Иерархии протоколов - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Принципы разработки и исследования любой сложной системы предполагают расчленение ее на части меньшего объема и сложности, которые можно исследовать по отдельности. Имея в виду принципы взаимодействия частей, можно обобщить знание на всю систему. Системы протоколов в коммуникации имеют сложную иерархическую структуру. Каждый из протоколов в такой системе представляет собой определенный уровень абстракции, при этом нижележащие уровни скрывают низкоуровневые задачи от верхних уровней. Иерархический принцип позволяет выразить логическую структуру протоколов, разделяя задачи нижних и верхних уровней.

пример инкапсуляция данных одного протокола в формате сообщений другого. протокол 2 инкапсулирует сообщения протокола 1

Рис. 1. Пример инкапсуляция данных одного протокола в формате сообщений другого. Протокол 2 инкапсулирует сообщения протокола 1.

Таким образом, для снижения сложности разработки коммуникационные системы организуются в виде нескольких уровней (слоев). Количество, содержание и функции слоев различны для различных типов сетей. Целью существования каждого из уровней является предоставление определенных типов сервисов уровням расположенным выше их и защита верхних уровней от деталей реализации этих сервисов.

Уровень N на одном устройстве логически находится в состоянии обмена с уровнем N на другом сетевом устройстве. Набор законов и соглашений, принятых при таком обмене называется протоколом уровня N.

В реальности никакого обмена данными не происходит между слоями на одном уровне. Вместо этого каждый уровень передает данные и контрольную информацию на уровень находящийся прямо под ним, пока не будет достигнут низший уровень, который поместит информацию непосредственно на физический носитель для передачи ее по сети.

Между каждой парой смежных слоев находится интерфейс, определяющий какими операциями и сервисами нижнего уровня может воспользоваться вышележащий уровень. В процессе разработки сети очень важным моментом является четкое и чистое определение интерфейсов между слоями. Для этого каждый уровень должен реализовывать некоторый набор хорошо продуманных функций. Тщательная проработка интерфейсов не только делает возможной замену одного типа внутренней реализации уровня на другой при условии сохранения семантики интерфейса, но и способствует сведению к минимуму количества контрольной информации, пересылаемой между уровнями. В этом случае замена может быть осуществлена прозрачно для смежных уровней.

Набор слоев и соответствующих им протоколов называется архитектурой сети. Упорядоченный набор протоколов определенных в рамках конкретной сетевой архитектуры называется стеком протоколов. Каждый из N уровней одной системы осуществляет обмен с уровнем N конечной системы, используя для этого сервисы уровня N-1, при этом каждый из промежуточных уровней инкапсулирует3 данные верхнего уровня внутри своего формата сообщений (рис. 1.). Таким образом, на каждом уровне N процедура, отправляющая или получающая данные от уровню N другой системы, на самом деле отправляет информацию для обработки на уровень N-1 своей системы, снабдив данные своей контрольной информацией.

Похожие статьи




Иерархии протоколов - Адаптивная система управления потоком для транспортного протокола в сетях с коммутацией пакетов

Предыдущая | Следующая