[科普中国]-不可靠协议

简介

不可靠协议是指一种不可靠的无连接数据报协议。在计算机网络，有多种不可靠协议，例如网际协议（IP），UDP、帧中继。不可靠协议虽然不能保证数据的可靠传输，但是不可靠协议的开销低，传输速度快，容易扩展，因此在计算机网络中经常使用。

协议又称规程。指实现计算机间、 通信器材间、终端和网络间交流的 一套程序性规则。协议确保并定义格式、定时和其他程序来实现交流，即语法、语义、时序。在信息技术中，协议就是一些特殊的规则集合。①为在通信终端之间或通信 网路中正确地交换信息而对信息 的格式和传输顺序所作的一整套约定。它被通信的接收方和发送方认可，接收到的信息和发送的信息均以这种规则加以解释。②在计算机系统或网路中，为实现通信功能而对功能单元的操作所规定的一整套规则。在网络的各层中存在着许多协议，接收方与发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息2。协议通常由三要素组成：

(1)语法：即数据与控制信息的结构或格式；

(2)语义：即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种响应；

(3)时序（同步），即事件实现顺序的详细说明。

常见不可靠协议帧中继帧中继（frame relay）是于1992年兴起的一种新的公用数据网通讯协议，1994年开始获得迅速发展。帧中继是一种有效的数据传输技术，它可以在一对一或者一对多的应用中快速而低廉的传输数位信息。它可以使用于语音、数据通信，既可用于局域网（LAN）也可用于广域网（WAN）的通信。每个帧中继用户将得到一个接到帧中继节点的专线。帧中继网络对于端用户来说，它通过一条经常改变且对用户不可见的通道来处理和其他用户间的数据传输。

主要特点：用户信息以帧（frame）为单位进行传送，网络在传送过程中对帧结构、传送差错等情况进行检查，对出错帧直接予以丢弃，同时，通过对帧中地址段DLCI的识别，实现用户信息的统计复用。

帧中继是一种数据包交换通信网络，一般用在开放系统互连参考模型（Open System Interconnection）中的数据链路层（Data Link Layer）。永久虚拟电路PVC是用在物理网络交换式虚拟电路（SVCs）上构成端到端逻辑链接的，类似于在公共电话交换网中的电路交换，也是帧中继描述中的一部分，只是现在已经很少在实际中使用。另外，帧中继最初是为紧凑格式版的X.25协议而设计的。

数据链路连接标识符DLCI是用来标识各端点的一个具有局部意义的数值。多个PVC可以连接到同一个物理终端，PVC一般都指定承诺信息速率CIR和额外信息率EIR。

帧中继被设计为可以更有效的利用现有的物理资源，由于绝大多数的客户不可能百分之百的利用数据服务，因此允许可以给电信营运商的客户提供超过供应的数据服务。正由于电信营运商过多的预定了带宽，所以导致了帧中继在某些市场中获得了坏的名声。电信公司一直在对外出售帧中继服务给那些在寻找比专线更低廉的客户，根据政府和电信公司的政策，它被用于各种不同的应用领域。帧中继正逐渐被ATM、IP等协议（包括IP虚拟专用网）替代。

网络协议网络协议（Internet Protocol，缩写为 IP），是用于分组交换网络的一种面向数据的协议。IP是在TCP/IP协议中网络层的主要协议，任务是仅仅根据源主机和目的主机的地址传送数据。为此目的，IP定义了寻址方法和数据报的封装结构。第一个架构的主要版本，现在称为IPv4，仍然是最主要的互联网协议，尽管世界各地正在积极部署IPv6。互联网协议的设计原则，假定网络基础设施本身就是不可靠的单一网络元素或传输介质，并且它使用的是动态的节点和连接。不存在中央监测和性能衡量机制来跟踪和维护网络的状态。为了减少网络的复杂性，大部分网络智能故意地分布在每个数据传输的终端节点。传输路径中的路由器只是简单地将数据报文发送到下一个匹配目的地址的路由前缀的本地网关。

由于这种设计的结果，互联网协议只提供尽力传送，其服务也被视为是不可靠的。在网络专业语言中是一种无连接的协议，相对于所谓的面向连接的模式。在缺乏可靠性的条件下允许下列任何故障发生：

数据损坏

丢失数据包

重复到来

数据包传递乱序；意思是，如果包'A'是在包'B'之前发送的，但B可能在A到达前到达。

UDPUDP 是User Datagram Protocol的简称， 中文名是用户数据报协议，是OSI（Open System Interconnection，开放式系统互联） 参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务，IETF RFC 768是UDP的正式规范。UDP在IP报文的协议号是17。

UDP协议全称是用户数据报协议 ，在网络中它与TCP协议一样用于处理数据包，是一种无连接的协议。在OSI模型中，在第四层——传输层，处于IP协议的上一层。UDP有不提供数据包分组、组装和不能对数据包进行排序的缺点，也就是说，当报文发送之后，是无法得知其是否安全完整到达的。UDP用来支持那些需要在计算机之间传输数据的网络应用。包括网络视频会议系统在内的众多的客户/服务器模式的网络应用都需要使用UDP协议。UDP协议从问世至今已经被使用了很多年，虽然其最初的光彩已经被一些类似协议所掩盖，但是即使是在今天UDP仍然不失为一项非常实用和可行的网络传输层协议。经常在计算机游戏或其他看重速度而允许少量数据损失的场合。

异步传输模式异步传输模式（英语：Asynchronous Transfer Mode，ATM），又叫信元中继。ATM采用电路交换的方式，它以信元（cell）为单位。每个信元长53字节。其中报头占了5字节。异步传输是数据传输的一种方式。由于数据一般是一位接一位串行传输的，例如在传送一串字符信息时，每个字符代码由7位二进制位组成。但在一串二进制位中，每个7位又从哪一个二进制位开始算起呢?异步传输时，在传送每个数据字符之前，先发送一个叫做开始位的二进制位。当接收端收到这一信号时，就知道相继送来7位二进制位是一个字符数据。在这以后，接着再给出1位或2位二进制位，称做结束位。接收端收到结束位后，表示一个数据字符传送结束。这样，在异步传输时，每个字符是分别同步的，即字符中的每个二进制位是同步的，但字符与字符之间的间隙长度是不固定的。

ATM能够比较理想地实现各种QoS，既能够支持有连接的业务，又能支持无连接的业务。是宽带ISDN（B-ISDN）技术的典范。ATM为一种交换技术，在发送数据时，先将数字数据切割成多个固定长度的数据包，之后利用光纤或DS1/ DS3发送。到达目的地后，再重新组合。ATM网络可同时将声音、视频及数据集成在一起。针对各种信息类型，提供最佳的传输环境。