互联网协议簇设计原理.ppt

DARPA互联网协议设计理念 摘要 十五年前，互联网协议簇TCP / IP被美国国 防高等研究计划署(DARPA)第一次提出,并 研制而成, 并在军事和商业系统得到广泛的 应用。 虽然有论文和规格,描述了协议的工作,但有 时还是很难推断这些协议为什么是这样工 作。例如,互联网协议是基于无连接或数据 包服务方式。 本文尝试捕捉一些形成互联网协议簇的早期推理 。 介绍 互联网协议(IP),传输控制协议(TCP)广泛应用于商 业网络环境 。并且这种思想影响了其他协议组， 最受影响的是ISO无连接配置协议。 设计理念从第一个计划到当前的标准一直在逐步 发展。 例如：数据报文思想把分层结构应用到IP和TCP层 在任何情况下,当前的设计扩展都是在历史的理解 设计背景下提出的。 本文将因特网结构的最初目标分类,并探讨了这些 目标和协议的重要特征的关系 一、基本目标 发展一个有效的技术，对现有的互联网进 行多路复用。由3方面组成： 将所有网络联通起来以提供更大的服务 多路复用技术：分组交换技术 网络互联技术：网关的通讯处理机 注：网关实现存储并转发分组交换 从而得出互联网的基本构造 二、二级目标 互联网通讯必须继续，即使没有网络和网 关。 互联网必须支持多种类型的通讯服务。 互联网结构必须包容网络的多样性。 互联网结构必须允许分布式资源管理。 互联网结构必须是花费有效成本。 互联网结构必须允许低成本的主机附件。 互联网结构中使用的资源必须是可解释的 。 不同的顺序变化产生的是一个完全不同的网络构架，从而应 用于不同的环境中 三、面对故障时的存活能力 也就是即使网络或网关出现故障，互联网能 够继续提供通讯服务，也就是正在进行会话 的状态信息必须被保护好。有两种方式： 信息备份：状态被保存在网络中间的分组交换节 点。由于信息备份的分布式特性。 缺点：应付有限的故障 命运共享：在网络的末端获取并收集信息。 优点：可防护任何数目的中间媒介故障。 比信息备份容易建造的多。 缺点：网关中不能有任何正在进行连接的基本状态信息。 主机被赋予太多的信任，易导致机器上得应用无法运行。 从而导致TCP与IP的产生， TCP提供的是可靠地顺序数据流。 IP是通过高层的 确认与重传，尽可能的传输数据报文。 四、服务的多样性 不同类型的服务通过不同需求来区分， 比如它的速度、延迟和可靠性。 传统类型的服务：是双向可靠的传输数据 TCP：这种服务是多样性的 ，但通常提供的是 可靠传输数据 IP：尽最大的努力的传输数据报文 五、网络的多样性 互联网结构能够包容和利用相当广泛的 类型的网络技术，包括军事和商业设备。 例如：长程网络，局域网络，广播卫星网络，分组 无线网络。 如何达到如此灵活的方法：对于把网络将会提供的 功能做出最小化的一组假设。 又因为所涉及的服务各不相同，为了使一个网络与 互联网相容，因此出现了网络的多样性。 六、其他目标 缺少充足的用于分布式管理的工具，特别是在路 由选择方面。 互联网结构成本昂贵，比如互联网数据包头部， 若发送短数据包，开销很大。 对丢失数据包的重传，造成互联网工作效率低。 主机接入互联网的代价大，不过在相当广泛类型 的机器上完成了实现。 主机常驻机制的应用引发的问题，会同时伤害主 机与网络。 互联网结构中几乎不存在对数据包流进行说明的 工具。 七、结构与实现 互联网结构的一个目标是提供有相当大灵 活性的服务。而我们所关注的不是它的结 构而是如何具体实现。 提出问题：如何让为具体实现的设计者提供指导 。但是尚未解决。 结构与性能之间的关系：在提升收到结构限制的 任何方面的性能的尝试中遇到很大困难。 八、结论 在优先权的背景下，互联网的结构是非常 成功的。但同时，在某种情形下，设计者优先 考虑的问题与实际用户的需求不匹配。尽管数 据报文很好的实现了互联网的最重要目标，但 它对于实现那张按