نماذج شبكات الحاسوب
النظام الفرعي للاتصالات هو جزء معقد من الأجهزة والبرامج. كانت المحاولات المبكرة لتنفيذ البرنامج لمثل هذه الأنظمة الفرعية تستند إلى برنامج واحد ومعقد وغير منظم مع العديد من المكونات المتفاعلة. كان من الصعب جدًا اختبار البرنامج الناتج وتعديله. للتغلب على هذه المشكلة ، طورت ISO نهجًا متعدد الطبقات. في نهج الطبقات ، ينقسم مفهوم الشبكات إلى عدة طبقات ، ويتم تعيين مهمة معينة لكل طبقة. لذلك ، يمكننا القول أن مهام الشبكات تعتمد على الطبقات.
Layered Architecture
- الهدف الرئيسي للهندسة المعمارية متعددة الطبقات هو تقسيم التصميم إلى قطع صغيرة.
- تضيف كل طبقة سفلية خدماتها إلى الطبقة العليا لتوفير مجموعة كاملة من الخدمات لإدارة الاتصالات وتشغيل التطبيقات.
- يوفر نمطية وواجهات واضحة ، أي يوفر التفاعل بين الأنظمة الفرعية.
- يضمن الاستقلال بين الطبقات من خلال توفير الخدمات من الطبقة الدنيا إلى الطبقة العليا دون تحديد كيفية تنفيذ الخدمات. لذلك ، فإن أي تعديل في طبقة ما لن يؤثر على الطبقات الأخرى.
- سيختلف عدد الطبقات والوظائف والمحتويات لكل طبقة من شبكة إلى أخرى. ومع ذلك ، فإن الغرض من كل طبقة هو توفير الخدمة من طبقة أدنى إلى طبقة أعلى وإخفاء التفاصيل من طبقات كيفية تنفيذ الخدمات.
- العناصر الأساسية للبنية الطبقية هي الخدمات والبروتوكولات والواجهات - services, protocols, and interfaces.
- Service: هي مجموعة من الإجراءات التي توفرها الطبقة للطبقة العليا.
- Protocol: يحدد مجموعة من القواعد التي تستخدمها الطبقة لتبادل المعلومات مع كيان نظير. تتعلق هذه القواعد بشكل أساسي بكل من محتويات الرسائل المستخدمة وترتيبها.
- Interface: هي طريقة يتم من خلالها نقل الرسالة من طبقة إلى طبقة أخرى.
- في بنية الطبقة n ، سيكون للطبقة n على جهاز واحد اتصال بالطبقة n على جهاز آخر ، وتُعرف القواعد المستخدمة في المحادثة باسم بروتوكول layer-n.
لنأخذ مثالاً على architecture
ذات الخمس طبقات.
- في حالة بنية الطبقات ، لا يتم نقل أي بيانات من الطبقة n لجهاز واحد إلى الطبقة n لجهاز آخر. بدلاً من ذلك ، تقوم كل طبقة بتمرير البيانات إلى الطبقة الموجودة أسفلها مباشرةً ، حتى يتم الوصول إلى أدنى طبقة.
- تحت الطبقة 1 هي الوسيط المادي الذي يتم من خلاله الاتصال الفعلي.
- في الهندسة المعمارية (architecture) ذات الطبقات ، تنقسم المهام غير القابلة للإدارة إلى عدة مهام صغيرة يمكن إدارتها.
- يتم تمرير البيانات من الطبقة العليا إلى الطبقة السفلى من خلال واجهة. توفر البنية ذات الطبقات واجهة واضحة بحيث يتم مشاركة الحد الأدنى من المعلومات بين الطبقات المختلفة. كما أنه يضمن إمكانية استبدال طبقة واحدة بسهولة بتطبيق آخر.
- تُعرف مجموعة الطبقات والبروتوكولات ببنية الشبكة.
لماذا نطلب العمارة (architecture) متعددة الطبقات؟
- Divide-and-conquer approach: يجعل Divide-and-conquer approach عملية تصميم بطريقة تقسم المهام التي لا يمكن إدارتها إلى مهام صغيرة يمكن التحكم فيها. باختصار ، يمكننا القول أن هذا النهج يقلل من تعقيد التصميم.
- نمطية-Modularity: العمارة متعددة الطبقات هي أكثر نمطية. توفر النمطية استقلالية الطبقات ، مما يسهل فهمها وتنفيذها.
- سهل التعديل-Easy to modify: يضمن استقلالية الطبقات بحيث يمكن تغيير التنفيذ في طبقة واحدة دون التأثير على الطبقات الأخرى.
- سهولة الاختبار-Easy to test: يمكن تحليل واختبار كل طبقة من طبقات العمارة على حدة.