計算機網絡的體系結構

計算機網絡體系結構關注三方面內容：網絡協議如何分層、各層協議、層間接口。下面是小編整理的關於計算機網絡的體系結構，希望大家認真閲讀!

　　一、計算機網絡體系結構分層思想

首先，你要對計算機網絡有一個模糊的認識---計算機網絡是一個十分複雜的系統⊙﹏⊙。看看你電腦上有多少服務，那些服務有着各種協議，小白問度娘都不一定能弄懂。可想而知，對於那些計算機科學家(我覺得當年應該有很多玩通信的工程師吧，臆想而已。對這段歷史感興趣可以參考央視《互聯網時代》)來説，設計一種網絡體系結構應該可能也是很難的，複雜度不是一般高啊。

可能你學沒學過彙編語言(Assembly Language)，那麼請自行查資料。如果你學過彙編語言，不管學沒學好，從一開始接觸彙編語言你就會有感覺---這是什麼鬼。然後隨着歷史的發展，在彙編語言的基礎上出現了結構化程序設計語言，比如Fortran、Basic、C。這些結構化編程語言有別於上一代的是書上説的出現了"函數"的概念，從此寫代碼有了質的改變。自上而下，分而治之便是結構化程序設計的核心思想。

同樣，對於計算機網絡來説也是這種思路。計算機網絡體系結構可以看成一個很大的面向過程程序。如果將所有的內容都寫在一個main函數中，那麼這個程序就太尷尬了，到最後都不知道在寫些什麼了，大大加劇了程序設計的複雜度，以及後來程序維護的複雜度...等等問題。也就是説不採用分治思想的計算機網絡協調性差，設計複雜度高，網絡通信出錯可能性也陡增。基於此原因，計算機網絡體系結構的"分層"思想誕生了。

"分層"思想，通俗將就是常説的"分而治之"。ARPANET設計時提出的."分層"方法可將龐大而複雜的計算機網絡問題，轉化為若干個局部的問題，而這些局部問題可以通過研究逐一攻破，那麼計算機之間通信就成為了可能。

　　二、OSI/RM模型和TCP/IP協議族的較量

1. OSI/RM

OSI/RM是英文Open System Interconnection Reference Model的縮寫，中文翻譯為"開放系統互聯基本參考模型"。在1983年，ISO發佈正式文件後，也就有了現在所謂的七層協議的體系。

2. TCP/IP

TCP/IP並不是單一的協議，而是協議族。分為四層：應用層、運輸層、網際層、網絡接口層。

OSI/RM和TCP/IP協議的PK中失敗了，究其原因，我認為主要有如下幾點：

1)OSI/RM 模型各層協議之間有重複功能。這就像寫代碼的時候有重複的代碼，上頭就想抽你倆嘴巴子，錢這麼好賺麼→_→。

2)OSI/RM 模型層數太多。也就是要説要實現網絡互聯，你需要的硬件以及軟件就相對會更多。而且數據傳來傳去多了，運行效率也會降低。

3)OSI/RM 那幫人可能是棒通信領域的專家，這玩意比TCP/IP在實現上得多花不少錢。

基於這些事實，TCP/IP成了非法律上國際標準的事實上國際標準。

　　三、採用分層體系網絡原因總結

1)並不是所有的設備都需要這麼多層次。計算機網絡中不同設備完成的任務不同，需要的功能也不同。除了計算機網絡邊緣部分的端系統需要所有層次協議，其餘計算機網絡核心部分部分則不需要這麼多層次的協議。而且可以想象，多一層次就意味着多了部分硬件和軟件，成本就會增加。

PS:這裏兩圖只是為了説明三層交換機比二層交換機價格高，至於高多少還取決於品牌和帶寬等因素。

2)每層設計實現相對獨立的功能，在層次設計(硬件和軟件設計)完成後，只需要提供向上的接口可供上層調用，。這樣做的好處是就像編程中的函數模塊化設計，我們只要知道高手設計的庫函數的API就行了，不需要具體軟件開發再編寫同樣高質量的代碼，從而服務了代碼搬運工。

3)模塊化協議層次大大的好啊。哪好了?雕版印刷術和活字印刷術的區別。如果某一層的技術發生變化後，只要層間接口不變，只要對某層提供的服務進行修改(添加和修改)即可。你想，這可以省多少錢啊。就像你電腦顯示屏壞了，你總不可能去新買個電腦吧，差不多就這意思。

4)降低實現和維護網絡難度。如果那種服務不能使用了，那就查提供此種服務對應的那層，而不需再從頭查起。