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ＳＣＩ ＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮ Ｌ Ｅ Ｏ ＯＧ Ｙ ＮＦ Ｉ ＯＲ ＭＡ Ｔ ＯＮ Ｉ
浅议计算机 网络协议与分层
林晓
高 新技术
（ 浙江省 临海 市台州学 院计 算机科学 与应用专业 ３ ０ ０ １ ０） ７ 摘 要 ：本文 叙述 了用于 网络 系统的软件 的结构 并解释 硬件何 以不能 单独 解决所有 的通讯 问题 ， 说 明 了协 议软件 的必要性 ，讨论 了 网络协 议软件必须 处理的 问题 ，以及 解决问题 的技 术。更 重要的是 ，本文简述 了分 层的概念 ，为理解一 套完整的协议 怎样与硬件协 同 工作而 构成一个 强大的通信 系统提供 了概念 基础 。 关键 词 ：计算 机网络 网络协议 网络 分层 中图分类号 ： Ｐ ９ ．４ Ｔ ３ ３ ０ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２ ３ ９ （０ ６ １ （ 一 ０ ２ ０ １ ７ — ７ ｌ２ ０ ） １ ） ０ ０ — ｌ ｃ
基本的通 信硬件包括 了点到点 的位 串传送 机制 。但是 ， 使用裸硬 件来进行通信就 像用二 进制位 １ ０来编程一样 笨拙。为 了方便程序 和 员， 网计算机使用 了复 杂的软件 ， 联 为应 用程序 提供方便的高层接 口。 这种软件 自动处理大部 分低层通讯 细节和 问题 ， 使应 用程序 间的通信 变得很容 易。因此 ， 大多数应用 程序依靠 网络 软件 通信 ， 不直接与 网络 硬 件打交 道 。 并 通信涉及的所有部分都必须认同一套用于 信息 交换 的规 则 。人们把 这种 认 同称为 协议 （ ｒ ｔｃ １ 。这一 术语 也可用于计算 机通信 ： ｐｏｏ ｏ） 规定消息的格式以及每条消息所需的适 当动作 的一 套规 则称之 为网络协议 （ ｅ ｗｏ ｋ ｒ ｎ ｔ ｒ ｐ ｏ ｔｃ １ ｏｏ） 或计算 机通信协议 （ｏ ｕ ｅ ｏ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｃ ｍ— ｍｕ ｉ ｔ ｎ ｐ ｏｏ ｏ ） ｎ ｃ ｉ ｒ ｔｃ １ 。实现这些规 则的软 件 ａｏ 称 为协议软件 （ ｒ ｔｃ ｌｓ ｆ ｒ ） ｐ ｏ ｏ ｏ ｏ ｔ ｅ 。规定 计 ｗａ 算 机信息交换中消息的格 式和含 义的协 定称 为 通信协议 。 网络设计者采取 了把通信 问题划分成 多个 子 问题 的方法 ， 然后 为每 个子问题设 计一个单 独 的协议 。 这样做使得每 个协议的设计 、 析、 分 实现 和测试比较容易 。 正如我们将 要看到的那 样 ， 通信软 件划分 为多个协议增加 了灵活性 。 将 必须仔细 地划 分各个协 议 ， 以确保生成 的通信 系统有效和高效 。 怎样保证这些 协议 很好地协 同工作呢？答案在于一 个完整的设计方案 ： 不 是孤立地 开发每个协 议 ， 而
是 将协议设 计 、开 发 成 完 整 、协 作 的 集 合 ， 称 为 协 议 系 列 （ ｒ ｔ Ｃ １ Ｓ ｉｅ ｐ ｏ Ｏ Ｏ ｕ ｔ ）或协议 族 （ａ １ 。 ｆ ｍｉｙ） 协议 系列 中的每 个协议解决部 分通信 问题 ， 这 些 协议合起来 就解决 了整 个通信问题 。而且 ， 整个系列被设计成能在协议 之间高效交互 。 分 层模型（ ｙ ｒ ｇ ｍｏ ｅ 是其 中最 重要的工具 １ ｅｉ ｄ １ ａ ｎ ） 之一 。本 质上说 ， 分层模型描述 了把通信 问题 分为几个子问题（ 称为层 ， ｙ ｒ ｌ ｅ） ａ 的方法 ， 一个协 议 系列可通 过 对应每 一 层规定 一个协 议来 设 计 。在 早 期 网络 历 史 中 ，国 际标 准 化 组 织 （ｎｅ ｎ ｔ ｎ ｌ ｇ ｎｚ ｔｏ ｏ Ｓ ａ ｄ ｒ Ｉｔ ｒ ａｉ ａ Ｏｒ ａ ｉａ ｉｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ａ ｏ ｄｚ ｔ ｎ ｉ ｏ 定 义了一 个七层参考模 型 （一 ｉａｉ ， ） ｏ ｓ ７ ｌｙ ｒＲｅｅｅ ｃ ｄ １。 ａ ｅ ｆｒｎ ｅ Ｍｏ ｅ） 分 层的 重要 意 义源于一 个 简单 的科 学原 理， 称为分 层原理 （ ｙ ｒ ｇ ｐｉｃ ｌ） 在 目 １ ｅｉ ｒ ｉ ｅ 。 ａ ｎ ｎ ｐ 标计 算机 上的第 Ｎ 层软 件必须恰 好接收 由发 送计算机 上的第 Ｎ层软件所 发送 的数据。 换句 话说 ， 发送帧之前协 议进行的任 何转换必须 在 在接 收时完全地逆转换 。 如果在发送计算 机上 的一个特 定层把一个头 部放人帧 中 ， 在接 收计 算机上 的相应 层必须除去该头部 。 如果一个层 序方 式传 递包 。要理 解这 一 点 ， 考虑 一 序 可 列发送 中的 包 ， 并记 住网络在任 何时候都试 图 使用最短可 用路径 。假如在这一 序列 中的第 ｉ 个包被发送后 ， 马上有一个较短路径可用了 ， 网 络将按这一较短路 径发送第 ｉ 个包 ， ｔ１ 使得它 比第 ｉ 个包先到 。 为了处理乱序传递 ， 传输层使 用 了排序 （ ｑ ｅ ｃ ｇ 。 ｓ ｕ ｎ ｉ ） 发送方为每个包指定 ｅ ｎ 个序列号 。 接收 方保存当前按顺序收到的最 后 一个包的序列号 ， 同时 保存一个 乱序到达的 包 的链表 。当一个包到达时 ， 接收 方检查其序 列号 以决定怎样处理 。 如果是所期待 的下一个 包 （ ， 即 按顺序到达 的包 ） 协议软件将 包发送 ， 到上一 层 ， 并检查 乱序包链表 看是否有适合 的 包可取 出发到上一 层。如果是 乱序到达的包 ， 协议软件把 它加 到链表中。硬件发生故障可能 会产 生重复的包 。 在计算机 网络 中 ， 的丢失是一 个基本问 包 题 ， 为传 输错误 可能导 致位 串破 坏 ， 因 使帧失
效。 若接收方检测到 这种错 误 ， 将丢弃该帧 。 为 了保证可靠 （ ｌ ｂｅ ｒ ｉ ｌ）传输 ， ｅａ 协议使 用带 重发 的确认 （ｏｉ ｖ ｃ ｎ ｗｌｄ ｅｗｉｈ ｒｔａ ｓ ｐ ｓｔ ｅ ａ ｋ ｏ ｅ ｇ ｔ ｅｒｎ ｉ ｍｉｓｏ 。当一 个帧完好 无损地 到达 ， 收 ｓｉ ｎ） 接 方协议软 件都将返 回一 个小的消 息 ， 告接收 报 成 功 。这 个消 息称为 确认 （ ｃ ｎ ｗｌ ｄ ｅ ａ ｋ ｏ ｅ ｇ ｍｅ ｔ ＡＣＫ） ｎ ， 。发送方 负责确保每 个包传输 成功 。当发 出一 个包时 ， 发送端协议软 件将启 动 一个 计时 器。如 果确 认在 计时 器超时 前到 达， 软件便取消计时 器。 如果计时 器已超时 ， 软 件将发 出该 包的另一个副 本 ， 重新启动计 时 并 器 。 发 送 第 二 个 副 本 的 动 作 称 为 重 发 （ｅ ｒ ｎ ｍｉｔｎ ） 该 副本通 常称为重 发包 ｒ ｔａ ｓ ｔｉ ｇ ， （ ｔ ｎ ｍ ｓ ｏ ）如 果硬件故障导 致网络 永久 ｒ ｒ ｓ ｉ ｉｎ 。 ｅａ ｓ 性断开 ， 或接收方计算机崩溃 ， 重发就 不可能成 功 。因此 ， 重发协议通常设 定一个最大 的重发 次数 。当达到这个 最大重发次数 时 ， 协议停止
一
确认 前可 以发 送的 最大数 据量 。 如 果只有一台计算 机在发送包 ， 网络运行 得很好 。 但任何更 多的信 息通过 中间连 线的话 将导 致拥塞 。例 如 ， 如果 一个连接到站 点 ２的 计算 机开 始发送 包给连接在站点 ６ 上的 目标计 算机 ， 一定通过 中间的连线。 当站点 １ 站 包 和 点 ２同时发送包 时， 到达站点 ３ 的数据速 率两 倍 于站点 ３ 所能通过连线发到站 点 ４ 的数据速 率。对应于站点 ３ 的包 交换把 从站点 １ 和站点 ２中发送 到的包放入队列 中， 直到它们被发送 。 由于到达的包比能发送的要 多， 队列增大 ， 有效 延迟增加 。 这种情况被称为拥塞 （ ｎ ｅｔ ｎ 。 ｃ ｇｓｏ ） ｏ ｉ 如果 拥塞持续下去 ， 包交换机将溢出内存 ， 开始 丢弃包。虽然 重发能恢复丢失 的包 ， 但这 样就 浪费 了时 间。另外 ， 果这种情况持续下 如 去， 整个 网络将 变得不可用 。这种情况称为拥 塞 崩溃 （ｏ ｇ ｔ ｎ ｃ ｌ ｐ ｅ 。协议 通过监 视 ｃ ｎ ｅ ｉ ｏ ａ ｓ） ｓ ｏ 网络 ， 旦发现拥塞就迅速地反应 ， 一 避免拥塞崩 溃。 除 了硬 件以外 ， 网络系统还有控制 通信的 复杂协议软件 。 多数应用程序和用 户同协议 大
软 件打交 道 ， 不是直接 同 网络 硬件打 交道 。 而 分 层把 复杂的 通信 问题划 分成 几个不 同的部 分，
允许设计 者一次集 中于一 个部分 。尽管 对 所 有的现代协议来说 ， Ｏ提 出的传统七层参 Ｉ Ｓ 考 模型并不够 ， 它常 在非正 式的讨论 中被 引 但 用。分层的科 学原理规定 ， 目标机 器上的第 在 Ｎ层把源机第 Ｎ层进行的转换还原 。 协议软件 的组织遵循所设计分 层模型。 每一层对应于一 个软件模块 ， 厂商将 模块 集总称为栈 （ ａ ｋ 。 ｓｃ ） ｔ 理论 上说 ， 发送 的数据在 发送 机上向下通过栈 的每一 层 ， 在接 收机 上向上 通过栈 的每一 层。 协 议使用几个基本的技术解决通信 问题 ： 使用 排 序来处理乱序包 和重复包 ， 使用确认和重 发 来处理丢失包 ， 使用唯一 的会话标识符来防 止 重播 ， 使用简单停等协议 或滑动窗 口机制来控 重 发并宣布无 法通 信 。 使用降 低速率来处理 网络拥 塞。滑 虽然简 单停等协议避 免了过载 ， 却降低 了 制数据流 ， 网络带宽 的利用率 。要理 解这一点 ， 考虑一 个 动窗 口的主要优点是性 能一滑动窗 口机制防止 可以进 行调节使计算机 包大小为 １０ 个字节 、 ００ 传输 速率为 ２ ｐ 、 Ｍｂ ｓ 延 发送 方使接 收方过载 ， 迟时 间为 ５ 毫秒的网络将会发生什么事 。网络 充分利 用可 用的硬件带宽 。 管协 议处理 问题 ０ 尽 协 硬件可以 ２ ｐ 的速率把数据从一台计算机传 的通 用技术 已众所 周知 ， 议设计仍然很 不容 Ｍｂ ｓ 送到 另一台计算机 。但是每发送 一个包后 ， 发 易。
送方 必须等 １０ ０ 毫秒 ， 才能发送 另一个包 （ ， 即 包到达接收方需 ５ ０毫秒 ， 回确认也需 ５ 毫 参考 文献 传 ０ 秒） 。因此 ， 使用简单停等协 议传送数据的最大 【】贺平 ． １ 计算机 网络基础 ． 机械工业出版社 ． 速率为每 １０毫秒 一个包。若以位传送 速率表 ＩＪ ａ ｓ Ｆ．Ｋ ｒ ｓ 等 ． ０ ２ ｍｅ ２ Ｊ ｕ ｏ ｅ 计算机 网络—— 自 顶向下方法 与 Ｉ ｔ ｒ ｅ 特 色 （ ｎｅ ｎｔ 第三版 影 示， 简单停等协议的最大速率可达８ ０ ０ ｐ ， ０ ０ ｂ ｓ这 印 版 ） 高等 教育 出版社 ． ． 只是硬 件容量 的 ４ ％。为 了获得较高的吞吐量 ， ３ 北京邮 电大学 出版 ｓ ｉ ｉ ｄ ｗ）的 【 】王建新 ．计 算机 网络 ． ｉ ｌ ｎ 在发送 帧前进行 了加密 ， 则接收计算机 的相应 协议使用称为滑动窗 口 （ ｄ ｇ ｗ ｎ ｏ 社 ． 流量控制技 术。程 序设 置发送 方和接收方使用 层必须把该帧解 密 。 ｗｉｄ ｗ ｓ ｅ ， ｚ 个可变路由的无连接 网络 系统 可能以乱 固定的窗
口尺寸 （ ｎ ｏ ｉ ）这 是在收到
一
２
科技资 讯 Ｓ ＩＮ Ｅ ＆ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ ＭＡ Ｉ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＩＦ Ｒ ＴＯ
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浅议计算机 网络协议与分层
林晓
高 新技术
（ 浙江省 临海 市台州学 院计 算机科学 与应用专业 ３ ０ ０ １ ０） ７ 摘 要 ：本文 叙述 了用于 网络 系统的软件 的结构 并解释 硬件何 以不能 单独 解决所有 的通讯 问题 ， 说 明 了协 议软件 的必要性 ，讨论 了 网络协 议软件必须 处理的 问题 ，以及 解决问题 的技 术。更 重要的是 ，本文简述 了分 层的概念 ，为理解一 套完整的协议 怎样与硬件协 同 工作而 构成一个 强大的通信 系统提供 了概念 基础 。 关键 词 ：计算 机网络 网络协议 网络 分层 中图分类号 ： Ｐ ９ ．４ Ｔ ３ ３ ０ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２ ３ ９ （０ ６ １ （ 一 ０ ２ ０ １ ７ — ７ ｌ２ ０ ） １ ） ０ ０ — ｌ ｃ
基本的通 信硬件包括 了点到点 的位 串传送 机制 。但是 ， 使用裸硬 件来进行通信就 像用二 进制位 １ ０来编程一样 笨拙。为 了方便程序 和 员， 网计算机使用 了复 杂的软件 ， 联 为应 用程序 提供方便的高层接 口。 这种软件 自动处理大部 分低层通讯 细节和 问题 ， 使应 用程序 间的通信 变得很容 易。因此 ， 大多数应用 程序依靠 网络 软件 通信 ， 不直接与 网络 硬 件打交 道 。 并 通信涉及的所有部分都必须认同一套用于 信息 交换 的规 则 。人们把 这种 认 同称为 协议 （ ｒ ｔｃ １ 。这一 术语 也可用于计算 机通信 ： ｐｏｏ ｏ） 规定消息的格式以及每条消息所需的适 当动作 的一 套规 则称之 为网络协议 （ ｅ ｗｏ ｋ ｒ ｎ ｔ ｒ ｐ ｏ ｔｃ １ ｏｏ） 或计算 机通信协议 （ｏ ｕ ｅ ｏ ｃ ｍｐ ｔ ｒ ｃ ｍ— ｍｕ ｉ ｔ ｎ ｐ ｏｏ ｏ ） ｎ ｃ ｉ ｒ ｔｃ １ 。实现这些规 则的软 件 ａｏ 称 为协议软件 （ ｒ ｔｃ ｌｓ ｆ ｒ ） ｐ ｏ ｏ ｏ ｏ ｔ ｅ 。规定 计 ｗａ 算 机信息交换中消息的格 式和含 义的协 定称 为 通信协议 。 网络设计者采取 了把通信 问题划分成 多个 子 问题 的方法 ， 然后 为每 个子问题设 计一个单 独 的协议 。 这样做使得每 个协议的设计 、 析、 分 实现 和测试比较容易 。 正如我们将 要看到的那 样 ， 通信软 件划分 为多个协议增加 了灵活性 。 将 必须仔细 地划 分各个协 议 ， 以确保生成 的通信 系统有效和高效 。 怎样保证这些 协议 很好地协 同工作呢？答案在于一 个完整的设计方案 ： 不 是孤立地 开发每个协 议 ， 而
是 将协议设 计 、开 发 成 完 整 、协 作 的 集 合 ， 称 为 协 议 系 列 （ ｒ ｔ Ｃ １ Ｓ ｉｅ ｐ ｏ Ｏ Ｏ ｕ ｔ ）或协议 族 （ａ １ 。 ｆ ｍｉｙ） 协议 系列 中的每 个协议解决部 分通信 问题 ， 这 些 协议合起来 就解决 了整 个通信问题 。而且 ， 整个系列被设计成能在协议 之间高效交互 。 分 层模型（ ｙ ｒ ｇ ｍｏ ｅ 是其 中最 重要的工具 １ ｅｉ ｄ １ ａ ｎ ） 之一 。本 质上说 ， 分层模型描述 了把通信 问题 分为几个子问题（ 称为层 ， ｙ ｒ ｌ ｅ） ａ 的方法 ， 一个协 议 系列可通 过 对应每 一 层规定 一个协 议来 设 计 。在 早 期 网络 历 史 中 ，国 际标 准 化 组 织 （ｎｅ ｎ ｔ ｎ ｌ ｇ ｎｚ ｔｏ ｏ Ｓ ａ ｄ ｒ Ｉｔ ｒ ａｉ ａ Ｏｒ ａ ｉａ ｉｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ａ ｏ ｄｚ ｔ ｎ ｉ ｏ 定 义了一 个七层参考模 型 （一 ｉａｉ ， ） ｏ ｓ ７ ｌｙ ｒＲｅｅｅ ｃ ｄ １。 ａ ｅ ｆｒｎ ｅ Ｍｏ ｅ） 分 层的 重要 意 义源于一 个 简单 的科 学原 理， 称为分 层原理 （ ｙ ｒ ｇ ｐｉｃ ｌ） 在 目 １ ｅｉ ｒ ｉ ｅ 。 ａ ｎ ｎ ｐ 标计 算机 上的第 Ｎ 层软 件必须恰 好接收 由发 送计算机 上的第 Ｎ层软件所 发送 的数据。 换句 话说 ， 发送帧之前协 议进行的任 何转换必须 在 在接 收时完全地逆转换 。 如果在发送计算 机上 的一个特 定层把一个头 部放人帧 中 ， 在接 收计 算机上 的相应 层必须除去该头部 。 如果一个层 序方 式传 递包 。要理 解这 一 点 ， 考虑 一 序 可 列发送 中的 包 ， 并记 住网络在任 何时候都试 图 使用最短可 用路径 。假如在这一 序列 中的第 ｉ 个包被发送后 ， 马上有一个较短路径可用了 ， 网 络将按这一较短路 径发送第 ｉ 个包 ， ｔ１ 使得它 比第 ｉ 个包先到 。 为了处理乱序传递 ， 传输层使 用 了排序 （ ｑ ｅ ｃ ｇ 。 ｓ ｕ ｎ ｉ ） 发送方为每个包指定 ｅ ｎ 个序列号 。 接收 方保存当前按顺序收到的最 后 一个包的序列号 ， 同时 保存一个 乱序到达的 包 的链表 。当一个包到达时 ， 接收 方检查其序 列号 以决定怎样处理 。 如果是所期待 的下一个 包 （ ， 即 按顺序到达 的包 ） 协议软件将 包发送 ， 到上一 层 ， 并检查 乱序包链表 看是否有适合 的 包可取 出发到上一 层。如果是 乱序到达的包 ， 协议软件把 它加 到链表中。硬件发生故障可能 会产 生重复的包 。 在计算机 网络 中 ， 的丢失是一 个基本问 包 题 ， 为传 输错误 可能导 致位 串破 坏 ， 因 使帧失
效。 若接收方检测到 这种错 误 ， 将丢弃该帧 。 为 了保证可靠 （ ｌ ｂｅ ｒ ｉ ｌ）传输 ， ｅａ 协议使 用带 重发 的确认 （ｏｉ ｖ ｃ ｎ ｗｌｄ ｅｗｉｈ ｒｔａ ｓ ｐ ｓｔ ｅ ａ ｋ ｏ ｅ ｇ ｔ ｅｒｎ ｉ ｍｉｓｏ 。当一 个帧完好 无损地 到达 ， 收 ｓｉ ｎ） 接 方协议软 件都将返 回一 个小的消 息 ， 告接收 报 成 功 。这 个消 息称为 确认 （ ｃ ｎ ｗｌ ｄ ｅ ａ ｋ ｏ ｅ ｇ ｍｅ ｔ ＡＣＫ） ｎ ， 。发送方 负责确保每 个包传输 成功 。当发 出一 个包时 ， 发送端协议软 件将启 动 一个 计时 器。如 果确 认在 计时 器超时 前到 达， 软件便取消计时 器。 如果计时 器已超时 ， 软 件将发 出该 包的另一个副 本 ， 重新启动计 时 并 器 。 发 送 第 二 个 副 本 的 动 作 称 为 重 发 （ｅ ｒ ｎ ｍｉｔｎ ） 该 副本通 常称为重 发包 ｒ ｔａ ｓ ｔｉ ｇ ， （ ｔ ｎ ｍ ｓ ｏ ）如 果硬件故障导 致网络 永久 ｒ ｒ ｓ ｉ ｉｎ 。 ｅａ ｓ 性断开 ， 或接收方计算机崩溃 ， 重发就 不可能成 功 。因此 ， 重发协议通常设 定一个最大 的重发 次数 。当达到这个 最大重发次数 时 ， 协议停止
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确认 前可 以发 送的 最大数 据量 。 如 果只有一台计算 机在发送包 ， 网络运行 得很好 。 但任何更 多的信 息通过 中间连 线的话 将导 致拥塞 。例 如 ， 如果 一个连接到站 点 ２的 计算 机开 始发送 包给连接在站点 ６ 上的 目标计 算机 ， 一定通过 中间的连线。 当站点 １ 站 包 和 点 ２同时发送包 时， 到达站点 ３ 的数据速 率两 倍 于站点 ３ 所能通过连线发到站 点 ４ 的数据速 率。对应于站点 ３ 的包 交换把 从站点 １ 和站点 ２中发送 到的包放入队列 中， 直到它们被发送 。 由于到达的包比能发送的要 多， 队列增大 ， 有效 延迟增加 。 这种情况被称为拥塞 （ ｎ ｅｔ ｎ 。 ｃ ｇｓｏ ） ｏ ｉ 如果 拥塞持续下去 ， 包交换机将溢出内存 ， 开始 丢弃包。虽然 重发能恢复丢失 的包 ， 但这 样就 浪费 了时 间。另外 ， 果这种情况持续下 如 去， 整个 网络将 变得不可用 。这种情况称为拥 塞 崩溃 （ｏ ｇ ｔ ｎ ｃ ｌ ｐ ｅ 。协议 通过监 视 ｃ ｎ ｅ ｉ ｏ ａ ｓ） ｓ ｏ 网络 ， 旦发现拥塞就迅速地反应 ， 一 避免拥塞崩 溃。 除 了硬 件以外 ， 网络系统还有控制 通信的 复杂协议软件 。 多数应用程序和用 户同协议 大
软 件打交 道 ， 不是直接 同 网络 硬件打 交道 。 而 分 层把 复杂的 通信 问题划 分成 几个不 同的部 分，
允许设计 者一次集 中于一 个部分 。尽管 对 所 有的现代协议来说 ， Ｏ提 出的传统七层参 Ｉ Ｓ 考 模型并不够 ， 它常 在非正 式的讨论 中被 引 但 用。分层的科 学原理规定 ， 目标机 器上的第 在 Ｎ层把源机第 Ｎ层进行的转换还原 。 协议软件 的组织遵循所设计分 层模型。 每一层对应于一 个软件模块 ， 厂商将 模块 集总称为栈 （ ａ ｋ 。 ｓｃ ） ｔ 理论 上说 ， 发送 的数据在 发送 机上向下通过栈 的每一 层 ， 在接 收机 上向上 通过栈 的每一 层。 协 议使用几个基本的技术解决通信 问题 ： 使用 排 序来处理乱序包 和重复包 ， 使用确认和重 发 来处理丢失包 ， 使用唯一 的会话标识符来防 止 重播 ， 使用简单停等协议 或滑动窗 口机制来控 重 发并宣布无 法通 信 。 使用降 低速率来处理 网络拥 塞。滑 虽然简 单停等协议避 免了过载 ， 却降低 了 制数据流 ， 网络带宽 的利用率 。要理 解这一点 ， 考虑一 个 动窗 口的主要优点是性 能一滑动窗 口机制防止 可以进 行调节使计算机 包大小为 １０ 个字节 、 ００ 传输 速率为 ２ ｐ 、 Ｍｂ ｓ 延 发送 方使接 收方过载 ， 迟时 间为 ５ 毫秒的网络将会发生什么事 。网络 充分利 用可 用的硬件带宽 。 管协 议处理 问题 ０ 尽 协 硬件可以 ２ ｐ 的速率把数据从一台计算机传 的通 用技术 已众所 周知 ， 议设计仍然很 不容 Ｍｂ ｓ 送到 另一台计算机 。但是每发送 一个包后 ， 发 易。
送方 必须等 １０ ０ 毫秒 ， 才能发送 另一个包 （ ， 即 包到达接收方需 ５ ０毫秒 ， 回确认也需 ５ 毫 参考 文献 传 ０ 秒） 。因此 ， 使用简单停等协 议传送数据的最大 【】贺平 ． １ 计算机 网络基础 ． 机械工业出版社 ． 速率为每 １０毫秒 一个包。若以位传送 速率表 ＩＪ ａ ｓ Ｆ．Ｋ ｒ ｓ 等 ． ０ ２ ｍｅ ２ Ｊ ｕ ｏ ｅ 计算机 网络—— 自 顶向下方法 与 Ｉ ｔ ｒ ｅ 特 色 （ ｎｅ ｎｔ 第三版 影 示， 简单停等协议的最大速率可达８ ０ ０ ｐ ， ０ ０ ｂ ｓ这 印 版 ） 高等 教育 出版社 ． ． 只是硬 件容量 的 ４ ％。为 了获得较高的吞吐量 ， ３ 北京邮 电大学 出版 ｓ ｉ ｉ ｄ ｗ）的 【 】王建新 ．计 算机 网络 ． ｉ ｌ ｎ 在发送 帧前进行 了加密 ， 则接收计算机 的相应 协议使用称为滑动窗 口 （ ｄ ｇ ｗ ｎ ｏ 社 ． 流量控制技 术。程 序设 置发送 方和接收方使用 层必须把该帧解 密 。 ｗｉｄ ｗ ｓ ｅ ， ｚ 个可变路由的无连接 网络 系统 可能以乱 固定的窗
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