原创 通信协议（单片机开发基础）

数据通信是机器之间的通信，而大剖分是利用数据通信网将若1台iI算机达成汁算机
网络来实现的．所以数据通信也叫计算机通信。正由于数据通信是机器间的通信，所以和
其它通信方式一样，应该在通信系统中规定一个统 一的通信标准，即通信的内存是什么、
如何通信、何时通信，都必须在通信的实体之间达成大家都能接受的协定，这些协定就被
称为通信协议。也可将协议定义为监督和管理两个实体之间的数据交换的一整套规则，概
括地说，通信协议是对数据传送方式的规定，包括数据格式定义利数据位定义等。

通信协议是在分层网络体系结构的现场（context）中进行定义的。每一层指定通信过程中处理一种功能或一个子系统的协议。下面列出一些通用的工业界网络协议栈，它们在本书的其它地方也有介绍。

□ISO的开放式系统互联（OSI）模型。

□IBM的系统网络体系结构。

□DEC的DECnet。

□Apple的AppleTalk。

□Internet组，包括TCP／IP。

协议存在于每一层，以执行系统之间完成通信的任务，但要求两个操作系统具有类似的协议。虽然协议栈通常有七层，但是为了方便，将这些层组织成如下分类，如图P－16所示。

应用协议 应用协议包含了应用、表示和会话层协议，这三种协议基本上是网络通信服务的用户，并且应用协议提供了应用程序对应用程序的相互协作和数据交换。通用的应用协议包括下面列出的一些协议，以及远程过程调用（RPC）、事务处理系统和消息传递系统。

□IBM应用和高级程序对程序通信（APPC），通常称为LU 6．2。

□OSI虚拟终端，文件传送访问和管理（FTAM），分布式事务处理（DTP），信报处理系统（X．400），目录服务（X．500）。

□Internet和UNIX网络文件系统、简单邮件运送协议（SMTP）、文件运输协议（FTP）、TelNet和简单网络管理协议（SNMP）。

□Novell NetWare网络核心协议（NCP）和客户外壳或重定向。

□Microsoft服务器消息块、NetBIOS和客户外壳或重定向。

□AppleTalk AppleShare、AppleTalk文件编整协议（AFP）和会话级协议，例如AppleTalk数据流协议（ADSP）、AppleTalk会话协议（ASP）、打印机访问协议（PAP）和邮政区域信息协议（ZIP）。运输协议 运输协议在网络上提供面向连接的数据分发服务。基本上，运输协议提供端点对端点数据交换，其中，系统为了进行可靠的连续数据交换，要维护一个会话及与其它系统的连接。运输协议包括下面列出的一些协议：

□IBM高级对等层网络互联（APPN）。

□OSI面向连接传输服务（COTS）和无连接传输服务（CLTS）。

□Internet中的传输控制协议（TCP）部分和UNIX TCP／IP协议组。

□Novell的SPX／IPX协议组中的SPX部分。

□Microsoft NetBIOS和NetBEUI接口。

□AppleTalk路由选择表维护协议（RTMP）、AppleTalk回音协议（AEP）、AppleTalk事务协议（ATP）、名称联编协议（NBP）。

网络协议 网络层协议为通信系统提供链路服务。它们处理寻址和路由选择信息、出错检查和重发请求。它们还提供用于访问网络的一些调用过程，这些过程是在使用的特定网络（例如以太网，令牌网，等等）中指定的。网络协议包括：

□IBM高级对等层网络互联（APPN）。

□OSI面向连接网络服务（CONS）和无连接网络服务（CLNS）。

□Internet中的因特网协议（IP）和UNIXTCP／IP协议组。

□Novell的SPX／IPX协议组中的IPX部分。

□Microsoft NetBEUI接口。

□AppleTalk数据报分发协议（DDP）。

通信系统并不需要运行特定协议组中所有层的上述协议；然而，实现了全部协议组的系统可以在应用层进行所有方式的通信。

在这种分层体系结构模型中，计算机协议栈的每一层都建立一个协议数据单元（PDU），它向希望进行通信的那台计算机的同等层发送信息。物理层实际上以编帧数据位的方式将PDU传输给另一个系统，但是较高的协议层创建PDU，然后将它们发送到较低层以进行进一步打包直到它们抵达物理层。接收系统自下而上在它自己的协议栈中传送这个分组，并在协议栈的每一层提取PDU。提取的PDU信息包含来自同等协议层的信息。

下面列出了协议层对话中包含的消息和活动：

□产生请求和发送数据。

□接收请求和信息。

□拒绝请求或数据。

□应答接收。

□处理新来数据的缓冲。

□暂停和重启传输。

□设置传输优先级。

□处理出错检查、纠正和重发。

□维护面向连接的会话。

□分组编号和序列化。

□处理寻址和路由选择。

协议层的实体交换控制信息以完成上面列出的任务。一旦建立了一次会话，就进行数据交换。在数据交换期间，每个系统偶尔发送描述系统状态的控制信息送到另外的系统。如果使用了流控，那么流控防止在接收系统的缓冲器中出现数据溢出。在一个网络互联环境，数据被协议层以分组的形式进行传输，然后在物理层上以编帧位流的形式进行传输。将信息按照这种方式进行划分有两个重要原因：第一个原因是，网络上的任何出错仅仅影响单独的一些分组，它们是很容易进行重发的；第二个原因是，一个长时间的传送占据中继器和交换，从而延迟了其它的传送任务，分组细分了这个传送，并且允许其它通信量也可以通过。信元（cel1）是一个固定体积的信息帧，从上面的情况来看，它可以提供最好的性能，这是因为交换是稳定的和可预测的。

一个无连接传输在将分组从源地发送到目的地时，不需要首先在网络上建立一条特定的路径。如果有多条到达目的地的路径，分组可能选择不同的路由，并以乱序的方式抵达目的地。必须在这些分组上加上序列号，于是当在网络上有一些延迟的情况下，接收站点可以将它们再排列成以前的顺序。这些序列号还可以指明丢失的分组，于是接收站点就可以请求重发。

相关条目：Acknowledgements确认，应答；Advanced Peer－to－Peer Networking 高级对等联网；Advanced Program－to－Program Communication高级程序对程序通信；AppleTalk；Connection－Oriernted and Connectionless Protocols面向连接和无连接协议；Flow Control Methods流控方式；Internet；Internetwork Packet Exchange网间分组交换；Layered Architecture分层体系结构；NetBIOS／NetBEUI；Open Systems Interconnection开放式系统互联；Packets分组；Protocol Stack协议栈；Routing Protocols路由选择协议；Transmission Control Protocol／Internet Protocol 传输控制协议／因特协议（TCP／IP）。