西安电子科技大学：《通信网络基础》课程教学资源（讲义）第一章 通信网络概论 1.2 协议体系与分层 1.3 通信网络的基本理论问题

Xidian University 本讲提纲 口课程信息 口通信网络的构成 口协议体系与分层 口通信网络的基本问题

本讲提纲 p 课程信息 p 通信网络的构成 p 协议体系与分层 p 通信网络的基本问题

Xidian University 通信协议（1) 给定传输链路，可否进行有效的通信？ 步骤一：线路要接通（拨号、专线/热线） 步骤二： 双方有交换信息的设备，并且愿意通信 通信协议 步骤三：互相要确认对方的身份 步骤四：双方要有互懂的语言 步骤五：双方要有交流的规则 步骤六：双方要有合适的结束通信的方式

通信协议（1） 给定传输链路，可否进行有效的通信？ 步骤一：线路要接通（拨号、专线/热线） 步骤二：双方有交换信息的设备，并且愿意通信 步骤三：互相要确认对方的身份 步骤四：双方要有互懂的语言 步骤五：双方要有交流的规则 步骤六：双方要有合适的结束通信的方式 通 信 协 议

Xidian University 通信协议 (2) 通信协议的重要性： 如果两个红军部队同 时攻击蓝军，则红军 胜；否则蓝军胜。两 个红军之间通信的惟 蓝军 一 手段就是信使（通 红军1队 红军2队 信员)，但信使必须 要通过蓝军阵地。任 一信使都有可能被蓝 信使 军抓获，导致信息丢 失，这相当于通信链 图1-6红军和蓝军部队的部署情况 路不可靠

通信协议（2） 通信协议的重要性： 蓝军 红军1队 红军2队 信使 如果两个红军部队同 时攻击蓝军，则红军 胜；否则蓝军胜。两 个红军之间通信的惟 一手段就是信使（通 信员），但信使必须 要通过蓝军阵地。任 一信使都有可能被蓝 军抓获，导致信息丢 失，这相当于通信链 路不可靠

Xidian University 通信协议(3) 红军为了取胜，他 们想要两个部队同 “我们同意。如 时进攻。但每一部 果你们收到此 信息，请回 队必须得到对方也 蓝军 复。” 想进攻的确认后， 才会进行，否则任 红军1队 红军2队 一方都不愿意进攻。 下面我们来看能否 “让我们在星期 六晚上8：00同 信使 设计一种协议确保 时进攻，如果 双方同时进入进攻 同意，请回复” 红军和蓝军部队的部署情况 状态？

通信协议（3） 蓝军 红军1队 红军2队 信使 红军为了取胜，他 们想要两个部队同 时进攻。但每一部 队必须得到对方也 想进攻的确认后， 才会进行，否则任 一方都不愿意进攻。 下面我们来看能否 设计一种协议确保 双方同时进入进攻 状态？ “让我们在星期 六晚上8：00同 时进攻，如果 同意，请回复” “我们同意。如 果你们收到此 信息，请回 复

Xidian University 明日正午进攻，如何？ 同意 收到“同 这样的协议无法实现！ 收到：收到“同意

明日正午进攻，如何？ 同意 收到“同意” 收到：收到“同意” … … 这样的协议无法实现！

Xidian University 通信协议(4) 不难看出，如此往复下去将引起无穷多次信息的 交换，也不可能使双方同时进入进攻的状态。这 个问题出现的关键是：每一方很难相信自己是正 确的，它要求双方的信息都必须严格正确。 如果我们把前面严格确认的条件放松，即要求同时 进攻的概率很高，这样上面的问题就可以解决。 解决的方法是：如果红军一方要在某个时间发起进 攻，它就同时派出多个信使，并确信对方会以很大 的概率获得该信息，而对方确信请求进攻方会发起 进攻。这样双方取胜的可能性很大

通信协议（4） 不难看出，如此往复下去将引起无穷多次信息的 交换，也不可能使双方同时进入进攻的状态。这 个问题出现的关键是：每一方很难相信自己是正 确的，它要求双方的信息都必须严格正确。 如果我们把前面严格确认的条件放松，即要求同时 进攻的概率很高，这样上面的问题就可以解决。 解决的方法是：如果红军一方要在某个时间发起进 攻，它就同时派出多个信使，并确信对方会以很大 的概率获得该信息，而对方确信请求进攻方会发起 进攻。这样双方取胜的可能性很大

Xidian University 通信协议（5) 上述例子说明了通信协议（规则)的重要性， 完善的通信协议应当保证通信的终端能高效地 向用户提供所需的服务。 不同的通信功能需要不同的通信协议，如 IEEE 802.3,IP,TCP,HTTP,... 一个完整的通信（信息）系统需要一组通信协议。 通信协议通常可通过完善的协议体系来描述。 为了描述协议体系，这里首先给出分层的概念

通信协议（5） 上述例子说明了通信协议（规则）的重要性， 完善的通信协议应当保证通信的终端能高效地 向用户ᨀ供所需的服务。 通信协议通常可通过完善的协议体系来᧿述。 为了᧿述协议体系，这里首先给出分层的概念。 不同的通信功能需要不同的通信协议，如 IEEE 802.3， IP，TCP， HTTP, … 。 一个完整的通信(信息)系统需要一组通信协议

Xidian University 1.2.1分层的概念

1.2.1 分层的概念

Xidian University 为什么分层 You want to have the physical layer as separate as possible from the layer of the kinds of protocols you use to get data across the links of the networks. You want that to be as separate as possible from the protocols you use to do routing,congestion control,and those things. You want that to be very separate from the things that go on in the computers that use the network for ultimate error recovery and things like that. Also you want to design the network in such a way that all of those things are done separately and don't have to change when one finds a better way of doing something in one of these other layers

为什么分层 Also you want to design the network in such a way that all of those things are done separately and don't have to change when one finds a better way of doing something in one of these other layers. You want to have the physical layer as separate as possible from the layer of the kinds of protocols you use to get data across the links of the networks. You want that to be as separate as possible from the protocols you use to do routing, congestion control, and those things. You want that to be very separate from the things that go on in the computers that use the network for ultimate error recovery and things like that

Xidian University 1.2.1分层的概念（1) 通信网络的协议可按照分层的概念来设计。 分层概念的基础是“模块”的概念。 例如：在计算机系统中，一个模块就是一个过程 或一台设备，它完成一个给定的功能；若干个模 块组成一个完整的系统功能。 模块提供的功能通常称之为“服务

1.2.1 分层的概念（1） 通信网络的协议可按照分层的概念来设计。 分层概念的基础是“模块”的概念。 例如：在计算机系统中，一个模块就是一个过程 或一台设备，它完成一个给定的功能；若干个模 块组成一个完整的系统功能。 模块ᨀ供的功能通常称之为“服务”