1、刘润杰,数据通信与计算机网络,2010年5月4日,2018年7月19日星期四,2,若干重要概念,占据两个山顶的蓝军与驻扎在这山谷的白军作战。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就可战胜白军。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，电文出错的可能性很大。因此要求收到电文的友军必须发送确认电文。但确认电文也可能出错。试问能否设计出一种协议，使得蓝军能实现协同作战因而一定(即100 %)取得胜利？,2018年7月19日星期四,3,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
2、所发的报文可能会丢失。,丢失!,蓝军 1 必须在收到蓝军 2 的确认后才能进攻,2018年7月19日星期四,4,因此，收到报文后必须加以确认,但这个确认报文也可能丢失,丢失!,因此，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。,2018年7月19日星期四,5,蓝军 1 收到确认报文后应发送对此确认的确认。,因为蓝军 1 无法知道最后发送的这个确认是否被蓝军 2 收到，所以仍需收到蓝军 2 发来的确认才行！,2018年7月19日星期四,6,若干重要概念,这样的协议无法实现！,2018年7月19日星期四,7,若干重要概念,结论这样无限循环下
3、去，两边的蓝军都始终无法确定自己最后发出的电文对方是否已经收到。没有一种协议能够蓝军能 100% 获胜。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。,2018年7月19日星期四,8,1.5.1 层次型的体系结构,计算机网络是一个非常复杂的系统。相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。以两台计算机通过网络互相传送文件为例，除两者之间必须有一条物理链路外，还涉及到许多工作要做，如：源端用命令“激活”一条数据通路；源端确认连接正常，目的端已做发接收准备；源端与目的端传输文件的格式必须一致；当网络出现故障时，应有适当措施
4、来保证目的端能够正确接收到文件。,2018年7月19日星期四,9,1.5.1 层次型的体系结构(续1),这些工作需要通信双方密切配合和协同工作。在具体工程实现上，是将它分解成若干个子任务，然后再独立实现每个子任务。这就“分层”设计的思想。早在设计APRANET时就提出了分层的方法，“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。,2018年7月19日星期四,10,1.5.1 层次型的体系结构(续2),划分层次的概念假设两台计算机通过网络传送文件。可以将要做的工作划分为如下三类：(1)第一类工作与传送文件直接有关。确信对方已做好接收和存储文件的准
5、备。双方协调好一致的文件格式。 两个计算机将文件传送模块作为最高的一层，剩下的工作由下面的模块负责。 (2)第二类工作与通信服务有关，设立通信服务模块。便于上层模块利用它所提供的通信服务。 (3)第三类工作与网络接入有关，构造网络接入模块。负责与网络接口细节有关的工作，并向上层提供服务。,2018年7月19日星期四,11,1.5.1 层次型的体系结构(续3),设计一个交换文件模块,2018年7月19日星期四,12,1.5.1 层次型的体系结构(续4),设计一个通信服务模块,2018年7月19日星期四,13,1.5.1 层次型的体系结构(续5),再设计一个网络接入模块,2018年7月19日星期四
6、,14,1.5.1 层次型的体系结构(续6),网络协议计算机网络中的各主机之间要做到有条不紊地交换数据，必须遵循事先约定好的规则。这些规则明确规定了所交换的数据的格式以及有关的同步问题（同步含有时序的意思）。为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即网络协议(network protocol)，简称为协议。,2018年7月19日星期四,15,1.5.1 层次型的体系结构(续7),网络协议主要由以下三个要素组成：(1)语法 数据与控制信息的结构或格式。 (2)语义 需要发出何种控制信息，完成何种动 作以及做出何种响应。 (3)同步 事件实现顺序的详细说明。协议有两种类型：一种是文字描述，另一种是程序代码。无论哪种协议都需对交换的信息作出精确解释。,2018年7月19日星期四,16,实体、协议、服务和服务访问点,实体(entity) 指任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。实体通常指一个特定的软件模块。 协议(protocol)是控制两个对等实体进行通信的规则的集合。协议的语法定义了所交换信息的结构或格式；协议的语义定义了源端和目的端所要完成的操作。 在协议的控制下，两个对等实体间的通信使得本层能够向上一层提供服务。要实现本层协议，还需要使用下层所提供的服务。,
