网络通信设计模式

Question

我已经意识到我过去曾问过的几个问题，例如this，实际上归结为一个更基本的问题。

是否有任何众所周知的网络通信设计模式，以及它的性质，协议构造/解析？谷歌搜索没有透露太多。

请注意，我不是在寻找任何特定问题的解决方案，我正在寻找处理网络通信及其协议的文档化设计模式。

编辑：

请不要提出各种实施细节或讨论具体协议，除非它与设计模式相关联。协议设计不是问题，它是用于创建或解析我正在寻找的协议的设计模式，更不用说通信模式本身了。

EDIT2：

我发现很难相信没有人提出任何常见的网络通信模式。是的，我知道“这取决于”，但你可以说任何项目，但有很多模式涵盖一般的想法。

Answer 1

这是一个相当广泛的问题，它的处理可能需要一本相当密集的书。

我自己并不知道任何此类资源，但让我们考虑一下并考虑网络通信模式空间的维度：

连接模式：{基于连接，无连接}

互动模式：{同步，异步}

会话复杂性：{command-response，dialog}

消息表单：{freeform-stream，半结构化块，完全结构化块} ..？

一个好的起点是采用TCP / IP系列协议，将它们映射到上述空间，并查看在上述协议中占据独特位置的一个或多个样本的实现 - 特征模式空间。你最喜欢的* nix操作系统的源代码是个好看的地方。

解析器实现可能分为两大类：{命令交换处理，有限状态机}。

前者（显然）是两者中较简单的，可能是初始实现（除非你之前已经做过这类事）。

后者（可能）更健壮，更有效（就loc而言），并且允许对协议进行更改（如果仍然需要进行设计更改）。

（底层（虚拟）OS网络设施（当然）也会对实现产生很大影响。例如，采用JVM：基于NIO选择的通道处理可以很好地与FSM配合使用。）

希望有所帮助。

Answer 2

我想说，责任链模式对于从网络发送/接收数据非常有用。

您构建了一系列命令以从客户端发送到服务器。 每个命令都通过责任链进行处理，并添加数据以正确处理命令。

在数据发送时，链可能看起来像那样

Command   --> Wrap some       --> Encrypt --> Send data
to send       data around 
              the command 
              (source, extra 
              information if 
              needed)

在数据接收上，链可能类似，但反过来

Receive Data  -->  Decrypt --> Unwrap extra data --> Execute command

您可以查看此文章，了解有关责任链的更多信息。 http://www.vincehuston.org/dp/chain.html

Answer 3

我建议：抽象出网络协议。

首先确定它们之间的功能，模块和API。然后决定数据将通过网络传输的协议。

然后仔细地将所有网络问题封装在他们自己的层中，以便稍后可以以与功能正交的方式应用加密，压缩，添加http传输（以传递防火墙）或任何您想要添加的内容。

Answer 4

接受器/连接器模式：http://www.cs.wustl.edu/~schmidt/PDF/Acceptor.pdf

过滤器链基于Gof Chain Of Responsabiliy，它被用于许多网络堆栈/框架中。

用于编码/解码PDU的状态机。

Answer 5

我不了解设计模式，但研究现有协议可能是一个很好的起点，特别是已经标准化的“现代”协议。

BitTorrent是一种非常受欢迎的分散协议，有许多扩展。

OpenSSH是另一个不错的候选人;它支持功能协商，多种加密类型和解复用通道。

VoIP协议适用于流媒体应用：RTP和H.323

网络路由协议也很好：BGP（和扩展），LDP，VRRP / CARP。

Answer 6

我不知道模式，但是有一些“明显的”选择点。 首先，您是否想要使用ASN.1（这会影响整个批次）？ 其次，您想要一个人类可读的协议还是一个二进制协议？ 第三，您希望协议中有任何安全方面吗？

并非回答“想要使用ASN.1”会强制回答很多协议设计问题。

Answer 7

没有详细说明，但我想this是好文档：

此外，this看起来是一本好书：