本节书摘来自异步社区《精通SNMP》一书中的第2章，第2.1节,作者： 武孟军 更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。

第2章 抽象语法标记

抽象语法标记（ASN.1）是一种数据对象描述标准，包括两部分内容，数据描述语言（CCITT X.208）和数据编码规则（CCITT X.209）。SNMP标准中使用ASN.1定义数据，理解它是深入理解SNMP的基础。

本章和第3章将分别讲述ASN.1的数据描述语言和基本编码规则（Basic Encoding Rules，BER）的内容。

2.1　概述

系统，都有各自独立的一套数据定义和存储格式，因此在处理异种系统之间的通信时，使用哪种数据格式是一件很麻烦的事情。对于这个问题，最有效率的解决方式是，使用一套独立于任何平台和编程语言的数据类型。ASN.1就是专门用来描述这种数据类型的标准语言。

2.1.1　异种系统通信问题
任何一种计算机语言，在描述数据类型时都有一套特定的语法规范。例如，C语言中定义一个整型变量x的语法为：

int x;

在做上述定义时需要遵守C语言定义整型变量的语法，否则编译时会产生语法错误。另外，系统在处理时，需要为变量x分配一块物理内存，用来存储x的值，以便今后对变量x的值可以进行读取或更改等操作。

像这类用计算机语言描述数据类型的语法，它所定义的数据真实存在，我们称其为具体语法（concrete syntax）。

因为每种语言的具体语法不同，因此由该语法定义的数据类型是不适合异种系统之间通信使用的。如果相互通信的系统只有两种，则可以选择某一种系统的数据类型作为双方的交换数据类型，另一种系统将自己的数据类型做转换就可以了。但现实环境中往往有多种不同系统需要相互通信，这种情况下如果做类型转换处理会很复杂。

ASN.1可以“凭空”定义不依赖任何平台的数据类型。任何两种不同系统之间要进行信息交换，可以预先使用ASN.1定义的标准的数据类型，并约定参与通信的各方均使用这种数据类型进行通信。由于ASN.1定义的数据类型主要用于信息交换，因此数据类型都定义了传输编码格式，其中，基本编码规则BER是最常用的一种。参与通信的一方，在数据交换之前，首先对自己的数据进行格式转换、编码处理，然后再发送；相应地，接收方在接收数据后要先进行解码处理。整个通信过程如图2-1所示。

由此可见，ASN.1定义的数据类型在一个系统中物理上是不存在的。它只是一种数据格式，只有在传输时才有意义；它以BER编码格式存在于通信线路中，接收方一旦接收，即刻就将其转换为具体语法定义的数据类型。

正是由于这种数据类型的“抽象”特性，所以描述它的语法在OSI术语中被称为抽象语法（abstract syntax）。抽象语法定义的数据类型，在传输时遵循的数据编码规则，称为传输语法（transfer syntax）。一种ASN.1数据类型对应的传输语法可以有多种，但只能使用其中的一种。

2.1.2　巴柯斯范式
在计算机科学中，巴柯斯范式（Backus Normal Form，BNF）专门用来定义计算机语言。ASN.1标准也是由一系列巴柯斯范式定义的，关于它的所有产生式可参阅附录一。

语法符号定义由一系列的产生式组成，产生式的基本形式如下：

symbol ::= alternative1 | alternative2 …

注意：

产生式中的符号“：：=”也可以是符号“→”。
符号“：：=”可以解释为“被定义为”，右边的符号可以代替左边的符号，用做替代的符号可以有多个可选项，使用“|”分隔。产生式右边用引号引起来的替代符号为终结符，终结符是出现在语言中的最终符号，不能再被其他符号替换。

产生式中所使用的符号含义如表2-1所示。

使用巴柯斯范式定义的语言，由一系列简单和复杂的产生式组成。运用这些产生式可以生成语言中所有的符号元素。在某种语言中，凡是能够应用该语言的产生式推导出的符号，就是合法符号，否则就是非法字符。

例如，使用下面的产生式生成的S表示所有数字，包括小数、整数和负数。

S ::= '-'FN | FN 
FN ::=　DL　|　DL'.'DL 
DL ::= D | D DL 
D ::='0'| '1'| '2'|'3'|'4'|'5'|'6'|'7'|'8'|'9'

对于第一个产生式来说，如果要产生一个正数，则用选项FN开始，依次使用后面的生成式右端替换，直到全部替换成终结符为止；如果要产生一个负数，则用选项‘-’FN开始，进行一系列替换，直至所有符号变成终结符。

例如，如果要产生数字序列1918，可以通过下列步骤生成：

S ::= FN　　　　　　 // 开始; 
S ::= DL 　　　　　　// DL替换FN; 
S ::= D DL　 　　　　// D DL 替换DL;　 
S ::= D D DL 　　　　// D DL 替换DL; 
S ::= D D D DL 　　　// D DL 替换DL; 
S ::= D D D D 　　　 // D 替换DL; 
S ::= 1 D D D　　　　// 终结符1 替换D; 
S ::= 1 9 D D 　　　 // 终结符9 替换D; 
S ::= 1 9 1 D　　　　// 终结符1 替换D; 
S ::= 1 9 1 8　　　　// 终结符8 替换D;

形如DL ::= D | D DL的产生式会经常遇到，其最终结果经常是DDD……即终结符的一个无穷序列。同样的，产生式DL：：= D | D'.'DL的最终结果是D.D.D……注意可选项出现的顺序对结果无影响。

ASN.1中定义的基本类型符号、值符号都有对应的产生式，且很多最终的符号形式不止一种。但无论符号形式如何变化，必须能利用对应的产生式经过一系列替换操作推导出来。