q《通信协议软件设计》作业一（2020）1

网络协议是计算机网络中不同设备之间进行通信的规则集合，它们规定了数据交换的格式和流程。在标题和描述中提到了几个关键知识点： 1. 数据交换格式：网络协议的存在是为了确保不同网络设备间的数据交换能够顺利进行。例如，HTTP协议是万维网数据通信的基础，用于浏览器和服务器之间的通信，它规定了如何请求和响应网页内容。 2. IPv4协议软件：IPv4是Internet Protocol Version 4的缩写，它负责将数据分组并进行传输。IP协议并不负责获取主机的IP地址。如果需要获取IP地址，通常会在应用层使用DNS（Domain Name System）协议，将域名转换为对应的IP地址。在IPv4协议包中，目的IP地址位于头部的最后四个字节。 3. 协议设计过程：协议的设计通常包括一系列阶段，如需求收集、设计、描述、验证、实现、性能分析和测试。设计阶段涉及协议环境分析、功能设计、组织形式、元素构造和文本编制；描述阶段则使用形式化描述技术来消除歧义，便于后续的验证和实现；验证阶段确保协议的正确性，包括可达性、死锁活锁检测等；实现阶段将协议转化为实际的代码；最后通过测试和性能分析来评估协议的效能。 4. 通信环境：协议设计需要考虑通信环境，包括用户需求、协议层次间的逻辑通道、操作系统和硬件条件。理解这些因素有助于设计出功能和性能满足用户需求的协议。 5. ABP协议：这是一种提供可靠无连接服务的协议。ABP协议通过序列号和确认码来确保数据的可靠性，即使底层通道不可靠。发送方会持续发送同一序列号的消息，直到收到序列号取反的确认，然后才发送新的序列号。 6. 系统架构：系统由功能块组成，功能块通过通道连接，并可以包含进程或子功能块。这种结构允许模块化的设计和灵活的通信。 7. 功能域：在协议设计中，不同领域如开始域、状态域、输入/输出域、任务域、创建域、过程调用域、分支域和定时器操作等，用来定义协议的各个组件和行为。 8. 帧结构：帧包含了与上层和下层协议交互的接口，比如数据传输的参数。当接收方接收到数据包时，会根据帧的ack字段确认接收，如果ack丢失或序号错误，可能导致协议失败，这反映了协议设计中的潜在问题。 总结来说，网络协议设计是一个复杂的过程，涉及到多个层面的考虑，包括数据交换格式、地址获取、协议验证、通信环境、服务模型以及协议实体之间的交互。ABP协议和系统功能域的讨论揭示了协议设计中的具体实现细节和可能遇到的问题。在实际应用中，确保协议的正确性、可靠性和高效性至关重要。