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深度了解计算机网络体系结构

更新时间:2025-01-08 工作计划 版权反馈
【摘要】:也就是说,要想完成这样的网络通信就必须保证相互通信的这两个计算机系统达成高度默契。其实在网络通信领域,两台计算机之间的通信并不像人与人之间的交流那样自然,这样的计算机间高度默契的交流(通信) 背后需要十分复杂、完备的网络体系结构作为支撑。)在功能上相互独立却又能协调合作达成一种 “高度默契”,这很大程度上得益于分层思想的理念和应用。

一、计算机网络体系结构的必要性

众所周知,计算机网络是个非常复杂的系统。比如,连接在网络上的两台计算机需要进行通信时,因为计算机网络的复杂性和异质性,需要考虑非常多复杂的因素,比如:

(1)这两台计算机之间必须有一条传输数据的通路。

(2)告诉网络怎样识别接收数据的计算机。

(3)发起通信的计算机必须保证要传输的数据能在这条通路上正确发送和接收;

(4)对出现的各种差错和意外事故,如数据传送错误、网络中某个节点交换机出现问题等问题,应该有可靠完善的措施保证对方计算机始终能正确收到数据。

计算机网络体系结构标准的制定正是为了解决这些问题从而让两台计算机(网络设备)可以像两个知心朋友那样互相准确理解对方的意思并做出优雅的回应。也就是说,要想完成这样的网络通信就必须保证相互通信的这两个计算机系统达成高度默契。

其实在网络通信领域,两台计算机(网络设备)之间的通信并不像人与人之间的交流那样自然,这样的计算机间高度默契的交流(通信) 背后需要十分复杂、完备的网络体系结构作为支撑。

二、计算机网络体系结构设计思想

分而治之的思想正好可以解决上面提到的这个复杂的问题。

也就是说,我们可以将这个庞大而复杂的问题转化为若干较小的、简单处理的、单一的局部问题,然后在不同层次上予以解决,这也就是我们所熟悉的分层思想。(www.xing528.com)

在计算机网络体系结构中,分层思想的内涵就是: 每层在依赖自己下层所提供的服务的基础上,通过自身内部功能实现一种特定的服务。

在我们的日常生活中有非常多分层思想的应用,比方邮政系统、银行系统等。我们就以邮政系统的组织结构作为样例进行说明:

从图2-1-2我们可以看出,用户和用户之间的通信依赖于下层的服务,可是他们并不需要关心快递、运输等细节。也就是说,寄信者仅仅需将写好的信交给快递员而收信者仅仅需从快递员手中查收信件就可以。

图2-1-2 邮政系统组织结构

相似的,快递员也仅仅需要从寄信人手中拿到信件并交给分拣员或将信件从分拣员手中拿走并交给收信人就可以。至于分拣员为何要把信交给他进行投递(每一个快递员会负责某个片区,分拣员依据收信人地址将信件分发给不同的快递员),他不需要关心也无必要关心。显然,在这个邮政系统中,各个角色(用户、快递员……)在功能上相互独立却又能协调合作达成一种 “高度默契”,这很大程度上得益于分层思想的理念和应用。图2-1-3更直观地体现了邮政系统的分层思想:

图2-1-3 邮政系统的分层思想

此外,我们日常使用的操作系统也是分层思想的实践者。

实际上,对于一个庞大而又复杂的系统而言(比方银行系统、邮政系统等),其必然存在着对分层思想的应用。

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