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电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Basic Problems of Communication

So far, some problems specific for distributed systems have been presented, such as correctness of transactions, of banking in particular, resource sharing and protection, pathological phenomena (deadlock, starvation), synchronization of clocks and processes and, in general, the issues of time and coordination. In such problems an essential role plays interprocess communication, performed by computers connected in a network, which ensures hardware infrastructure for distributed system. It had been assumed that the communication mechanisms are already delivered by hardware and software, so, there were no need to get into their implementation details, which might hinder explaining the essence of the communication problems. The processes were just capable of sending and receiving messages. Communication problems belong to science and engineering area wider than distributed systems characterized as in Chap. 2: to the telecommunication and computer networks – the areas using techniques elaborated there. Now, selected problems of communication in networks, essential for computer distributed systems, are presented on a certain generality level, in order to emphasise principles independent of technical solutions in existing implemented systems. For instance, neglected is number of bits for particular fragments of transmitted packets, the methods of naming resources and communication participants, mapping the names onto addresses or routing of messages. So, it is assumed that processes, ports, sockets, channels, are named and addressed. Also, we do not enter into structure details of particular communication protocols. A presentation of such problems is easily available in writings on computer networks, e.g. Comer (2015), Dolińska (2005), Sportack (2004), [Tanenbaum and Wetherall 2011] and more others. Thus, we confine ourselves to presentation on several examples, the role and names of some protocols and their functions, collected in the so-called layer models of arranging message transmission. Such models have been adopted as international standards, independent of their concrete implementation.

电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Tasks of Communication Protocols—Examples

A communication protocol is a set of rules of coding (by sender) and decoding (by receiver) data traveling through communicating channels. In other words, this is a formal description of a form (syntax) and meaning (semantics) of messages transmitted in computer networks (in general-telecommunication networks) and rules of their sending and reception. The rules determine a kind and mode of communication, like synchronous or asynchronous, connection-oriented or connectionless, with or without confirmations, one-way or two-way. A particular protocol is destined for realization of some functions in interprocess data transmission. So, their suitable collection makes possible communication between devices of various construction, e.g. computers of various architecture. Apart from encoding and decoding messages and communication mode determination, to the tasks of some protocols belong determination of routes of the message, the so-called routing, as well as identification of receiver’s process and its site (port, socket), whence the message is to be fetched from and also assurance of transmission correctness. A protocol is usually a component of a “protocol suite” realizing entire activity of message passing. It passes the outcome of its activity to successive protocol of the suite, for realizing next functions, etc. Such multilevel, layered structure of the protocol suite, is presented-in action-further in this chapter. In this section, several examples of “marshalling” function of protocols in communication between devices of different architectures is presented.

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到目前为止,已经提出了一些特定于分布式系统的问题,例如事务的正确性,尤其是银行业务的正确性、资源共享和保护、病态现象(死锁、饥饿)、时钟和进程的同步,以及一般的问题时间和协调。在这些问题中,一个重要的角色是进程间通信,由连接在网络中的计算机执行,它确保了分布式系统的硬件基础设施。假设通信机制已经由硬件和软件提供,因此无需深入了解它们的实现细节,这可能会妨碍解释通信问题的本质。这些进程只能发送和接收消息。通信问题属于科学和工程领域,比第 1 章中描述的分布式系统更广泛。2:到电信和计算机网络——使用那里阐述的技术的领域。现在,对计算机分布式系统至关重要的网络中通信的选定问题在一定的普遍性水平上提出,以强调独立于现有实施系统中的技术解决方案的原则。例如,被忽略的是传输数据包的特定片段的位数、命名资源和通信参与者的方法、将名称映射到地址或消息的路由。因此,假设进程、端口、套接字、通道被命名和寻址。此外,我们不涉及特定通信协议的结构细节。这些问题的介绍很容易在计算机网络上的著作中获得,例如 Comer (2015)、Dolińska (2005)、Sportack (2004)、[Tanenbaum and Wetherall 2011] 等等。因此,我们仅限于介绍几个示例,一些协议的角色和名称及其功能,这些协议收集在所谓的安排消息传输的层模型中。这些模型已被采纳为国际标准,与其具体实施无关。

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通信协议是一组编码(由发送方)和解码(由接收方)通过通信通道传输的数据的规则。换句话说,这是对计算机网络(一般电信网络)中传输的消息的形式(句法)和含义(语义)及其发送和接收规则的正式描述。这些规则决定了通信的种类和模式,如同步或异步、面向连接或无连接、有或无确认、单向或双向。一个特定的协议注定要实现进程间数据传输中的一些功能。因此,它们的适当集合使得各种结构的设备之间的通信成为可能,例如各种架构的计算机。除了编码和解码消息以及确定通信模式之外,某些协议的任务是确定消息的路由,即所谓的路由,以及识别接收者的进程及其站点(端口、套接字),从中获取消息并保证传输的正确性. 协议通常是实现整个消息传递活动的“协议套件”的一个组件。它将其活动的结果传递给套件的后续协议,以实现下一个功能等。协议套件的这种多级、分层结构将在本章中进一步介绍。在本节中,介绍了不同架构设备之间通信中协议“编组”功能的几个示例。以及识别接收者的进程及其站点(端口、套接字),从中获取消息,并保证传输的正确性。协议通常是实现整个消息传递活动的“协议套件”的一个组件。它将其活动的结果传递给套件的后续协议,以实现下一个功能等。协议套件的这种多级、分层结构将在本章中进一步介绍。在本节中,介绍了不同架构设备之间通信中协议“编组”功能的几个示例。以及识别接收者的进程及其站点(端口、套接字),从中获取消息,并保证传输的正确性。协议通常是实现整个消息传递活动的“协议套件”的一个组件。它将其活动的结果传递给套件的后续协议,以实现下一个功能等。协议套件的这种多级、分层结构将在本章中进一步介绍。在本节中,介绍了不同架构设备之间通信中协议“编组”功能的几个示例。协议通常是实现整个消息传递活动的“协议套件”的一个组件。它将其活动的结果传递给套件的后续协议,以实现下一个功能等。协议套件的这种多级、分层结构将在本章中进一步介绍。在本节中,介绍了不同架构设备之间通信中协议“编组”功能的几个示例。协议通常是实现整个消息传递活动的“协议套件”的一个组件。它将其活动的结果传递给套件的后续协议,以实现下一个功能等。协议套件的这种多级、分层结构将在本章中进一步介绍。在本节中,介绍了不同架构设备之间通信中协议“编组”功能的几个示例。

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