計算機網(wǎng)絡(luò ) 體系層次結構的劃分

計算機網(wǎng)絡(luò ) 體系層次結構的劃分

    計算機網(wǎng)絡(luò )系統是獨立的計算機通過(guò)已有通信系統連接形成的，其功能是實(shí)現計算機的遠程訪(fǎng)問(wèn)和資源共享。因此，計算機網(wǎng)絡(luò )的問(wèn)題主要是解決異地獨立工作的計算機之間如何實(shí)現正確、可靠的通信，計算機網(wǎng)絡(luò )分層體系結構模型正是為解決計算機網(wǎng)絡(luò )的這一關(guān)鍵問(wèn)題而設計的。

分層的原則

計算機網(wǎng)絡(luò )體系結構的分層思想主要遵循以下幾點(diǎn)原則：
1．功能分工的原則：即每一層的劃分都應有它自己明確的與其他層不同的基本功能。
2．隔離穩定的原則：即層與層的結構要相對獨立和相互隔離，從而使某一層內容或結構的變化對其他層的影響小，各層的功能、結構相對穩定。
3．分支擴張的原則：即公共部分與可分支部分劃分在不同層，這樣有利于分支部分的靈活擴充和公共部分的相對穩定，減少結構上的重復。
4．方便實(shí)現的原則：即方便標準化的技術(shù)實(shí)現。

層次的劃分

    計算機網(wǎng)絡(luò )是計算機的互連，它的基本功能是網(wǎng)絡(luò )通信。網(wǎng)絡(luò )通信根據網(wǎng)絡(luò )系統不同的拓撲結構可歸納為兩種基本方式：第一種為相鄰結點(diǎn)之間通過(guò)直達通路的通信，稱(chēng)為點(diǎn)到點(diǎn)通信；第二種為不相鄰結點(diǎn)之間通過(guò)中間結點(diǎn)鏈接起來(lái)形成間接可達通路的通信，稱(chēng)為端到端通信。很顯然，點(diǎn)到點(diǎn)通信是端到端通信的基礎，端到端通信是點(diǎn)到點(diǎn)通信的延伸。
點(diǎn)到點(diǎn)通信時(shí)，在兩臺計算機上必須要有相應的通信軟件。這種通信軟件除了與各自操作管理系統接口外，還應有兩個(gè)接口界面：一個(gè)向上，也就是向用戶(hù)應用的界面；一個(gè)向下，也就是向通信的界面。這樣通信軟件的設計就自然劃分為兩個(gè)相對獨立的模塊，形成用戶(hù)服務(wù)層US和通信服務(wù)層CS兩個(gè)基本層次體系。
端到端通信鏈路是把若干點(diǎn)到點(diǎn)的通信線(xiàn)路通過(guò)中間結點(diǎn)鏈接起來(lái)而形成的，因此，要實(shí)現端到端的通信，除了要依靠各自相鄰結點(diǎn)間點(diǎn)到點(diǎn)通信聯(lián)接的正確可靠外，還要解決兩個(gè)問(wèn)題：第一，在中間結點(diǎn)上要具有路由轉接功能，即源結點(diǎn)的報文可通過(guò)中間結點(diǎn)的路由轉發(fā)，形成一條到達目標結點(diǎn)的端到端的鏈路；第二，在端結點(diǎn)上要具有啟動(dòng)、建立和維護這條端到端鏈路的功能。啟動(dòng)和建立鏈路是指發(fā)送端結點(diǎn)與接收端結點(diǎn)在正式通信前雙方進(jìn)行的通信，以建立端到端鏈路的過(guò)程。維護鏈路是指在端到端鏈路通信過(guò)程中對差錯或流量控制等問(wèn)題的處理。
因此在網(wǎng)絡(luò )端到端通信的環(huán)境中，需要在通信服務(wù)層與應用服務(wù)層之間增加一個(gè)新的層次來(lái)專(zhuān)門(mén)處理網(wǎng)絡(luò )端到端的正確可靠的通信問(wèn)題，稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò )服務(wù)層NS。
對于通信服務(wù)層，它的基本功能是實(shí)現相鄰計算機結點(diǎn)之間的點(diǎn)到點(diǎn)通信,它一般要經(jīng)過(guò)兩個(gè)步驟：第一步，發(fā)送端把幀大小的數據塊從內存發(fā)送到網(wǎng)卡上去；第二步，由網(wǎng)卡將數據以位串形式發(fā)送到物理通信線(xiàn)路上去。在接收端執行相反的過(guò)程。對應這兩步不同的操作過(guò)程，通信服務(wù)層進(jìn)一步劃分為數據鏈路層和物理層。
對于網(wǎng)絡(luò )服務(wù)層，它的功能也由兩部分組成：一是建立、維護和管理端到端鏈路的功能；二是進(jìn)行路由選擇的功能。端到端通信鏈路的建立、維護和管理功能又可分為兩個(gè)側面，一是與它下面網(wǎng)絡(luò )層有關(guān)的鏈路建立管理功能，另一是與它上面端用戶(hù)啟動(dòng)鏈路并建立與使用鏈路通信的有關(guān)管理功能。對應這三部分功能，網(wǎng)絡(luò )服務(wù)層劃分為三個(gè)層次：會(huì )晤層、傳輸層和網(wǎng)絡(luò )層，分別處理端到端鏈路中與高層用戶(hù)有關(guān)的問(wèn)題，端到端鏈路通信中網(wǎng)絡(luò )層以下實(shí)際鏈路聯(lián)接過(guò)程有關(guān)的問(wèn)題，以及路由選擇的問(wèn)題。
對于用戶(hù)服務(wù)層，它的功能主要是處理網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)接口的應用請求和服務(wù)?？紤]到高層用戶(hù)接口要求支持多用戶(hù)、多種應用功能，以及可能是異種機、異種OS應用環(huán)境的實(shí)際情況，分出一層作為支持不同網(wǎng)絡(luò )具體應用的用戶(hù)服務(wù)，取名為應用層。分出另一層用以實(shí)現為所有應用或多種應用都需要解決的某些共同的用戶(hù)服務(wù)要求，取名為表示層。

結論

    綜上所述，計算機網(wǎng)絡(luò )體系結構分為相對獨立的七層：應用層、表示層、會(huì )晤層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò )層、鏈路層、物理層。這樣，一個(gè)復雜而龐大的問(wèn)題就簡(jiǎn)化為了幾個(gè)易研究、處理的相對獨立的局部問(wèn)題。