體系結構范文

導語：如何才能寫好一篇體系結構，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】Web角色操作棧

一、Web服務的概念

Web服務是一種部署在Web上的對象，它們具有對象技術所承諾的所有優點。同時，Web服務建立在以XML為主的、開放的Web規范技術基礎上，因此具有比任何現有對象技術更好的開放性，是建立可互操作的分布式應用程序的新平臺。Web服務平臺是一套標準，它定義了應用程序如何在Web上實現互操作性，可以用任何語言、在任何平臺上編寫所需要的Web服務。

二、Web服務的體系結構

2.1體系結構中的角色

Web服務的體系結構是基于三種角色（服務提供者、服務請求者和服務注冊中心）之間的交互，它是一種面向服務的體系結構（Web Services-Oriented Architecture，簡稱SOA）。

服務提供者是可通過網絡地址訪問的實體，它從服務請求者接受和執行請求。它服務和接口到服務注冊中心以便于服務請求者能發現和訪問該服務。

服務注冊中心是可搜索的服務描述注冊中心，服務提供者在此列出他們的Web服務清單。服務請求者可以從服務注冊中心搜索Web服務。服務注冊中心己包含了一個可利用的服務倉庫和允許服務請求者查找他們感興趣的服務提供者接口，使服務發現成為可能。

服務請求者是一個應用程序、一個軟件模塊或是另一個需要其它服務的服務。它向注冊中心提出服務請求，通過傳輸器綁定該服務，然后執行該服務功能。服務請求者通過接口調用該服務。

2.2體系結構中的操作

利用Web服務，必然會發生以下三個行為：服務描述、查詢或查找服務描述以及根據服務描述綁定或調用服務。這些行為可以單次或反復出現，這些操作具體為：①（publish）。為了使服務可訪問，服務提供者向服務注冊中心注冊自己的功能和訪問接口，服務描述以使服務請求者可以查找它。②查找（find）。服務請求者向服務注冊中心檢索服務描述或在服務注冊中心中查詢所要求的特定服務。在查找操作中，服務請求者直接檢索服務描述或在服務注冊中心中查詢所要求的服務類型。對于服務請求者，可能會在兩個不同的生命周期階段中牽涉到查找操作在設計時為了程序開發而檢索服務的接口描述，而在運行時為了調用而檢索服務的綁定和位置描述。③綁定（bind）和調用（invoke）。在檢索服務描述后，服務請求者最后需要綁定以調用服務。在綁定操作中，服務請求者使用服務描述中的綁定細節來定位、聯系和調用服務，從而在運行時調用或啟動與服務的交互。

2.3Web服務協議棧

要以一種可互操作的方式執行、發現和綁定這三個操作，必須有一個包含每層標準的Web服務協議體系。一個概念性Web服務協議棧，上面的層應建立在下面層提供的功能之上，并且協議棧中每層必須應用一定的標準技術，滿足不同的需求。

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關鍵詞：網格體系結構；五層沙漏結構；開放網格系統服務體系結構；Web服務資源框架

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2007)04-10992-02

1 引言

網格[1]是利用互聯網把地理上廣泛分布的各種資源，包括計算資源、存儲資源、軟件資源、數據資源、信息資源等連成一個邏輯整體，就像一臺超級計算機一樣為用戶提供一體化信息和應用服務（計算、存儲、訪問等），虛擬組織最終實現在這個虛擬環境下進行資源共享和協同工作，徹底消除資源孤島。如果說傳統互聯網實現了計算機硬件的連通，Web實現了網頁的連通, Web服務實現了程序和程序之間的共享，那么，網格試圖實現互聯網上所有資源的全面連通。 網格希望用戶在使用網格時，就如同現在使用電力一樣方便地使用分布在網絡上強大而豐富的各種資源。

網格體系結構主要是研究網格系統的基本功能結構及各功能實體間的接口關系，即網格體系結構就是關于如何建造網格的技術，它給出了網格的基本組成與功能，描述了網格各組成部分的關系以及它們集成的方式或方法，刻畫了支持網格有效運轉的機制。國外已有很多項目在進行網格研究，比較重要的有Globus[2]和Legion[3]以及近來投入商用的Web Service[4]等，它們都對網格體系結構的研究作出了巨大的貢獻。

目前，主流的網格體系結構主要有三個：第一個是Ian Foster等人在早些時候提出的五層沙漏結構；第二個是在以IBM為代表的工業界的影響下，考慮到Web技術的發展與影響后，Ian Foster等結合五層沙漏結構和Web Service提出的OGSA(Open Grid Services Architecture，開放網格服務體系結構)；第三個是由Globus聯盟、IBM和HP于2004年初共同提出的WSRF(Web Service Resource Framework，Web服務資源框架)，國際電子商務聯盟組織OASIS（Organization for the Advancement of Structured Information Standards）于2006年4月3日宣布批準WSRFv1.2規范成為OASIS標準。

2 網格的基本功能模塊

研究網格體系結構的目的是為了更好地實現網格，因此在網格體系結構的研究過程中，首先需要確定的就是網格系統到底由哪些基本的功能模塊組成的，它們之間如何有機地組合，成為一個完整的網格系統。

網格是建立在現有國際互聯網的基礎之上的，使用了互聯網的IP地址、網絡傳輸協議等概念和技術，它需要已有的一些互聯網協議和規范作為支持，如超文本傳輸協議(HTTP)、文件傳輸協議(FTP)、簡單郵件傳輸協議(SMTP)，這些都是互聯網上的成熟協議，將它們用作網格協議的傳輸載體就為方便地構建網格打下了一定基礎。當然全盤照用這些協議還是不能滿足網格的需求的，因此，在構建網格時，還需要在現有互聯網協議的基礎上加以擴展。

互聯網完成的功能在網格體系結構中就不再考慮了，以網格數據為例，網格需要考慮到是數據表示形式、數據的傳輸方式、數據存儲和副本管理，但對具體的數據傳輸格式和傳輸過程使用FTP或是UDP協議則不再考慮，因為這些是互聯網解決的問題。

網格系統中是由一系列的基本功能模塊相互協作，為用戶提供服務的。網格體系結構要考慮到是如何向用戶提供一個接口，通過該接口接收來自用戶的請求，發送來自網格的信息，用戶不必知道其內部如何實現用戶請求的服務。網格系統的基本功能模塊如圖1所示。

圖1 網格系統的基本功能模塊示意圖

網格用戶通過用戶界面實現與網格之間的信息交互，實現諸如用戶作業提交、結果返回等輸入輸出功能。網格在提供服務之前要知道哪個資源當前可以向用戶提供服務，這就需要網格中信息管理模塊提供相應的信息。選定合適的資源后，網格需要把該資源分配給用戶使用，并對使用過程中的資源進行管理，這些是資源管理的功能。網格在提供服務的過程中需要網格數據管理功能模塊將遠程數據傳輸到所需節點，作業運行過程中由作業管理模塊提供作業的運行情況匯報。使用網格的用戶及其使用時間和費用等的管理則由用戶和記賬管理模塊實現，用戶使用網格的整個過程中都需要QoS(Quality of Service，服務質量)保證、通信和安全保障，以提供安全可靠、高性能的服務。

3 網格體系結構的發展

3.1 五層沙漏結構

五層沙漏結構[5]（見圖2）是一種影響十分廣泛的結構。它并不提供嚴格的規范，不是對所需協議的完整羅列，而是對各部分組件的通用要求進行定性描述，并且將這些組件形成一定的層次關系，每一層的組件具有相同的特征，它們屏蔽底層實現并為上層提供服務，上層組件則在底層組件的基礎之上構建。沙漏結構中的五層由下至上分別是構造層、連接層、資源層、匯聚層、應用層。

圖2 沙漏形狀的五層結構

構造層：向上提供網格中可共享的資源（物理或邏輯實體），常見的資源包括計算資源、存儲系統、目錄、網絡資源等。

連接層：它是網格中網絡事務處理、通信與授權控制的核心協議。構造層提交的各種資源間的數據交換都在這一層的控制下實現。各資源間的授權驗證、安全控制也在這里實現。各資源間的數據交換通過傳輸、路由及名字解析等機制實現。

資源層：對單個資源實施控制，實現資源注冊、資源分配和資源監視。資源層定義的協議包括安全初始化、監視、控制單個資源的共享操作、審計以及付費等。它忽略了全局狀態和跨越分布資源集合的原子操作。

匯聚層：將資源層提交的受控資源匯集在一起，供虛擬組織的應用程序共享、調用。提供目錄服務、日程安排、資源、資源監測診斷、網格啟動、負荷控制、賬戶管理等多種功能。

應用層：網格上用戶的應用程序。通過各層的API調用相應的服務，再通過服務調用網格上的資源來完成任務。為了便于網格上應用程序的開發，需要構建支持網格計算的庫函數。

在五層結構中，資源層和連接層共同組成了瓶頸部分，使得該結構呈沙漏形狀。五層沙漏結構的重要特點就是其核心部分的協議是協議層次結構的瓶頸，能夠實現上層各種協議向核心協議的映射，同時實現核心協議向下層其他各種協議的映射，在所有支持網格計算的地點都應該得到支持。Globus Toolkit 2.0（GT2）就是五層沙漏結構的具體應用。

3.2開放網格服務體系結構(Open Grid Services Architecture, OGSA)

OGSA [6，7]是在原來“五層沙漏結構”的基礎上，融合最新的Web Service [4]技術提出來的。如果說五層沙漏結構是以“協議”為中心的協議結構，則OGSA就是以“服務”為中心的服務結構。在OGSA框架中，將一切都抽象為服務，包括各種計算資源、存儲資源、網絡、程序、數據庫等；可以將基本的服務組織起來，形成一個高級的抽象服務，方便地為應用提供支持。這種觀念，有利于通過統一的標準接口來管理和使用網格。

OGSA的兩大支撐技術是網格技術(如Globus軟件包)和Web Service 技術。Globus是已經被科學和工程計算領域廣泛接受的網格技術解決方案。它是一種基于社團的、開放結構、開放源碼的服務的集合，也是支持網格和網格應用的軟件庫，為構建網格應用提供中間件服務和程序庫。與OGSA關系密切的Globus組件是GRAM網格資源分配與管理協議和門衛(Gate Keeper)服務，它們提供了安全可靠的服務創建和管理功能，元目錄服務通過軟狀態注冊、數據模型以及局部注冊來提供信息發現功能，GSI(Grid Security Infrastructure網格安全架構)支持單一登陸點、和信任映射。這些功能提供了面向服務結構的必要元素，但是比OGSA中的通用性要小。

Web Service是一種可以用來解決跨網絡應用集成問題的開發模式，這種模式為實現“軟件作為服務”提供了技術保障。Web Service中幾個比較重要的協議標準是SOAP(Simple Object Access Protocol，簡單對象訪問協議) ，它是基于XML的RPC(Remote Process Call，遠程進程調用)協議，用于描述通用的WSDL目標，通過將SOAP進行擴展支持Web Service框架的安全性。WSDL(Web Service Description Language，Web服務描述語言)，用于描述服務，包括接口和訪問的方法，復雜的服務可以由幾個服務組成，它是Web Service的接口定義語言。WS-Inspection，給出了一種定義服務描述的慣例，包括一種簡單的XML語言和相關的管理，用于定位服務提供者公布的服務。UDDI(Universal Description， Discovery & Integration，統一的描述、發現與集成)，則定義了Web Service的目錄結構。

WEB服務體系使用一系列標準和協議實現相關的功能，例如，使用WSDL來描述服務，使用 UDDI來、查找服務，而SOAP被用來執行服務調用，在WED服務架構的各模塊間以及模塊內部，消息以XML格式傳遞在OGSA剛提出不久，GGF及時推出了OGSI(Open Grid Services Infrastructure，開放網格服務基礎架構)， OGSI是作為OGSA核心規范提出的，其1.0版于2003年7月正式。OGSI規范通過擴展Web服務定義語言WSDL和XML Schema的使用，來解決具有狀態屬性的Web服務問題。Web Service 面對的一般都是永久服務，而在網格應用環境中，大量的是臨時性的短暫服務，比如一個計算任務的執行等。考慮到網格環境的具體特點，OGSI 在原來Web Service 概念的基礎上，提出了網格服務(Grid Service)的概念，用于解決服務發現、動態服務創建、服務生命周期管理等與臨時服務有關的問題。并針對網格服務定義了一套標準化的接口，主要包括:服務實例的創建、命名和生命期管理、服務狀態數據的聲明和查看、服務數據的異步通知、服務實例集合的表達和管理、以及一般的服務調用錯誤的處理等。

基于網格服務的概念，OGSA 將整個網格看作是“網格服務”的集合，但是這個集合不是一成不變的，是可以擴展的，這反映了網格的動態特性。網格服務通過定義接口來完成不同的功能，服務數據是關于網格服務實例的信息，網格服務可以以不同的方式聚集起來滿足虛擬組織的需要，虛擬組織自身也可以部分地根據他們操作和共享的服務來定義。因此簡單地說，網格服務＝接口/行為＋服務數據。圖3是對網格服務的簡單描述。

圖3網格服務示意圖

2003年符合OGSA規范的Globus Toolkit 3.0（GT3），這標志著OGSA已經從一種理念、一種體系結構，走到付諸實踐的階段了。

3.3 Web服務資源框架(WSRF)

但近年來的實踐證明，OGSI存在明顯的不足。其過分強調網格服務和Web服務的差別，導致了兩者之間不能更好地融合在一起。由于OGSI單個規范中的內容太多，所有接口和操作都與服務數據有關，缺乏通用性，而且OGSI規范沒有對資源和服務進行區分。OGSI通過封裝資源的狀態，將具有狀態的資源建模為Web服務，這種做法引起了“Web服務沒有狀態和實例”的爭議，同時某些Web服務的實現不能適應網格服務的動態創建和銷毀。

為了解決OGSI和Web服務之間存在的矛盾，Web服務資源框架WSRF被提了出來。2004年3月，IBM、BEA與微軟聯合了WS-Addressing協議，基于該協議規范，Globus聯盟和IBM迅速推出了Web服務資源框架WSRF（Web Service Resource Framework）。

WSRF采用了與網格服務完全不同的定義：資源是有狀態的，服務是無狀態的。為了充分兼容現有的Web服務，WSRF使用WSDL 1.1定義OGSI中的各項能力，避免對擴展工具的要求，原有的網格服務已經演變成了Web服務和資源文檔兩部分。WSRF推出的目的在于，定義出一個通用且開放的架構，利用Web服務對具有狀態屬性的資源進行存取，并包含描述狀態屬性的機制，另外也包含如何將機制延伸至Web服務中的方式。

WSRF的規范是針對OGSI規范的主要接口和操作而定義的，它保留了OGSI中規定的所有基本功能，只是改變了某些語法，并且使用了不同的術語進行表達。表1給出了OGSI各項功能和WSRF規范的映射關系。

表1OGSI各項功能和WSRF規范的映射關系

和OGSA的最初核心規范OGSI相比，WSRF具有以下五個方面的優勢：

（1）融入Web服務標準，同時更全面地擴展了現有的XML標準，在目前的開發環境下，使其實現更為簡單；

（2）OGSI中的術語和結構讓Web服務的標準組織感到困惑，因為OGSI錯誤地認為Web服務一定需要很多支撐的構建。WSRF通過對消息處理器和狀態資源進行分離來消除上述隱患，明確了其目標是允許Web服務操作對狀態資源進行管理和操縱；

（3）OGSI中的Factory接口提供了較少的可用功能，在WSRF中定義了更加通用的WS-Resource Factory模式。

（4）OGSI中的通知接口不支持通常事件系統中要求的和現存的面向消息的中間件所支持的各種功能，WSRF中規范彌補了上述的不足，從廣義角度來理解通知機制，狀態改變通知機制正是建立在常規的Web服務的需求之上；

（5）OGSI規范的規模非常龐大，使讀者不能充分理解其內容，以及明確具體任務中所需的組件。在WSRF中通過將功能進行分離，使之簡化并拓展了組合的伸縮性。

作為OGSA最新核心規范的Web服務資源框架WSRF，它的提出加速了網格和Web服務的融合。WSRF是建立在已存在的Web服務定義和技術基礎上的，幫助實現了網格計算、系統管理和Web服務的統一。2005年1月的Globus Toolkit 4.0（GT4），實現了WSRF標準，所有知名的GT3協議都被重新設計為可以使用WSRF。并且GT4也在其中增添了一些新的Web服務的組件。

4 小結

網格體系結構是網格的骨架和靈魂，是網格最核心的技術，只有建立合理的網格體系結構，才能夠設計和建造好網格，才能夠使網格有效地發揮作用。網格的發展與整個社會發展的需求和人們意識的更新是密不可分的，五層沙漏結構是網格發展中影響十分廣泛的結構，其中心思想是采用以協議為中心的分層結構，易于從整體上理解，強調協議在網格的資源共享和互操作中的地位。該結構也是新一代網格體系結構OSGA 的基礎。

OGSA是以服務為中心的“服務結構”，一切資源均面向服務，為網格應用程序定義了一個通用的、標準的、開放的體系結構。OGSI給出了網格服務的一個正式的、技術上的標準。

WSRF定義了一個通用的、開放的服務資源的框架。WSRF完全基于Web Services，與現有的Web 服務開發工具能夠很好地融合。OGSA和WSRF目前都處于不斷的發展變化之中。需要在實踐中得到進一步應用證明，并逐步得到完善。基于OGSA和WSRF的服務網格平臺和規范協議，將最終成為下一代互聯網的基礎設施。

參考文獻：

[1]I. Foster and C. Kesselman, The Grid: Blueprint for a New Computing Infrastructure, Morgan Kaufmann, San Fransisco, CA, 1999. /grids, /，/

[2]The Globus Project, /

[3]Legion Project, cs.virginia.edu/legion/

[4]Web Service 工作組，/2002/ws/

[5]I. Foster, C. Kesselman, S. Tuecke. The Anatomy of the Grid: Enabling Scalable Virtual Or-ganizations. International J. Supercomputer Applications, 2001, 15(3):1-3

[6]OGSA結構描述，/ogsi-wg/drafts/ogsa_draft2.9_2002-06-22.pdf，/ogsa/

[7]OGSA規范，/ogsi-wg/drafts/GS_Spec

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Model Driven Architecture (MDA) is an approach to translating real-world algorithms into computer code. It focuses on representing algorithms in a modeling language, followed by a possibly automatic translation of the models into computer code. Doing justice to the definition of MDA’s innovation requires a short, potted history of computers.

Without instructions, or code, computers are just expensive heaters. One of the main problems of the Computer Age has been how to give computers instructions to translate human desire into outputs.

For about 50 years, the answer has been to code in text-based languages, all of which try to aid programming. The first of these text-based languages was assembly, which is more human-readable than machine code, though it still requires a formidable understanding of how registers, memories and, sometimes, pipelined instruction fetches work.

Fortran, which stands for “formula translator”and dates from the 1950s, was the next step in divorcing programmers from a required knowledge of hardware. It hides the computer architecture of registers and presents a syntax that allows humans to concentrate on creating algorithms. Fortran incidentally fortifies the notion of free-floating subroutines and functions.

Other third-generation languages have offered varieties of abstraction from computer hardware, imposing rules and providing new ways for organizing algorithms and data. Type-safe languages have taken a stab at preventing programmers from making certain mistakes. Permissive languages, which allow easy casting of pointers, have enabled programmers to do all kinds of marvelous thing――including stringing up their own coding nooses.

Different approaches to managing algorithms, such as structured programming and object-oriented programming, have been developed. Programming languages that facilitate these paradigms have been created, and libraries of code have been published.

A culture of best practices, which includes requirements analysis, peer reviews and modeling, has arisen to help create software that contains fewer errors and is more efficient, reusable and portable.

1. Model Methodology

Unified Modeling Language (UML) has been promoted by Object Management Group (OMG), a standards body that’s maintained by a consortium of interested companies. It has become the language for modeling algorithms and has been adopted by the software community at large. Originally, an algorithm was expressed in UML before it was manually translated into a text-based language, which was then automatically compiled into assembly language and machine code.

But that raised the question of whether the models themselves could be compiled into machine code, thus improving ways to think about algorithms and to produce software. Efforts to make the process simple and universal were the genesis of the paradigm shift that has led to MDA.

(To be continued)

模型驅動的體系結構（1）

模型驅動的體系結構（MDA）是一種將真實世界的算法轉換成計算機代碼的方法。它聚焦在用模型語言表示算法，然后用一種可能的轉換將模型變成計算機代碼。對MDA創新做一合適的定義需要簡略地了解一下計算機的歷史。

如果沒有指令或代碼，計算機只是昂貴的加熱器。計算機時代的主要問題之一就是如何讓計算機指令將人類的期望轉換成輸出。

五十年來，對此的答案只有一個，就是用基于文本的語言編寫代碼，一切努力都是設法來幫助編寫程序。第一個基于文本的語言就是匯編，它只是比機器碼更容易讓人類閱讀，它仍需要（程序員）了解難懂的寄存器、存儲器、有時還有流水線指令，是如何工作的。

后來是Fortran，它是“公式翻譯器”的英文縮寫，可以追溯到上世紀的五十年代，它讓程序員不必了解硬件（如何工作）。它將計算機的寄存器體系結構隱藏起來了，給出了語法，允許人類全神貫注于編寫算法。Fortran還附帶增強了自由浮動子程序和函數的概念。

其他的第三代語言提供了多種多樣的計算機硬件的抽象、制定了規則以及提供了組織算法和數據的新方法。類型安全語言試圖防止程序員犯某些錯誤。一些隨意的語言（允許隨意控制指針）能使程序員做各種各樣令人驚訝的事情，包括把他們自己的編碼也弄得一團糟。

結構化編程和面向對象編程等管理算法的不同方法被開發出來。方便這些范式的編程語言被發明，代碼庫也被出版。

一種包括需求分析、對等檢查和建模的最佳實踐的文化被提出以幫助編制更少錯誤、更高效、可復用和可移植的軟件。

1. 模型方法論

對象管理集團（OMG）――一個由感興趣的公司組成的財團扶持的標準化組織，大力促進統一建模語言（UML）。它已成為建立模型算法的語言，為軟件界廣泛采用。最初，在算法由手工翻譯成基于文本的語言之前用UML表達，然后它自動編譯成匯編語言和機器碼。

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關鍵詞：分布式計算；數據服務；體系結構

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 10-0062-02

一、引言

自上世紀九十年代開始，分布式計算服務技術在互聯網中得到廣泛的推廣和應用。在傳統的計算機服務體系結構中，數據存儲中心的主要應用是通過有序組織服務器和客戶機的分布形成有機的組織結構，由數據服務器來存放大量數據并實時提供針對客戶機的數據交換服務。但隨著互聯網技術的不斷更新和發展，全球計算體系結構開始朝著構建大型數據服務中心的形式靠攏，導致目前行業中盛行的新聞服務中心、網絡證券服務中心和資訊服務中心開始逐漸受到網民的關注。特別是分布式服務技術得到突破以來，基于互聯網式的數據分布服務體系進去發展的黃金時代。

二、分布式技術概述

在當前的分布式技術服務體系中，互聯網應用是直接針對使用者提供常見的服務，以此來代替先前通過客戶機的數據傳輸來完成單一的數據通信。而數據中心作為互聯網服務的重要基礎設備負責提供大量的數據資源。分布式計算服務所能夠提供的服務類型以及服務內容也逐漸擴充起來，資源內容開始朝著系統化、復雜化以及精密化方向發展。在這種發展趨勢下，就需要保證分布式數據服務體系結構必須不斷滿足當今市場的需求。在新的運行理念的干擾下，確保數據信息的高效、高質傳輸成為最基本的要求。完善數據高速轉發、提升數據管理體制等方面就要求不斷優化和改革。

三、數據分布服務體系能力研究

數據分布服務體系結構是分布式數據服務中心的重要組成部分，其結構必須按照計算機數據通信的架構形式進行要求。

（一）拓展能力

數據分布服務體系結構需要具有較強的拓展能力，主要包括網絡服務系統和數據交換系統兩方面內容，在網絡服務系統方面，必須保證系統能夠根據當前數據應用的實際需求來維護應用程序的使用，當客戶機發起的數據有效連接不斷增多時，系統能夠表現出一定的承載力并及時完成數據分流。能夠通過負載均衡的機制保證服務器的安全運行。在數據交換系統方面，則需要保證兩方面的擴展能力，一方面需要保證已有數據的安全傳輸和存儲，另一方面則要保證用戶在使用的過程中不斷加入新數據，即保證數據的實時傳輸、更新和存儲。要隨時確保數據類信息的任意修改過程的安全。

（二）安全能力

計算機服務體系中的數據安全問題一直是信息體系應用研究中重要研究課題之一，分布式數據服務體系結構中也一樣重視其安全性設計。安全能力的強弱直接關系到數據分布服務體系的穩定效果，兩者之間必須相互輔佐才能確保安全運行，因此，良好的安全能力對于服務體系結構而言具有深遠的指導意義。

（三）穩定能力

當今數據服務的流量和容量要求都非常大，分布式數據服務中心又必須保證高效、長時間的運營能力，甚至需要在滿載的情況下完成數據存儲和信息交換的工作，這就要求數據分布服務體系結構要重視數據的穩定能力。穩定能力能否成功直接關系到整個服務體系的質量情況，合理的穩定均衡設計不僅能夠提升分布數據服務的整體質量，而且能夠在一定程度上提高數據服務中心的數據轉發能力。

（四）傳輸能力

分布式數據服務的主旨是完成數據的大量計算以及處理工作，這就需要保證數據分布服務體系結構在設計過程中重視傳輸類型的優化，在一定程度上能夠滿足服務體系的數據處理能力和處理速度，當同時存在大量的數據需要處理和傳輸時，高速的數據服務傳輸結構能夠提升計算機服務體系的整體運載能力。

（五）增容能力

高效的數據分布服務體系建設必須遵守當前數據傳輸系統結構的統一標準，包括計算機機房的建設標準、電氣傳輸保障標準及互聯網數據傳輸標準等，要對未來的數據傳輸服務發展具有一定的先見能力，滿足日后服務體系結構在更新的過程中能夠適應發展需求，為后期的設備增容、換代提供保障基礎。

四、虛擬網絡運營機制在分布式服務體系中的應用

在分布式數據服務體系中，數據存儲中心往往采用在一臺中心服務器中同時啟動多個虛擬服務的形式來向不同用戶提供不同的服務類型，虛擬網絡運營機制也因此得到了廣泛的應用，它在一定程度上能夠提升整個數據服務中心的數據處理能力和傳輸能力，在進行數據分布服務體系結構的設計過程中，如果發現服務器的硬件能力不能滿足實際數據的傳輸需求，可以采用虛擬網絡運營的方式節省硬件消耗成本，將某些正在進行計算的服務內容轉移到一些存在負載能力的服務器上完成相應工作。虛擬網絡運營機制的系統構建可以改變原有的服務器硬件網絡分布模式，當虛擬服務需要進行分布式數據傳輸時能夠完成相應的應用和服務。另外，分布式虛擬網絡運營機制還可以為影虎提供一套靈活多變的網絡傳輸管理方案。它能夠達到靈活分配網絡服務資源、并發處理用戶請求的效果，經過運維實際效果發現，這種虛擬網絡運營機制還具有合理分配網絡帶寬、平衡引導工作機制的優勢，能夠在一定程度上針對實時數據訪問量的波動對分布式服務器進行工作調整。這種虛擬運營機制也逐漸成為構建下一代智能化高效數據分布服務體系的重要技術保障力之一。

五、數據分布體系網絡結構設計

在分布式數據服務體系中，數據中心得網絡結構設計必須保證數據傳輸的高可靠性和高安全性，盡量減少和避免不必要的過失是非常重要的。本文通過對數據分布服務體系結構的研究，旨在尋求一種能夠保證低廉造價并實現高效數據傳輸的分布式數據服務架構。網絡拓撲結構的應用和研究能夠有效聚合網絡實際吞吐能力，并形成完善、合理的分布式結構層次。并且可以有效整合網絡應用資源，提供一套完善、靈活、便捷的可執行方案。在應用綜合成本的考慮下，利用低價位的綜合交換機和普通的數據傳輸服務器來構建數據分布服務體系結構能夠降低支出成本。而一般的商業級應用服務器只具有兩個網絡傳輸結構，如何充分利用這兩個接口獲取網絡吞吐率也成為體系結構具有良好性價比的重要佐證之一，這種低廉的網絡服務體系結構的拓撲構建方式大致具有以下幾方面的優勢。首先，傳統意義上的網絡拓撲結構常用樹狀結構來完成構架，而樹狀結構需要應用大量的交換接，節點設備還需要匯集大量造價高昂的交換機設備，這種體系結構能夠降低投資成本。其次，網絡中的任意服務器不在拘泥于單一的一條訪問路徑，可以通過多條傳輸路徑來進行數據的實時通信。另外，能夠充分利用服務器的兩個傳輸接口，提升了數據在網絡中的傳輸效率。最后，較于傳統形式的樹狀網絡拓撲結構而言，這種拓撲結構具有較強的容錯性。

六、總結

二十一世紀是信息技術飛速發展的年代，以數據中心為載體的分布式服務體系結構在行業中起到越來越重要的作用。目前，信息化產業以開始逐漸向其靠攏，分布式技術為核心的數據服務中心將在未來得到更加廣泛的應用和發展。數據分布服務體系結構是值得我們去研究的。本文從分布式技術入手，講述目前行業中新興的這種具有高性能型和高連通性的分布式服務體系結構，旨在能夠為同行提供技術領域的指導和參考，具有一定的實用意義。

參考文獻：

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[3]黃承忠，郭中.基于移動技術的分布并行計算環境[J].計算機工程，2005，4：99-100.

[4]鄒明亮，程小輝，劉亞榮.嵌入式移動數據庫中的移動Agent問題探討[J].微計算機信息，2006，12：61-62.

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一、德育內容體系及其結構探究

“德育即育德，也就是有意識地實現社會思想道德的個體內化，或者說有目的地促進個體思想品德社會化。”具體來說：“德育是指教育者根據一定社會和受教育者的需求，遵循品德形成的規律，采用言教、身教等有效手段，在受教育者自覺積極參與的互動中。通過內化與外化，發展受教育者的思想、政治、道德和心理幾方面素質的系統活動過程。”因而，德育自身包含著豐富的內容并形成了一個完備的內容體系。

(一)德育基本內容的界定

由于對德育內涵理解的不同，對于德育基本內容的界定，目前學術界存在不同的闡述。概而言之：主要有狹義(小德育)和廣義(大德育)之分。狹義的德育與道德教育同義，認為德育就是對德育對象進行有關道德意識、道德情感和道德行為等方面的教育。廣義的德育，其內容范圍包括思想教育、政治教育、道德教育以及有關心理健康方面的教育。1990年顧明遠主編的《教育大詞典―教育學》卷的釋義為：“德育旨在形成受教育者一定思想品德的教育。在社會主義中國，包括思想教育、政治教育、道德教育。”當前我國教育理論界比較認同廣義的德育內容界定，即德育主要應該包含思想、政治、道德和心理健康教育四個方面。

思想教育是要解決德育對象主觀客觀相符合的問題，主要包含世界觀教育和方法論教育兩個方面。其中，世界觀教育就是用先進的思想武裝人和引導人，“而方法論教育就是在世界觀教育的基礎上讓教育對象正確認識客觀世界和自身，解放思想、開拓進取、與時俱進，從而形成科學的思想意識。”政治教育主要是要解決德育對象對國家、階級、社會制度等重大政治問題的立場和態度，包括政治理想、政治信念、政治立場、政治觀點、政治情感等方面的教育。其中政治信念教育是核心，政治情感教育是目標。道德教育是對德育對象進行行為規范方面的教育，主要包括道德觀念、道德判斷、道德情感和道德行為等方面的教育。心理教育主要是提高德育對象心理素質的教育，內容就是對德育對象進行心理健康教育和指導，使德育對象具備良好的個性、健全的人格、健康的情感、樂觀的心態和堅強的意志。

(二)德育內容體系結構

思想教育、政治教育、道德教育和心理教育構成了當前德育的主要內容，根據各內容之間的相互關系和它們在德育實施過程中的不同地位，以及在其實施過程中德育對象和教育重點的差異，可以將德育結構體系規劃為不同的類型，即政治主導型、思想主導型、道德主導型和心理主導型。每一種結構類型都有各自相應的核心內容，并通過這一核心內容來支配、帶動和影響其他教育內容。可以說這四種結構類型，體現了德育實施過程中內容上的差異性和傾向性。一般來說合適的類型模式是由德育對象的實際情況和所要解決的具體問題來決定的。這就要求我們在德育過程中要注重針對性，避免教條主義和本本主義。

二、德育內容結構體系優化的標準

通過前文對德育內容體系及其結構類型的闡述，我們不難發現德育內容結構狀況的好壞對德育實效性的大小和德育目標實現的程度將會產生直接影響。為了科學實施德育，有效實現德育目標和發揮德育的最佳功能，必須不斷優化德育的內容結構。筆者認為德育內容體系結構的優化主要應該遵循以下原則：

(一)核心原則

所謂核心原則，就是說在德育內容體系結構的安排中要突出某項核心內容，這是由德育對象的不同特點所決定的，也是關于具體問題具體分析這一基本原理在德育內容結構安排中的體現。核心內容的確定是能否實現德育目標和取得德育實效的關鍵。這里需要說明的是，我們講德育的核心內容并不是忽視德育其他內容的合理作用，而是要將其他德育內容與核心內容有機地結合起來，來共同實現德育的目標。

(二)系統原則

德育內容體系結構的優化，需要在我們強調核心內容的同時還要善于完善其內容體系，努力提高德育的整體效應。系統原則便是這一要求的具體體現，也是對德育內容體系結構優化核心原則的有益補充。它是指在德育實施過程中，我們既要分清主次，突出重點，同時也不能忽視其他教育內容的輔助作用。否則德育內容結構體系的合理性和科學性將會受到質疑。當前情況下優化德育的內容體系結構就是要求我們德育工作者必須具有整體性思路，既要把思想教育、政治教育、道德教育和心理教育系統化為一個有機的德育內容體系，使其涵蓋德育領域的各個方面，還要完善和拓寬思想教育、政治教育、道德教育、心理教育等每一個子系統的內容。

(三)過程原則

德育內容體系結構的優化是一個過程，我們必須用動態的視角來審視這一過程。恩格斯在揭示黑格爾哲學體系中辯證法的合理因素時指出：“―個偉大的思想，即認為世界不是一成不變的事物的集合體，而是過程的集合體。”因而，對于德育內容體系結構的優化，我們決不能僅僅滿足于現階段所取得的成就，應該將優化過程進行下去，并充分汲取每一階段的有益成果，加快德育內容體系結構優化的速度。

(四)開放性原則

開放性是現代德育的特性之一，面向世界是德育發展的大趨勢。人類道德本來具有共同性，社會道德的形成與發展，個體道德品質的形成發展，以及與此相聯系的德育的發展、德育理論的發展和德育內容的發展都具有共同的方面。“隨著經濟全球化和信息時代的來臨，世界上各個民族、各個國家早已打破了原有的界限，真正融合成一個有機的整體，學會關心、學會合作、環境保護、和平與發展等已屬于全人類的道德要求。”因而，開放性原則成為當前實現德育內容體系結構優化的重要原則。

三、德育內容結構優化的具體路向

德育內容體系結構優化原則的設定為其最終目標的實現指明了方向，具體來說，德育內容結構優化的具體實施應從以下三個方面進行。

(一)突出德育的核心內容

突出德育的核心內容是德育內容體系結構優化主導性原則的具體體現。如前所述，德育內容雖然豐富多彩，但是各種教育內容的地位與功能并不是相同的。其中，政治教育是整個德育過程的政

治保障。因此，在德育內容實施過程中，必須始終以政治教育為主導。

德育過程堅持以政治教育為主導，就必須始終把理想信念教育作為德育的核心內容，對德育對象進行社會主義核心價值體系教育和科學發展觀方面的教育。社會主義核心價值體系是新時期立足于社會主義經濟基礎之上的價值認同系統，它涉及經濟、政治、文化、思想等社會生活的方方面面，集中體現了社會主義當前意識形態方面的本質屬性；而科學發展觀作為中國化的最新理論成果，二者結合起來就為德育的正確發展方向提供了政治保障。因此，針對當前德育界普遍存在的那種德育應該淡化、弱化政治教育的思想，我們應該從根本看清其觀點的“虛弱性”。縱觀當今世界各國的德育歷程，不難發現：盡管不同國家之間的階級性質、意識形態方面存在著差異，但政治性始終是不同時期、不同國家德育的最顯著特征。因而，將政治教育視為德育的核心內容，是由其客觀歷史地位決定的，也是德育自身特殊性的必然要求。

(二)完善德育內容體系

我們在強調政治教育作為德育核心內容的同時，對思想教育、道德教育以及心理教育也應予以足夠的重視。前者是為了體現德育的根本意識形態屬性和本質功能，后者則是德育能夠發揮整體效應的保證。

首先，如前文所述，我們應該將德育的內容視為一個有機系統，思想教育、政治教育、道德教育和心理教育作為這個系統的有機組成部分。當前德育要適應社會主義市場經濟條件下道德問題和心理問題日漸突出的形勢，加大道德教育和心理教育的力度。這不僅僅是解決實際問題的需要，同時也是完善德育內容體系的需要，是實現德育整體效應的有力保證。其次，在強調德育的整體效應的同時，還要完善德育內容的每一個子系統，即在德育實施過程中要勇于拓寬思想教育、道德教育、政治教育以及心理教育每一方面的領域。

(三)一與時俱進，發展德育內容

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關鍵詞：WEB服務；面向服務的體系結構（SOA）；XML；SOAP；WSDL；UDDI；ESB

1 引言

最近幾年，在企業級的IT行業中討論最熱門的話題莫過于面向服務的架構體系（Service-Oriented Architecture，SOA）。那究竟什么是SOA， SOA發展的怎樣，它又會給我們帶來什么好處呢？

2 背景介紹

自從上世紀70年代“軟件危機”這個名詞出現以來，軟件業的許多從業人員都一直致力于擺脫這個問題。著名學者、中科院軟件所仲萃豪研究員曾經說，為了解決軟件危機，軟件開發方法在20多年的時間里取得了三大成果，即基于構件體系結構的開發方法、基于UML的建模語言、面向服務的體系結構（SOA），而軟件發展的下一個里程碑就是SOA。同時，迅猛發展的網絡技術，如網絡服務（Web Service），也為SOA的發展奠定了良好的基礎。由此可見，SOA是軟件工程未來發展的一個重要方向。

3 國內外現狀

許多企業都很看好SOA。來自中國2005IBM整合論壇上針對1000多位企業IT決策者的調查顯示，曾經有65％的企業認為SOA能夠保持IT和業務協調一致，加強企業中IT和業務運營的管理水平，有21％的企業認為SOA能夠充分利用現有的IT投資，增強重復使用的能力。

同時，數據也顯示，只有6％的企業已經開始使用SOA進行整合，因此，對于大部分企業來說，SOA是一個熱門話題。但是，數據也顯示，有39％的企業，考慮過在企業中實施SOA。

另外，Gartner在一份報告中也曾經指出，截止到2008年，80％的客戶將使用SOA用于新產品開發。在目前許多企業還是通過硬線（Hard－wired）關聯的模式之下實現企業內外部應用溝通的情況下，企業很難快速響應市場需求變化。

4 SOA的基本含義

SOA是service-oriented architecture的縮寫，即面向服務的架構，或者稱為面向服務的體系結構。

從SOA字面上不難看出，SOA是一種軟件體系架構，是一種組織IT基礎結構及業務功能的方法，是一種在計算環境中設計、開發、部署和管理離散邏輯單元（服務）的模型。它將會給計算機軟件工程的發展產生深遠的影響。

下面是幾個關于SOA的定義：

IBM公司是這樣給SOA定義的：“SOA是一個組件模型，它將應用程序的不同功能單元（稱為服務）通過這些服務之間定義良好的接口和契約聯系起來。接口是采用中立的方式進行定義的，它應該獨立于實現服務的硬件平臺、操作系統和編程語言。這使得構建在各種這樣的系統中的服務可以以一種統一和通用的方式進行交互。”

將SOA定義為：“本質上是服務的集合。服務間彼此通信，這種通信可能是簡單的數據傳送，也可能是兩個或更多的服務協調進行某些活動。服務間需要某些方法進行連接。所謂服務就是精確定義、封裝完善、獨立于其他服務所處環境和狀態的函數。”

定義的SOA為：“按需連接資源的系統。在SOA中，資源被作為可通過標準方式訪問的獨立服務，提供給網絡中的其他成員。與傳統的系統結構相比，SOA規定了資源間更為靈活的松散耦合關系。” [1]

雖然不同廠商或個人對SOA有著不同的理解，但是我們仍然可以看到SOA中的關鍵是“服務”。另外還可以看出它的幾個關鍵特性：一種粗粒度、松耦合服務架構，服務之間通過簡單、精確定義接口進行通訊，不涉及底層編程接口和通訊模型。

5 使用SOA的好處

在討論SOA的好處之前，我們先來看一個場景。A企業的IT系統已有十余年的歷史，其主要的業務系統構建于上世紀九十年代，圍繞核心系統又開發了許多基于UNIX的非核心業務系統以及基于.NET的簡單應用。這些形形的應用，采用不同的技術開發，有的用匯編或COBOL編寫，有的用PB編寫。近年來，A企業面臨越來越強烈的信息整合需求，為生產經營提供決策支持。然而，要想最大限度地減少對現有系統的更改，同時又要實現高度的數據集成，A企業意識到困難重重。[2]

相信大家從上面這個場景，不難看出，SOA確實會給我們的企業帶來很大的好處。

其一，可以使業務更加靈活。眾所周知，SOA體現的是一種松耦合的系統。松耦合系統的最大好處就是可以使業務靈活自如。這樣業務應用程序可以根據業務的需要變得更加靈活，從而適應不斷變化的業務環境，比如經常改變的政策、業務級別、業務重點、合作伙伴關系、行業地位以及其他與業務有關的因素等。這就是行業經常提及的“On-demand Businiss（按需業務）”。因而當需要對部分或整個應用程序進行某種形式的更改時，它們就顯得非常靈活。

其二，可以節約企業成本。“重用”概念在SOA的系統中尤為突出。SOA要求開發人員跳出應用本身進行思考，考慮他們的服務如何能夠被其他項目重用。這樣可以為開發人員節約大量時間。另一方面，基于SOA的企業系統架構通常都是在現有系統架構投資的基礎上發展起來的，我們并不需要徹底重新開發全部的子系統；SOA可以通過利用當前系統已有的資源（開發人員、軟件語言、硬件平臺、數據庫和應用程序）來重復利用系統中現有的系統和資源。這樣就可以使現有的IT資產得到充分利用，從而大大的節省了企業的運營成本。

其三，可以增強系統間協作性。目前，許多大的信息系統的各子系統間的協作性不是很強。尤其是在大型公司，如單一的全球化公司、分區域組織（每個地區獨立運作但協同支持）的公司、多種業務劃分的公司、有分支網絡的公司、分級制的公司等公司的系統中，協作性工作更為重要。這樣就可以基于現有網絡的基礎設施使用SOA模式建立系統，允許分散于各地且采用不同技術的資源協同工作，從而使系統間的協作性更強。

其四，可以使公司業務和IT保持更高的一致性。眾所周知，由于市場的變化日趨迅速，需要企業及時做出響應，而基于傳統軟件架構模式構建的軟件信息系統是依據事先的需求分析和系統架構設計來完成的，這種需求反映的往往只是企業過去某一時間點的業務流程。待到系統開發設計完成，企業的需求已經發生了變化，系統架構和業務流程之間存在偏差，系統必定不能發揮其最大功效。然而，基于SOA的軟件架構模式構建的軟件信息系統要求系統在企業需求發生變化后，其業務流程會隨之實時改變。這樣，就可以保證使IT與業務高度一致。從而，企業的信息系統真正變成了實時企業系統。這也就是有人曾經提出的“并行業務工程”的概念。

其五，可以標準化整個企業內的流程，從而易于集中企業控制。構建SOA系統，需要通過規范的業務流程將一個個的服務組織起來。同時，SOA也是一種集中系統，這其中可以包含來自組織的不同部門的服務，甚至還能包含來自組織外的服務。如果沒有恰當的控制，這種系統很容易失控。這就要求企業來集中控制流程管理，從而形成標準化

的流程規范。

6 SOA關鍵技術

面向服務的架構SOA主要用到以下關鍵技術：

6.1 XML

XML 1.0（可擴展標記語言，Extensible Markup Language）標準是一個基于文本的 World Wide Web 組織 (W3C) 規范的標記語言，是用于網絡上數據交換的語言。XML 嚴格地定義了可移植的結構化數據。

6.2 SOAP

簡單對象訪問協議（SOAP）是一種輕量的、簡單的、基于XML的協議，它被設計成在網絡上交換結構化的和固化的信息。它可以和現存的許多因特網協議和格式結合使用，包括超文本傳輸協議（HTTP），簡單郵件傳輸協議（SMTP），多用途網際郵件擴充協議（MIME）。它還支持從消息系統到遠程過程調用（RPC）等大量的應用程序。主要包括三個部分：封裝、編碼規則、RPC表示。

6.3 WSDL

Web服務描述語言WSDL(Web Services Description Language)是用于描述Web服務的一種XML語言。Web服務通過描述SOAP消息接口的 WSDL文檔來提供可重用的應用程序功能，并使用標準的傳輸協議來進行傳遞消息。WSDL是基于XML的，它的描述包含請求消息格式、響應消息格式和向何處發送消息等幾個必要的細節，以便服務請求者能夠使用特定服務。

6.4 UDDI

統一描述、發現和集成（Universal Description, Discovery and Integration）規范提供了一組公用的SOAP API，使得服務得以實現。UDDI為服務的可用性和發現所需服務定義了一個基于SOAP消息的標準接口。UDDI 實現將和發現服務的SOAP請求解釋為用于基本數據存儲的數據管理功能調用。

為了和發現其他SOA服務，UDDI通過定義標準的SOAP消息來實現服務注冊。注冊是一種服務，它是在UDDI上需要發現服務的請求者和服務的提供者之間的中介。一旦請求者決定使用特定的服務，開發者通常借助于開發工具并通過創建以發送請求并處理響應的方式訪問服務的代碼來綁定服務。[3]

6.5 ESB

企業服務總線ESB（Enterprise Service Bus）是SOA架構的一個支柱技術。它包含了服務、服務提供者、服務使用者、服務定位器、服務、服務管理等幾個部分，其主要功能有：通信和消息處理、服務交互和安全性控制、服務質量和服務級別管理、建模、管理和自治、基礎架構智能等。

圖1展示了ESB中面向服務的體系結構中的協作關系。

圖1 ESB中的協作（錯誤！文檔中沒有指定樣式的文字）

從圖1可以看出，在ESB中的協作流程為：

(1)服務使用者發起對注冊中心中的服務的查詢，通過傳輸綁定服務，并且執行服務功能。服務使用者根據接口契約來執行服務。

(2)服務提供者接受和執行來自使用者的請求。它將自己的服務和接口契約到服務注冊中心，以便服務使用者可以發現和訪問該服務。

(3)服務注冊中心是服務發現的支持者。它包含一個可用服務的服務儲備庫，并允許感興趣的服務使用者查找服務提供者接口。

服務管理所集成的元素可以分成功能元素和服務質量元素兩部分，如圖2所示。其中左半部分為功能元素，右半部分為服務質量元素。

功能性方面包括：

(1)傳輸：是一種通信機制，用于將來自服務使用者的服務請求傳送給服務提供者，并且將來自服務提供者的響應傳送給服務使用者；

(2)服務通信協議：是一種經過協商的機制，通過這種機制，服務提供者和服務使用者可以就將要請求的內容和將要返回的內容進行溝通；

(3)服務描述：是一種經過協商的模式，用于描述服務是什么、應該如何調用服務以及成功地調用服務需要什么數據；

(4)服務：描述實際可供使用的服務；

(5)業務流程：是一個服務的集合，可以按照特定的順序并使用一組特定的規則進行調用，以滿足業務要求。注意，可以將業務流程本身看作是服務，這樣就產生了業務流程可以由不同粒度的服務組成的觀念；

(6)服務注冊中心：是一個服務和數據描述的存儲庫，服務提供者可以通過服務注冊中心它們的服務，而服務使用者可以通過服務注冊中心發現或查找可用的服務。服務注冊中心可以給需要集中式存儲庫的服務提供其他的功能。

服務質量方面包括：

(1)策略：是一組條件和規則，在這些條件和規則之下，服務提供者可以使服務可用于使用者。策略既有功能性方面，也有與服務質量有關的方面；因此，我們在功能和服務質量兩個區中都有策略功能；

(2)安全性：是規則集，可以應用于調用服務的服務使用者的身份驗證、授權和訪問控制；

(3)事務：是屬性集，可以應用于一組服務，以提供一致的結果。例如，如果要使用一組服務來完成一項業務功能，則所有的服務必須都完成，或者沒有一個完成；

(4)管理：是屬性集，可以應用于管理提供的服務或使用的服務。

7 結束語

總的來說，SOA目前還處在一個發展階段，很多標準目前還在制定，不同廠商間還存在不兼容的現象，因此SOA還不能說已經是一個成熟的技術，還在“進行中”，需要時間的檢驗。所以，在這個充滿變數的激烈競爭市場中，我們應該冷靜分析自己的系統，權衡利弊，不盲目跟進。只有冷靜務實才能生存、發展。

參考文獻：

[1]崔曉波. SOA概覽[EB/OL]. /csdn_document/archive/2004/08/19/79262.aspx.

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[5]Min Luo，Mark Endrei, Philippe Comte, Pal Krogdahl, Jenny Ang，Tony Newling. 《面向服務的體系結構概述》，IBM 紅皮書, Patterns: Service-Oriented Architecture and Web Services.

[6]李大成，陳莘萌. UDDI技術及應用概覽[J]. 計算機工程，2002,(12).

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【關鍵詞】物理層；數據鏈路層；網絡層；傳輸層；會話層

計算機網絡的體系結構就是指計算機網絡的各層及其協議的集合，或計算機網絡及其部件所應完成的功能。計算機網絡的體系結構存在的目的就是使不同計算機廠家的計算機能夠相互通信，以便在更大的范圍內建立計算機網絡。

國際標準化組織ISO于1983年正式提出了一個七層參考模型，叫做開放式系統互聯模型（通稱ISO/OSI）。[1]OSI參考模型將整個網絡通信的功能劃分為7個層次，由底層到高層分別是物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。每層完成一定的功能，都直接為其上層提供服務，并且所有層次都互相支持。第4層到第7層主要負責互操作性，而1～3層則用于創造兩個網絡設備間的物理連接。

一、第1層：物理層

物理層是OSI參考模型的最低層，且與物理傳輸介質相關聯，該層是實現其他層和通信介質之間的接口。物理層協議是各種網絡設備進行互聯時必須遵守的低層協議。

物理層為傳送二進制比特流數據而激話、維持、釋放物理連接提供機械的、電氣特征、功能的、規程性的特性。這種物理連接可以通過中繼系統，每次都在物理層內進行二進制比特流數據的編碼傳輸。這種物理連接允許進行今雙工或半雙工的二進制比特流傳輸的通

物理層相應設備包括網絡傳輸介質（如同軸電纜、雙絞線、光纜、無線電、紅外等）和連接器等，以及保證物理通信的相關設備，如中繼器、共享式HUB、信號中繼、放大設備等。

二、第2層：數據鏈路層

數據鏈路層是OSI參考模型的第2層，介于物理層與網絡層之間，其存在形式分為物理鏈路與邏輯鏈路。

設立數據鏈路層的主要目的是利用在物理層所建立的原始的、有差錯的物理連接線路變為對網絡層無差錯的數據鏈路，因此數據鏈路層必須有鏈路管理、幀傳輸、流量控制、差錯控制等功能。數據鏈路層所關心的主要是物理地址、網絡拓撲結構、線路選擇與規劃等。

數據鏈路層的數據傳輸是以幀為單位。在OSI中，幀被稱為數據鏈路協議數據單元，它把從物理層來的原始數據打包成幀。數據鏈路層負責幀在計算機之間的無差錯信息傳遞。

數據鏈路層設備主要包括：網絡接口卡（NIC）及其驅動程序、網橋、二層交換機等。

三、第3層：網絡層

網絡層是OSI參考模型中最復雜、最重要的一層。這一層定義網絡操作系統通信用的協議，為信息確定地址，把邏輯地址和名字翻譯成物理的地址。它也確定從信源機（源節點）沿著網絡到信宿機（目的節點）的路由選擇，并處理交通問題，例如交換、路由和對數據包阻塞的控制。

網絡層的主要提供以下功能

1. 路徑選擇與中繼。路徑選擇是指在通信子網中，為源節點和中間節點選擇后繼節點，以便將報文分組傳送到目的節點。“最短時間”是選擇路徑的標準。[2]

2. 流量控制。網絡中鏈路層、網絡層、傳輸層等都存在流量控制問題，其控制方法大體相一致。其目的是防止通信量過大造成通信于網性能下降。

3. 擁塞控制。當到達通信子網中某一部分的分組數高于一定的水平，使得該部分網絡來不及處理這些分組時，就會使這部分以至整個網絡的性能下降。擁塞控制的主要任務是保證網絡高性能運轉，保證子網不被它的用戶發送的數據所淹沒。

工作在網絡層的設備主要有路由器和三層交換機。路由器通過轉發數據包來實現網絡互連， 其支持的協議有TCP/IP、IPX/SPX、AppleTalk等。三層交換機使用了三層交換技術，解決了局域網中網段劃分之后，網段中子網必須依賴路由器進行管理的局面，解決了傳統路由器低速、復雜所造成的網絡瓶頸問題。

四、第4層：傳輸層

傳輸層是OSI參考模型的第4層中，是比較特殊的一層。該層的為源主機與目的主機進程之間提供可靠的，透明的數據傳輸，并給端到端數據通信提供最佳性能。

傳輸層從會話層接收數據，負責錯誤的確認和恢復，以確保信息的可靠傳遞。如果有必要，它也對信息重新打包，把過長信息分成小包發送，確保到達對方的各段信息正確無誤，而在接收端，把這些小包重構成初始的信息。

傳輸層目的在于它既可以劃分在OSI參考模型高層，又可以劃分在低層。如果從面向通信和面向信息處理角度進行分類，傳輸層一般劃在低層：如果從用戶功能與網絡功能角度進行分類，傳輸層又被劃在高層。這種差異正好反映出傳輸層在OSI參考模型中的特殊地位和作用。

傳輸層所支持的協議有：TCP/IP的傳輸控制協議TCP、Novell的順序包交換SPX以及Microsoft NetBIOS/NetBEUI等。

五、第5層：會話層

會話層對高層通信進行控制，允許在不同機器上的應用之間建立、使用和結束會話，對進行會話的兩臺機器間建立對話控制，管理會話如管理哪邊發送，何時發送，占用多長時間等。

會話層負責協調兩個應用進程進行的通信，以便使應用進程專注于信息交互。從OSI參考模型看，會話層之上各層是面向應用的，會話層之下各層是面向網絡通信的。

轉貼于

會話層提供的功能有：為會話實體間建立連接，并組織，同步數據傳輸。最后通過“有序釋放”，“廢棄”，“有限量透明用戶數據傳送”等功能單元來釋放會話連接的。[3]

會話層與傳輸層有明顯的區別。傳輸層負（下轉第237頁）

（上接第245頁）責建立和維護端到端之間的邏輯連接。目的是提供一個可靠的傳輸服務。但是由于傳輸層所使用的通信子網類型很多，并且網絡通信質量差異很大，這就造成傳輸協議的復雜性。會話法在發出一個會話協議數據單元時，傳輸層可以保證將它正確地傳送到對等的會話實體，從這點看會話協議得到了簡化。

六、第6層：表示層

表示層包含了處理網絡應用程序數據格式的協議。它從應用層獲得數據，并把它們格式化以供網絡通信使用。該層將應用程序數據排序成一個有含義的格式并提供給會話層。這一層也通過提供諸如數據加密的服務來負責安全問題，并壓縮數據以使得網絡層需要傳送的數據盡可能少。

表示層位于OSI參考模型的第6層，在應用層的下面，會話層的上面。它將數據在計算機內部的表示法與網絡的表示法之間進行轉換，保證所傳輸的數據經傳送后其意義不改變，因此如何描述數據結構并使之與機器無關是表示層要解決的問題。在計算機網絡中，互相通信的應用進程需要傳輸的是信息的語義，它對通信過程中信息的傳送語法并不關心。表示層的主要功能是通過一些編碼規則定義在通信中傳送這些信息所需要的傳送語法。

表示層負責決定在主機間交換數據的格式，包括：數據加密、數據壓縮傳輸、字符集轉換等。在不同的時間，可以使用不同的傳送語法，如使用加密算法、數據壓縮算法等。

七、第7層：應用層

應用層是最終用戶應用程序訪問網絡服務的地方，它負責識別并證實通信雙方的可用性，進行數據傳輸完整性控制，使網絡應用程序（如電子郵件、P2P文件共享、多用戶網絡游戲、網絡瀏覽、目錄查詢等）能夠協同工作。 [4]

應用層是OSI參考模型的最高層，它為用戶的應用進程訪問OSI環境提供服務。應用層關心的主要是進程之間的通信行為，因而對應用進程所進行的抽象只保留了應用產程與應用進程間交互行為的有關部分。這種現象實際上是對應用進程某種程度上的簡化。

應用層所承處的網絡安全功能可粗分為保密、鑒別、反拒認、完整性等。保密足指保護信息不被未授權者訪問。鑒別是指在交換信息之前先要確認對方的身份。反拒認功能主要與電子簽名有關，比如對拒絕承認所簽約的客戶必須惟一的確定電子反拒認，以滿足法律手續。完整體是指如何確認白己所收到的信息是原始發來的信息，而不是被竄改或偽造的。

八、結語

OSI參考模型將整個網絡通信的功能劃分為7個層次，由底層到高層分別是物理層、鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。并有選擇地給出了各個層次的主要功能，定義與相應的設備等。

參考文獻

[1]楊威，王云，劉景宜．網絡工程設計與系統集成[M]．人民郵電出版社．

[2]張瑞武． 智能建筑的系統集成及其工程實施(上)[M]．清華大學出版社．

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在全球計算機技術變革中，云計算技術脫穎而出，成為當前最前沿的技術。本文第一部分為云計算定義；第二部分針對隨著云計算技術的逐漸成熟，應用的網絡環境和云計算技術體系結構本身進行一些分析。最后總結云計算存在的安全問題和可能會出現新的安全問題。

1.云計算的定義

云計算是一種方便，按所需網絡訪問共享池的配置計算資源（如網絡，服務器，存儲，應用程序和服務），可快速配置，以最小的管理工作或服務供應商公布的模型互動。

云計算的本質特征

按需自助式服務。消費者可以單方面提供的計算能力，如服務器和網絡存儲，根據需要自動人機交互，而不需要與每個服務的提供者。

廣泛的網絡訪問。功能可通過網絡，并通過標準的機制，促進異構薄或厚客戶端平臺（例如，移動電話，筆記本電腦和PDA）使用訪問。

資源池。提供商的計算資源集中服務于多個消費者使用多租戶模式，具有不同的物理和虛擬資源的動態分配和重新分配，根據消費者的需求。資源的例子包括存儲，處理，內存，網絡帶寬，和虛擬機。

測量服務。云系統自動控制和優化資源的使用，在一些適當的抽象層次的服務類型（例如，存儲，處理，帶寬，和積極的用戶帳戶）利用計量能力。資源使用，可監測，控制和報告提供利用服務的提供者和消費者透明度。

2.云模型的通信機制

云模型的通信機制：云模型內部的通信機制與云模型之間的通信機制。

2.1云模塊內部之間的通信機制

云模塊內部通信機制：水平通信機制和垂直通信機制。

2.1.1 云模塊內部的水平通信機制

狹義云計算體系通信機制就是基于服務和數據流的方向進行通信。

廣義云計算體系結構模型是參考OGSA五層沙漏協議參考文獻、TCP/IP協議參考文獻分層結構提出的，層次比較多，大致可分三層：物理層、網絡層、服務層。

水平通信機制協議：實現物理設備層之間通信，物理層協議進行bit位數據傳輸和數據形式轉換。實現網格層之間的通信。實現網絡空間層的協議通信。這里看起來是垂直的，但是一個整體一個階層內還是水平的。

2.1.2 云模塊內部垂直通信機制

垂直協議:實現上下層之間的通信與數據傳輸。

物理層與網格層之間、網格層與網絡層、網絡層與服務層之間，這些層間通信是資源抽象，但是這也是層次之間的交流，必須規范，才能夠讓大家進一步約束規范這種新的東西。

物理層與網格層之間的資源整合，資源進行模塊化，利用建立資源整合模型和分類標準模型，達到資源整合模塊之間低耦合，模塊內高內聚，網格使資源有效簡潔，便于管理。利用服務的思想，就是網格是為物理層設備服務，而物理層設備進行數據傳輸。

那么網絡層如何為網格層提供服務，假設網格層內部用OGSA結構通信，但是要想到網絡中傳輸，必須得遵守網絡協議的范圍，所以網絡層協議是對網格層的協議服務，就是網格要想處于那種傳輸環境，就到網絡中尋找一種協議或者多個協議甚至整個協議族。

網絡層協議標準已經到位，但是服務標準還沒有國際化，所以派系林立，SOA為網絡層協議提供什么服務，那就是統一規范網絡層協議對外接口，使其符合某種服務的要求。比如我只租用IAAS，那么SOA服務層發來消息M1，說明需要IAAS服務；然后網絡層封裝M1,添加自己的頭文件就是需要的通信協議；接著，網格層找到IAAS需要的網格資源封裝M1和通信協議，最后物理設備層根據上層的要求自動組合各種設備資源，當真實的物理設備資源組合完畢，正式通知網格物理設備已經啟動，網格接到回應，馬上通知網絡層，網格已經協調好通信協議和資源抽象，網絡層一旦接到網格已經準備完畢，做好協議策略調整，實施真實設備資源抽象完全面向IAAS平臺用戶，進行良好的租用。

2.2 云模塊之間的通信機制

云模塊之間進行進行通信：私有云、公共云、社區云、混合云。

私有云。云基礎設施運營的全權負責組織。這可能是由該組織或第三方管理上可能存在的前提或關閉的前提。

公共云。云基礎設施提供給廣大市民或一個大產業集團，是由銷售云服務的組織所擁有的。

社區云。云基礎設施共享的一些組織和支持一個特定的社會共同關心的問題（例如，使命，安全要求，政策和法規）。這可能是由組織或第三方管理上存在的前提或關閉的前提。

混合云。云基礎設施是兩個或兩個以上的云（私人，社區或公共），仍然是獨特的實體，但都受規范或專有技術，使數據和應用程序的可移植性（例如，云云之間的負載平衡爆破）一起組成。

私有云之間不存在資源共享，社區云一樣，公共云之間可以共享資源，混合云內部之間就是私有云、社區云、公共云的結合體，按照上述訪問規則進行規范。

總結

本文著重對云計算體系結構的內部安全進行分析，分別從水平方向協議和垂直方向服務來分析。另外還引入了云計算外部環境的模塊之間的資源訪問權限問題，上述問題是網絡環境中必須解決的問題，保證用戶的資源不能非法訪問或越權操作。

參考文獻:

[1]許舟平.云深不知處---大規模分布式計算方案詳解[J].程序員,2008(11):58-61.

[2]Cloud Computing Use Case Discussion Group.Cloud Computing Use Cases White PaperVersion 2.0 [DB/OL].

,2010.

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關鍵詞：RBC TMR 結構組成

中圖分類號：U216 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（c）-0043-02

1 RBC簡介

RBC（Radio Block Centre，無線閉塞中心）系統是CTCS-3級列控系統的核心設備，依靠GSM-R及以太網等系統通信，根據從外部地面系統（列控中心，聯鎖設備，車站CTC分機等）接收到的信息（即股道占用，進路信息，臨時限速等），同時通過GSM-R接收車載發送的列車位置信息以及其他列車參數信息，生成列車控制命令，主要是提供行車許可，以及線路上的臨時限速，過分相等信息，使列車在RBC管轄范圍內的線路上安全運行，完成列車間隔控制和列車防護。

2 西寶客專RBC結構組成

西寶客專全線共設RBC1、RBC2兩套RBC設備，其中RBC1包含咸陽秦都、楊凌南，RBC2包含岐山、寶雞南，采用集中放置在西安，通過接入專用安全數據網實現全線設備互聯，每個RBC可同時接受、管理30輛列車，實現3分鐘追蹤間隔保護。

西寶客專RBC系統由TMR子系統（包括西寶RBC1、RBC2主控機柜和RBC通信機柜）、ART子系統（包括ART機柜，OT操作平臺和D&M診斷維護平臺）和SECAP子系統（電源系統）組成。

RBC1、RBC2主控機柜采用三取二的體系結構，主要包括通信單元CC（由MVME 6100+PMC610 CPU構成），主控單元TMR（主控MVME6100+TVME8240A），表決單元及電源模塊。通信單元包括主用CC與備用CC，其功能完全相同，兩個CC以相同的方式工作，兩個CC間互不通信，每個CC都通過單獨的LAN與每個TMR相連接，因此，使用了3個物理和功能上獨立的LAN，通過機柜背面3個4端換機實現，而8換機用于安裝在設備柜與風扇診斷盤內的所有MVME6100盤的診斷端口的連接，實現與其他地面設備（如IXL，TSRS，相鄰RBC）通信的接口，以及與GSM-R網絡的通信接口，主要實現控車及通訊管理功能。主控單元TMR是由3取2結構的安全計算機，稱為3個TMR，進行應用邏輯處理，輸出表決，如果表決單元發現3個TMR中某個發生故障或功能異常，立即將其排除，TMR按照2取2模式工作，故障部件恢復后，又重新構成3取2模式。電源模塊分別為TMR三系提供電源。西寶通信機柜依次為RBC交換機，CTC_RBC路由器，安全數據網交換機，采用主備結構。

西寶ART機柜RBC中心的診斷機柜，包括兩套主控單元，第一排主控單元與RBC1對應，第二排與RBC2對應，均采用雙機熱備，與TMR通過光學鏈路進行通信，狀態處理和系統報警，并記錄相關信息，西寶OT操作平臺及兩臺QL顯示大屏，顯示全線線路數據和列車行車狀態及列車相關信息，西寶D&M診斷維護平臺可直觀反應設備運行狀態及報警信息。

電源子系統采用主備結構，輸入電壓為380V，經SECAP電源變壓后為48 V，RBC1、RBC2及ART機柜采用48 V電源，SECAP電源輸出48 V再次經逆變電源轉換為220 V輸入，西寶通信機柜采用220 V電源，OT操作平臺和D&M診斷維護平臺采用220 V，QL顯示大屏依舊采用48 V電源（如圖1）。

3 RBC在西寶客專應用

列車在西安北、寶雞南準備啟動車載ATP系統，或列車進入C3區域內，列車則會通過GSM-R網絡呼叫RBC，與RBC建立通信連接后，當RBC收到來自列車的行車許可請求消息（M132）時，RBC應能根據聯鎖報告的可用的列車進路或閉塞分區，向列車發送行車許可MA，當RBC從聯鎖接收到可以分配給列車延伸MA的進路，RBC才能向列車發送延伸至此進路末端的行車許可，同時在西寶OT操作平臺上，相應的列車數據表內將顯示：Nid_Engine設備號，Liv運行等級，2是C3等級，STM是C2等級，Speed列車當前速度；Posizione列車當前位置（如圖2）。

同時QL顯示大屏上，顯示列車運行狀態（FS模式時小車底端為綠色，小車圖標上帶綠色的線，OS模式時小車底端為黃色，小車圖標上帶黃色的線，SR模式時小車底端為藍色，TR模式時小車底端為紅色，與RBC保持連接的C2模式列車時小車底端為白色）及行車許可MA，而與RBC無連接的列車只是顯示為軌道占用的紅光帶。當列車運行至RBC切換點，正常情況下，在RBC的切換區域，列車的兩個GSM-R通信電臺會同時與RBC1、2保持連接，越過交權點斷開與之前RBC的連接，后續正常運行，列車到達終點或跨出C3區域，列車與RBC之間的通信連接斷開，RBC將該列車的信息從列車數據匯總表中刪除，至此，車載與RBC通信結束。

4 發現問題及處理建議

西寶客專運行幾個月來，在使用中存在下列典型問題，也提出幾點建議。

4.1 存在問題

（1）西寶客專上行K1181附近多次發生無線連接超時，車載在交權前多次呼叫RBC1，均未成功建立連接，經多次比對RBC數據、車載數據以及通信數據，無線連接建立失敗的原因為車載電臺側的連接確認幀AU2在無線傳輸過程中個別位發生變化導致電臺側收到的AU2幀無法通過CRC校驗導致車載接收到的通信數據發生畸變所致。另外車載在運行中與RBC突然中斷，在CC日志中，RBC 20S內沒有收到車載發送的任何信息包，而在數據鏈路層RBC連續向OBC側（車載）發送信息，但均未收到OBC側（車載）回復，RBC發起斷開不能正常建立或進行數據交換造成。

（2）300T車在1182+500m處無線連接超時后轉C2運行，繼續連接RBC，導致11798G鎖閉，后續列車MA無法延伸，緊急制動停車。

（3）列車從北所的上行正向轉到下行反向運行時，西安北站進路是SDF-5G，車在北所到北站區間冒進。RBC認為車載是上行正向運行，而車載實際運行的線路是轉線至下行反向，當車載經過8989應答器時，RBC5無法基于8989應答器選擇出新的MA而與列車斷開通信會話。

4.2 改進建議

（1）優化通信網絡狀態，提升通信質量。由于通信GSM-R采用無線傳輸，而且固定區域建議合理基站（2）針對300T無線超時影響后車的問題，建議和利時、通號修改配置，使其設備能夠兼容。（3）建議和利時修改RBC5軟件。和利時在設計時將北所虛擬為一個軌道區段，未考慮實際轉線問題，在后續設計中必須結合現場實際。

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關鍵詞 計算機；網絡；體系；機構

中圖分類號TP39 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）69-0185-02

0引言

幾十年來，計算機網絡發展相當迅速。但計算機網絡的實現要解決很多復雜的技術問題：支持多種通信介質，比如雙絞線、同軸電纜、光纖、微波、紅外線等；支持多廠商、異構互聯，包括軟件的通信約定以及硬件接口的規范；支持多種業務，比如批處理、交互分時、數據庫等；支持高級人機接口，滿足人們對多媒體日益增長的需求。正如結構化程序設計中對復雜問題的模塊化分層處理一樣，在處理計算機網絡這種復雜系統時所采用的方法就是把復雜的大系統分層處理，每層完成特定功能，各層協調起來實現整個網絡系統的功能。計算機網絡體系結構就是介紹計算機網絡中普遍采用的層次化網絡研究方法。

1計算機網絡體系結構的基本概念

1.1通信協議

在網絡系統中，為了滿足數據通信的雙方準確無誤的進行通信，這就需要我們根據在通信過程中產生的各種問題，制定一系列的通信雙方必須遵守的規定，這就是我們所說的通信協議。從通信協議的表現形式來看，它規定了交互雙方用于通信的一系列語言法則和語言意義，這些相關的協議能夠規范各個功能部件在通信過程中的正確操作。

1.2實體

每層的具體功能是由該層的實體完成的。所謂實體是指能在某一層中具有數據收發能力的活動單元（元素）。一般就是該層的軟件進程或者實現該層協議的硬件單元。在不同系統上同一層的實體互稱為對等實體。

1.3接口

上下層之間交換信息通過接口來實現。一般使上下層之間傳輸信息量盡可能少，這樣使兩層之間保持其功能的相對獨立性。

1.4服務

服務就是網絡中各層向其相鄰上層提供的一組功能集合，是相鄰兩層之間的界面。因為在網絡的各個分層機構中的單方面依靠關系，使得在網絡中相互鄰近層之間的相關界面也是單向性的：下層作為服務的提供者，上層作為服務的接受者。上層實體必須通過下次的相關服務訪問點（Service Access Point，SAP），才能夠獲得下層的服務。SAP作為上層與下層進行訪問的服務場所，每一個SAP都會有有自己的一個標識，并且每個層間接口可以有多個SAP。

1.5服務原語

網絡中的各種服務是通過相應的語言進行描述的，這些服務原語可以幫助用戶訪問相應的服務，也可以像用戶報告發生的相應事件。

服務原語可以帶著不同的參數，這些參數可以指明需要與那臺服務器相連、服務器的類別、和準備在這次連接上所使用的數據長度。假如被呼叫的用戶不同意呼叫用戶建立的連接數據大小，它會在一個“連接響應”原語中提出一個新的建議，呼叫的一方能夠從“連接確認”的原語中得知情況。這樣的整個過程細節就是協議內容的一部分。

1.6數據單元

在網絡中信息傳送的單位稱為數據單元。數據單元可分為：協議數據單元（PDU）、接口數據單元（IDU）和服務數據單元（SDU）。

1）協議數據單元

不同系統某層對等實體為實現該層協議所交換的信息單位，稱為該層協議數據單。

其中：協議控制信息，是為實現協議而在傳送的數據的首部或尾部加的控制信息，如地址、差錯控制信息、序號信息等；用戶數據為實體提供服務而為上層傳送的信息。考慮到協議的要求，如時延、效率等因素，對協議數據單元的大小一般都有所限制。

2）服務數據單元

上層服務用戶要求服務提供者傳遞的邏輯數據單元稱為服務數據單元。考慮到協議數據單元對長度的限制，協議數據單元中的用戶數據部分可能會對服務數據單元進行分段或合并。

3）接口數據單元

在同一系統的相鄰兩層實體的一次交互中，經過層間接口的信息單元，稱為接口數據單元。

其中，接口控制信息是協議在通過層間接口時，需要加一些控制信息，如通過多少字節或要求的服務質量等，它只對協議數據單元通過接口時有作用，進入下層后丟棄；接口數據為通過接口傳送的信息內容。

1.7網絡體系結構

網絡體系結構就是以完成不同計算機之間的通信合作為目標，把需要連接的每個計算機相互連接的功用分成明確的層次，在結構里面它規定了同層次進程通信的協議及相鄰層之間的接口及服務。實際上網絡體系結構就是用分層研究方法定義的計算機網絡各層的功能、各層協議以及接口的集合。

2網絡體系結構的分層原理

當今社會上存在這各個年代、各個廠家、各個類型的計算機系統，如果將這不同的系統進行連接就必須遵守某種互聯標準規則。為了減少協議設計的復雜性，大多數網絡都是按照層的方式來組織的。

在網絡的各個不同分層結構中，每一層都要服務于它的上層，并且呀說明服務對象的相應接口，上層只不過是利用下層所提供的服務和相關的功能，不用知道下面的層次為了此次服務到底采用了什么樣的方法和相關的協議，下層也僅僅是知道上面一個層次傳送過來了什么參數，這就是層次間的無關性。處在各個不同的系統里面的相同層次之間的實體之間沒有什么直接的相互通信的能力，它們的通信必須經過相鄰近的下面層次和更加下層的各種通信來完成。分層結構的優點如下：

1）獨立性強。各個層次之間有具體的分工，獨立性是指被分層的具有相對獨立功能的每一層只要知道下面的層次能夠為自己提供的服務是什么和自己向上面一個層次能夠提供什么服務就好，不用知道下面的層次為自己提供的服務需要什么方式；

2）適應性強。層與層之間是相互獨立的，一層內部發生了變化并不影響與他相連接的其它各層；

3）易于實現和維護。整個大的系統進行分層后，一個復雜的系統被分解成很多個功能單一、范圍較小的子系統，每一個層次僅僅實現了與自己相關的功能，不僅僅讓復雜的系統變得清晰明了，也是網絡系統中各個環節的實現和調試變得簡單和容易。

3結論

計算機網絡的體系復雜，各個層次間的聯系多種多樣，相信只要學習好現有的體系結構，一定能夠應對各種網路體系問題，由于作者本身經驗和知識層次的欠缺，文中難免會出現不合理之處，望作者批評指正。

參考文獻