網(wǎng)絡(luò)層次協(xié)議和結(jié)構(gòu)體系之間的關(guān)系
網(wǎng)絡(luò)層次架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)層次協(xié)議支持著局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的通信完成。那么在網(wǎng)絡(luò)層次體系結(jié)構(gòu)中中，它們的定義以及作用是什么呢？我們?nèi)绾螌f(xié)議，結(jié)構(gòu)，體系，層次進(jìn)行定位呢？借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次模型，我們就幾個(gè)問題來詳細(xì)說一下。
1. 層次化體系結(jié)構(gòu)中的幾個(gè)基本概念
（1）協(xié)議
協(xié)議（Protocol）是一種通信規(guī)約。例如在郵政通信系統(tǒng)中，寫信的格式、信封的標(biāo)準(zhǔn)和書寫格式、信件打包以及郵包封面的約定等，這些都是郵政通信系統(tǒng)的通信規(guī)約。因此，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信過程中，為了保證計(jì)算機(jī)之間能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，也必須制定一套通信規(guī)則，這套規(guī)則就是通信協(xié)議。
（2）層次
分層次（Layer）是人們處理復(fù)雜問題的基本方法。當(dāng)人們遇到一個(gè)復(fù)雜問題的時(shí)候，通常習(xí)慣將其分解為若干個(gè)小問題，再一一進(jìn)行處理。例如，對于郵政通信系統(tǒng)，這樣一個(gè)涉及全國乃至世界各地區(qū)億萬人之間信件傳送的復(fù)雜問題，解決方法是：將總體要實(shí)現(xiàn)的很多功能分配在不同的層次中；每個(gè)層次要完成的服務(wù)及服務(wù)實(shí)現(xiàn)的過程都有明確規(guī)定；不同地區(qū)的系統(tǒng)分成相同的層次；不同系統(tǒng)的同等層具有相同的功能；高層使用低層提供的服務(wù)時(shí)，并不需要知道低層服務(wù)的具體實(shí)現(xiàn)方法。
郵政通信系統(tǒng)使用的層次化體系結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)有很多相似之處，其實(shí)質(zhì)是對復(fù)雜問題采取的“分而治之”的結(jié)構(gòu)化處理方法。層次化處理方法可以大大降低問題的處理難度，這正是網(wǎng)絡(luò)研究中采用層次結(jié)構(gòu)的直接動(dòng)力。因此，層次是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中又一重要和基本的概念。
（3）接口
接口（Interface）就是同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)，相鄰層之間交換信息的連接點(diǎn)。例如，在郵政通信系統(tǒng)中，郵箱就是發(fā)信人與郵遞員之間規(guī)定的接口。同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的相鄰層之間存在著明確規(guī)定的接口，低層通過接口向高層提供服務(wù)。只要接口條件不變、低層功能不變，低層功能的具體實(shí)現(xiàn)方法與技術(shù)的變化不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。因此，接口同樣是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)技術(shù)中一個(gè)重要與基本的概念。
2. 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是不可缺少的，一個(gè)功能完備的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)需要制定一整套復(fù)雜的協(xié)議集。對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來說，***的組織方式是層次結(jié)構(gòu)模型。為此，將網(wǎng)絡(luò)層次性結(jié)構(gòu)模型與各網(wǎng)絡(luò)層次協(xié)議的集合定義為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（Network Architecture）。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了精確的定義，而這些功能是用什么樣的硬件與軟件去完成的是具體的實(shí)現(xiàn)問題。體系結(jié)構(gòu)是抽象的，而實(shí)現(xiàn)是具體的，它是指能夠運(yùn)行的一些硬件和軟件。
3. 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的研究意義
1974年，美國IBM公司提出了世界上***個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)SNA（System Network Architecture），之后凡是遵循SNA結(jié)構(gòu)的設(shè)備就可以方便地進(jìn)行互連。隨之而來的是，各個(gè)公司紛紛推出自己的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，如Digital 公司的DNA等。這些網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的共同之處在于都采用了“層次”技術(shù)，而各層次的劃分、功能、采用的技術(shù)術(shù)語等均不相同。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用層次結(jié)構(gòu)，它有以下一些好處：
各層之間相互獨(dú)立。高層并不需要知道低層是如何實(shí)現(xiàn)的，而僅需要知道該層通過層間接口所提供的服務(wù)。
靈活性好。當(dāng)任何一層發(fā)生變化時(shí)，例如由于技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的變化，只要接口保持不變，則在這層以上或以下的各層均不受影響。另外，當(dāng)某層提供的服務(wù)不再需要時(shí)，甚至可將這層取消。由于各層獨(dú)立，因此每層都可以選擇最為合適的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，各層實(shí)現(xiàn)技術(shù)的改變不會(huì)影響其他層。易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。由于整個(gè)系統(tǒng)被分割為多個(gè)容易實(shí)現(xiàn)和維護(hù)的小部分，使得整個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)變得容易實(shí)現(xiàn)、管理和維護(hù)。
有益于標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)。由于每一層都有明確的定義，即每層實(shí)現(xiàn)的功能和所提供的服務(wù)都很明確，因此十分利于標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)施。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)和各種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)成為人們迫切需要解決的課題。OSI參考模型以及網(wǎng)絡(luò)層次協(xié)議就是在這個(gè)背景下提出并開展研究的。
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