面向对象的网络协议 (17)

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1、下载第三部分案例分析前一部分给出了用于模块化通信系统建模的构架。在本部分中，我们将从多个角度来考察模块化通信系统的实现。第13章概述网络节点中典型的组成部分。通信系统是在网络节点上实现的，其中与通信系统有关的组成部分是：网络存取驱动程序、（协议）操作系统和应用编程接口。此外，还给出了构建模块化通信系统的准则和设计协议对象的原则。第14章与数据通信系统事实上的标准—即尽人皆知的因特网或TCP/IP协议集（见第5章）有关，说明单块式设计的TCP是怎样工作的，以及怎样把它转移到模块化体系结构。再下面的章节考察另一个案例—传输与互连软件包(TransportandInternetworki

2、ngPackage,TIP)。TIP是一个为IP和ATM网络设计的面向对象的通信系统。其中的一章给出TIP的体系结构以及其他模块式通信系统。它们无一例外地用模块化通信系统构架的术语进行描述。在TIP中，除了一个服务和协议对象类库以外，还包含一个专用的协议操作系统和应用编程接口，书中将对这两部分以及一些其他的方法进行简要的描述。第18章给出TIP的性能测量，回答在本书开始时提出问题：模块化体系结构确实能改善通信性能吗？最后一章将对模块化体系结构能通过软件手段降低协议的实现代价的说法进行评价。第13章实现考虑本章简要地描述一个网络节点中与通信系统的实现有关的组成部分。然后，从协议程序开

3、发人员和应用程序开发人员的观点出发，讨论模块化通信系统的设计目标。最后，给出一些准则，用于构建模块化通信系统、引入一体化层处理和应用级分帧，以及设计新的协议对象。13.1网络节点的组成本节给出一般的构成一个网络节点的基本组成部应用分。节点API通信系统通常拥有一组协议，它们被嵌在一个称为协议操作系统(protocoloperatingsystem)的协议处理环境中执行。由于协议与操作系统间的超强相互作用，只通信子系统当两部分都得到改善和恰当地匹配时，才能达到性能的明显提高。例如，利用并行处理改善性能时，只当协议设计成能够并发地执行，而且操作系统提供必要的设施网络存取时才能获得较好的

4、性能结果。与此相类似，服务的扩展仅在一定环境下才是可行的。例如，为多媒体应用提供图13-1一个简单的网络节点模型130计计第三部分案例分析下载的实时服务需要协议和操作系统两者都具有实时能力。我们提出的参考网络节点，其基本的组成部分是：应用程序、应用编程接口、通信子系统、网络存取和操作系统（见图13-1）。13.1.1应用程序应用程序代表任何需要网络通信支持的程序，为的是和其他的可能位于不同节点上的应用相互合作，因而该程序使用公共通信系统的服务。13.1.2应用编程接口应用编程接口(ApplicationProgrammingInterface,API)指的是由一组函数组成的程序库，

5、这些函数是为网络化应用的编程人员提供的。应用编程接口函数使得应用具有能访问通信系统的服务能力。13.1.3通信子系统通信子系统由一个通信系统中相关的协议功能构成。为了提供网络范围内的通信服务，在一个特定的节点上必须设置这些协议功能。一组兼容的、但并不必是相同的通信子系统，通过一个或多个网络直接或间接地连接起来，形成一个通信系统。13.1.4网络存取部分网络存取部分包含一个网络的软件和硬件，它们是计算系统存取传输媒体和起到一个网络节点的作用所必需的。13.1.5操作系统通信子系统包含的协议功能的执行需要操作系统的支持。协议程序开发人员所需要的典型的操作系统设施有：¥进程管理¥定时器管

6、理¥存储管理¥处理器管理¥设备存取管理¥进程间通信管理按照我们通信系统的观点，我们可以根据操作系统是专门为协议处理设计的（专用操作系统）、或者为运行任何应用程序而设计的（通用操作系统）进行分类。专用操作系统可以独立地运行，也可以嵌入一个通用操作系统的内核中，或作为通用操作系统中的一个用户进程来运行。通用操作系统的例子有：UNIX、WindowsNT和Machintosh。专用操作系统的例子包括：STREAMS、x-Kernel和Channels。此外，在单个节点上可能有多个操作系统用于协议的处理，例如一个操作系统驻留在智能网络接口板上，一个操作系统嵌入运行在CPU主板上的通用操作系

7、统中。这时，通信子系统的协议功能可以平均分配到各个操作系统上，进行并行处理。第13章实现考虑计计131下载然而，为了以后对通信系统的描述，我们将使用单一操作系统的抽象，整个通信系统都嵌入该操作系统中。注意，同一通信系统中兼容的子系统可以在不同的、异构的节点环境下进行实现，而不会失去它们的互操作性。13.2设计目标以下我们讨论一些通用的设计目标，我们认为这些目标对开发现代通信系统，特别是模块化通信系统是重要的。设计一个模块化通信系统是一个复杂的任务，必须按照协议开发人员