Декомпозиция задачи сетевого взаимодействия
Архитектура сети - это представление сети в форме системы взаимосвязанных элементов, на каждый из которых возложена определенная частная функция.
При этом каждый из элементов сети решает одну общую задачу. Вся общая задача разбивается на ряд мелких задач, которые решают различные элементы сети, то есть одна единая задача подвергается декомпозиции. Взаимодействие между всеми элементами сети осуществляется через формализованный набор правил, именуемый протоколом.
Декомпозиция задачи Декомпозиция - разбиение одной сложной задачи на несколько простых.
При декомпозиции задачи необходимо четко определять, каким функционалом должен обладать тот или иной блок, а также каким образом будет налажено взаимодействие между блоками.
Многоуровневый подход
Еще более эффективной концепцией, развивающей идею декомпозиции, является многоуровневый подход.
Многоуровневый подход При многоуровневом подходе после того, как задача разбита на отдельные блоки и модули, производят упорядочивание данных блоков и модулей по уровням.
С одной стороны, группа модулей, составляющих каждый уровень, для решения своих задач должна обращаться с запросами только к модулям соседнего нижележащего уровня. С другой стороны, результаты работы каждого из модулей, отнесенных к некоторому уровню, могут быть переданы только модулям соседнего вышележащего уровня. Такая иерархическая декомпозиция задачи предполагает четкое определение функций и интерфейсов не только отдельных модулей, но и каждого уровня.
Взаимодействие между уровнями происходит через межуровневый интерфейс, также именуемый интерфейсом услуг, который определяет набор функций, который нижележащий уровень предоставляет вышележащему.
При подобном подходе упрощается процесс разработки, тестирования и модификации сети передачи данных, поскольку разработчики имеют возможность модифицировать лишь один уровень, не изменяя других выше и нижележащих уровней. Появляется возможность более абстрактно смотреть на прилежащие уровни и ориентироваться лишь на потоки входных и выходных данных при работе над одним из уровней.
Протокол и стек протоколов
Многоуровневое представление средств сетевого взаимодействия имеет свою специфику, связанную с тем, что в процессе обмена сообщениями участвуют, по меньшей мере, две стороны, то есть в данном случае необходимо организовать согласованную работу двух иерархий аппаратных и программных средств на разных компьютерах.
Стек протоколов Для организации подобного согласования двух и более иерархий применяют формализованный набор правил и соглашений, которые отражают взаимодействие всех модулей, участвующих в обмене информацией.
При этом взаимодействие может быть как межуровневым, тогда формализованная процедура взаимодействия называется протоколом, а также между модулями одного уровня в узле, тогда данная процедура называется интерфейсом.
В итоге иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия узлов в сети, называется стеком протоколов.
Протоколы нижних уровней часто реализуются комбинацией программных и аппаратных средств, а протоколы верхних уровней, как правило, программными средствами.
