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計算機網路體系結構

        1974年,美國的IBM公司宣佈了系統網路體系結構SNA( System Network Architecture )這個著名的網路標準就是按照分層的方法制定的。現在用IBM大型機構建的專用網路仍在使用SNA。不久後,其他一些公司也相繼推出自己公司的具有不同名稱的體系結構。         不同的網路體系結構出現後,使用同公司生產的各種裝置都能夠很容易地互連成網。這種情況顯然有利於一個公司壟斷市場。但由於網路體系結構的不同,不同公司的裝置很難互相連通。         然而,全球經濟的發展使得不同網路體系結構的使用者迫切要求能夠互相交換資訊。為了使不同體系結構的計算機網路都能互連,國際標準化組織ISO於1977年成立了專門機構研究該問題。他們提出了一個試圖使各種計算機在世界範圍內互連成網的標準框架,即著名的開放系統互連基本參考模型 OSI/RM ( Open Systems Interconnection Reference Model ,簡稱為OSI。“開放”是指非獨家壟斷的。因此只要遵循OSI標準,一個系統就可以和位於世界上任何地方的、也遵循這同一標準的其他任何系統進行通訊。這一點很像世界範圍的有線電話和郵政系統,這兩個系統都是開放系統。“系統”是指在現實的系統中與互連有關的各部分(我們知道,並不是一個系統中的所有部分都與互連有關。OSI/RM把與互連無關的部分除外,而僅僅考慮與互連有關的那些部分)。所以 OSI/RM 是個抽象的概念。在1983年形成了開放系統互連基本參考模型的正式檔案,即著名的ISO 7498國際標準,也就是所謂的七層協議的體系結構。         OSI試圖達到一種理想境界,即全球計算機網路都遵循這個統一標準,因而全球的計算機將能夠很方便地進行互連和交換資料。在20世紀80年代,許多大公司甚至一些國家的政府機構紛紛表示支援OSI。當時看來似乎在不久的將來全世界一定會按照OSI制定的標準來構造自己的計算機網路。然而到了20世紀90年代初期,雖然整套的OSI國際標準都已經制定出來了,但由於基於TCP/IP的網際網路已搶先在全球相當大的範圍成功地運行了,而與此同時卻幾乎找不到有什麼廠家生產出符合OSI標準的商用產品。因此人們得出這樣的結論:OSI只獲得了一些理論研究的成果,但在市場化方面則事與願違地失敗了。現今規模最大的、覆蓋全球的、基於 TCP/IP的網際網路並未使用OSI標準。OSI失敗的原因可歸納為:

  • 專家們缺乏實際經驗,他們在完成OSI標準時缺乏商業驅動力。
  • 實現起來過分複雜,而且執行效率很低。
  • 制定週期太長,因而使得按OSI標準生產的裝置無法及時進入市場。
  • 層次劃分不太合理,有些功能在多個層次中重複出現。

        按照一般的概念,網路技術和裝置只有符合有關的國際標準才能大範圍地獲得工程上的應用。但現在情況卻反過來了。得到最廣泛應用的不是法律上的國際標準OSI,而是非國際標準TCP/IP。這樣,TCP/IP就常被稱為是事實上的國際標準。從這種意義上說,能夠佔領市場的就是標準。在過去制定標準的組織中往往以專家、學者為主。但現在許多公司都紛紛加入各種標準化組織,使得技術標準具有濃厚的商業氣息。一個新標準的出現,有時不定反映其技術水平是最先進的,而是往往有著一定的市場背景。

五層協議各層簡介

應用層:應用層是體系結構中的最高層。應用層的任務是通過應用程序間的互動來完成特定網路應用。運輸層:運輸層的任務就是負責向兩臺主機中程序之間的通訊提供通用的資料傳輸服務。網路層:網路層負責為分組交換網上的不同主機提供通訊服務。鏈路層:鏈路層全稱為資料鏈路層,負責兩個相鄰結點之間資料傳送。物理層:負責位元流的傳輸,資料在物理層上所傳資料的單位是位元。

資料在各層各裝置之間的傳遞過程