网络体系结构,什么是网络体系结构

网络体系结构,什么是网络体系结构

通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的计算机系统，要使其能协同工作实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。

1.网络协议(Protocol)

为进行计算机网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。协议总是指某一层协议，准确地说，它是对同等实体之间的通信制定的有关通信规则约定的集合。

网络协议的三个要素：

1)语义（Semantics)。涉及用于协调与差错处理的控制信息。

2)语法（Syntax)。涉及数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。

3)定时（Timing)。涉及速度匹配和排序等。

2.网络的体系结构及其划分所遵循的原则

计算机网络系统是一个十分复杂的系统。将一个复杂系统分解为若干个容易处理的子系统，然后“分而治之”，这种结构化设计方法是工程设计中常见的手段。分层就是系统分解的最好方法之一。

在(图3.1)所示的一般分层结构中，n 层是n-1层的用户，又是n+1层的服务提供者。n+1层虽然只直接使用了n层提供的服务，实际上它通过n层还间接地使用了n-1层以及以下所有各层的服务。

图3.1 层次模型

层次结构的好处在于使每一层实现一种相对独立的功能。分层结构还有利于交流、理解和标准化。所谓网络的体系结构(Architecture)就是计算机网络各层次及其协议的集合。层次结构一般以垂直分层模型来表示(图3.2)。

图3.2 计算机网络的层次模型

层次结构的要点：

1)除了在物理媒体上进行的是实通信之外，其余各对等实体间进行的都是虚通信。

2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议。

3)n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处n-1层提供的服务以及n-1层的通信（通常也是虚通信）来实现的。

层次结构划分的原则：

1)每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。当某一层的具体实现方法更新时，只要保持上、下层的接口不变，便不会对邻居产生影响。

2)层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。

3)层数应适中。若层数太少，则造成每一层的协议太复杂；若层数太多，则体系结构过于复杂，使描述和实现各层功能变得困难。

网络的体系结构的特点是：

1)以功能作为划分层次的基础。

2)第n层的实体在实现自身定义的功能时，只能使用第n-1层提供的服务。

3)第n层在向第n+1层提供的服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。

4)仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。