DARPA互联网的设计哲学读后感

DARPA互联网的设计哲学

--读后感

众所周知，过去的15年里，DARPA开发出了一系列用于包交换网络的协议，其中就有IP和TCP。而这两个协议现已成为美国国防部内网的标准，同时也已在经济领域广泛应用。不仅如此，它们还影响了其它相关协议的设计，最重要的就是ISO的无连接架构协议。尽管国防部这个协议用得挺好，但是现在很难搞明白当初是何因素促成了这种良好的设计。 事实上，从第一个协议诞生，一直发展到现在的标准，这整个过程中处处散发着设计哲学的气息，时时都晃动着设计哲学的影子。比如说，第一篇论文里并没有特别强调报文和无连接服务，但是它们逐渐成为了这个协议的关键特征。还有一个例子，我们现在感觉在IP层和TCP层之间加上层次结构是最基本的设计常识了，但是你相信吗，最初的设计并没有考虑到这些。在反复的实践和测试中，这些更“合理”的设计才逐渐被加入到协议中。 Internet的体系结构还在发展中。一些新的发展思路可能会和现有的设计规范相冲突，但是我们应该认识到，对以往的Internet设计哲学的良好理解总是可以给现在的工作提供有意义的借鉴的。ISO的无连接协议里面也是经常可以看到Internet设计哲学的影子，所以好好了解一下这种设计哲学对那些在ISO组织的工作人员来说应该是有帮助的。

TCP/IP的一个重要目标那就是“有效”。评测Internet体系结构够不够有效的目标可以归纳为：

1.Internet连接可以保持下去，即使网络或者网关出了问题；

2.Internet必须可以支持大量的网络互联服务；

3.Internet体系结构必须能容纳各种各样的网络；

4.Internet体系结构必须可以胜任各种资源的分散式管理；

5.Internet体系结构必须可以做到投入合理；

6.Internet体系结构必须可以比较方便地成为主机的一部分；

7.Internet体系结构里面使用的资源必须是可控、容易被理解的。

在Internet中最重要的目标就是要持续地提供互联服务，即使网络和网关都出现了错误。具体说，有两个网络正在通过Internet互联，一些错误导致Internet发生暂时性中断，然后Internet可以自己悄无声息地自动重新连接修复错误，继续提供服务，而不用我们人为地去在更高层次进行操作来手工修复Internet。更准确地说，传输层协议并不总向客户

DARPA互联网的设计哲学读后感

端报告发送方和接受方可能失去同步性这一事实，它总是假定这个同步性是一定可以保障实现的，除了确实无路可走了。对于传输层的最高层而言，只有一个最终的无连接的错误报告，而发生在底层的各种各样的传输错误体系根本不会让我们知道。

为了达到上面的目标，我们必须保存好通信的状态信息。典型的状态信息应该包括传送包数，应答数，还有流量控制信息。协议低层如果丢失了这些信息的话，他们就搞不清楚数据是否丢失了，应用层还得应付同步性缺失的问题。本协议中就不容许丢失这些重要的状态信息，必须要保存好。

Internet体系容忍实体的多样性。但是这会给那些特定实体的设计者很大的难题。一个主要的问题是体系如何给设计者以指导，这些指导牵涉到实现各种各样的服务和你的设计之间的关系。比如说，设计者必须弄清楚以下的问题：对于一定传输速度的服务，下层网络的带宽应该是多少？给出在实体中出现的特定的错误可能，应该在实体中加入何种冗余来抵御这些错误？ 大部分已有的网络设计帮助对这些问题都效果不好。比如说，协议验证用来检验协议的规范性，而实际上它们根本不会检查那些有关服务的本质细节，它们只依照规范检查很有限的协议逻辑的正确性。即使这些检验工具对规范和执行层次上的检查是比较有效的，那也保障不了真正使用时不出严重的问题。一个典型的例子是，逻辑被证明通过了，却在执行时效率严重低下。对这个问题研究后表明，困难的增加往往不是因为协议本身，而是因为协议执行所依赖的操作系统。我们很难在体系中准确地指出问题具体出在那里，但是我们坚持给出必要的指导。今天我们仍为解决这一问题而努力着。

另一类帮助设计的方式是提供模拟器，这种模拟器带有一个特定的实现和一些在多种载体上容易执行的服务。目前为止还没有一个模拟器包容了所有的网关执行、主机执行和网络执行这些看起来在Internet实体中必要的成分。所以说大部分Internet实体分析都是摸索着来的，在体系设计领域有句名言：只有一个有足够博学的人才可以将Internet分析摸索的足够好。设计者在意的是当前给定条件下是否可以实现要求的服务，而不太在意利用5%的可有可无的资源。

体系与实际应用之间的关系很是复杂。设计者强烈地感觉到只是考虑逻辑正确性而忽略实际影响因素是大错特错的。但是在他们试图将实际因素考虑到体系内部的时候遇到了很大的困难。这是因为两个原因：一是体系设计目标不是限制实际情况而是适应各种情况，二是实际上可能根本就不会有一种可以形式化描述实际因素的工具，这可能是更根本的原因。

DARPA互联网的设计哲学读后感

总结感想：

作为一名研究生，对于此文献的知识还是有很多不能完全掌握的方面，仅仅在于翻译理解上就碰到了大量的问题。俗话说，万事开头难，我相信，只要能够坚持下去，一丝不苟的把每一次的作业都能认真的完成，每一次进步的一小步，必是日后进步的一大步。88年就发表在SIGCOMM的著名的David D.Clark撰写的论文《The Design Philosophy of D.DARPA Internet Protocols》对TCP/IP协议设计及其演变有着最深刻的理解。这篇文章给了我们很多新的启示。除了对当今互联网如此设计的原因及其演变，同时也加深了对网络结构的理解。如今网络的高速发展为我们床操了许多机遇，也为我们带来了很多新的困难和挑战，需要我们不断地创新，技术的更新赶不上用户的多方面的需求。这也是的现代社会衍生了许多新的研究方向：绿色网络、手机网络、无线网络等。