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論計算機網絡體系在通訊技術中的應用
在網絡通信分層體系拓撲結構中,只要有鏈路的分支出現,就意味著數據單元向前傳送時可能有多條鏈路可供選擇,以下是小編搜集整理的一篇探究計算機網絡體系在通訊技術應用的論文范文,供大家閱讀參考。
摘要:網絡的體系結構是用層次結構設計方法提出的計算機網絡的層次結構及其協議的集合,它是計算機網絡及其部件所應能完成的各種功能的精確定義。全球經濟的發展使得不同的網絡體系結構用戶迫切需要能夠互聯的網絡體系結構而提出了OSI/RM模型,概念清晰,理論也比較完整,但它既復雜又不實用而引用了五層結構體系。網絡體系結構很好的規范了協議的標準化、通信協議的同步以及訪問控制方法。
關鍵詞:計算機 網絡體系 通訊技術
1 網絡分層體系的功能分工關系分析
計算機網絡通信是指計算機網絡中各聯網計算機之間的通信,根據“網絡”的基本概念,網絡通信應要求所有聯網計算機之間都能互相通信,也即所有計算機相互間都具有可進行通信聯系的可達通路。這是構成計算機網絡系統和實現各種計算機網絡系統功能的基礎。
根據這一要求,計算機網絡系統的拓撲結構可以分為三種基本類型:①全聯通型網絡。②交換型網絡。③類型稱為廣播型網絡,它又可分為:a尋址問題。b訪問沖突問題。
2 網絡通信體系分層的基本分析
2.1 網絡通信中的點-點通信與端-端通信概念。當我們想在兩臺相鄰計算機間通過某種直達通信線路實現點-點通信時,當然要在兩臺計算機上設計相應的通信軟件。這種通信軟件除了在各自操作系統管理下接口外,還應有兩個接口界面,即向上面向用戶應用的界面與向下面向通信線路的界面。因此通信軟件的設計自然將考慮劃分兩個相對獨立的模塊,以分別向上處理與用戶接口的通信應用請求和服務及向下處理與通信線路接口的收發數據,從而形成用戶服務層US和通信服務層CS兩個基本層次體系。
2.2 端-端通信中網絡服務層的引入。端-端通信線路,既然是把若干點-點相鄰結點間的通信線路通過中間結點鏈接起來而形成的,要實現正確可靠的端-端通信,除依靠各自相鄰結點間點-點通信聯接的正確可靠以外,是指發送端結點與接收端結點間預先進行通信聯系的過程,通常由發送端發送一個帶目標端結點地址的聯系控制報文,經網絡中各路由結點到目標端結點,目標端結點在一定條件下回答一個同意通信聯系的報文給發送端,從而建立了雙方的聯系。
2.3 OSI標準七層模型層次劃分的結構分析。根據上述對網絡通信分層體系三個基本層次的劃分,在網絡系統和網絡技術的發展過程中,各基本層次又進一步被細分為更多的層次,形成了現在網絡通信體系的OSI標準七層參考模型。雖然現在許多流行的實際網絡系統的網絡通信體系結構并不一定完全符合OSI這種七層標準模式,如有的分五層,有的分六層等,但ISO(InternationalStandard Organization)的OSI分層模型畢竟是在國際范圍綜合了各種網絡通信體系結構的經驗而形成的,并為大多數計算機和網絡廠家、公司所表態支持,所以我們仍以OSI七層模型為參考,分析網絡分層體系各層的基本功能分工關系,并著重于分析各層基本功能的區別。①通信服務層劃分為物理層與數據鏈路層。通信服務層的基本功能是實現相鄰計算機結點之間的點-點通信。②網絡服務層劃分為網絡層、傳輸層與會晤層,網絡服務層的引入是用以實現網絡中不相鄰結點間的端-端鏈路通信。③用戶服務層劃分為應用層與表示層網絡通信分層體系的高層(即用戶服務層)的功能主要是用以處理網絡用戶接口的應用請求和服務。它支持網絡中任意兩個端用戶應用進程之間通過端-端通信鏈路實現端用戶應用數據的正確、可靠傳輸。
2.4 網絡通信體系的樹形層次結構分析。網絡通信體系的低層(即通信服務層),是一個面向通信的層次。實際的通信系統環境,可能是由各種性質很不相同的通信信道或通信子系統組成。例如各種高速的同軸電纜、光纖遠程的電話交換網、公共數據網以及各種微波無線通信系統、衛星通信系統等。網絡系統要增強系統低層的可聯性和開放性,應該從通信體系結構的設計上盡可能支持這些不同的通信信道和通信系統。因此,無論是OSI網絡體系結構的國際標準還是各種現代流行的具體網絡通信體系結構,都已不只是單一地支持一種線路、一種協議,而是能支持多種線路、多種協議。并且同一種數據鏈路還可支持多種不同物理線路,而多種數據鏈路則由唯一的網絡層管理,也即網絡中不同通信介質、通信方式構成的各種點-點線路通過網絡層。
統一路由選擇而形成端-端鏈路。所以網絡通信體系的低層結構是一種向下的樹形層次結構,網絡通信體系結構從開始單一層次的體系結構到現代樹形層次的體系結構的發展,是網絡系統總體結構開放性發展的必然結果,這是現代網絡通信體系結構的重要持征。低層的樹形結構使網絡系統可以方便地使用和實現各種不同的通信系統互聯。從而可以進行靈活的系統拓撲配置,也自然解決了LAN與WAN的結合,提高了網絡系統對應互聯環境的開放性。高層樹形結構,使網絡系統提供多種豐富的應用服務功能以適應多種應用需求,提高了網絡系統對于應用環境的開放性。
2.5 子層問題網絡通信體系結構作為網絡通信的一種共同遵循的通信方法和規程,一方面要有相對的穩定性以利于網絡工程的建設;另一方面也要有可發展的靈活性以適應網絡技術、網絡系統結構的不斷發展和變化。
3 網絡分層體系的垂直接口關系分析
3.1 網絡分層通信過程、原理及特點。分層體系結構不僅在網絡系統中應用,在許多軟件或硬件系統中也常使用,計算機網絡系統中網絡通信分層體系結構的分層,則是圍繞網絡中計算機之間通信的要求和目標而劃分的。
3.2 層間服務與層功能的關系。OSI文本中對每一層應完成的功能及向它相鄰上一層提供的服務都分別列了不少條文。各層的功能如上一章我們所討論的那樣都有一些不同的內容,但也有不少相同的內容,功能與提供服務的內容也有許多相似之處。
3.3 網絡分層體系中的鏈路通信與拓撲結構分析方法。服務訪問點SAP的概念服務訪問點SAP(Service Access Point)是OSI網絡通信分層體系結構中層間接口的一種抽象描述。它定義(n)-SAP為:“n層實體向n+1層實體提供服務的地點”?梢姺⻊赵L問點的概念也是建立在層間服務關系的基礎之上的。(n)-SAP也可直接理解為n層向n+1層提供服務,或n+1層使用n層服務所通過的n與n+1層邊界上的接口。
3.3.1 由服務訪問點構成的分層通信鏈路與拓撲結構。我們在討論網絡系統中點-點通信與端-端通信概念時曾指出,點-點通信是相鄰結點間的線路通信,而端-端通信則是不相鄰結點間通過中間結點構成的鏈路通信。這個鏈路是在網絡系統拓撲結構圖上看到的鏈路,是以計算機為結點,以計算機之間的物理信道為線而串起來的,F在我們將在網絡分層體系和網絡分層通信這個層次內討論通信鏈路與拓撲結構。它涉及計算機內部層間通信的結構,可以看成是網絡系統拓撲結構與鏈路通信概念的延伸與擴張。
3.3.2 多鏈路拓撲結構中的多路復用。上面討論的網絡分層體系拓撲結構是假定計算機中只有單用戶、單應用及單一線路聯接的情況,所以是一條單一的線形鏈結構。在實際網絡分層體系中,如前面指出,高層可能是多用戶、多應用,低層可能是多種線路聯接的情況。這種情況下,網絡分層體系的拓撲結構將是多鏈路多路復用的復雜結構,它不僅與系統配置、系統拓撲結構有關,也與具體所用網絡通信體系結構以至系統的應用環境等有關。
3.3.3 網絡分層體系中的編址、尋址問題。在網絡通信分層體系拓撲結構中,只要有鏈路的分支出現,就意味著數據單元向前傳送時可能有多條鏈路可供選擇,而選擇鏈路實際上就是選擇它的端口SAP,所以網絡分層通信中的選址問題實質上就是對層間接口上多個SAP的選擇。當(n)-SAP多于一個時,每個SAP應給出在這一層內可以唯一識別的標識,SAP的這種標識就是SAP的地址,對SAP標識的安排就是編址。OSI定義(n)地址就是(n)-SAP地址,是指出在哪里能找到(n)-SAP的標識符。OSI對(n)-地址和(n)SAP地址的這種定義也說明,在網絡分層通信中關于地址的概念對各層都具有通用性。這也意味著每一層都可能有多個SAP的編址、尋址問題;只是由于各層基本功能的差別,各層SAP地址的具體含義也可能有很大差別,編址、尋址問題也需作具體分析。尋址方式,原則上應由發送端的高層用戶在請求網絡訪問服務時,把需要與之通信的目標端用戶的有關地址信息,以明顯(如結點名、目標用戶名等)或隱含(系統根據用戶訪問目標分配)方式在請求網絡服務時交下來;然后,各層網絡軟件分別根據本層分配的尋址功能,按一定協議規定的格式,把本層需處理的尋址信息裝配到本層頭(協議控制信息PCl)中;接收端的對應層根據這一地址信息尋址,并分配應送的SAP和鏈路。
參考文獻:
[1]倪鵬云著.計算機網絡系統結構分析[M].國防工業出版社,2000年版.
[2]劉永華著.計算機網絡體系結構[M].南京大學出版社,2009年版.
[3]李靜梅著.現代計算機體系結構[M].清華大學出版社,2009年版.
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