网络协议的基本原理和作用

在数据通信网络中，为使各计算机之间或计算机与终端之间能正确地传输信息，必须在有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面有一组约定或规则，这组约定或规则就称为网络协议。它由3个要素组成。

协议的语义是指构成协议的协议元素含义的解释。不同类型的协议元素规定了通信双方所要表达的不同内容（含义）。例如，在基本型数据链路控制协议中，规定协议元素SOH的语义是表示所传输报文报头开始，协议元素ETX的语义，表示正文结束。

语法是用于规定将若干个协议元素组合在一起，来表达一个更完整的内容时所应遵循的格式，也即对所表达内容的数据结构形成的一种规定。例如，在传输一份数据报文时，可用适当的协议元素和数据，按图4-8所示的格式来表达，其中SOH、ETX的语义如上面所述，HEAD表示报头，STX表示正文开始，TEXT是正文，BCC是校验码。

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图4-8 数据报文的传输格式

规则规定了事件的执行顺序。例如在双方通信时，首先由源站发送一份数据报文，如果目的站收到的是正确的报文，应当遵循协议规则，利用协议元素ACK来回答对方，以使源站知道其所发出的报文已被正确接收；如果目的站收到的是一份错误报文，便应按规则用NAK元素做出回答，以要求源站重发刚刚发过的报文。由上可见，网络协议实质上是实体间通信时所使用的一种语言。在层次式结构中，每一层都可能有若干个协议。N层是N-1层的用户，同时是N+1层的服务提供者。在两个N实体之间相互合作，共同完成N功能时，是受着一个或几个局部于N层的协议（简称N协议）所支配。N协议精确地规定N功能，以便向（N+1）实体提供N服务；也即N协议规定了（N）实体在执行（N）功能时的通信行为，参见图4-7。