网络体系结构的形成

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<网络体系结构的形成>

<现实生活中的层次模型应用>

<网络体系结构的层次模型>

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<网络体系结构的形成>

计算机网络是一个非常复杂的系统，设想一个最简单的应用:连接在网络上的两台计 算机应用QQ相互传送文件。

显然，2台计算机之间要有一条传送数据的物理通路，除此之外，还必须要做很多工 作:

1.发送文件的计算机必须要将数据通路进行“激活”，也就是说要发出一些信息控制 命令，保证要传送的数据能在这条数据通路上正确的发送和接收。

2.要告诉网络如何识别接收数据的计算机，保证只有目的计算机才能接收到数据。

3.发送文件的计算机必须查明目的计算机是否已开机，并且与网络连接正常。

4.发送文件的计算机中的QQ应用程序必须弄清楚，目的计算机中的QQ应用程序是否 已做好接收文件和存储文件的准备工作。

5.对出现的各种差错和意外事故，如数据传送错误、丢失、网络掉线，网络中某个节 点交换机出现故障等，这时应当有可靠的措施保障目的计算机最终能够收到正确的文件。 还可以举出一些要做的其他工作，由此可见，相互通信的两个计算机系统必须高度协 调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的，因为计算机网络要解决各种复杂的技术问题:

        √·支持多种通信媒体;

        √·支持多厂商、异种机互联:软件的通信约定、硬件接口的规范等。

        √·支持多种业务:批处理、交互分时、数据库等 。

        √·支持高级人机接口

处理方法:

程序设计中对复杂问题进行模块化处理，而计算机网络中则将该复杂系统进行分层处理，每层完成特定功能，各层协调一致实现整个网络系统。

<现实生活中的层次模型应用>

其实现实生活中有很多应用分层处理的事例

南京理工大学的校长要和法国巴黎大学的校长商谈两校互换国际交流生的问题，双方 之间的合作交流就是通过3个层次的人员来进行的。

最高层--南理工校长只会讲汉语，巴黎大学的校长只会讲法语，由于他们两人没有 共同会讲的语言，所以他们每个人都雇佣了一个翻译(第二层)，每个翻译又联系了一位秘 书(第一层)。南理工校长希望将他的信息传达给巴黎大学的校长，为了做到这一点，他需 先将这条信息(汉语)通过2和3层之间的接口传递给他的翻译。两位翻译统一用一种双方都能理解的英语进行交流。然后翻译将消息交给秘书，让她传送出去，比如通过电子邮件来 传送。当消息到达另一端的翻译时，被翻译成法语;然后通过2和3层之间的接口传送给巴 黎大学的校长。

我们再举一个例子：

日常生活中经常使用的邮政快递系统。

邮政快递系统涉及到发送和接受者、邮局前台业务部门、邮局转送业 务部门、运输业务部门等环节，分为4个层次的模型。当发信者要与收信者进行邮政快递 时，整个过程必须由4层合作才能完成。

<网络体系结构的层次模型>

我们再回到前面的两台计算机应用QQ相互传送文件的应用上来，这里我们可以把要 做的工作简单划分为三类:

第一类工作是与传送文件直接有关的。如发送端的QQ应用程序应当确信接收端的QQ 应用程序已做好接收和存储文件的准备。这项工作可用一个“文件传送模块”来完成，两 个计算机可将这个“文件传送模块”作为最高的一层，在这两个模块之间的虚线表示这两 个计算机系统交换文件和一些有关文件交换的命令。

第二类工作用来保证文件和文件传送命令可靠地在两个计算机系统之间交换。这项工 作可用一个“通信服务模块”来完成。最高层的“文件传送模块”可以利用这个“通信服 务模块”所提供的可靠通信服务。

第三类工作用来负责做与网络接口细节有关的工作。这项工作可用一个“网络接入模 块”来完成。中间层的“通信服务模块”可以利用这个“网络接入模块”来完成可靠通信服务。

从以上邮政通信过程与网络通信过程分析可知，在一定意义上，它们两者的信息传 递过程有很多相似之处。

(1)邮政通信与网络通信两个系统都是层次结构，可等价成4层结构的系统。

(2)不同的层次有不同的功能任务，但相邻层的功能动作密切相关。

(3)在邮政通信系统中，写信人要根据对方熟悉的语言，确定用哪种语言; 在书写信封时，国家不同规定也不同。

(4)计算机网络系统中，必须规定双方之间通信的数据格式、编码、信号形 式;要对发送请求、执行动作及返回应答予以解释;事件处理顺序和排序。

计算机之间相互通信涉及到许多复杂的技术问题，而解决这一复杂问题十分有效的 方法是分层解决。为此，人们把网络通信的复杂过程抽象成一种层次结构模型。