分層體系結構

2021-05-23 06:53:15 字數 2044 閱讀 2881

分層體系結構layeredarchitecture網路作業系統和網路通訊系統使用分層體系結構。分層結構為**商設計與其他廠商的產品有關的硬體或軟體提供了一條途徑,如果沒有開放和標準的協議,那麼你就只好完全採用單一廠商的裝置。唯一供貨商、專賣系統是ibm和dec在七十年代和八十年代初希望推給顧客的服務方式。然而,台式電腦器、區域網、客戶機/伺服器計算導致的異構系統的發展,使得人們對單一廠商提供的專賣網路系統的興趣越來越小。

分層是一種設計趨勢,它在「協議棧」一級描述不同的功能和服務。圖l-4示意了經常用於進行對比的開放系統互聯(osi)協議棧。它被設計成一種開放式結構,任何廠商都能設計出與其他接受標準的廠商開發的產品能協調工作的產品。雖然osi具有國際性,然而,它卻發展緩慢。這主要是由於工業界已經建立了其他一些標準,許多廠商也在支援多協議方面付出了較大的努力。

協議棧定義通訊硬體和軟體在不同級如何協調工作。所以如果你想設計乙個能夠和其他廠商生產的裝置卡協調工作的網路介面卡,你就必須接受棧的低層定義協議。棧的上部定義了較高階的通訊和應用介面。低層定義在物理介質上傳輸位流的過程。在高層,分層結構將使用者應用程式和下面的通訊服務相分離。

注意:低層為高層提供服務。每一層都提供一些服務。服務由協議定義。程式設計師只需關心與他的工作直接相關的那些層的協議,它們向高層提供服務,並由低層提供服務。

當系統通訊時,在每個系統中的協議棧的每一層的對等協議協調完成通訊過程。例如,乙個系統的運輸層將根據另乙個系統的運輸層的情況協調它的活動。打個比方,設想在兩個使館之間需要安排一次正式會議,在表面上,兩位大使簽署正式協議,而在背後,外交官和**們整理檔案,制定日程,並進行其他活動。外交官具有級別,每個級別的外交官為更高階的**做一些服務。在最高端別的大使向低階外交官下達命令,並使用外交官提供的服務。同時,大使級以下的外交官會與另乙個使館的同等級別的外交官進行協調工作。每個外交官都按照為他們這個級別制定的外交慣例執行。例如,在特定級別的乙個外交**可能提供語言服務或技術檔案。根據翻譯和歸檔過程,這個**與另乙個使館的同等**進行通訊。

在外交領域,乙個使館的**只需簡單地拿起**找另乙個使館的同等級的**。在網路通訊領域,在每個協議層的實體們通過對資訊打包與對等實體通訊,或將它們傳遞到低層通訊服務。最終,分組抵達最低的物理層,變成資料位流,在物理連線間傳遞。當資訊傳遞過協議層,它們形成乙個稱為「協議資料單元(pdu)」的分組。每一層的實體按照另乙個系統中對等實體預定的訊息格式向pdu中加入自己的資訊。當分組抵達另乙個系統,它向上通過協議棧,給每個實體的資訊被取下,並傳送給實體。圖l-5進一步討論和示意了這一過程。實體,就象不同級別的外交官,駐留在協議棧的每一層,並為高層提供服務。乙個計算機的實體與另乙個計算機中對等地位的實體通訊。雖然實體與它們的等位實體通訊,它們必須利用低層的服務才能使得那些訊息得以通過。在資訊通過協議棧時,由每個實體附加到pdu的資訊稱為「協議控制資訊(pci)」。下面列出了在每一級附加的一些資訊:

應用層目標結點位址資訊

表示層增加的碼組資訊

會話層增加的通訊會話資訊

運輸層增加的校驗和頭

網路層增加的分組屬性/序列資訊

資料鏈路層增加的分組校驗和尾/訊息結束

物理層轉換為位流和傳送

服務訪問點(sap)是相鄰層的實體用於通訊訊息的連線點。它們就象位址,任何乙個協議在乙個時刻都可能會有一些同時發生的sap活動。

示意了當協議資料單元向下傳送通過協議棧的多層時發生的情況。利用前面介紹的外交對比,設想大使希望送給另一使館的大使乙個訊息。他(她)寫了一封信,並交於下一級別的助手。這個助手將信裝入信封,並在信封上寫明另一使館和他同等級別的外交人員的位址。這個信件包被傳給下一級別的外交人員,他再對這個信件打包,並在信封上寫明另一使館和他同等級別的外交人員的位址。這個過程根據級別進行下去直到到達「物理層」為止。在「物理層」,信件分組被郵差送往另一使館。在另一使館,每個外交人員只閱讀給他的資訊位址,並將裡面的信封送給上一級別的外交官。

兩個系統間的通訊通過將初始請求在協議棧中下傳,通過導線,並在另一系統的協議棧中上遞。每一層提供傳送資訊的特定服務,並允許每一層與另一系統中的對等層進行通訊。

相關條目:opensystemsinterconnectionmodel開放式系統互連模型;packets包,分組;protocoldataunit協議資料單元;protocols,communication通訊的協議。

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