tpp協議大全11篇

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tpp最開始是由文萊、新西蘭等四個國家發起的一項多邊貿易協定，而在2015年這一協定才算真正的談判結束，協定中包含的領域非常廣，比如服務貿易、投資、貨物貿易等都在其中，而且這一協定還在環保、原產地及勞工等方面制定了非常多的高標準的內容條款，具有較強的約束力。

一、TPP協議對我國的影響分析

（一）TPP協議遏制了我國政治的發展

從實質上來說，可以將TPP協議當做是美國遏制中國的一種戰略手段，美國希望借助這一協議在政治、經濟等方面對中國的發展進行打壓，從而削弱我國的國際影響力。美國希望通過TPP協議獲得其自身國際地位及影響力的提高，利用TPP談判的發展，美國可以評價自己在政治、經濟、文化、外交等方面的優勢，在成員國相互之間開展合作的基礎上，借助現有的政治力量，聯合與我國存在領土爭端或者有潛在敵對態度的國家，對我國的發展造成一定的阻礙。TPP協議的標準較高，覆蓋范圍較廣，包含有多方經濟利益，這樣一種貿易體系在挑選成員國的時候，不僅會考慮堆放的經濟政治實力，還會比較關注這一國家與美國之間的密切度，這可以看作是美國為保持其在亞太地區的政治優勢而開展的一個戰略規劃，它希望在TPP談判的發展過程中，可以實現自身地位的強化與鞏固，對中國當前的優勢地位進行削弱。

TPP屬于一項新型的貿易協定，它既是純粹的自由貿易協定，也具備知識產權保護、消除關稅等多樣化的內容，在其今后的發展中，成員國之間的貿易互換會進一步的深入，從而對亞太地區經貿機制造成一定的沖擊，還容易對那些處于邊緣地段的非成員國形成“排他性”，使得亞太經貿區的政治經濟格局產生改變，我國也是非成員國之一，因此也會受到一定的影響。

（二）造成貿易轉移，增加負面的經濟效應

在TPP協議中明確指出，各成員國之間進出口貿易實行零關稅，關稅同盟及自由貿易協定的推進要求成員國之間在貨物互通領域實行最惠國待遇與無差別待遇。其中的各個成員國在互通貨物時可以實現成本的降低，原有的從其他國家進口的貨物或者原材料開始在成員國之間開展進口貿易，形成了貨物轉移效果。隨著TPP影響規模的擴大，其造成的貿易轉移現象也會得到強化。在以往的亞太地區經濟發展中，我國可以通過自己的資源優勢，給其他國家輸送原材料，從而建立了長期的貿易伙伴關系，但TPP協議中出現的成員國間的零關稅協定，使得從成員國之間進口貨物的成本要比從我國進口低，這樣就減少了我國出口量，對我國國際貿易的發展造成了一些不利影響。另外，國際貿易總量的降低還會減少我國的貿易收入，成員國之間貿易往來更加頻繁，使得原來的國際市場縮小了范圍，進而我國GDP總量呈下降趨勢，使得相關的福利效應得到削減，強化了這方面的負面影響。

二、我國應對TPP協議的對策分析

（一）積極推動經濟一體化、貿易自由化發展

當前我國經濟實力及綜合國力都得到了快速發展，我國在亞洲地區的國際市場中也具備了一定的影響力及話語權，我國應該把握這一優勢，加強與亞太地區國家的聯系，積極與其他未加入TPP協議的國家形成良好的貿易合作關系，強化兩者之間的貿易往來，實現貿易力度與深度的發展，擴大我國的影響力。另外，TPP包含的范圍比較廣，各個成員國的發展實力也相差較大，文化差異也會增大。我國能通過這種文化上的差異，讓亞太各國可以借此加強相互間的經濟及貿易往來，本著寬容。多樣的發展原則，努力實現更大范圍的合作，建立亞太地區內部各國的循環經濟，推動各國的經濟進步。還可以借助當前中日韓、亞太自由貿易區等的地區間的優勢互通有無，我國不僅應該通過引進更多的高科技產品去拉動內需，推動經濟增長，還應該增加紡織、服裝等輕工業產品的出口量，增加出口外匯，通過這種內外結合的方式，早日實現國內產業結構的革新，使其增強經濟領先地位。

（二）積極推動與其他國家間的FTA建設

TPP協議內涵與我國的經濟發展戰略是相契合的，在當前TPP覆蓋范圍不斷擴大的情況下，如果我國一直保持這種不加入的態度，就容易受到排擠。對原有的同盟關系發展也是不利的。因此，我國一方面可以借助中非自有貿易橋梁其實現各國間貿易聯誼的強化，鞏固經濟貿易中的地位。中非FTA形成的伙伴關系更加深入，我國也會在這一市場中得到更大的利益。另外，我國還可以與TPP協議國中一些發達國家開展雙邊談判，對雙邊自由貿易的狀態重新協商，盡快的與這些國家形成良好的FTA關系，進而逐漸的與TPP多數成員國建立友好的FTA關系。

三、結束語

TPP協議的發展能夠有效的推動貿易自由化及區域經濟的進步，本文主要講的是這一協議對我國的影響及相關的應對對策，TPP協議對我國造成的影響可以說是利弊共存的，要清楚的認識到這一協議的復雜、多層次的特點，能為其內部成員國帶來多重利益，但是對于我國來說，還需要針對其帶來的各種不利影響找到相應的解決對策，對其利弊進行多角度的剖析來迎接TPP帶來的挑戰。

參考文獻：

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［關鍵詞］

環太平洋；戰略經濟；協議；農業經濟

目前在我國經濟問題中，如何參加TPP環太平洋戰略經濟伙伴關系協議是最大的問題。TPP解決了WTO（世界貿易組織）農業談判中沒有解決的更大范圍，經濟力更強的多地區間的環境保護認證問題，由此可以想象對我國農業帶來的影響，所以參加談判與否，輿論有2種情況。TPP于2006年由新加坡、新西蘭、智利、文萊等四國發起，2010年上述四國加上美國、澳大利亞、秘魯、越南等國擴大談判。TPP不是單一的自由貿易，它包含服務貿易、資本轉移自由化等經濟合作協定，并就經濟伙伴協議進行談判。到目前為止，就我國是否參加TPP各方面發表了許多意見。為了確保意見的客觀性，政府采用充分的數據進行了兩個試算。其一是由內閣府完成，因參加TPP給經濟帶來了一定的增長。其二是由農林水產省完成，由于參加TPP免除了參加TPP地區農產品的關稅，用供給熱量計算的食品自給率從39%下降到12%，這就是給農業部門帶來的影響。兩個估算結果正好相反，沒有表現政府的統一意見，估算結果公布后，媒體給予了批判。估算結果不僅沒有反映政府內部的統一意見，而且政府就這一問題的意見也不清楚。

1估算的方法和模型

1.1模型的概要及前提

這一估算模型在相關產業模型中被稱之為最完善的修正的“平衡產出額模型”，在產業部門中，可以計算操作一個特定部門的生產額時對其他部門帶來的影響。普通的“平衡產出額模型”是一個把最終需要（消費、投資、輸出）作為外生變量、把國內生產額作為內生變量的模型。相對于普通模型而言，農林水產省估算模型是一個最終需要不變、把特定部門國內生產額作為外生變量、其他部門同內生產額作為內生產變量的模型。從這個意義上看假定最終需要不變是必要的。最終需要包括消費、投資、輸出等3項，所以消費不變。農產品、食品的最終需要是大部分消費，這意味著食品消費不變，由此可見最終需要不變是十分重要的。

1.2模型

供需平衡式該模型由作者于1990年4月提出，發表于日本《農業總會研究》，具體形式見公式①．假設最終需要不變，外生部門生產額XG減少ΔXG時，求其他部門生產額XN的變化ΔXN。假設最終需要不變，Δy=ΔE=0，則③式的右邊為零，由③式左邊可以得到ΔXG和ΔXN的關系如④式(①式右邊是外生部門，沒有制約條件)。數列矢量ΔXI的成分合計為國內生產額合計的變化值。附加價值率Vj定義如下：Vj=（粗附加價值額-家計外消費支出）/國內生產額將{Vj}作為對角要素，作對角要素為零的對角行列為V，則1次效果的附加價值（國內總生產）誘發額ΔVI由下式表示：ΔVI=V•ΔXI矢量ΔVI的合計成分用ΔVt表示，則ΔVt就是一次效果誘發的國內總生產。消費性向量η定義如下：η=民間最終消費支出會計/國內總生產則Δct=ΔVt˙η就是1次效果誘發的民間最終消費支出額。將單位民間最終消費支出矢量用Cu表示，則有：X2=［I-(I-M)A］-1(I-M)Cu•ct上式可以看出ΔX2是消費誘發的2次效果。由2次效果的國內總生產誘發額(ΔV2）和1次效果一樣，可以用下式表示：V2=V•X21次效果｛ΔX1，ΔV1｝和2次效果｛ΔX2，ΔV2｝加在一起就是影響總額。國內生產額的變化ΔX=ΔX1+ΔX2國內總生產的變化ΔV=ΔV1+ΔV2所謂國內總生產量就是GDP，ΔV就是GDP的變化值。

2農林水產省的計算

考慮內外價格差和品質差，驗證因進口產品的競爭代替國產產品的可能性，推算因關稅等國產產品保護措施的棄除，進口產品增加，在最終需求不變的情況下國產產品生產減少率，不同品種的結果見表1（表1中的結果是國產品被進口品代替的最好結果）。根據農林水產省的資料，假定個別品種生產減少，這樣生產減少的品種大多是關稅率高，內外價格差大的品種。鮮度是蔬菜品質的重要構成因素，所以關稅率低的蔬菜的生產理所當然地沒有減少。把以上國內生產減少的農業部門作為其他部門引入模型，產業關聯模型使用的產業關聯表就是《平成17年（2005年）產業關聯表》。從表中的數據可以看出大米部門以及國內農業的主要部門生產減少，與國內農業有關的產業（肥料、農藥、飼料、商業、金融等）也相應減少。結果顯示農業及相關產業的從業者的收入也減少，所以消費減少，國內經濟縮小。估算結果是GDP（國內總生產）為7.9兆日元，減少1.6%。根據這一估算有幾點意見。(1)價格高的國產品被價格低的進口品替代，食品價格即使低結果也不變，食品消費是否會增加？(2)食品消費如果增加，整體需要可能增加，國內的農業生產是否會縮??？(3)農村不利，而在城市由于價格下降得到了實惠是否會增加？在使用產業相關模型時，假設固有的相對價格固定，結果是沒有得到上述結論的反面觀點。有關模型的界限問題特別是“#”點，我們用內閣府采用的GTAP模型（全球貿易分析模型）進行估算正好出現了一點。設定GTAP模型使用的國產品和進口品的代替系數（阿曼屯系數）后，即使采用GTAP模型估算，結果顯示內閣府的估算結果也會發生大的變化。隨著食品價格下降食品消費增加，哪怕是這樣的主張，最近我國通貨緊縮經濟下食品價格也下降，在代表我國食品消費代表性指標的《食品供需表》中人均日供給熱量下降的情況下也沒有得到有力的反面佐證材料。

3重新估算的結果

重新估算是在第2中介紹的農林水產省估算之后，并將農林水產省估算之后到目前為止的實際變化代入到模型中重新進行估算。按照前述條件，我國大米生產減少，大米供應由參加TPP協議的美國、澳大利亞等國供應是不現實的，主要原因是美國、澳大利亞等國大部分大米為糯稻品種，與我國大米的品質不一樣，可能取代我國大米的粳稻品種很少，難以滿足市場需要，同時由于水的供給能力影響，其取代我國大米的可能性不大。據統計，我國近期大米的總需要量大約為900萬t，其中的94%為846萬t，即使是這點量由TTP參與國家進口，替代國產大米的需要也是難以做到的。因此，將大米生產減少率修正到50%。（即使考慮從沒有參加TTP協議的中國進口，94%的數量也難以實現。因此，既要考慮TTP參加國的矢量，還要考慮大米進口的可能性)。將關稅率583%的高關稅品種紅薯進口率調整為50%（考慮國產紅薯淀粉的固有需要，所以沒有減少到100%）。其他品種生產減少率按農林水產省估算采用。使用的產業關聯表則使用經濟產業省公布的《2009年（平成21年）延長產業關聯表，產業部門進一步細分403個部門。把以上結果換算成產業關聯表中的國內生產額(見表2)，計算結果匯總見表3。表3中結果和農林水產省估算結果比較，GDP由7.9兆日元減少到4.2兆日元，GDP減少率由1.4%減小到1.0%。由此可以看出進一步減少大米生產的地方加大。其他使用的產業關聯表由2005年的變更為2009年，農產品價格整體下降，農業部門的比重更小。與農林水產省估算比較若干變小，即使是這樣給日本農業也帶來了很大的傷害。對蔬菜、果實而言幾乎沒有影響，這是因為蔬菜、果實以往的關稅率低，商品質量重視新鮮度，適應貿易自由化的競爭力強。畜牧業部門生產減少的影響主要是飼料產業的生產減少36%，結果造成飼料進口減少，主要向我國出口飼料的美國飼料生產者受到了影響?？紤]大米生產減少率計算卡路里自給率時，結果由農林水產省估算的12%提高到22%（這一結果沒有考慮大米以外的影響）。這一結果沒有得出其他品種參加TPP協議后給日本帶來多大的影響。

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跨太平洋伙伴關系協議（Trans-Pacific Partnership Agreement，以下簡稱TPP）是以美國為主導，澳大利亞、秘魯、新加坡等12個國家參與談判的并已取得階段性成果的綜合自由貿易協議。由于此次談判采用了秘密談判方式，對于其中的具體內容和條款沒有正式公布，從已知的協議內容來看，關于“版權和相關權利”部分，提高了與現行世界組織《與貿易有關的知識產權協議》的保護標準和執行標準，充分體現了美國化、全面化、高標準化的特點[1]，主要體現在關于版權中的復制權、平行進口、反規避標準、職務作品和損害賠償方面。

1、版權人享有的復制權范圍擴大

TPP談判協議中擴大專有復制權，規定了版權所有人對臨時復制和緩存的專有權利。談判協議規定應授予知識產權持有人“禁止所有的復制，無論以何種方法或形式，永久的或暫時的（包括以電子形式的臨時存儲）復制行為。這樣的臨時存儲是指在打開網頁點擊網絡上的視頻或其他視聽資料而產生的。除此之外，在使用中使用者的計算機本身也會產生臨時存儲，如緩沖副本等。該條規定將版權人對其作品的權利擴大到該作品的任何再創形式，包括電子的臨時存儲形式。不管從國際公約、美國國內法還是司法實踐來看（Cartoon Network LP，LLLPv，cscHoldings一案），這一規定將版權人的復制權范圍擴大到前所未有的水平，不利于文化產業的創新和互聯網用戶。

2、禁止平行進口

TPP談判協議中首次在國際知識產權法律中授予版權人阻止版權作品平行進口的權利。版權作品的平行進口標志著進口商可以有選擇性的從價格不同的國家進口同一版權作品。關于該問題，國際通行做法是各國法律自主解決平行進口問題。如一些發展中國家指出：”為了在世界各地合法獲得其所需要的館藏作品時，圖書館不應受到進口權和出口權的妨礙“。[2]在該次談判中，版權的平行進口會被論及，是代表好萊塢利益的”美國電影協會“和代表IBM等大公司利益的“商業軟件聯盟”等強力推動的結果，[3]體現了該次談判美國化的特點。

3、版權期限

TPP談判協議中延長了版權的保護期限。協議中規定將版權的保護期限延長為作者的有生之年加70年，或如果不以自然人的生命為基礎計算，則從作品第一次被授權出版、表演或唱片發行之日起不少于95年，或作品創作之日起25年內并沒有授權出版、發行，其保護期為該作品完成之日起不少于120年。這種“地板“式的最低保護標準，是版權保護的下限，在此基礎上還可以進一步延長，這完全突破了大多數國家支持的TRIPS協議規定的作者有生之年加50年的最低門檻，這種延長剝奪了公眾利用現有文化進行再創作的權利，強行提高了知識產權的公共成本而沒有提供任何公共利益，打破了公益與私益的平衡，違法了著作權法促進文化繁榮的宗旨。[4]

4、版權人反規避范圍的擴大

TPP談判協議大大提高了反規避標準，擴大了法律禁止的范圍。協議中的反規避條款更為嚴苛，協議規定任何關于規避或買賣規避物件或服務的法規應制定有民事和刑事處罰的措施。其中刑事處罰措施應適用的主體是除非營利的圖書館、檔案館、教育機構或公共非商業廣播機構以外的任何人，只要采取了“為商業利益或個人財務收益之目的“的規避措施，這一規定，在主觀方面，超過了《反假冒貿易協議》與《美韓自由貿易協定》[5]后兩個協議中均規定：只有在（行為人）知道或有合理的理由知道行為是違法的情況下，才能對規避行為采取法律懲罰。但關于“主觀要件”的要求在TPP的反規避條款中并不存在，它只要求對技術規避進行懲罰，而毫不考慮行為人的主觀故意。

當然，TPP談判協議中也規定了一系列有限的對規避責任的限制和例外，但是這些限制和例外類似但不等同于美國《數字版權法》1201條。其1201條，確立了一種常設的行政規則制定程序，用來評估禁止規避控制訪問技術措施所帶來的影響。對此行為的禁止規定要到兩年后才生效，即應對某種特殊類型作品的使用者適用一項例外，條件是如果這種連非侵權性使用也禁止的規定對這些使用造成或可能造成不良影響。該例外規定的適用要由版權局局長和負責通訊和信息的商務部長助理商議后提議，由國會圖書館通過一定的規則決定。

除此之外，TPP建議案還構建了一種新的版權權利管理信息制度，從而降低了相關侵權門檻，擴大了法律禁止的范圍（如對于電子權利管理信息，被移除或改變的作品、表演、錄音制品的復制品，禁止任何人播放、傳輸及將作品向公眾提供。）

5、法定損害賠償

TPP談判協議中關于損害賠償的具體規定基本類似于美國國內嚴格的損害賠償體系。其中關于損害賠償，談判協議中知識產權部分第162條規定：在版權和鄰接權的侵權案件中，每個成員國應該提供民事訴訟程序，成員方的司法當局有權命令侵權者賠償被侵權者所遭受的損失。第163條規定了損失的計算方法，在確定損失的數額時，成員方的司法當局有權考慮到侵權人的損失的利潤、侵權物品的價值。這里損失的數量是侵權物品的數量，這里的價值是以市場價格進行衡量或建議零售價。在163條中還規定了版權和鄰接權的加賠償（附加賠償）。從以上規定來看，中談判協議關于版權侵權損害賠償的計算方式的特點，首先，在確定賠償物品的數量上，其規定的是侵權商品的數量，這里的侵權商品的數量肯定會比減少的發行量或者復制品的市場銷售量多。正如有學者所言：因為并不是有多少侵權復制品就賣出了多少。[6]其此，T談判協議中規定了”附加賠償“（additional damages）。這里的附加賠償就是懲罰性賠償。

6、無限增加雇用作品（職務作品）中雇主的權利

TPP談判協議第4.7條要求TPP成員方許可“任何人均可通過合同獲得或掌握作品中所有的經濟權利并可以自己的名義使用這些權利和充分的享有這些權利所派生的利益。這與當前關于職務作品的權利規定有很大不同。

從以上談判協內容可以明顯看出版權權利內容的擴張，文化信息的產業化偏離了促進文化創新、增長、流動傳播的道路，反而形成了文化信息上的認為閉塞、阻礙、限制，遏制了文化產品的創新，減損了社會公眾本應有享有的信息福利。（作者單位：四川大學）

參考文獻：

[1] 叢立先，《TPP》知識產權談判對我國的影響及其應對策略，2015，10，8，IPR daily.

[2] 見“版權及相關權常設委員會第二十四屆會議“文件，2012年7月16至25日，日內瓦，SCCR/2318，世界知識產權組織，2012年8月1日出版.

[3] 鄭萬青，《從TPP建議案版權條款看美國的版權擴張政策》，知識產權，2015年第1期.

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WWW（World Wide Web，3W，Web）中文譯名為萬維網，環球信息網等。是歐洲核物理研究中心（CERN）為全球范圍的科學家利用Internet建立在客戶機/服務器模型之上，為了方便地進行通信、交流和查詢所建立的。Internet采用超文本和超媒體的信息組織方式，將信息的鏈接擴展到整個Internet上。萬維網是一個分布式的超媒體（Hypermedia）系統，它是超文本（Hypertext）系統的擴充，所謂超文本是包含指向其他文檔的鏈接文本，超文本是萬維網的基礎，在萬維網中，主要使用了兩個協議，分別是HTTP協議和FTP協議。

1 HTTP協議

超文本傳輸協議（Hypertext Transfer Protocol，HTTP）提供了訪問超文本信息的功能，是萬維網與Web服務器之間的通信協議，屬于應用層。HTTP協議是用于分布式協作超文本信息系統的、通用的、面向對象的協議?？梢杂糜趥鬏敻鞣N超文本頁面和數據。

HTTP協議包括以下4個步驟：

第一，建立連接。客戶端向服務器發出建立連接HTTP報文的請求，服務端將響應發送回客戶端，連接建立。

第二，發送請求。客戶端按照HTTP協議通過連接線路向服務端發送請求。

第三，給出應答。服務器按照客戶端的要求給出應答，將結果HTML文件返回給客戶端。

第四，關閉連接?？蛻舳私拥紿TTP報文請求后關閉連接。

HTTP協議是基于TCP/IP之上的協議，它不僅保證是否能夠正確傳輸超文本文檔，而且還要確定傳輸文檔中的哪一部分，以及哪部分內容首先顯示等。通常HTTP報文消息包括客戶向服務器的請求報文和服務器向客戶的響應報文。這兩種類型的報文消息由一個起始行，一個或者多個頭域，一個指示結束的空行和消息體組成。HTTP的報文結構包括通用首部、請求首部、響應首部、實體首部和實體主體五個部分。每個頭域由，和三部分組成。（注意：域名與大小寫無關，可以在域值前添加任何數量的空格符，可將萬維網的頭域擴展為多行。）

通用域名首部包含請求和響應報文，其中的頭域還包含Cache-Control、Connection、Date、Pragma、Transfer-Encoding、Upgrade、Via等。對通用頭域的擴展要求通訊雙方都支持，如果存在不支持的通用頭域，一般將會作為實體處理。

一次HTTP操作其工作過程可分為以下幾步：

第一，瀏覽器分析鏈接指向頁面的URL。

第二，瀏覽器向DNS請求解析IP地址。

第三，域名系統DNS解析出微軟服務器的IP地址。

第四，瀏覽器與該服務器建立TCP鏈接。

第五，瀏覽器發出HTTP請求GET。

第六，服務器通過HTTP響應把文件index.heml發送給瀏覽器。

第七，TCP連接釋放。

第八，瀏覽器將文件index.heml進行解釋，并將Web頁顯示給用戶。

如果在以上過程中的某一步出現錯誤，那么產生錯誤的信息將返回到客戶端，由顯示屏輸出。對于用戶來說，這些過程是由HTTP自己完成的，用戶只要用鼠標點擊，等待信息顯示就可以了。HTTP采用TCP作為運輸層協議，保證了數據的可靠傳輸，HTTP不需要考慮數據在傳輸過程中丟失后是怎樣重傳的，但是HTTP協議本身是無連接的，即通信雙方在交換HTTP報文之前不需要先建立HTTP鏈接。

2 FTP協議

文件傳輸協議（File Transfer Protocol，FTP）是因特網上使用最廣泛的文件傳輸協議，FTP運行在TCP上采用客戶/服務器模型，包括兩個組成部分，分別為FTP服務器、FTP客戶端。其中FTP服務器用來存儲文件，用戶可以使用FTP客戶端通過FTP協議訪問位于服務器上的資源。FTP使用20和21這兩個端口，如果采用主動模式，那么數據傳輸端口就是20；如果采用被動模式，數據傳輸端口就是21。

FTP提供以下功能：

第一，提供不同種類的主機系統之間的傳輸。

第二，使用戶對遠程服務器上的文件進行管理。

第三，提供文件共享能力。

另FTP還有兩種模式，主動方式Standard（PORT方式），被動方式Passive（PASV方式）。Standard模式下FTP客戶端發送PORT命令到服務器。Passive模式下FTP的客戶端發送PASV命令到FTP Server。

Port：FTP客戶端與服務器的21端口建立控制連接，用來傳輸控制信息，客戶端發送請求，通過控制連接發送給服務器端的控制進程。服務器通過自己的數據連接端口連接至客戶端的指定端口并發送數據。

FTP服務器在很多情況下是不支持PASV模式的，因為很多防火墻在設置時，是不允許接受外部發起連接的，因而位于防火墻后或內網的客戶端無法穿過防火墻打開FTP服務器的高端端口，故許多內網的客戶端不能用PORT模式登陸FTP服務器，造成無法連接。

文件交換協議（File Exchange Protoco，FXP）相當于是FTP的控制器，也可以認為FXP本身其實就是FTP的一個子集，使一個FTP客戶端控制兩個FTP服務器，在兩個服務器之間傳送文件。FTP協議的任務是使計算機將文件傳送至另一臺計算機，它與這兩臺計算機所處的位置、聯接的方式、是否使用相同的計算機操作系統均沒有關系。例如，兩臺計算機通過FTP協議連接，并且能夠成功地訪問Internet，用戶就可以使用FTP命令來傳輸文件。

其傳輸方式可分為兩大類：ASCII傳輸和二進制數據傳輸。

ASCII傳輸模式：若客戶端當時正在拷貝的文件中包含的簡單ASCII碼，在機器上運行的是不同的操作系統，當文件傳輸時，FTP協議通常會自動地調整文件的內容以便于將文件“翻譯”成另一臺計算機存儲的文本文件格式，就是我們通常所說的翻譯。但是時常會有這樣的情況發生，用戶正在傳輸的文件包含的不是文本文件，它們可能是程序、數據庫、字處理文件或者壓縮文件等信息。那么這時，ASCII傳輸模式則會消耗大量的時間、資源進行翻譯，與我們所希望的相去甚遠，于是，出現了第二種傳輸方式，二進制傳輸。

參考文獻：

[1] 沈紅，李愛華.計算機網絡（第二版）[M].清華大學出版社，2010.

[2] 謝希仁.計算機網絡（第5版）[M].電子工業出版社，2011.

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中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

一、HTTP協議簡述

HTTP是一個客戶端和服務器端請求和應答的標準。所有基于Web的應用都要使用到HTTP協議。通過使用Web瀏覽器、網絡爬蟲或者其它的工具，客戶端發起一個到服務器上指定端口的HTTP請求。盡管TCP/IP協議是互聯網上最流行的應用，HTTP協議并沒有規定必須使用它和（基于）它支持的層。事實上，HTTP可以在任何其他互聯網協議上，或者在其他網絡上實現。HTTP只假定可靠的傳輸，任何能夠提供這種保證的協議都可以被其使用。

二、HTTP協議的概念

超文本傳輸協議（HTTP）是一種通信協議，它允許將超文本標記語言（HTML）文檔從Web服務器傳送到客戶端的瀏覽器。

HTTP是一個屬于應用層的面向對象的協議，由于其簡捷、快速的方式，適用于分布式超媒體信息系統。經過幾年的使用與發展，得到不斷地完善和擴展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版。

三、HTTP協議的主要特點

1 支持“客戶/服務器”模式。

2 簡單快速：客戶向服務器請求服務時，只需傳送請求方法和路徑。請求方法常用的有GET、HEAD、POST。每種方法規定了客戶與服務器聯系的類型不同。由于HTTP協議簡單，使得HTTP服務器的程序規模小，因而通信速度很快。

3 靈活：HTTP允許傳輸任意類型的數據。正在傳輸的類型由Content-Type加以標記。

4 無連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求。服務器處理完客戶的請求，并收到客戶的應答后，即斷開連接。采用這種方式可以節省傳輸時間。

5 無狀態：HTTP協議是無狀態協議。無狀態是指協議對于事務處理沒有記憶能力。缺少狀態意味著如果后續處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導致每次連接傳送的數據量增大。它并不知道這兩個請求來自同一個客戶端。 為了解決這個問題， Web程序引入了Cookie機制來維護狀態。另一方面，在服務器不需要先前信息時它的應答就較快。

四、HTTP協議與URL

HTTP（超文本傳輸協議）是一個基于請求與響應模式的、無狀態的、應用層的協議，常基于TCP的連接方式，HTTP1.1版本中給出一種持續連接的機制，絕大多數的Web開發，都是構建在HTTP協議之上的Web應用。

http表示要通過HTTP協議來定位網絡資源；host表示合法的Internet主機域名或者IP地址；port指定一個端口號，為空則使用缺省端口80；abs_path指定請求資源的URI；如果URL中沒有給出abs_path，那么當它作為請求URI時，必須以“/”的形式給出，通常這個工作瀏覽器自動幫我們完成。

五、HTTP消息的結構

先看Request 消息的結構， Request 消息分為3部分，第一部分叫請求行， 第二部分叫http header， 第三部分是body。 header和body之間有個空行。

第一行中的Method表示請求方法，比如“POST”，“GET”，Path-to-resoure表示請求的資源， Http/version-number 表示HTTP協議的版本號。當使用的是“GET” 方法的時候，body是為空的。

Http協議定義了很多與服務器交互的方法，最基本的有4種，分別是GET，POST，PUT，DELETE。 HTTP中的GET， POST， PUT， DELETE就對應著對這個資源的查，改，增，刪4個操作。 我們最常見的就是GET和POST了。GET一般用于獲取/查詢資源信息，而POST一般用于更新資源信息。

我們再看Response消息的結構， 和Request消息的結構基本一樣。 同樣也分為三部分，第一部分叫request line， 第二部分叫request header，第三部分是body。 header和body之間也有個空行。

HTTP/version-number表示HTTP協議的版本號，status-code 和message 為狀態代碼。

Response 消息中的第一行叫做狀態行，由HTTP協議版本號，狀態碼，狀態消息 三部分組成。

狀態碼用來告訴HTTP客戶端，HTTP服務器是否產生了預期的Response。

HTTP/1.1中定義了5類狀態碼，狀態碼由三位數字組成，第一個數字定義了響應的類別 。

200 OK-最常見的就是成功響應狀態碼200了， 這表明該請求被成功地完成，所請求的資源發送回客戶端。

302 Found 重定向，新的URL會在response中的Location中返回，瀏覽器將會使用新的URL發出新的Request。

304 Not Modified 代表上次的文檔已經被緩存了， 還可以繼續使用。

400 Bad Request 客戶端請求與語法錯誤，不能被服務器所理解。

403 Forbidden 服務器收到請求，但是拒絕提供服務。

404 Not Found 請求資源不存在。

500 Internal Server Error 服務器發生了不可預期的錯誤。

503 Server Unavailable 服務器當前不能處理客戶端的請求，一段時間后可能恢復正常。

結語

以上便是HTTP協議的工作原理及基本結構，在實際工作學習中我們可以使用Fiddler軟件工具來幫助我們具體分析http協議的工作流程。

篇（6）

超文本傳輸協議（HTTP）是目前通過Internet進行信息交換最主要的方式。HTTP協議是建立在請求/響應(request/response)模型上的。首先由客戶建立一條與服務器的TCP鏈接，并發送一個請求到服務器，請求中包含請求方法、URI、協議版本以及相關的MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions)樣式的消息。服務器響應一個狀態行，包含消息的協議版本、一個成功和失敗碼以及相關的MIME式樣的消息(包含服務器的信息、資源實體的信息和可能的資源內容)。圖1給出了HTTP協議實現的一個簡單模型。HTTP/1.0[3]為每一次HTTP的請求/響應建立一條新的TCP鏈接，因此一個包含HTML內容和圖片的頁面將需要建立多次的短期的TCP鏈接。一次TCP鏈接的建立將需要3次握手。另外，為了獲得適當的傳輸速度，則需要TCP花費額外的回路鏈接時間（RTT）。每一次鏈接的建立需要這種經常性的開銷，而其并不帶有實際有用的數據，只是保證鏈接的可靠性，因此HTTP/1.1[4]提出了可持續鏈接的實現方法。HTTP/1.1將只建立一次TCP的鏈接而重復地使用它傳輸一系列的請求/響應消息，因此減少了鏈接建立的次數和經常性的鏈接開銷。

可持續鏈接減少了每次TCP鏈接建立的時間，但是一個空閑的TCP鏈接將需要一個Socket和相應的存儲緩沖區。一個Socket緩沖區的最小長度必須大于一個TCP包的最大長度，即64 KB，而且很多實現方法在鏈接建立時將預分配一些緩沖區。可用的Socket的數量是有限的，很多基于BSD的操作系統對于能夠同時打開的鏈接數都有一個缺省的最大值。

無線掌上設備PDA的應用（如瀏覽器）[5]特點表現在：① 因為頁面是針對掌上設備制作的，一般在1 K~2 K字節，比較??；② 目前無線通信網絡的帶寬很窄，GSM的數據信道帶寬只有9.6 K。當前Web頁面的訪問大多通過HTTP協議，并使用TCP作為下層的傳輸控制協議。但不幸的是，TCP并不適合短會話的應用情況，不同于現在采用的使用單一TCP傳輸協議進行數據傳輸的方式。本文提出了采用動態選擇傳輸層協議（TCP、UDP）的方法來改善取回頁面的延遲、網絡擁塞以及服務器的負荷。

這種混合TCP-UDP的方法結合兩個方面的優點：首先，對于需要比較少數據傳輸的情況，它將使用UDP作為傳輸層的協議，從而避免了TCP鏈接的多次握手開銷；另外，對于需要較多數據傳輸的情況，它將使用可靠的帶有重排序和擁塞控制的TCP協議作為傳輸層的協議。混合TCP-UDP的實現方法只需要對應用層的改動，而操作系統的核心代碼不用任何更改。僅采用UDP協議的缺點在于，需要在應用層建立一套類似于TCP復雜的控制協議，從而進行重排序和擁塞控制來保證傳輸的可靠性。

1 背 景

HTTP是一個請求/響應協議，客戶端的應用程序通過提供一個URL可以從服務器上得到所需的數據。HTTP可以用來訪問各種不同類型的資源，其中包括文本、圖形、影音、可執行文件、數據庫查詢結果等等。

圖2給出了在客戶端發起HTTP GET請求后，在客戶端和服務器之間進行數據包交換的示意。圖中只有兩個數據包是有用的（即攜帶了數據）：一個是HTTP GET請求，另一個是HTTP的響應。其它的都是TCP用來進行握手操作的數據包。為了減輕Web服務器的負荷，經常采用重定向機制。這樣從服務器發來的重定向響應報文是很短的數據包。使用TCP作為傳輸協議需要至少7個數據包，而使用UDP則只需要2個數據包就足夠了。

2 設 計

我們使用混合傳輸層[6]的方法即對于少量數據傳輸的鏈接采用UDP，而對于大量數據傳輸的鏈接采用TCP作為傳輸層協議。這樣對于短鏈接而言就避免了TCP經常性的握手開銷，而對于長鏈接則仍可獲得TCP的優點，如超時重傳、擁塞控制、錯誤恢復機制等。這種方法中，客戶端首先嘗試使用UDP作為傳輸層的協議，如果對于所請求的URL UDP并不適合，則再次使用TCP鏈接。這種方法提供了以下保證：

如果初始的UDP數據包丟失，將采用TCP重新鏈接而不會受到影響。

如果所鏈接的服務器沒有使用混合傳輸層的實現機制，客戶端將使用TCP重新進行鏈接。

圖3給出了混合TCP、UDP的實現算法。一個采用混合算法的HTTP客戶端首先使用UDP作為傳輸層的協議發出HTTP GET請求，同時啟動超時定時器。

當服務器處理客戶端發來的請求時，它可以從以下兩點做出選擇：

① 如果響應的數據足夠小（比如，可放到一個數據包中），服務器將使用UDP發回響應。像比較小的網頁或HTTP REDIRECT響應就屬于這一類。

② 如果響應的數據很大，無法放進一個UDP數據包中，服務器則要求客戶端使用TCP重試。這可以通過添加一個HTTP的頭部字段來解決如 TCPRETR。

在客戶端，將會出現以下三種情況：

客戶端從服務器接收到響應。如果響應中包含了所需的HTTP響應，客戶端將對數據進行處理。如果服務器要求客戶端重試，客戶端將使用TCP作為傳輸層重試。

如果服務器沒有處理通過UDP傳輸的HTTP包，客戶端就會收到ICMP錯誤消息（目的地址無法到達/協議無法到達）。此時客戶端將會使用TCP重試。

如果定時器超時，客戶端應使用TCP重試。

圖4給出了在定時器超時情況下，客戶端和服務器之間數據包的交換。這種超時機制提供了可靠性，以及與未使用混合TCP-UDP方法的服務器的兼容性。

圖5示意了服務器要求客戶端使用TCP重發請求時，客戶端和服務器之間的數據包交換。

3 結 語

混合TCP-UDP方法改善了參與HTTP傳輸的三個方面：客戶端、服務器和網絡。

篇（7）

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）02-0028-02

Simulation and Optimization of IEEE1588 Time Synchronization

LV Bao-qiang， WEN Jin-bao

（Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering ， Guangzhou 510925 ， China）

Abstract： In this paper， we present the simulator we developed for PTP time synchronization in 802.11 WLANs. The behavior of the PTP time synchronization， the simulation results and the factors that affect the PTP performance are presented and evaluated.

Key words： WLAN； time synchronization； IEEE 1588PTP

1 引言

目前，在包交換網絡中，時間同步算法主要采用了時間包交換技術。網絡時間同步協議（NTP）[1]已被廣泛應用于因特網中，然而，在理想情況下，NTP在有線局域網（LANs）的精度也僅能夠控制在毫秒級。在有線的工業以太網中，IEEE1588 PTP將時間同步精度提到了微秒級。近年來，許多時間同步協議已被提出用于無線傳感器網絡（WSN）中，其中典型的時間同步協議有參考廣播同步（RBS），延遲測量時間同步（DMTS），洪泛時間同步協議（FTSP），時間同步協議的無線傳感器網絡（TPSN）[2-4]等。然而，這些協議均未能在能源效率及同步精度上實現很好的優化。

在有線分組包交換網絡中，IEEE 1588精確時間協議（PTP）[5]已經被提出。PTP的時間同步精度可控制在微秒級，比基于NTP的時間同步精度要高得多。由于操作簡單，所需的帶寬相對較低，相比于傳統的時間同步協議（例如，RBS，FTSP等）PTP更適合用于通信帶寬和能源受限的WLAN設備中。

本文詳細闡述了PTP性能的仿真和優化。對PTP時間同步精度的因素進行了分析，研究結果表明：PTP的蓋戳適合在物理層附近，rate對精度也有影響。

2 PTP包裝交換的實現

一個典型的PTP同步過程是基于延遲請求-響應機制。PTP同步過程中包括四種類型的數據包[3]，分別是：Sync消息包，Follow_Up消息包，Delay_Req消息包和Delay_Resp消息包。

首先，主時鐘在t1時刻向從時鐘發送Sync消息包，從時鐘接收到Sync消息包并記錄下其到達時間t2。用[dms]表示Sync消息包在主從時鐘間的傳播延遲，然后，從時鐘于t3時刻向主時鐘發送Delay_Req消息包，主時鐘在t4時刻接收到該消息包，隨后主時鐘立即將時間戳t4嵌入到Delay_Resp消息包中，并⒏冒發送給從節點。用[dsm]表示Sync消息包在從主時鐘間的傳播延遲。在實際的網絡中，節時鐘之間的傳播延遲很有可能是不一樣的，即[dms]≠[dsm]。當從時鐘獲得t1、t2、t3、t4四個時間戳后，時鐘偏移的觀測值如下：

[θM（n）=[（ts1-tm1）-（tm2-ts2）]2] （1）

3從時鐘的校正

假設基于PTP包交換所獲得的時間戳是絕對精確的，于時鐘偏移（offset）和的觀測值可直接用于矯正本地時鐘，以實現PTP時間同步。然而，由于主從時鐘包交換過程中存在著各種不確定因素，期間獲取的時間信息通常是不精確且不可靠的。為了實現從時鐘與主時鐘的時間同步，在每個同步時刻要得到時鐘偏移（offset）校正量，用校正量來直接校正從時鐘的offset。

[μθ（n）=θM（n）] （2）

4 仿真結果

圖6表示PTP采用硬件時間標記時從時鐘的時鐘偏移的仿真結果。我們發現當PTP采用硬件時間標記時，從時鐘的時鐘偏移保持-0.3/s到0.3/s之間變化，這PTP采用軟件時間標記時從時鐘的時鐘偏移小了很多，且達到了PTP微妙級同步精度的設計初衷。這也再次驗證了，PTP進行同步時采用硬件時間標記機制的重要性和必要性。

5 結束語

本文詳細地闡述了一種基于802.11網絡的IEEE1588協議的仿真的實現過程。該仿真對分析和評估PTP時間同步協議提供了一種高能效、可視化的方法，能夠對時間戳不確定性以及其他因素對PTP性能的影響進行分析，研究結果表明：PTP的蓋戳適合在物理層附近，rate對精度也有影響。

參考文獻：

[1] PHILLIPS J， KUNDERT K. Noise in mixers， oscillators， samplers， and logic an introduction to cyclostationary noise[C]//Proceedings of the IEEE 2000 Custom Integrated Circuits Conference. Orlando， FL： IEEE， 2000： 431-438.

[2] SUNDARARAMAN B， BUY U， KSHEMKALYANI A D. Clock synchronization for wireless sensor networks： a survey[J]. Ad Hoc Networks， 2005， 3（3）： 281-323.

篇（8）

1 概述

隨著信息科學技術和通信技術的不斷快速發展，基于互聯網的網絡通信應用在社會各個領域中的應用越來越廣泛，使得互聯網通信應用成為現代人日常生產生生活不可或缺的一部分，通過互聯網絡通信，網絡用戶之間可以實現數據傳輸、信息共享，從而極大地提高了人們的生活質量。然而，互聯網絡中的數據傳輸過程，并不是雜亂無章的隨機傳送，而是在計算機網絡通信協議的基礎上，雙方都按照協議的內容和機制，來發送數據信息和讀取分析數據信息，進而實現互聯網絡的數據傳輸和信息共享的功能，TCP/IP協議就是互聯網絡中重要的通信協議，它的存在奠定了整個互聯網絡通信的基礎，所以對于TCP/IP通信協議的學習對于理解互聯網通信機制來輔助互聯網學習和工作具有很大的幫助。

2 計算機網絡的TCP/IP通信協議

TCP/IP協議是“Transmission Control Protocol / Internet Protocol”的簡寫，是Internet網絡基本的協議，它為計算機通訊的數據打包傳輸以及網絡尋址提供了標準的方法。由于TCP/IP協議的優越性，使得越來越多的通信設備支持TCP/IP協議，使互聯網絡逐步走向規范化，最終TCP/IP協議成為了當前網絡通信協議標準中最基本的網絡通信協議、Internet國際互聯網絡的基礎。

2.1 計算機網絡TCP/IP協議

針對計算機互聯網絡的通信協議，國際標準組織ISO創立了七層OSI網絡模型，自上而下，分別為應用層、表示層、會話層、傳輸層、網絡層、數據鏈路層、物理層。而TCP/IP協議則是應用在傳輸層和網絡層的數據傳輸控制協議，來規定網絡設備接入互聯網絡以及設備間數據通信的標準。在通信設備經過互聯網絡進行數據傳輸時，通信設備數據發送端，發送TCP/IP通信報文，此時TCP/IP協議攜帶著通信設備發送端的傳輸數據內容以及目標通信設備的地址標示在互聯網絡中進行尋址，從而正確地傳送到目標通信設備。當目標通信設備接收到TCP/IP通信報文后，按照協議內容，去除通信標示，來獲取傳輸數據內容，并加以校驗，如果經校驗后發生差錯，目標通信設備會發出TCP/IP信息重發報文，讓發送通信設備再次將TCP/IP通信報文發展目標通信設備，去掉通信標示來獲取傳輸數據信息。

2.2 TCP/IP通信協議報文格式

在互聯網絡中，基于TCP/IP通信協議傳輸的數據內容都是以通信報文的形式在互聯網絡內部進行傳輸，通信報文實質上就是一串二進制字符串，而字符串內不同位置的二進制字符標示不同的含義。從TCP/IP通信協議的主要報文格式可以看出，IP協議是基于TCP協議至上的，TCP協議報文時作為IP通信報文的數據部分來進行傳輸的。實際上，互聯網內傳輸的通信字符串還有其他的通信協議，TCP/IP通信報文也是作為其外層協議的通信數據部分嵌入到通信報文中在互聯網內進行傳輸。

在IP協議首部，包含了一些關于IP協議的標示、通信地址等信息，主要包括數據字符串總長度的信息、通信標示號、源IP地址和目標IP地址等信息，當IP通信報文經過路由尋址時，會根據首部內記錄的目標IP地址來選擇傳輸方向，最終根據目標IP地址傳輸至目標通信設備。此外，IP通信報文首部還包含其他信息，比如IP協議版本號、首部長度、校驗信息、該IP通信報文生存時間（即該報文經過多少個路由后自動取消傳輸）等與IP通信報文相關的信息，以確保IP報文傳輸的正確性和安全性。TCP協議通信報文是作為IP通信報文數據內容存在的，TCP協議也分為TCP報文首部和TCP通信數據。TCP通信報文首部主要包括了源端口號和目標端口號等信息，當TCP/IP通信報文經過互聯網絡到達目標通過新設備后，通信設備會根據TCP報文首部的目的端口號選擇設備端口號來接受該數據信息，進而實現互聯網絡的數據傳輸。

2.3 TCP/IP協議通信過程

互聯網絡的通信設備基于TCP/IP協議建立通信過程，也是根據TCP/IP協議來實現的。當源通信設備想向目標設備發送數據時，首先會發送一個TCP/IP通信報文來確認連接，該通信報文在互聯網絡中經過尋找傳輸后找到目標設備，目標設備也會向源通信設備發送一個TCP/IP報文以確認建立通信連接，此時，源通信設備就會將通信數據以TCP/IP通信報文的形式進行數據打包，然后向目標數據進行傳輸，在收到數據后，目標設備同樣會發送TCP/IP報文以確認收到信息。當然，TCP/IP通信數據長度是一定的，當通信數據超過報文長度時，源通信設備會將其分段發送，而目標設備則會根據IP報文首部的標識號進行數據重組來重現傳輸數據信息，進而完成互聯網絡通信設備數據傳輸。

3 總結

TCP/IP網絡協議是當前互聯網絡最基本的通信協議。根據TCP/IP網絡協議，連接在互聯網內的通信設備可以根據TCP/IP通信報文格式的內容將傳輸數據打包在TCP/IP通信報文內，并以其規定的通信流程進行數據傳輸，從而實現互聯網絡內的數據高效安全的傳輸。

參考文獻：

[1]楊紹文.談計算機網絡的TCP/IP協議[J].科技信息.2011（02）

[2]查東輝.試論計算機網絡通信協議[J].電腦知識與技術.2013（14）

篇（9）

TCP/IP協議是Internet各種協議中最基本的協議，也是最重要和最著名的兩個協議，即傳輸控制協議TCP（Transmission Control Protocol）和網際協議IP（InternetProtocol），簡單的說，就是主要由底層的lP協議和TCP協議組成。因此，我們經常提到的TCP/IP并不一定是指TCP和lP這兩個協議，而往往是指Internet所使用的體系結構或是指整個的TCP/IP協議族。

一、TCP/IP參考模型

TCP/IP協議將Internet分為五個層次，也稱為互聯分層網模型或互聯網分層參考模型。這五個層次分別是應用層（第五層）、傳輸層（第四層）、網絡層（第三層）、數據鏈路層（第二層）、物理層（第一層）。模型如下圖所示：

由于TCP/IP協議在設計時考慮到要與具體的物理傳輸媒體無關，因此在TCP/IP的標準中并沒有對數據鏈路層和物理層做出規定，而只是將最低的一層取名為網絡接口層。這樣，如果不考慮沒有多少內容的網絡接口層，那么TCP/IP體系實際上就只有三個層次：應用層、傳輸層和網絡層。

1、物理層：對應于網絡的基本硬件，是Internet的物理構成，例如，PC機、互聯網服務器、網絡設備等。物理層的任務就是透明的傳送比特流。在物理層上所傳送數據的單位是比特。傳遞信息所利用的一些物理媒體，如雙絞線、同軸電纜、光纜等，并不在物理層之內而在物理層的下面。

2、數據鏈路層：定義了將數據組成正確的幀的規范和在網絡中傳輸幀的規范。幀：是指一串數據，是數據在網絡中傳輸的基本單位。數據鏈路層的任務是在兩個相鄰結點間的線路上無差錯地傳送以幀（frame）為單位的數據。每一幀包括數據和必要的控制信息。在傳送數據時，若接收結點檢測到所收到的數據中有差錯，就要通知發送方重發這一幀直到這一幀準確無誤的到達接收結點為止。在每一幀所包含的控制信息中，由同步信息、地址信息、差錯控制、以及流量控制信息等。

3、網絡層：定義了在Internet中傳輸的“信息包”的格式，以及從一個源，通過一個或多個路由器到達最終目標的“信息包”轉發機制。這里要強調指出，網絡層中“網絡”二字，已不是我們通常談到的網絡的概念，而是在計算機網絡體系結構中的專用名詞。

4、傳輸層：為兩個用戶進程之間、管理和拆除可靠而又有效的端到端的鏈接。這一層曾有幾個譯名，如傳送層、傳輸層或轉送層。現在比較一致的意見是譯為運輸層。在運輸層，信息的傳送單位是報文。當報文較長時，先要把它分割成若干個分組，然后再交給下一層（網絡層）進行傳輸。

傳輸層的任務是根據下面的通信子網的特性最佳的利用網絡資源，并以可靠和經濟的方式，為兩端主機（也就是源站和目的站）的進程之間，建立一條運輸連接，以透明地傳送報文?；蛘哒f，運輸層向上一層進行的通信的兩個進程之間提供一個可靠的端到端的服務，使它們看不見運輸層以下的數據通信的細節。在通信子網內的各個交換結點以及連接各通信子網的路由器，都沒有運輸層。運輸層只能存在于通信子網外面的主機之中。運輸層以上的各層就不再關心信息傳輸的問題了。正因為如此，運輸層就成為計算機網絡體系結構中非常重要的一層。

5、應用層：定義了應用程序使用Internet的規范。應用層是原理體系結構中的最高層，應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶的需要（這反應在用戶所產生的服務請求）。應用層不僅要提供應用進程所需要的信息交換和遠地操作，而且還要作為互相作用的應用進程的用戶（useragent），來完成一些為進行語義上有意義的信息交換所必須的功能。應用層直接為用戶的應用提供服務。需要注意的是，應用層協議不是解決用戶各種具體應用的協議。

二、TCP/IP主要協議

TCP/IP是一組通信協議的帶名詞，是由一系列協議組成的協議簇。它本身至兩個協議集：TCP-傳輸控制協議，IP――互聯網協議。網絡層、傳輸層、應用層中使用的TCP、lP主要協議有：

2.1、網絡層

TCP/IP網絡層包括以下協議：

IP（網間協議）――定義一套在網絡中通訊的規則。IP包括地址信息和一些控制信息。IP有兩個主要任務：在網絡中提供無連接的、盡力而為的數據報傳送，以及提供數據報分片和重組以支持具有不同最大傳輸單元（MTU）的數據連路。IPv4是當前網絡中使用的版本；IPv6是新的協議版本。

ARP（地址解析協議）――允許主機動態的發現對應于特定IP網絡層地址的MAC（傳輸媒體訪問控制）地址。給定網絡中的兩個設備，若要通信，它們必須要知道對方設備的物理地址。

RARP（逆地址解析協議）――用于將MAC地址以射到lP地址。未知其IP地址的無盤工作站在啟動時可使用RARP，它在邏輯上是ARP的逆過程。RARP依賴于具有MAC地址到lP地址映射表項的RARP服務器。

ICMP（網際控制報文協議）――用以將錯誤以及其他有關lP分組處理的信息報告給源站。

2.2 傳輸層

TCP/IP傳輸層中定義了一下兩個傳輸層協議：

TCP（傳輸控制協議）――提供IP網絡中面向鏈接的、端到端的可靠數據傳輸。

TCP使用三次握手機制建立連接。三次握手通過允許各方對初始序列號達成一致來使得連接兩端同步。此機制也保證了各方已準備好數據發送/接收，并且知道對方也已準備好。使用此機制保證會話建立期間和會話終止后不會傳輸或重傳分組。

UDP（數據報協議）――作為IP和上層進程接口的無連接協議。與TCP不同，UDP并未給IP加入可靠性、流量控制或差錯恢復等功能。由于UDP的簡單性，UDP頭比TCP包含更少的字節，同時消耗更少的網絡開銷。

TCP和UDP使用協議端口號來相互區分運行在同一設備上的多個應用。端口號是TCP和UDP段的一部分，用來識別數據段屬于哪個應用。眾所周知的或標準的端口號被分配給各種應用，以使得TCP/JP協議的不同實現可以互操作。這些眾所周知的端口號的例子包括一下幾種：

①FTP（傳輸協議）TCP端口20（數據）和端口21（控制）。②Telnet TCP端口23。③TFTP（普通文件傳輸協議）UDP端口69。

2.3 應用層

在TCP/IP協議中，對應OSI模型的上面三層并成一層，稱為應用層。這里由許多應用層協議，它們代表多種應用，主要包括一下幾種：①FTP（文件傳輸協議）和TFTP（普通文件傳輸協議）用于傳輸大量數據。②SNMP（簡單網絡管理協議）用于網絡管理，報告網絡異常，并設置網絡閾值。③SMTP（簡單郵件傳輸協議）提供電子郵件服務。④DNS（域名系統）講網絡節點名轉換成網絡地址。

三、lP協議和TCP協議所提供的服務分析

3.1 lP協議服務分析

3.1.1 不可靠的投遞服務

lP協議提供不可靠的、盡力的、無連接的數據投遞服務，它無法保證數據報投遞的結果。在傳輸的過程中，數據報可能會丟失、重發、延遲和亂序等，但是IP服務的本身卻不關心這些結果，也不講這些結果通知收發雙方。

3.1.2 無連接的投遞服務

每個數據報獨立處理和傳輸，因此，由一臺主機發出的數據報序列?？赡苋〔煌穆窂?，甚至其中的一部分數據報會在傳輸過程中丟失。

3.1.3 盡力的投遞服務

lP協議軟件決不簡單的丟棄數據報，只要有一線希望，就向前投遞；盡力投遞的另一種體現方法是lP協議軟件執行數據報的分段，以適應具體的傳輸網絡，數據報的合段則由最終節點的lP模塊來完成。

3.2 TCP協議服務分析

3.2.1 面向流的投遞服務

TCP協議在IP協議軟件提供的服務基礎啊上，支持面向鏈接的、可靠的、面向流的投遞服務。應用程序之間傳輸的數據可被視為無結構的字節流（或位留），流投遞服務保證收發的字節順序完全一致。

3.2.2 面向鏈接的投遞服務

流傳輸之前，TCP收發模塊之間需建立鏈接（類似虛電路），其后的TCP報文在此連接基礎上傳輸。TCP連接報文通過lP數據報進行傳輸，由于IP數據報的傳輸導致ARP地址映射表產生，從而保證了后繼的TCP報文可以具有相同的路徑。

3.2.3 可靠地投遞服務

篇（10）

中圖分類號：TN919.6 文獻標識碼：A

嵌入式系統的定義是“控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置”（devices used to control， monitor， or assist the operation of equipment， machinery or plants）。目前，隨著通信及網絡的迅猛發展，各種設備上物理硬件的網絡接口就應運而生，然而傳統單片機的工作性能以及對通信網絡的支持具有局限性，而嵌入式設備已經內嵌了各種網絡接口，或者對網絡通信具有硬件支持，在軟件方面支持的協議有：TCP/IP協議、IEEE1394，USB，CAN，Bluetooth或IrDA通信接口中的一種或者幾種。同時嵌入式設備也具有相應的組網協議以及物理層的驅動軟件，實現了各種網絡設備上網以及網絡維護的功能。我國有線電視網絡建設不斷發展，網絡規模不斷擴大，因此如何管理網絡中的設備就變得十分重要。廣電部于2004年了國家標準的《HFC網絡設備管理系統規范》，對網絡管理設備運行的參數進行了詳細規定，為了實現來自不同廠家的不同網絡管理設備間進行通信，本文采用TFTP協議，實現數據以該協議的方式進行傳輸。

1 ARM微處理器概述及特點

嵌入式系統是一個基于計算機的專用系統，或者是大型應用系統中的一部分。該處理器具有CISC或者RISC體系結構，也可以是一個微控制器或者數字信號處理器（DSP）。

嵌入式系統硬件設計者必須選擇一個適當的處理器和適當的存儲器集合，并設計處理器、存儲器和I/O設備之間適當的接口電路。這些都是在充分考慮了各種可用的處理器、結構單元和體系結構、存儲器類型、大小和速度、總線信號和時序圖的基礎上完成的。

基于ARM（Advanced RISC Machines）體系結構的處理器，每一系列的ARM微處理器除了具有共同的特點之外，隨著硬件的不斷升級，各系列的ARM微處理器具有應用于特定應用領域的特點。此外，ARM芯片還獲得了許多實時操作系統RTOS（Real Time Operating System）支持。作為一種高性能、低成本、低功耗的32位嵌入式RISC微處理，ARM已成為目前應用最為廣泛的微處理器。在軍用，工業用，辦公用，醫用電子設備，尤其是民用方面，取得很好的市場前景。

微控制器是控制或者通信電路中一個基本的組成部分，它尤其適用于具有片上此程序存儲器和設備的用于實時控制的應用的嵌入式系統。ARM架構是面向低預算設計的第一款RISC微處理器，是一種可擴展、可移植、可集成的微處理器。ARM內核具有4個功能模塊T、D、M、I，可供生產廠商根據不同用戶要求來配置生產。本文采用Samsung公司推出的S3C44B0微處理器，是目前使用最廣泛的32位嵌入式RISC處理器，具有每瓦產生690MIPS的高性能低功耗能力，對內存容量及系統成本的要求大大降低。此外，通過嵌入式ICE調試技術可以簡化系統設計，并通過一個DSP增強擴展功能來改進性能。

2 RTL8019AS網絡芯片驅動程序

由于S3C44B0沒有集成以太網控制模塊。因此外接了以太網接口芯片RTL8019AS，達到數據通過以太網傳輸的目的。RTL8019AS是由臺灣Realtek公司生產的以太網控制器。由于具有較高的性價比，在嵌入式硬件的網絡擴展中經常被使用。其性能如下：

（1）適應EthernetⅡ、IEEEE802.3、10BASE5、10BASE2、10BASET；（2）采用8位16位數據線；（3）全雙工數據收發，傳輸數據達到10Mbls，具有睡眠模式；（4）內置16K的SRAM，用于收發緩沖；（5）可連接同軸電纜和雙絞線，可自動檢測所接物質；（6）100腳TQFP封裝。

RTL8019AS內部可分為遠程DMA接口，本地DMA接口，MAC邏輯、數據編碼解碼邏輯和其他端口。完成控制器與網線的數據交換采用本地DMA，主處理器收發數據只需對遠程DMA操作。當主處理器要向網上發送數據時，先將一幀數據通過遠程DMA通道送到RTL8019AS中的發送緩沖區，然后發出傳送命令。RTL8019AS在完成上一幀的發送后，再完成此幀的發送。RTL8019AS接收到的數據通過MAC比較、CRC校驗后，由FIFO存到接受緩沖區，收滿一幀后，以中斷或寄存器標志的方式通知主處理器。RTL8019AS硬件原理圖可在相關書中查閱。

在S3C44B0進行TFTP協議的數據傳輸，則編寫RTL 8019AS驅動程序就很必要。

關閉8019AS芯片

void NicClose（void）{

nic_write（NIC_PG0_IMR，0）；

nic_write（NIC_PG0_ISR，0xff）；//清中斷

nic_write（NIC_CR，NIC_CR_STP | NIC_CR_RD2）；}

以上是基于寄存器組0的關閉8019AS的程序，當然還有寄存器組的初始化，其中也有發送數據，接收數據的驅動程序，其中用到函數Etheroutput（）與Etherinput（）.

3 TFTP網絡管理協議編程分析

3.1 TFTP分析

TFTP是一個傳輸文件的協議，它基于UDP協議實現。TFTP協議的數據傳輸來自于讀出或寫入文件的要求，當服務器批準傳輸請求，服務器打開連接后，數據以512字節傳輸。每個數據包包括一塊數據，當上一個數據包得到客戶端的確認后，服務器才能發下一個數據包。如果一個數據包的容量小于512字節，則表示傳輸結束。如果數據包在傳輸過程中已經丟失，服務器在超時后重新發送一個未被確認的數據包。通信雙方都是數據的發出者與接受者，一方傳輸數據接收應答，另一方發出應答接收數據。如果數據包丟失，則采用超時機制。

3.2 TFTP數據傳輸實驗

在S3C44B0上，用Embest仿真器連接目標板，通過交叉網線，接到與PC機同一局域網HUB上，將PC機添加一個到目標板的地址解析，通過編譯，鏈接，下載，運行程序：

篇（11）

1 前言

某型測量船內所有終端的數據時標必須統一，同一時刻采集的數據必須打上相同的時間印章，才能進行數據處理。離開時間同步系統，數據采集不能反映整個網絡的性能狀況；各終端時間不同步，各處網絡節點上的數據包存在較大時差，故障排查無法進行。高可靠高精度的時間同步系統成為決定網絡性能的重要因素。

2 問題分析

該船使用的網絡時間同步系統基本架構以最小化客戶端配置為原則，利用試驗IP網的傳輸通道，構建前端和后端兩個獨立的系統架構，通過SNTP時間同步協議實現全網時間同步。

NTP協議是當前使用最為廣泛的國際互聯網時間同步協議。通過端口號123封裝成UDP格式的數據包在網絡中傳輸，1個NTP協議包的大小為64byte或72byte。時間服務器與時間同步終端通過TCP/IP的客戶/服務器方式交換NTP數據包。

對于對時間同步精度要求越來越高的試驗IP網而言，滿足其高精度對時需要的是2008年的IEEE 1588標準第2版定義的用于分布式測量和控制系統的精密時間協議（precision time protocol，PTP），從目前國外的原型實驗和應用來看，僅使用軟件實現PTP時間同步的方案精度為微秒級，而采用硬件輔助的PTP時間同步的方案則可以實現納秒級的精度。

3 PTP授時原理

PTP協議的整體思路是通過硬件和軟件將網絡中時間同步終端與時間服務器的主時鐘實現同步，建立微秒級的同步運用。硬件單元由高精度的實時時鐘和時間印章單元組成，軟件部分通過與實時時鐘和印章單元的聯系來實現時鐘同步。PTP協議實現時間同步過程分為偏移測量補償階段和延遲測量補償階段。

3.1 偏移測量補償

偏移測量補償是用來測量并補償從時鐘與主時鐘的時間差。在偏移測量補償階段，主時鐘周期性的發送確定的時間信息，其中包含有精確的時間印章，描述了數據包發出的預計時間。

主時鐘在TA1時刻發送同步信息，其中包含數據包發出的預計時間T，從時鐘在精確的TB1時刻收到該數據包。主時鐘在數據包發出后，發送Followup信息，其中包含有主時鐘發出同步信息的精確時刻。設從時鐘相對于主時鐘的時鐘偏移為TBA，則

TBA=TB1-TA1-Tdelay

其中Tdelay為主從時鐘的時間延遲。

主時鐘相對于從時鐘的時鐘偏移為TAB，則

TAB=TA2-TB2-Tdelay

故，時鐘偏移Toffset=（TBA-TAB）/2=（TB1+TB2-TA1-TA2）/2

則，時鐘偏移的補償為：T（從）=T（主）-Toffset

3.2 延遲測量補償

延遲測量補償是用來測量并補償主從時鐘間的時間延遲。PTP協議定義了延遲請求數據包。

從時鐘在TB3時刻發出延遲請求數據包，主時鐘在TA3收到數據包，并發送給從時鐘，從時鐘能精確的計算出從時鐘到主時鐘的時延，為DelayBA=TA3-TB3+TBA

同理，當主時鐘在TA4時刻發送延遲請求數據包時，主時鐘到從時鐘的時延為：

DelayAB=TB4-TA4-TBA

故，網絡時間延遲為：

Delay=（DelayBA+DelayAB）/2=（TA3-TB3+TB4-TA4）/2

則，從時鐘延遲補償為：T（從）=T（主）-Delay

4 方案設計

為建立高可靠性高精度的時間同步網絡，需要解決兩個問題：一是高精度的外時鐘源系統，二是高可靠性的PTP服務器架構。

4.1 外時鐘源的選擇

考慮到時鐘源的精度及特殊情況下的可靠授時，外時鐘源最好選擇GPS及北斗雙授時系統，且本地配置銣頻標或銣頻標以上的頻率標準。從節約成本及減少維護工作量的角度出發，外時鐘源選擇為船現有的SB-123站時統系統。

本時鐘源系統具備同時接收解調GPS授時信息及北斗授時信息的能力，并配備高性能銣原子頻標。經長期實際應用檢驗具有較高的可靠性和穩定性。

4.2 PTP集群服務器架構

考慮到終端較多和用戶對時間同步系統的可靠性要求甚高，本系統擬采用集群服務器架構方案。

由于PTP采用多播通信，服務器發送數據包不存在瓶頸問題。但眾多的PTP 客戶機一起向服務器發送時延請求數據包時，服務器需要逐個對數據包處理并發送相應的返回數據包。為了減輕PTP服務單元的處理壓力，通過對試驗IP網時鐘拓撲結構的分析，在網絡機房和中心機機房分別設置PTP服務單元，構成集群服務架構。并可以通過故障處置機制，及時跳開故障服務單元并告警。

PTP服務單元可以通過數據集信息的計算確定各網絡內時間同步終端PTP 端口狀態，基本分為主時鐘狀態、從時鐘狀態、失效狀態、預備主時鐘狀態、未校準狀態等。當網絡性能下降或主時鐘發生故障時，也可以通過數據集信息計算產生新的PTP服務單元，并上報PTP服務分配單元。

5 結語

試驗IP網對時間同步精度要求越來越高，本文通過PTP集群服務器架構，將網絡中的數據包打上精確的時間印章，提供了高可靠高精度的時間平臺。

參考文獻：

[1]鞠陽.數字化變電站的網絡通信模式[J].電力系統保護與控制，2010，38（1）：92-95.JU Yang.Modes of Web communication of digital substation[J].Power System Protection and Control，2010，38（1）：92-95.