计算机网络模型

通信子系统是一个复杂的硬件和软件组成部分。早期为这些子系统实施软件的尝试基于一个单一、复杂、无结构的程序，其中有许多相互作用的组件。结果的软件非常难以测试和修改。为了克服这个问题，ISO开发了一种分层方法。在分层方法中，网络概念被分为几个层次，每个层次被分配一个特定的任务。因此，我们可以说网络任务取决于各个层次。

分层架构

• 分层架构的主要目的是将设计分成小块。
• 每个较低的层次将其服务添加到较高的层次中，以提供完整的服务集来管理通信并运行应用程序。
• 它提供了模块化和清晰的接口，即提供子系统之间的交互。
• 它通过向上层提供服务而确保层之间的独立性，而无需定义服务的实现方式。因此，对某一层的任何修改都不会影响其他层。
• 每个网络的层数、功能以及每个层次的内容都会有所不同。然而，每个层次的目的是提供从下层到上层的服务，并隐藏服务实现的细节。
• 分层架构的基本元素是服务、协议和接口。
  • 服务： 它是一个层向上层提供的一系列动作。
  • 协议： 它定义了层与对等实体交换信息的一组规则。这些规则主要涉及使用的消息的内容和顺序。
  • 接口： 它是一种通过将消息从一层传输到另一层的方式。
• 在n层架构中，一台机器上的n层将与另一台机器上的n层进行通信，对话中使用的规则被称为层n协议。

  让我们以五层架构为例。

• 在分层架构的情况下，不会将数据从一个机器的第n层传输到另一个机器的第n层。相反，每个层将数据传递给直接下面的层，直到达到最低层。
• 第1层以下是进行实际通信的物理媒介。
• 在分层架构中，无法管理的任务被分成几个小而可管理的任务。
• 数据通过接口从上层传递到下层。分层架构提供了清晰明确的接口，以便在不同层之间共享最少的信息。它还确保一层的实现可以很容易地被另一种实现替代。
• 一组层和协议被称为网络架构。

为什么我们需要分层架构？

• 分而治之法： 分而治之法使设计过程将无法管理的任务分解为小而可管理的任务。简而言之，可以说这种方法降低了设计的复杂性。
• 模块化： 分层架构更加模块化。模块化提供了各个层之间的独立性，更容易理解和实现。
• 易于修改： 它确保了各个层的独立性，以便可以在不影响其他层的情况下改变一层的实现。
• 易于测试： 分层架构的每个层都可以单独进行分析和测试。