互联网协议簇设计原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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优先级降序的清单上的后续问题的贡献却不佳。因此，有说法称，下一代互联网结构中，也许会出现比数据报文更好的构件。这也是DARPA互联网项目中调查方向的一个组成部分。,