ilyachalov (ilyachalov) wrote,
ilyachalov
ilyachalov

Category:

Преимущества и недостатки многоуровневой организации сетей

Вопрос из книги Таненбаума про компьютерные сети к главе 1 «Введение», цитата:

10. Назовите две причины использования многоуровневых протоколов. Каковы возможные неудобства их использования?


Такие на первый взгляд простые вопросы на самом деле не всегда являются простыми. Это как маленький ребенок гуляет с одним из родителей по улице и тоже задает вот такие «простые» вопросы, на которые взрослый человек к своему удивлению не может найти ответа. Не может, потому что никогда над этим не задумывался. А дети задумываются. Почему небо голубое, а не красное? Почему собака бегает на четырех ногах, а люди на двух? Почему у человека два глаза, а не три?

В интернете большинство статей по этой теме начинаются сразу с перечисления уровней и протоколов, объяснения правил их работы. Мало кто сегодня задумывается о том, а зачем вообще появилась многоуровневая организация компьютерных сетей, не проще ли было бы с одним уровнем?

Преимущества и недостатки многоуровневой иерархии сети — те же, что и у любой иерархии. К примеру, владельцы небольших компаний могут позволить себе самостоятельно руководить всеми процессами в компании. В больших корпорациях один человек уже не может знать всё и вся до мелочей, у одного человека не хватит ни времени, ни сил, чтобы руководить коллективом в тысячи человек и десятками больших производств. Для руководства большой компанией требуется создать иерархию: на нижнем уровне — начальники отделов, они отчитываются перед директорами филиалов, которые, в свою очередь, отчитываются перед руководителями регионов и так далее — вверх по иерархии до самого главного руководителя.

Преимущества

1. Задача проектирования компьютерной сети — это сложная задача. Если будет только один уровень, на нем будет висеть слишком много задач и проектировать его будет очень сложно. Чтобы решить сложную задачу, ее можно разбить на ряд элементарных шагов, каждый из которых имеет простое решение. Поэтому компьютерная сеть организуется в стопку (стек) уровней, на каждом из которых работает свой протокол. При этом каждый уровень в этой стопке решает всего несколько конкретных задач. Разработка каждого из этих уровней — относительно несложная задача.

2. Многоуровневая модель организации сети позволяет менять технологию каждого уровня на более прогрессивную по отдельности и независимо от других уровней, если уровень сохраняет тот же интерфейс для взаимодействия с вышестоящим уровнем. Тут то же самое, что и в объектно-ориентированном программировании — разработчик библиотеки классов может постоянно дорабатывать реализацию методов класса, делая их работу более быстрой и менее ресурсозатратной, то есть более эффективной. Программистам, использующим эту библиотеку классов, не будет нужно переписывать свою программу при условии, что интерфейс библиотеки классов не меняется.

Недостатки

1. При многоуровневой организации увеличиваются накладные расходы на обработку данных по сравнению с одноуровневой организацией. В том же примере про большую корпорацию выясняется, что многим руководителям на разных уровнях требуется секретарь, водитель, личный кабинет и тому подобное. То есть на обеспечение всей этой иерархической руководящей структуры требуется жуть как много денег по сравнению с одним-единственным руководителем.

В случае многоуровневой организации компьютерной сети при формировании пакетов данных каждый уровень добавляет к пакету свой заголовок — некоторую служебную информацию для своих нужд. В итоге пакет данных, имеющий относительно небольшой размер на верхнем уровне, значительно увеличивается в размерах, переходя по уровням вниз до физической среды передачи. При прибытии на хост-получатель пакет проходит обратный путь снизу вверх, освобождаясь от всех дополнительных заголовков. А ведь этот процесс еще и требует компьютерных ресурсов при добавлении и удалении заголовков. Это и есть увеличение накладных расходов, только не денежных, как в случае корпорации, а в данном случае — расхода компьютерных ресурсов на обработку данных.

2. Так как уровней много, каждому требуется свой протокол, желательно стандартизированный. Но для разработки и утверждения каждого стандарта требуется пройти довольно долгую и сложную процедуру в соответствующей организации. Чем больше требуется стандартов, тем больше нужно времени. Это явный недостаток многоуровневой организации сети.
Tags: Образование
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments