什么是网络体系结构？举例诠释层次化网络体系结构。

Question

RT

Answer 1

　　是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（OSI-Open System Interconnection)的参考模型。OSI参考模型用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构，它的规范对所有的厂商是开放的，具有知道国际网络结构和开放系统走向的作用。它直接影响总线、接口和网络的性能。目前常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。从网络互连的角度看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。
　　网络体系结构 Network Architecture ↑
　　Network Architecture 网络体系结构 网络体系结构定义计算机设备和其他设备如何连接在一起以形成一个允许用户共享信息和资源的通信系统。存在专用网络体系结构，如IBM的系统网络系统结构(SNA)和DEC的数字网络体系结构(DNA)，也存在开放体系结构，如国际标准化组织(ISO)定义的开放式系统互联(OSI)模型。网络体系结构在层中定义(参见“分层体系结构”)。如果这个标准是开放的，它就向厂商们提供了设计与其他厂商产品具有协作能力的软件和硬件的途径。然而，OSI模型还保持在模型阶段，它并不是一个已经被完全接受的国际标准。考虑到大量的现存事实上的标准，许多厂商只能简单地决定提供支持许多在工业界使用的不同协议，而不是仅仅接受一个标准。
　　分层在一个“协议栈”的不同级别说明不同的功能。这些协议定义通信如何发生，例如在系统之间的数据流、错误检测和纠错、数据的格式、数据的打包和其它特征。基本结构如图N-9所示。
　　通信是任何网络体系结构的基本目标。在过去，一个厂商需要非常关心它自己的产品可以相互之间进行通信，并且如果它公开这种体系结构，那么其它厂商就也可以生产和此竞争的产品了，这样就使得这些产品之间的兼容通常是很困难的。在任何情况下，协议都是定义通信如何在不同操作的级别发生的一组规则和过程。一些层定义物理连接，例如电缆类型、访问方式、网络拓朴，以及数据是如何在网络之上进行传输的。向上是一些关于在系统之间建立连接和进行通信的协议，再向上就是定义应用如何访问低层的网络通信功能，以及如何连接到这个网络的其它应用
　　如上所述，OSI模型已经成为所有其它网络体系结构和协议进行比较的一个模型。这种OSI模型的目的就是协调不同厂商之间的通信标准。虽然一些厂商还在继续追求他们自己的标准，但是象DEC和IBM这样的一些公司已经将OSI和象TCP/IP这样的Internet标准一起集成到他们的联网策略中了。
　　当许多LAN被连接成企业网时，互操作性是很重要的。可以使用许多不同的技术来达到这一目的，其中包括在单一系统中使用多种协议或使用可以隐藏协议的“中间件”的技术。中间件还可以提供一个接口来允许在不同平台上的应用交换信息。使用这些技术，用户就可以从他们的台式应用来访问不同的多厂商产品了。

Answer 2

分层的原则
　　
　　计算机网络体系结构的分层思想主要遵循以下几点原则：
　　
　　1．功能分工的原则：即每一层的划分都应有他自己明确的和其他层不同的基本功能。
　　
　　2．隔离稳定的原则：即层和层的结构要相对独立和相互隔离，从而使某一层内容或结构的变化对其他层的影响小，各层的功能、结构相对稳定。
　　
　　3．分支扩张的原则：即公共部分和可分支部分划分在不同层，这样有利于分支部分的灵活扩充和公共部分的相对稳定，减少结构上的重复。
　　
　　4．方便实现的原则：即方便标准化的技术实现。
　　
　　层次的划分
　　
　　计算机网络是计算机的互连，他的基本功能是网络通信。网络通信根据网络系统不同的拓扑结构可归纳为两种基本方式：第一种为相邻结点之间通过直达通路的通信，称为点到点通信；第二种为不相邻结点之间通过中间结点链接起来形成间接可达通路的通信，称为端到端通信。非常显然，点到点通信是端到端通信的基础，端到端通信是点到点通信的延伸。
　　
　　点到点通信时，在两台计算机上必须要有相应的通信软件。这种通信软件除了和各自操作管理系统接口外，还应有两个接口界面：一个向上，也就是向用户应用的界面；一个向下，也就是向通信的界面。这样通信软件的设计就自然划分为两个相对独立的模块，形成用户服务层US和通信服务层CS两个基本层次体系。
　　
　　端到端通信链路是把若干点到点的通信线路通过中间结点链接起来而形成的，因此，要实现端到端的通信，除了要依靠各自相邻结点间点到点通信联接的正确可靠外，还要解决两个问题：第一，在中间结点上要具有路由转接功能，即源结点的报文可通过中间结点的路由转发，形成一条到达目标结点的端到端的链路；第二，在端结点上要具有启动、建立和维护这条端到端链路的功能。启动和建立链路是指发送端结点和接收端结点在正式通信前双方进行的通信，以建立端到端链路的过程。维护链路是指在端到端链路通信过程中对差错或流量控制等问题的处理。
　　
　　因此在网络端到端通信的环境中，需要在通信服务层和应用服务层之间增加一个新的层次来专门处理网络端到端的正确可靠的通信问题，称为网络服务层NS。
　　
　　对于通信服务层，他的基本功能是实现相邻计算机结点之间的点到点通信,他一般要经过两个步骤：第一步，发送端把帧大小的数据块从内存发送到网卡上去；第二步，由网卡将数据以位串形式发送到物理通信线路上去。在接收端执行相反的过程。对应这两步不同的操作过程，通信服务层进一步划分为数据链路层和物理层。
　　
　　对于网络服务层，他的功能也由两部分组成：一是建立、维护和管理端到端链路的功能；二是进行路由选择的功能。端到端通信链路的建立、维护和管理功能又可分为两个侧面，一是和他下面网络层有关的链路建立管理功能，另一是和他上面端用户启动链路并建立和使用链路通信的有关管理功能。对应这三部分功能，网络服务层划分为三个层次：会晤层、传输层和网络层，分别处理端到端链路中和高层用户有关的问题，端到端链路通信中网络层以下实际链路联接过程有关的问题，及路由选择的问题。
　　
　　对于用户服务层，他的功能主要是处理网络用户接口的应用请求和服务。考虑到高层用户接口需求支持多用户、多种应用功能，及可能是异种机、异种OS应用环境的实际情况，分出一层作为支持不同网络具体应用的用户服务，取名为应用层。分出另一层用以实现为所有应用或多种应用都需要解决的某些一起的用户服务需求，取名为表示层。
　　
　　结论
　　
　　综上所述，计算机网络体系结构分为相对独立的七层：应用层、表示层、会晤层、传输层、网络层、链路层、物理层。这样，一个复杂而庞大的问题就简化为了几个易研究、处理的相对独立的局部问题