应用统计学试题2002(b)(参考答案)new

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1、基于UDP的通讯协议赖步英（广州航务工程学校，广州510330）王小强（广州市华南师范大学计算机系）摘要：基于目前UDP协议的不足：无连接和通信不可靠；本人在参考TCP协议及ISO7层协议、X.25协议的基础下，设计了一套基于UDP的通信协议来实现基于UDP的可靠通信及弱连接特性。关键词：UDP，通讯协议，TCP，不可靠，弱连接。1、用UDP通信的优势：1.1系统开销小、速度快1.2对绝大多数基于消息包传递的应用程序来说，基于帧的通信（UDP）比基于流的通信（TCP）更为直接和有效1.3对应用部分实现系统冗余、任务分担提供了极大

2、易实现性及可操作性1.4对等的通信实体、应用部分可方便的根据需要构造成客户/服务器模型及分布处理模型，大大加强应用在可操作性及维护性的能力1.5可实现完全图模型的网状网络拓扑结构，可大大增强系统的容错性2、目前UDP协议的不足：2.1无连接2.2通信不可靠无连接特性在某些应用可能是优势，但大部分的应用都是需要有连接的，我们在参考TCP协议及ISO7层协议、X.25协议的基础下，设计了一套基于UDP的通信协议来实现基于UDP的可靠通信及弱连接特性3、主要由以下几点保证：3.1有序3.2可靠性保证3.2.1同步3.2.2超时重拨3.

3、2.3N-RAQ确认（包括捎带机制）3.2.4选择拒绝3.3量控制（滑动窗口协议）4、UDP协议的状态驱动图：如图1图1UDP协议的状态驱动图5、UDP协议的工作流程：是一个基于UDP的弱连接的协议，该概念意味着协议要维护流入、流出通信模块的每个用户数据帧的状态和状态信息这样的一个事实，但对连接的建立及释放也没有TCP等协议要求的严格。通信模块用一个TCB（TransferControlBlock）来管理、维护一个链路的状态。下图2是一个正常的通信过程。图2一个正常的通信过程           图3数据帧PDU丢失图     

4、            图4确认帧丢失图6、下面是对几种网络丢包的处理：6.1数据帧PDU（ProtocolDataUnit）丢失。如图3，发送方PDU（3）在传输中丢失，接收方（p2）在收到PDU（1），PDU（2）后接收到PDU（4），因为当前要接收的序号为3，因此接收方发送REJ（3），表示当前要接收的是PDU（3），同时也对3以前的PDU进行一次确认；发送方收到REJ（3）后，直接重发PDU（3），同时把重发队列中序号小于3的帧从队列中移走（已确认）。6.2确认帧丢失。如图4，ACK（3）丢失，但接收方下一确认帧ACK（

5、5），就对于5以下的自然确认。若发送方的一个确认帧也没有收到，则发送方在重发定时器到达后，把重发队列尾的PDU重发出去接收方在收到序号比当前接收序号n小的PDU后，立即发送ACK（n）。综上所述，无论是丢失数据帧还是丢失确认帧，协议均能纠正过来，保证数据的可靠传递。控制帧的发送及等待帧均有多次重试机会，对于网络的丢失包也不失引起协议的工作不正常。如在握手阶段的SYN帧，在未收到SYN-ACK之前连续启动握手定时器8次，直到收到SYN-ACK为止。在重发若干次PDU后均不能收到ACK后，链路进入poll状态，发送RR控询包，在未收

6、到RR-ACK或RNR之前连续启动探询定时器5次，直到收到应答消息为止。7、UDP协议对下列几种异常情况作相应处理：7.1正在通信的两方中，发送方异常退出，后又再建立连接。7.2正在通信两方中，接收方异常退出。综上所述，在通信过程中，任何一方发生故障，在故障排除通信模块工作后，协议均可保证通信自动恢复，这在实现系统的冗余备份，任务分担等功能时至关紧要。参考文献1、DIYGKASE.COMER著，林瑶，蒋慧，杜蔚等译.InternetworkingWithTCP/IPVOLⅠ:Principles,Protocols,andArc

7、hitecture(ThirdEdition)用TCP/IP进行网际互连,第1卷：原理、协议和体系结构（第3版）.顺义县天竺颖华印刷厂印刷：电子工业出版社出版、发行，1998年4月第1版。(收稿日期2001.7.26)