发布时间：2023-09-25 11:52:08
绪论：一篇引人入胜的网络协议规范，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
目前计算机信息网络系统最受关注的问题就是网络安全,而网络安全协议是网络安全的关键保障,规范化计算机信息网络系统的安全协议将有利于提高网络安全性。为了保障计算机信息网络系统能够提供安全的信息服务,许多网络安全协议应运而生,但是这些安全协议各有各的标准,也都基于各自的工作原理有不同的处理方法,使得安全隐患和安全缺陷更不容易发现。为了更好的消除网络安全协议中的缺陷,使用科学的方法对网络安全协议进行规范化,统一化网络安全推理结构模式和方法,使用更加细致的结构证明办法,制定更加符合网络安全的规范化安全协议,这样不仅可以简化网络安全协议的工作复杂程度,也更容易实现对网络的管理。计算机信息网络系统安全协议的规范化可以通过将网络协议向规范化范式转化实现,规范化过程一般采取协议效益增加参数的办法实现,由低级向高级转换的过程消除不同协议中可能的缺陷,简单来说安全协议的规范会就是对现有的协议进行逐步的改造。安全范式的转化包括对安全协议攻击和信息到达界别的检查,这些检查通过规范化协议中的参数快来快速判断,有助于更准确的判定安全级别。协议规范化的实质是对传输消息中状态参数的补正和完善,相比较于其他多样化的协议具有明显的优势。
(1)规范化的协议可以向用户进行显示的说明,让网络协议的参与者可以直接了解规范化协议的内容和状态。
(2)规范化的协议由于绑定了消息块,区分更加明显,在避免网络攻击时减少了同步和重放攻击方式。
(3)规范化协议由于绑定了参数,使得网络协议修改报文中没有加保护的内容的主动攻击方式无法实现,协议参与者通过消息块和报文状态参数可以直接的看出报文是否被非法修改,更容易判断和处理攻击。
传感器和控制网络不能增进人们的交流，取而代之的是，它们允许传感器和操作者交互，创建一个更加动态的世界，从而避免人为的错误并降低人力成本。
超低功耗无线传感器网络可以为很多应用带来好处。这包括监视温度、振动、湿度、位置、液位高度等，在工厂中，可以将它们连接到HAVC系统、存储系统、机器人系统，或温度控制系统等的控制和执行机构。
这样的例子很多。对于农业应用，可以通过无线传感器网络采集温度传感器和土壤湿度传感器的信息来监视农田、葡萄园、温室，并自动调整灌溉和施肥。
对于许多现实应用，低功耗无线传感网络具有许多优点，包括无须使用线缆、增加了在空间受限或危险区域应用的灵活性、易于安装、增加了安全性，而且降低了维护成本。然而，无线传感器的发展完全依赖工业标准开发的进度。
工业标准促进了无线应用的发展
无线通信在工业标准的推进下得到了很大的发展。标准为OEM和集成商提供了选择的灵活性，允许不同供应商的设备可以互操作，这在所有应用中是最重要的。
与大多数无线网络相比，传感器网络的需求是截然不同的，功率消耗指标就是最明显的差别。对于无线传感器网络收发器，事实上的标准是IEEE 802.15.4规范(ZigBee和其他版本)。许多供应商已经开始提供基于802.15.4协议的收发器芯片。有些芯片是标准协议的简化，而有些则提供了针对特殊应用的附加特征。例如，GreenPeak公司的GP500收发器就包含了许多低功耗的特性，可以用于钮扣电池供电和自收集能量供电的应用。
也有一些厂商提供采用蓝牙和Wi-Fi技术的传感器网络应用，IEEE 802.15.4和蓝牙技术的比较如表1所示。它们都采用非标准的形式，利用IEEE802.15.4协议在本国实现。IEEE 802.15.4协议规范提供最基本的低功耗无线传感器网路应用是被广泛接受的。
ZigBee联盟的推动
ZigBee联盟是一个由技术提供者和OEM产品公司组成的独立标准化组织。在2007年底，该联盟为ZigBee和ZigBeePRO网络协议规范定稿。
从使用的角度出发，ZigBee网络协议栈是非常适合家庭应用的，家庭网络通常包括10个，或多到100个设备。ZigBee PRO网络协议栈是ZigBee的超集，它增加了网络容量和很好处理与其他无线技术冲突的能力特征。ZigBeePRO的特征使它非常适合大型应用，特别是在商业建筑中的应用。
ZigBee PRO的另一个特征就是需要更大的存储器空间，这使它的成本更高。在对成本极其敏感的消费电子市场，每一点额外增加的成本都限制了采用这项技术的可能性。然而，得益于半导体成本的日益降低，可以预测，在短期内ZigBee和ZigBee PRO之间的成本差异将可以被忽略，并且更多的应用将采用ZigBee PRO。
ISA-100和无线HART标准
ISA-100和无线HART是两个工业自动化无线标准。ISA－100是由仪器、系统和自动化协会(ISA)发起的，该组织是一个针对工业自动化的非盈利技术协会。无线HART不是完整的工业传感器协议，它是一个对老式但却很流行的、用于工业自动化的HART工业有线总线标准的补充。由于ISA-100和无线HART基本上解决了同样的问题，目前正在检验是否可以合并这两种标准。上述几种低功耗无线协议的比较如表2所示。
私有无线通信技术
除了IEEE 802.15.4标准外，也有许多技术可以用来实现私有的收发器。其主要目的是降低复杂性和减小潜在的成本。
私有技术可以比标准技术开发得更快，因为不需要在不同公司之间取得一致。也应该看到如果私有解决方案会达到足够的产量，同样会降低成本。降低复杂性有时可能会牺牲性能，限制它的应用范围。
近期进展
从逻辑上，信息资源目录分为三层: 元数据库层、元数据检索服务层以及元数据展现层。元数据检索服务是信息资源目录中承上启下的重要环节。一方面，它向元数据库提交查询请求，并对元数据库反馈回来的查询结果进行语义方面的处理; 另一方面，它接收表现层（例如网页程序）发出查询请求，并按照一定的格式进行元数据查询结果的输出。
元数据检索服务与元数据库以及元数据检索服务的分离对于建立基于服务架构的信息资源目录是非常必要的，基于元数据检索服务独立性，信息资源目录的提供者可以方便地构建物理集中式信息资源目录或者逻辑集中式信息资源目录。对用表现层的信息资源目录查询系统来说，只需要和中心点的元数据检索服务网关交互就可以访问所有分布部署的元数据库，而不需要掌握所有节点的元数据检索服务信息。
元数据检索的标准
最早对元数据检索进行标准化工作的是美国国家标准化组织（NISO）。起先，由NISO中负责图书馆网络应用的工作组编写了初步的抽象信息检索规范Z39.50。Z39.50协议的全称是“信息检索（Z39.50）: 应用服务定义与协议规范。”Z39.50是为促进计算机网络互连操作而建立的一个标准。该协议遵从ISO所定义的OSI模型中所引用的其他有关的网络标准。Z39.50所定义的协议作用于OSI模型中的应用层，其所关注的问题主要是围绕在通过互联网对数据库中的信息的搜索和提取。Z39.50协议描述了信息提取应用服务并给出明确的应用服务协议规范。该协议规范了网络交互过程中的信息控制、信息交换规则和对协议的实现的一致性要求，但是不对基于该协议的计算机应用系统的具体实现进行任何描述和限制。在模式上，该协议基于面向连接的程序对程序通信，而不是一种基于终端或其他物理媒体的数据交换。
5种典型操作
Z39.50协议中定义8种类型操作，分别是初始化（Init）、检索（Search）、提取（Present）、删除（Delete）、扫描（Scan）、排序（Sort）、资源报告（Resource-report）和扩展服务（Extended-services）。其中典型的操作包括:
1. 初始化操作: 初始化操作的作用是建立一个关联（即进行检索和提取元数据的关联）。在初始化请求中，起始端向目标端发出建立关联所需的各种初始化参数的建议。目标端根据自身的具体实现以及起始端的参数建议确定最终建立连接时所使用的各项参数，并在初始化响应中传递给起始端。
2. 检索操作: 检索的作用是起始端可以通过该服务请求检索目标端系统（元数据系统）中的元数据库，并得到与检索结果有关的信息。起始端通过检索请求要求目标端（元数据系统）将检索语句应用于指定的若干个数据库，从中检索并标识出匹配的记录。目标端在检索之后创建一个结果集，记录所有匹配的记录，用于处理后续的提取请求。
3. 提取操作: Z39.50协议检索操作是根据用户的检索要求查找数据库记录，将符合要求的标识记录下来生成结果集，检索操作就结束了。而根据用户要求，将某条或某些条记录提取并返回用户，这一操作是提取操作。元数据提取操作就是起始端发送提取请求，目标端从结果集中提取并返回若干元数据记录。
4. 解释（资源报告）操作: 解释功能的作用是从目标端获得与其实现细节的有关信息，包括可用的数据库、目标端支持的属性集、数据库模式、元素集、记录语法等。为支持解释功能，目标端需要建立和维护一个专门的解释数据库。起始端可以像对一般数据库一样对解释数据库进行检索和提取数据的操作。
5. 关闭操作: 关闭操作的作用是关闭当前所有处于活动状态的操作，以及当前的Z关联。起始端和目标端都可以在关联建立后的任意时刻请求启动该服务。无论起始端或者是目标端，一旦发出关闭请求，就可以认为当前所有的活动操作以及当前的关联（元数据检索和提取连接）都将被中断，在等待关闭响应期间，所有其他的请求和响应都应被忽略。
核心内容
元数据检索协议的实现一般涉及四个方面的核心内容: 即通信协议、元数据检索相关操作、元数据检索语法、结果集格式。
通信协议是元数据检索协议实现最先考虑的内容。针对元数据检索一般都通过网络进行。早期的元数据检索协议的实现大都基于局域网采用TCP/IP协议进行实现，后来，随着互联网的兴起，逐渐过渡到采用HTTP作为主要的网络通信协议，最近，随着WEBSERVICE概念的提出，基于SOAP协议进行元数据检索的网络传输协议也进行了相关的研究和探索。在Z39.50协议中定义了若干元数据检索的相关操作，早期制定这些操作针对图书馆业务的特征非常明显。
元数据检索语法是所有Z39.50协议变种根据实际需要进行确定的一项重要内容，一般采用逆波兰方式进行查询语法的构建。当前，在结果集格式上一般XML作为主要的编码形式，主要是因为XML不仅使用层次型元数据记录的自身特点，同时从计算机系统实现的角度，它非常适合在异构系统之间进行信息交换。
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