下一代计算机网络技术中的分层网络体系结构及划分原则

2023-10-18 理论教育版权反馈

【摘要】：层次结构一般以垂直分层模型来表示，如图2.1所示的一般分层结构中，将整个网络的功能划分为若干个层次，每个层次完成特定的局部功能。图2.1分层的网络体系结构图此外，在理解层次结构概念的时候，还需要注意以下几点：除了在物理媒体上进行的是实际通信之外，其余各层的对等实体间进行的都是虚通信。

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。

层次结构是指将一个复杂的系统设计问题分成层次分明的一组组容易处理的子问题，各层执行自己所承担的任务。

层次结构一般以垂直分层模型来表示，如图2.1所示的一般分层结构中，将整个网络的功能划分为若干个层次，每个层次完成特定的局部功能。每个层次若要完成其功能，必须利用和它相邻的下一层所提供的服务，同时它也向相邻的上一层提供服务。如图2.1所示，第n层既是第n-1层的用户，又是第n+1层的服务提供者。n+l层虽然只直接使用了第n层提供的服务，实际上它通过第n层还间接地使用了n-1层以及以下所有各层的服务。

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图2.1　分层的网络体系结构图

此外，在理解层次结构概念的时候，还需要注意以下几点：

（1）除了在物理媒体上进行的是实际通信之外，其余各层的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）第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。

计算机网络结构采用结构化层次模型，有如下优点：

（1）各层之间相互独立，即不需要知道低层的结构，只要知道是通过层间接口所提供的服务。

（2）灵活性好，是指只要接口不变就不会因层的变化（甚至是取消该层）而变化。(www.chuimin.cn)

（3）各层采用最合适的技术实现而不影响其他层。

（4）有利于促进标准化，是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明。

在层次结构模型中，了解数据的实际传送过程和虚通信的概念是十分必要的。网络中的数据流动如图2.2所示，发送进程发送给接收进程的数据，实际上是经过发送方各层从上到下传递到物理媒体，然后通过物理媒体传输到接收方后，再经过从下到上各层的传递，最后到达接收进程的。在发送方从上到下逐层传递的过程中，每层都要加上适当的控制信息，即图2.2中的H4、H3、H2、H1，统称为报头。到最底层成为由“0”或“1”组成的数据比特流，然后再转换为电信号在物理媒体上传输至接收方。接收方在接收数据后向上传递时过程正好相反，每层在接收到数据后要根据该层所对应报头中的内容对数据进行一定的处理，然后剥去该层的报头，将其余的部分交给它上面层次的实体进行相应的处理。

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