通信软件及通信协议2.ppt

二、协议工程概述
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内容
协议工程
协议的开发过程
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协议工程学产生的背景(1)
通信协议标准一般是用自然语言描述的，这些通信协
议常常采用非形式化的方法设计和实现，并且也获得
了成功。
用自然语言描述的协议不仅冗长、不规则，而且常常
存在二义性和不完整性，这些协议说明（protocol
specification）中的错误使得随后的协议实现（
protocol implementation）常常互不兼容。
非形式化的协议设计和实现使得协议的验证和测试工
作很困难，随着各种通信协议的日益增多，其内容的
庞大和复杂，上述问题就越来越突出，越来越严重了
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协议工程学产生的背景(2)
如何设计出功能上正确可靠，逻辑上一致完整，易于有效
实现的通信协议，并且使其整个设计和实现的过程更加规
范化和自动化，已经成为一个十分重要的富有挑战性的研
究课题。
由于绝大部分通信协议是用计算机软件实现的，人们从七
十年代末开始使用形式化的方法描述通信协议。随后软件
工程的思想被引入到协议的研究中来。
1981年有TFPiatkowski第一次提出“协议工程学”这个概
念。近二十年来，“协议工程学”取得了许多有益的成果，
逐步形成了较系统的研究体系。
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协议工程研究的内容
协议工程学的研究范围包括：协议说明，协议验证，协议综
合，协议转换，协议性能分析，协议自动实现和协议测试。
– 协议说明主要是对协议的形式化说明
– 协议验证主要用于验证协议说明中的语法和语义的正确性
– 协议自动实现是指直接编译协议说明，产生协议实现的主
体部分
– 协议综合是在根据协议服务说明进行协议设计的过程中保
证协议正确性的方法研究
– 协议转换主要研究如何实现不同协议的两个进程间的互操
作问题，对于研究不同网络之间的互通信有着重要的意义
– 协议测试主要是对协议实现的各方面进行测试
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协议工程
一体化、形式化的协议开发过程叫做协议工程。
“一体化”——协议的设计、验证、实现和测试。在技术上前
后衔接，并在同一个开发系统中完成。
“形式化”——用形式描述语言连接协议开发的各个阶段。协
议被一种形式化语言描述之后，协议的自动化实现、协议的
自动化验证、协议的自动化测试便可在协议工程系统中进行
了。
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内容
协议工程
协议的开发过程
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协议开发过程
主要包括以下六个阶段：
协议分析与设计
协议描述
协议验证与性能分析
协议实现
协议测试
协议维护
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1、协议分析与设计
协议环境分析
– N层实体实现哪些功能
– 它向n+1层提供什么服务
– n-1层的全局系统映射成的通道系统的特性
– N层包括多少实体，它们采取什么工作方式
协议设计
– 协议结构
– 协议机制
– 协议元素
– 协议文本
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N+1层
nSAP
N层
(n-1)SAP
N-1层
N+1层
nSAP
N层
(n-1)SAP
N-1层
N层协议
协议环境分析
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