Привет! С вами снова Merion Academy - платформа доступного IT образования.
Предыдущая часть цикла тут.
Поля фиксированной длины - самый простой из описанных в словаре механизмов. Протокол определяет набор полей, какие данные содержит каждое поле и насколько велико каждое поле. Эта информация «встроена» в определение протокола, поэтому каждая реализация построена в соответствии с этими же спецификациями и, следовательно, может взаимодействовать друг с другом. Рисунок 1 иллюстрирует кодирование поля фиксированной длины, используемое в протоколе Open Shortest Path First (OSPF), взятом из RFC2328.
Ряд чисел в верхней части рисунка 1 указывает отдельные биты в формате пакета; каждая строка содержит 32 бита информации. Первые 8 битов указывают номер версии, вторые 8 битов всегда имеют номер 5, следующие 16 битов содержат общую длину пакета и так далее Каждое из этих полей дополнительно определяется в спецификации протокола с видом информации, переносимой в поле и как оно закодировано. Например:
- Поле номера версии кодируется как целое число без знака. Это метаданные, указывающие словарь и грамматику, используемые для этого пакета. Если формат пакета необходимо изменить, номер версии может быть увеличен, что позволяет передатчикам и получателям использовать правильный словарь и грамматику при кодировании и декодировании информации в пакете
- Число 5 указывает тип пакета в протоколе; это часть словаря, определенного в другом месте в документе стандартов, поэтому он просто вставляется как фиксированное значение на этом рисунке. Этот конкретный пакет является пакетом подтверждения состояния канала (Link State Acknowledgment Packet).
- Длина пакета кодируется как целое число без знака, указывающее количество октетов (или наборов из 8 битов), содержащихся в полном пакете. Это позволяет размеру пакета варьироваться по длине в зависимости от объема передаваемой информации.
Формат поля фиксированной длины имеет несколько преимуществ. Прежде всего, местоположение любого фрагмента информации в пакете будет одинаковым для каждого пакета, что означает, что легко оптимизировать код, предназначенный для кодирования и декодирования информации вокруг формата пакета. Например, обычным способом обработки формата пакета фиксированной длины является создание структуры данных в памяти, точно соответствующей формату пакета; когда пакет считывается с провода, он просто копируется в эту структуру данных. Поля в пакете могут быть прочитаны напрямую.
Форматы фиксированной длины имеют тенденцию быть несколько компактными. Метаданные, необходимые для кодирования и декодирования данных, передаются «вне протокола» в форме спецификации протокола. Сами пакеты содержат только значение и никогда не содержат никакой информации о значениях. С другой стороны, форматы фиксированной длины могут тратить много места на буферизацию полей, чтобы они всегда были одинаковой длины. Например, десятичное число 1 может быть представлено одной двоичной цифрой (один бит), тогда как десятичное число 4 требует 3 двоичных цифры (три бита); если поле фиксированной длины должно быть в состоянии представить любое число от 0 до 4, оно должно быть длиной не менее 3 битов, даже если два из этих битов иногда «теряются» при представлении меньших десятичных чисел.
Форматы фиксированной длины также часто занимают место, выравнивая размеры полей по общим границам памяти процессора, чтобы повысить скорость обработки. Поле, которое должно принимать значения от 0 до 3, даже если для представления полного набора значений требуется только два бита, может быть закодировано как 8-битовое поле (полный октет), чтобы обеспечить всегда выравнивание следующего поля на границе октета для более быстрой обработки в памяти.
Гибкость - то, где кодирование фиксированной длины часто сталкивается с проблемами. Если какое-либо поле определено как 8-битное значение (один октет) в исходной спецификации, нет очевидного способа изменить длину поля для поддержки новых требований. Основной способ решения этой проблемы в схемах кодирования с фиксированной длиной - через номер версии. Если длина поля должна быть изменена, номер версии изменяется в форматах пакетов, поддерживающих новую длину поля. Это позволяет реализациям использовать старый формат, пока все устройства в сети не будут обновлены для поддержки нового формата; после того как все они обновлены, вся система может быть переключена на новый формат, будь то больше или меньше.
--
До встречи на нашей образовательной платформе.
Merion Academy - платформа доступного IT образования.
