第二章网络奥现模型
第二章 网络实现模型
模型的重要性 ●网络算法学的一个难题是它需要多个领域的知识: 协议、硬件、体系结构、操作系统、算法等 需要不同领域的专家协作设计出高效的网络计算机系统 ●不同领域的专家通过简单的模型进行对话: 模型描述了问题的要点,又不涉及不必要的细节 最低程度:模型应能定义所需要的术语(能够交流) 最好情况:领域外的专家可以根据模型进行设计,并可 由领域内的专家对设计进行验证
模型的重要性 网络算法学的一个难题是它需要多个领域的知识： 协议、硬件、体系结构、操作系统、算法等 需要不同领域的专家协作设计出高效的网络计算机系统 不同领域的专家通过简单的模型进行对话： 模型描述了问题的要点，又不涉及不必要的细节 最低程度：模型应能定义所需要的术语（能够交流） 最好情况：领域外的专家可以根据模型进行设计，并可 由领域内的专家对设计进行验证
2.1协议抽象模型 cLOsE 协议定义了对等实体之 被动打开 上动打 可通信的规则 发送SYN 收到SYN LISTEN 发送SYN+ACK 被动打开 定义了对等实体之间交 收到RST 发送SYN 换的报文的格式和次序 收到SN发送SYN+ ACK ISYN-sen或超时 同时打开 主动打开 °收到ACK ●定义了在发送报文、收 收到SYN+ACK 发送ACK 到报文或收到其它事件 数据传送 被动关闭 阶段 送FN TABLISHEDA话AC CLOSE-WAr 后采取的动作(通常给 关闭 发送FN 主动关闭 关闭 出一个协议状态机) 发送FN 收到FN同时关闭 发送ACK FIN- WAIT-I CLOSING ●定义了调用接口 收到ACK 收到FN+ACK LAST-ACK 收到ACK 发送ACK收到ACK 收到FN 发送ACE IN-WAIT.2 TIME-WAIT 等特2MSL时间后 图533TCP的有限状态机 2021/1/26
2.1 协议抽象模型 协议定义了对等实体之 间通信的规则： 定义了对等实体之间交 换的报文的格式和次序 定义了在发送报文、收 到报文或收到其它事件 后采取的动作（通常给 出一个协议状态机） 定义了调用接口 2021/1/26
协议抽象模型(续) ●可将协议看成是加上了调用接口和报文格式定义的状态 机,所有协议都可以抽象为图中的状态机模型: 个上层接口调用使协议状态机初始化 在某个状态时,可能发送一个报文、收到一个报文或发 生一个定时器事件,并进入一个新的状态 User calls STATE Timer calls (e.g, seq numbers) Send message Receive message
协议抽象模型（续） 可将协议看成是加上了调用接口和报文格式定义的状态 机，所有协议都可以抽象为图中的状态机模型： 一个上层接口调用使协议状态机初始化 在某个状态时，可能发送一个报文、收到一个报文或发 生一个定时器事件，并进入一个新的状态
常见而耗时的功能(TCP/P) ●与数据包收发有关的功能 CONTROL TRANSFER ●数据操作:交换、数据拷贝、 检错等 Demultiplex Schedule tasks 分配资源(如内存、CPU) Set timers PROTOCO·与协议处理有关的功能: Manipulate state PROCESSING Look Up state 重组数据包 Reassemble 查表及修改状态 设置定时器 Allocate resources(buffers, CPU) 调度任务 DATA MANIPULATION ●数据包交付给应用: (e.g, switch, copy, checksum) ●解复用(确定目标程序) ●控制切换(唤醒目标程序)
常见而耗时的功能（TCP/IP） 与数据包收发有关的功能： 数据操作：交换、数据拷贝、 检错等 分配资源（如内存、CPU） 与协议处理有关的功能： 重组数据包 查表及修改状态 设置定时器 调度任务 数据包交付给应用： 解复用（确定目标程序） 控制切换（唤醒目标程序）