下通信效率較低。式服務(wù)，但在這種服務(wù)證實(shí)方式下通信效率較低。華北電力大學(xué) 部分證實(shí)式服務(wù)需部分證實(shí)式服務(wù)需3 3條服務(wù)原語(yǔ)：條服務(wù)原語(yǔ)：-request-request-indication-indication-confirm-confirm 無(wú)證實(shí)式服務(wù)只需無(wú)證實(shí)式服務(wù)只需要要2 2條服務(wù)原語(yǔ)：條服務(wù)原語(yǔ)：-request-request-indication-indication在部分證實(shí)式服務(wù)中在部分證實(shí)式服務(wù)中confirmconf

36、irm可發(fā)自可發(fā)自n n層協(xié)議的任何一個(gè)地方。層協(xié)議的任何一個(gè)地方。無(wú)證實(shí)式和部分證實(shí)式服務(wù)可使無(wú)證實(shí)式和部分證實(shí)式服務(wù)可使n n層用戶進(jìn)行異步通信，獲層用戶進(jìn)行異步通信，獲得較高的通信流量。得較高的通信流量。華北電力大學(xué) 38 用戶通信方式涉及兩個(gè)方面：用戶通信方式涉及兩個(gè)方面： 單工單工/半雙工半雙工/全雙工全雙工 同步同步/異步異步 （n n）層用戶要求）層用戶要求4-4-通信方式通信方式華北電力大學(xué) 單工通信單工通信方式是指在通信過(guò)程中，只允許一方用方式是指在通信過(guò)程中，只允許一方用戶向另一方用戶發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。戶向另一方用戶發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。 半雙工通信半雙工通信方式是指指在通信過(guò)程中，通

37、信雙方方式是指指在通信過(guò)程中，通信雙方都可以向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，但在某一時(shí)刻只允都可以向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，但在某一時(shí)刻只允許一方向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。許一方向另一方發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。 n n層協(xié)議需要管理層協(xié)議需要管理“發(fā)信權(quán)發(fā)信權(quán)”，只有得到，只有得到“發(fā)信權(quán)發(fā)信權(quán)”的的用戶可以向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。用戶可以向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。 全雙工通信全雙工通信方式是指在通信過(guò)程中，通信雙方可方式是指在通信過(guò)程中，通信雙方可以同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。以同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。 要求要求n n層協(xié)議必須在層協(xié)議必須在(n)SAP(n)SAP上提供并發(fā)的收發(fā)服務(wù)。上提供并發(fā)的收發(fā)服務(wù)。通信方式通信方式 單工單工/

38、 /半雙工半雙工/ /全雙工全雙工華北電力大學(xué) 同步通信同步通信方式是指方式是指n n層用戶之間進(jìn)行應(yīng)答式通信層用戶之間進(jìn)行應(yīng)答式通信，發(fā)送方發(fā)出數(shù)據(jù)報(bào)文后，要得到對(duì)方的應(yīng)答數(shù)，發(fā)送方發(fā)出數(shù)據(jù)報(bào)文后，要得到對(duì)方的應(yīng)答數(shù)據(jù)報(bào)文才會(huì)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文。據(jù)報(bào)文才會(huì)發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文。 同步通信方式，同步通信方式，n n層協(xié)議可以免除流控功能。層協(xié)議可以免除流控功能。n n層用戶層用戶的同步通信可以通過(guò)的同步通信可以通過(guò)n n層協(xié)議提供的完全證實(shí)式服務(wù)進(jìn)層協(xié)議提供的完全證實(shí)式服務(wù)進(jìn)行，也可以由用戶自己進(jìn)行控制。行，也可以由用戶自己進(jìn)行控制。 異步通信異步通信方式是指發(fā)送數(shù)據(jù)的用戶可向收方用戶方式是指發(fā)

39、送數(shù)據(jù)的用戶可向收方用戶發(fā)出任意個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文，不需要對(duì)方對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)出任意個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文，不需要對(duì)方對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文做出應(yīng)答。在這種通信方式下，文做出應(yīng)答。在這種通信方式下，n n層協(xié)議必須層協(xié)議必須施加流控制，否則報(bào)文可能會(huì)丟失。施加流控制，否則報(bào)文可能會(huì)丟失。通信方式通信方式 同步同步/異步異步華北電力大學(xué) 數(shù)據(jù)形式：數(shù)據(jù)形式： 塊數(shù)據(jù)：塊數(shù)據(jù)：n n層用戶向?qū)佑脩粝騨 n層協(xié)議遞交整塊數(shù)據(jù)。如層協(xié)議遞交整塊數(shù)據(jù)。如UDPUDP的報(bào)文的報(bào)文 流數(shù)據(jù)：流數(shù)據(jù)： n n層用戶數(shù)據(jù)是以一串字節(jié)流的形式交給層用戶數(shù)據(jù)是以一串字節(jié)流的形式交給n n層協(xié)議傳送，如層協(xié)議傳送，如TCPTCP的字節(jié)流的字節(jié)流

40、批數(shù)據(jù)：在短時(shí)間內(nèi)，批數(shù)據(jù)：在短時(shí)間內(nèi)， n n層用戶向?qū)佑脩粝騨 n層協(xié)議遞交大批數(shù)據(jù)塊層協(xié)議遞交大批數(shù)據(jù)塊 優(yōu)先數(shù)據(jù)：優(yōu)先數(shù)據(jù)： n n層用戶向?qū)佑脩粝騨 n層協(xié)議遞交的數(shù)據(jù)有不同優(yōu)先級(jí)別，層協(xié)議遞交的數(shù)據(jù)有不同優(yōu)先級(jí)別，IPv6IPv6支支持持 帶外數(shù)據(jù)帶外數(shù)據(jù)(Out of Band Data)(Out of Band Data)：n n層用戶向?qū)佑脩粝騨 n層協(xié)議遞交的流數(shù)據(jù)中層協(xié)議遞交的流數(shù)據(jù)中夾雜著要求夾雜著要求n n層協(xié)議截獲并做處理的信息，此信息叫層協(xié)議截獲并做處理的信息，此信息叫帶外數(shù)據(jù)（帶外數(shù)據(jù)（Out-Out-Of-Band dataOf-Band data），有時(shí)候也

41、稱為快速數(shù)據(jù)（），有時(shí)候也稱為快速數(shù)據(jù)（Expedited DataExpedited Data） 緊急數(shù)據(jù)緊急數(shù)據(jù)(Expedited Data)(Expedited Data)： n n層用戶要求層用戶要求n n層協(xié)議中斷正常數(shù)據(jù)的層協(xié)議中斷正常數(shù)據(jù)的傳送而將此類數(shù)據(jù)優(yōu)先發(fā)送，是帶外數(shù)據(jù)的一種，如傳送而將此類數(shù)據(jù)優(yōu)先發(fā)送，是帶外數(shù)據(jù)的一種，如TCPTCP的緊急數(shù)據(jù)的緊急數(shù)據(jù)。 編碼數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù): n: n層用戶要求層用戶要求n n層協(xié)議先對(duì)這類數(shù)據(jù)進(jìn)行某種編碼，然后層協(xié)議先對(duì)這類數(shù)據(jù)進(jìn)行某種編碼，然后再發(fā)送再發(fā)送（n n）層用戶要求）層用戶要求5-5-數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、

42、數(shù)據(jù)可靠數(shù)據(jù)可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性華北電力大學(xué) 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：數(shù)據(jù)長(zhǎng)度： n n層用戶要求傳送的塊數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度以及批數(shù)據(jù)的數(shù)層用戶要求傳送的塊數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度以及批數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量可能是任意的。據(jù)量可能是任意的。 如果數(shù)據(jù)塊過(guò)長(zhǎng)，如果數(shù)據(jù)塊過(guò)長(zhǎng)，n n層協(xié)議需要分段發(fā)送。層協(xié)議需要分段發(fā)送。 為了應(yīng)付大批量數(shù)據(jù)的傳送，為了應(yīng)付大批量數(shù)據(jù)的傳送，n n層協(xié)議要加寬層協(xié)議要加寬(n-1)(n-1)層通道的帶寬，要進(jìn)行流量控制和擁塞避免控制，層通道的帶寬，要進(jìn)行流量控制和擁塞避免控制，要有足夠的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。要有足夠的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。(n)(n)層用戶要求層用戶要求5-5-數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)

43、據(jù)數(shù)據(jù)可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性華北電力大學(xué) 可靠性要求主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：可靠性要求主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 完整性完整性: :確保確保SDUSDU中傳遞的信息在接收端與發(fā)送端是相同中傳遞的信息在接收端與發(fā)送端是相同的，即數(shù)據(jù)報(bào)文無(wú)校驗(yàn)錯(cuò)。的，即數(shù)據(jù)報(bào)文無(wú)校驗(yàn)錯(cuò)。 完全性完全性: :確保所有的確保所有的SDUSDU至少傳遞一次，即報(bào)文不丟失。至少傳遞一次，即報(bào)文不丟失。 非二義性非二義性: :確保所有的確保所有的SDUSDU至多傳遞一次，即報(bào)文不重復(fù)。至多傳遞一次，即報(bào)文不重復(fù)。 時(shí)間有序時(shí)間有序: :確保所有的確保所有的SDUSDU按發(fā)送次序接收，即報(bào)文順序正按發(fā)送次序接收，即報(bào)文順

44、序正確。確。 實(shí)時(shí)性：實(shí)時(shí)性： n n層用戶可向?qū)佑脩艨上騨 n層協(xié)議提出實(shí)時(shí)性要求，層協(xié)議提出實(shí)時(shí)性要求，n n層協(xié)議要采取相層協(xié)議要采取相應(yīng)的措施以滿足用戶要求。應(yīng)的措施以滿足用戶要求。(n)(n)層用戶要求層用戶要求5-5-數(shù)據(jù)形式數(shù)據(jù)形式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、數(shù)據(jù)可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)可靠性、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性華北電力大學(xué) 6 6、服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量(QoS)(QoS)要求要求安全性、性能要求安全性、性能要求安全性安全性 鑒權(quán)鑒權(quán): :只允許合法用戶建立連接。只允許合法用戶建立連接。 訪問(wèn)控制訪問(wèn)控制: :防止對(duì)一個(gè)服務(wù)提供者的資源進(jìn)行未授權(quán)使防止對(duì)一個(gè)服務(wù)提供者的資源進(jìn)行未授權(quán)使用。用。 保密

45、性保密性: :保證在保證在SDUSDU中傳遞的信息不被泄漏。中傳遞的信息不被泄漏。性能要求性能要求 吞吐率：在一定的時(shí)間單位內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量。吞吐率：在一定的時(shí)間單位內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)總量。 時(shí)延時(shí)延: :一個(gè)一個(gè)SDUSDU從傳輸請(qǐng)求到傳輸指示之間需要一定時(shí)從傳輸請(qǐng)求到傳輸指示之間需要一定時(shí)間，這段時(shí)間就是傳輸時(shí)延。時(shí)延要求就是規(guī)定該時(shí)間，這段時(shí)間就是傳輸時(shí)延。時(shí)延要求就是規(guī)定該時(shí)延的最大值。延的最大值。 抖動(dòng)抖動(dòng): :為最大時(shí)延與最小時(shí)延之間的差值。為最大時(shí)延與最小時(shí)延之間的差值。 差錯(cuò)率差錯(cuò)率: :數(shù)據(jù)報(bào)丟失和出錯(cuò)的概率。數(shù)據(jù)報(bào)丟失和出錯(cuò)的概率。（n)n)層用戶要求層用戶要求6-6-服務(wù)質(zhì)量服

46、務(wù)質(zhì)量(QoS)(QoS)要求要求華北電力大學(xué) 7 7、目標(biāo)識(shí)別（尋址）、目標(biāo)識(shí)別（尋址） n n層用戶可以三種形式向?qū)佑脩艨梢匀N形式向n n層協(xié)議說(shuō)明自己的通信層協(xié)議說(shuō)明自己的通信目標(biāo)：目標(biāo)： 傳地址，說(shuō)明目標(biāo)的地址；傳地址，說(shuō)明目標(biāo)的地址； 傳名字，說(shuō)明目標(biāo)的名字；傳名字，說(shuō)明目標(biāo)的名字； 傳參照值（索引值），說(shuō)明目標(biāo)的參照（索引）值。傳參照值（索引值），說(shuō)明目標(biāo)的參照（索引）值。 n n層協(xié)議必須維持和管理一個(gè)地址層協(xié)議必須維持和管理一個(gè)地址名字表或地址名字表或地址索索引表。引表。8 8、其它用戶要求、其它用戶要求 n n層用戶的其它可能的要求包括測(cè)試、監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)、記層用戶的其它可能的

47、要求包括測(cè)試、監(jiān)視、統(tǒng)計(jì)、記帳等帳等（n)n)層用戶要求層用戶要求7-7-目標(biāo)識(shí)別（尋址）、其他要求目標(biāo)識(shí)別（尋址）、其他要求華北電力大學(xué) 2.2.1 2.2.1 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層用戶要求）層用戶要求 2.2.2 2.2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì) 2.2.3 2.2.3 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層工作模式）層工作模式2.2 2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析華北電力大學(xué) n n層中任何兩個(gè)協(xié)議實(shí)體通過(guò)層中任何兩個(gè)協(xié)議實(shí)體通過(guò) (n-l)SAP(n-l)SAP所形成的所形成的數(shù)據(jù)邏輯通路叫數(shù)據(jù)邏輯通路叫(n-1)(n-1)層通

48、道。層通道。2.2.2 2.2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì)（n n）層協(xié)議使用的）層協(xié)議使用的(n-1)(n-1)層通道性質(zhì)對(duì)（層通道性質(zhì)對(duì)（n n）層協(xié)議功能有影響。）層協(xié)議功能有影響。華北電力大學(xué) 481.1.空通道（空通道（empty channelsempty channels） ：報(bào)文的傳送時(shí)間：報(bào)文的傳送時(shí)間和延時(shí)時(shí)間為和延時(shí)時(shí)間為0 0的通道。的通道?！翱湛铡钡暮x是通道任何時(shí)刻都不容納報(bào)文，或者報(bào)的含義是通道任何時(shí)刻都不容納報(bào)文，或者報(bào)文一旦從輸入端進(jìn)入就會(huì)立即在輸出端出現(xiàn)。文一旦從輸入端進(jìn)入就會(huì)立即在輸出端出現(xiàn)。2.2.非緩沖通道（非緩

49、沖通道（non-buffered channelsnon-buffered channels） ：任何：任何時(shí)刻，最多只有一個(gè)正在傳送中報(bào)文的通道。時(shí)刻，最多只有一個(gè)正在傳送中報(bào)文的通道。3.3.緩沖通道（緩沖通道（buffered channnelsbuffered channnels） ：允許多個(gè)：允許多個(gè)報(bào)文停留的通道就做緩沖通道。報(bào)文停留的通道就做緩沖通道。通道類別通道類別華北電力大學(xué) 491 1、通道形成方式、通道形成方式 n n層協(xié)議必須有一個(gè)負(fù)責(zé)和層協(xié)議必須有一個(gè)負(fù)責(zé)和(n-1)(n-1)層服務(wù)接口的層服務(wù)接口的模塊，該模塊的功能取決于通道形成方式。模塊，該模塊的功能取決于通道形

50、成方式。 該模塊要負(fù)責(zé)連接建立和形成工作，連接共享該模塊要負(fù)責(zé)連接建立和形成工作，連接共享控制工作，如果是物理信道，要負(fù)責(zé)信道接口工作，控制工作，如果是物理信道，要負(fù)責(zé)信道接口工作，如果物理信道共享，要負(fù)責(zé)信道共享控制工作。如果物理信道共享，要負(fù)責(zé)信道共享控制工作。 n n層協(xié)議實(shí)體層協(xié)議實(shí)體A A和和B B可用可用3 3種方法形成（種方法形成（n-1n-1）層通）層通道。道。 （n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì)- -通道形成方式通道形成方式華北電力大學(xué) （1) A1) A和和B B建立并建立并獨(dú)占獨(dú)占一條連接，一條連接，此時(shí)（此時(shí)（n-1n-1）層應(yīng)提供）層應(yīng)提供有連接服有連接服務(wù)。務(wù)。

51、 通道形成方式通道形成方式ABA和和B獨(dú)占一條連接獨(dú)占一條連接（2 2）A A和和B B和其它協(xié)議和其它協(xié)議實(shí)體共享一條連接實(shí)體共享一條連接 CBAD共享連接共享連接（3 3）A A和和B B利用利用（n-1n-1）層提供的）層提供的無(wú)連接服務(wù)進(jìn)行通無(wú)連接服務(wù)進(jìn)行通訊訊CBAD（n-1)層無(wú)連接服務(wù)層無(wú)連接服務(wù)華北電力大學(xué) 2 2、隊(duì)列性質(zhì)、隊(duì)列性質(zhì) 一般情況下，一般情況下，(n-1)(n-1)層通道可看作隊(duì)列通道，就是說(shuō)一個(gè)層通道可看作隊(duì)列通道，就是說(shuō)一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文從數(shù)據(jù)報(bào)文從n n層源端協(xié)議實(shí)體發(fā)出之后要在層源端協(xié)議實(shí)體發(fā)出之后要在n n層以下各層層以下各層多次存貯轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)存貯轉(zhuǎn)發(fā)處就存在

52、一個(gè)隊(duì)列。多次存貯轉(zhuǎn)發(fā)，每個(gè)存貯轉(zhuǎn)發(fā)處就存在一個(gè)隊(duì)列。 平均隊(duì)列長(zhǎng)度以及最大隊(duì)列允許長(zhǎng)度是隊(duì)列的主要性質(zhì)平均隊(duì)列長(zhǎng)度以及最大隊(duì)列允許長(zhǎng)度是隊(duì)列的主要性質(zhì)。 平均隊(duì)列長(zhǎng)度影響數(shù)據(jù)報(bào)文的傳輸時(shí)延，平均隊(duì)列長(zhǎng)平均隊(duì)列長(zhǎng)度影響數(shù)據(jù)報(bào)文的傳輸時(shí)延，平均隊(duì)列長(zhǎng)度越長(zhǎng)，傳輸時(shí)延就越大。度越長(zhǎng)，傳輸時(shí)延就越大。 而最大隊(duì)列長(zhǎng)度則反映通道承載突發(fā)數(shù)據(jù)的能力，隊(duì)而最大隊(duì)列長(zhǎng)度則反映通道承載突發(fā)數(shù)據(jù)的能力，隊(duì)列越長(zhǎng)，通道的緩沖容量就越大，承載突發(fā)數(shù)據(jù)的能列越長(zhǎng)，通道的緩沖容量就越大，承載突發(fā)數(shù)據(jù)的能力也就越強(qiáng)。力也就越強(qiáng)。 如果隊(duì)列實(shí)際長(zhǎng)度達(dá)到最大允許長(zhǎng)度，那么后續(xù)的數(shù)如果隊(duì)列實(shí)際長(zhǎng)度達(dá)到最大允許長(zhǎng)度，那么后續(xù)的數(shù)

53、據(jù)報(bào)文將會(huì)丟失。據(jù)報(bào)文將會(huì)丟失。（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì)- -隊(duì)列性質(zhì)隊(duì)列性質(zhì)華北電力大學(xué) 523、RTT（Round Trip Time）定義為報(bào)文從定義為報(bào)文從n n層源層源端實(shí)體發(fā)出到該報(bào)文的證實(shí)信息回到該實(shí)體所花費(fèi)端實(shí)體發(fā)出到該報(bào)文的證實(shí)信息回到該實(shí)體所花費(fèi)的時(shí)間，的時(shí)間， 它包括報(bào)文從源端實(shí)體傳送到目標(biāo)實(shí)體所需時(shí)間、目它包括報(bào)文從源端實(shí)體傳送到目標(biāo)實(shí)體所需時(shí)間、目標(biāo)實(shí)體收到報(bào)文之后，對(duì)報(bào)文進(jìn)行處理然后發(fā)出證實(shí)標(biāo)實(shí)體收到報(bào)文之后，對(duì)報(bào)文進(jìn)行處理然后發(fā)出證實(shí)信息的時(shí)間以及證實(shí)報(bào)文的傳送時(shí)間。信息的時(shí)間以及證實(shí)報(bào)文的傳送時(shí)間。 RTTRTT是是n n層協(xié)議的最重要參數(shù)之一。主

54、要用于確定監(jiān)視層協(xié)議的最重要參數(shù)之一。主要用于確定監(jiān)視證實(shí)報(bào)文到達(dá)的定時(shí)器定時(shí)時(shí)長(zhǎng)。證實(shí)報(bào)文到達(dá)的定時(shí)器定時(shí)時(shí)長(zhǎng)。（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì)- -RTT(RTT(往返時(shí)間往返時(shí)間) )華北電力大學(xué) 4 4、通道的差錯(cuò)性、通道的差錯(cuò)性 數(shù)據(jù)在通道中傳送的差錯(cuò)性包括數(shù)據(jù)在通道中傳送的差錯(cuò)性包括報(bào)文出錯(cuò)率報(bào)文出錯(cuò)率報(bào)文丟失率報(bào)文丟失率報(bào)文重復(fù)率報(bào)文重復(fù)率報(bào)文順序錯(cuò)誤率。報(bào)文順序錯(cuò)誤率。 通道的形成方式與數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂幸欢P(guān)系：通道的形成方式與數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃杂幸欢P(guān)系：如果通道是利用（如果通道是利用（n-1n-1）層有連接服務(wù)形成的或是物理）層有連接服務(wù)形成的或是物理信道，那么報(bào)文傳

55、遞的順序不改變。信道，那么報(bào)文傳遞的順序不改變。如果通道是利用（如果通道是利用（n-1n-1）層無(wú)連接服務(wù)形成的，報(bào)文傳）層無(wú)連接服務(wù)形成的，報(bào)文傳遞順序無(wú)保障。遞順序無(wú)保障。5 5、通道可靠性、通道可靠性 n n層通道可靠性指通道故障（如斷聯(lián)、復(fù)位等）層通道可靠性指通道故障（如斷聯(lián)、復(fù)位等）的發(fā)生概率。的發(fā)生概率。（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì)- -通道的差錯(cuò)性、通道可靠性通道的差錯(cuò)性、通道可靠性華北電力大學(xué) 6 6、報(bào)文最大長(zhǎng)度、報(bào)文最大長(zhǎng)度 通道所接收的最大報(bào)文長(zhǎng)度，該參數(shù)影響通道所接收的最大報(bào)文長(zhǎng)度，該參數(shù)影響n n層協(xié)層協(xié)議的報(bào)文分割、拼接等功能的執(zhí)行。議的報(bào)文分割、拼接等功

56、能的執(zhí)行。例子，例子，EthernetEthernet的的MTUMTU7 7、工作方式、工作方式 單工單工/ /半雙工半雙工/ /全雙工全雙工 同步同步/ /異步異步 n n層協(xié)議將根據(jù)工作方式提高通道利用率。層協(xié)議將根據(jù)工作方式提高通道利用率。8 8、其它性質(zhì)、其它性質(zhì)（n-1n-1）層通道的其他性質(zhì)包括流通量，帶寬等）層通道的其他性質(zhì)包括流通量，帶寬等（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì)- -通道的差錯(cuò)性、通道可靠性通道的差錯(cuò)性、通道可靠性華北電力大學(xué) 2.2.1 2.2.1 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層用戶要求）層用戶要求 2.2.2 2.2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n-

57、1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì) 2.2.3 2.2.3 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層工作模式）層工作模式2.2 2.2 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析華北電力大學(xué) 561 1、點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)模式點(diǎn)模式和多點(diǎn)模式和多點(diǎn)模式 n n層內(nèi)任意兩個(gè)協(xié)議實(shí)體（如層內(nèi)任意兩個(gè)協(xié)議實(shí)體（如A A和和B B）利用一條（）利用一條（n-1n-1）層）層通道通信，協(xié)同完成指定協(xié)議功能，此模式為點(diǎn)通道通信，協(xié)同完成指定協(xié)議功能，此模式為點(diǎn)點(diǎn)模式。點(diǎn)模式。2.2.3 2.2.3 協(xié)議環(huán)境分析協(xié)議環(huán)境分析（n n）層工作模式）層工作模式點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)模式點(diǎn)模式華北電力大學(xué) 57 1 1、點(diǎn)、點(diǎn)點(diǎn)模式和點(diǎn)模式和多點(diǎn)模式多點(diǎn)模式兩個(gè)以

58、上協(xié)議實(shí)體利用多條通道相互通訊，協(xié)同執(zhí)行一定任兩個(gè)以上協(xié)議實(shí)體利用多條通道相互通訊，協(xié)同執(zhí)行一定任務(wù)，此模式稱為多點(diǎn)模式。務(wù)，此模式稱為多點(diǎn)模式。（n n）層工作模式）層工作模式多點(diǎn)模式多點(diǎn)模式華北電力大學(xué) 582 2、主從模式和平衡模式主從模式和平衡模式 在點(diǎn)在點(diǎn)點(diǎn)模式或多點(diǎn)模式中，如果一個(gè)協(xié)議實(shí)體為主點(diǎn)模式或多點(diǎn)模式中，如果一個(gè)協(xié)議實(shí)體為主控實(shí)體，其他實(shí)體受之控制，此模式為主從模式?？貙?shí)體，其他實(shí)體受之控制，此模式為主從模式。 各協(xié)議實(shí)體的作用和功能是近似的，控制上是自治的，各協(xié)議實(shí)體的作用和功能是近似的，控制上是自治的，此模式為平衡模式。此模式為平衡模式。 （n n）層工作模式）層工作模

59、式華北電力大學(xué) （n n）層工作模式）層工作模式3 3、中轉(zhuǎn)和路由、中轉(zhuǎn)和路由 （n n）層內(nèi)兩個(gè)協(xié)議）層內(nèi)兩個(gè)協(xié)議實(shí)體不能找到或形成實(shí)體不能找到或形成直接通道（或是因?yàn)橹苯油ǖ溃ɑ蚴且驗(yàn)樗鼈兊膮f(xié)議不同，或它們的協(xié)議不同，或是因?yàn)槭且驗(yàn)?n-1)(n-1)層服務(wù)不層服務(wù)不相同），此時(shí)它們的相同），此時(shí)它們的通信必須通過(guò)中轉(zhuǎn)實(shí)通信必須通過(guò)中轉(zhuǎn)實(shí)體進(jìn)行。體進(jìn)行。 如果在（如果在（n n）層內(nèi)存）層內(nèi)存在多個(gè)中轉(zhuǎn)實(shí)體，這在多個(gè)中轉(zhuǎn)實(shí)體，這些中轉(zhuǎn)實(shí)體形成一個(gè)些中轉(zhuǎn)實(shí)體形成一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)就要邏輯網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)就要求每個(gè)中轉(zhuǎn)實(shí)體要有求每個(gè)中轉(zhuǎn)實(shí)體要有路由功能。中轉(zhuǎn)實(shí)體路由功能。中轉(zhuǎn)實(shí)體可以不直接向可以不直

60、接向(n)(n)層用層用戶提供服務(wù)（如圖中戶提供服務(wù)（如圖中的實(shí)體的實(shí)體C C）。）。華北電力大學(xué) 完成協(xié)議環(huán)境分析后，基本上就可以明確（完成協(xié)議環(huán)境分析后，基本上就可以明確（n n）層協(xié)議應(yīng)）層協(xié)議應(yīng)該具有哪些功能了。該具有哪些功能了。 （n n）層協(xié)議功能）層協(xié)議功能指指n n層協(xié)議應(yīng)該做哪些事情。層協(xié)議應(yīng)該做哪些事情。 (N)(N)層協(xié)議為了向上一層提供服務(wù)，必須實(shí)現(xiàn)一定的功能。層協(xié)議為了向上一層提供服務(wù)，必須實(shí)現(xiàn)一定的功能。 （n n）層協(xié)議功能應(yīng)與）層協(xié)議功能應(yīng)與n n層用戶要求，（層用戶要求，（n-1n-1）層通道性質(zhì)）層通道性質(zhì)和（和（n n）層協(xié)議工作模式一致。）層協(xié)議工作模式