寶來網路體系結構（Bora network architecture）是分布處理的網路體系結構，為它的用戶提供分布處理環境。網中多台主機系統對網路有平等的控制、使用和管理功能，使網路中的用戶象存取單一系統的資源一樣方便、容易地存取網路中的資源，諸如:遠地資料庫存取，檔案傳送，遠地任務的啟動和控制，進程間的通信和資源共享等。
基本介紹
- 中文名：寶來網路體系結構
- 外文名：Bora network architecture
- 學科：計算機套用
- 主機服務：遠地檔案存取、查詢等
- 網路服務：路由、出入接口
- 套用：檔案傳送等
簡介,主機服務,網路服務,
簡介
計算機數據處理套用的發展經歷了三個階段，60年代中後期的分散處理，70年代的集中處理和80年代的分布處理。BNA就是分布處理的網路體系結構，為它的用戶提供分布處理環境。網中多台主機系統對網路有平等的控制、使用和管理功能，使網路中的用戶象存取單一系統的資源一樣方便、容易地存取網路中的資源，諸如:遠地資料庫存取，檔案傳送，遠地任務的啟動和控制，進程間的通信和資源共享等。
BNA允許各系列的寶來計算機系統互連組成分散式網路，為圖1所示。網路中的每一主機系統就有一唯一的主機名（A，B，C，D），用於通信時識別，且每一主機系統的配置可以不同。每一主機系統除支持自己本地的用戶外，也經BNA連於網中其它主機系統，以支持本地用戶存取遠地資源。
圖1
網路中線路的交點叫結點，每一結點有唯一的結點地址（1，2，3，4）以資識別。兩個有直接連線的結點叫相鄰結點（如結點1，2和3，4等），非相鄰結點（如結點1，3）必須經過相鄰結點的轉接才能完成通信（如結點1與結點3之間的通信要經過它的相鄰結點2和4才能完成）。在網路中的每個結點都保存有一份到網中其他任一結點的最有效的傳輸路由“追蹤表，追蹤表隨網中結點和鏈路的增刪動態可變，也隨結點和鏈路物理特性的變化而動態更改。
網路中的各主機系統均是合作者，每個結點的用戶可直接使用本地主機系統的資源，也可經網路選用另一主機資源，或借路經過那台主機而不使用它的資源。每個結點均按本地程式化的屬性而明燎它在網路中的地位，由這些屬性描述了資源使用的能力和限制，它可允許或拒絕別的主機、工作站或用戶使用它的資源。在BNA中，每個結點都有兩大功能，即主機服務和網路服務。主機服務為用戶工作於分布處理環境提供必要的“系統”功能;網路服務為主機服務和用戶程式之間的通信提供互連的原理。
主機服務
主機服務是一組軟體，為用戶對網路資源的存取提供了簡單而又強有力的接口。實質上，它是一組主機到主機的協定，每一種協定為每一主機服務提供一種功能，主機服務共含六種功能:
- 由應用程式存取位於遠地主機中的檔案；
- 主機間檔案的傳送；
- 為主機間傳送操作員電文確定傳輸路由和系統回響；
- 主機間終端歸屬的邏輯轉移；
- 在遠地主機所做作業的轉移；
- 啟動和控制遠地主機的程式和作業。
1、遠地檔案存取
應用程式可按存取本地檔案同樣的方式來存取遠地主機中的檔案，除了用“主機名”的屬性說明檔案位於另一主機系統外，其它語句跟存取本地主機系統中檔案完全相同，按在本地主機中的入/出一樣的操作在其它遠地主機中建立檔案，讀取檔案和修改檔案。
2、檔案傳送
應用程式或操作員可象在單一主機中從一裝置複製檔案到另一裝置那樣，把檔案從一主機複製到另一主機。作為資料庫保存功能的延伸，可用“主機名”的屬性把檔案從一主機複製到另一主機。操作員或用戶可用終點“主機名”規定的值把檔案從本地主機複製到遠地主機或以源“主機名”規定的值把遠地主機的文制複製到本地主機，也可用二者的規定值把檔案從一遠地主機複製到另一遠地主機。
3、操作員查詢
主機服務允許本地主機的操作員對網、中遠地主機進行查詢，或是查詢遠地主機的狀態或是查詢運行於遠地主機中作業的狀態，但這種查詢受限於遠地主機所用的存取控制程式，遠地主機可對來自外部系統的操作員的查詢或命令的類型加以限制。本地主機操作員輸入到遠地主機的查詢常以短語“AT hosntame”（所在主機名）開頭，本地主機對緊隨其後的正文電文就不做語法檢查而送到由（主機名）規定的遠地主機。這種規定就使得並非網中所有主機都接受同樣的操作員輸入的語法，只由（主機名）規定的遠地主機來核對送給它的電文的語法正確性和是否違犯安全規定。如果檢查的結果表明命令或查詢是正確的並且符合安全規定，那么遠地主機或是立刻就處理電文並退回一個適當的回響，或是發出信息表明電文已收到但要待會兒再處理。
4、主機間終端的邏輯轉移
主機間終端的邏輯轉移是指終端物理的加掛於本地主機，而邏輯上則是加掛到某一遠地主機，終端的用戶工作於遠地主機的環境中，輸入、輸出電文的語句套用遠地主機的格式。因此用戶必須了解，當遠地主機的類型跟本地主機不一樣時，用戶必須清醒地知道怎樣在遠地主機環境下進行操作。這種主機間終端的邏輯轉移工作是由“主機服務的工作站轉移協定”實現的。這種功能賦於用戶一種能力來把已存在的數據通信網跟BNA網結合在一起。
5、作業轉移
主機服務的作業傳送協定是用於把本地主機的一系列作業的源圖象傳送到遠地主機去解碼和執行，作業可以是卡片疊或繪有作業控制描述的磁碟檔案。在傳送主機里不校驗作業的語法，這就允許不用同樣控制卡語法的系統之間進行作業轉移。
6、遠地執行作業
某些寶來產品允許作業或進程來啟動、監督和控制它的“子項”，“主機服務的遠地執行作業”協定就允許這些“子作業”在遠地主機進行處理。在這種情況下，作業的屬性已被擴充到含有“主機名”的屬性，當為作業設定“主機名”屬性時，則表明這個主機名就是要查找和執行程式的碼檔案的主機。按在本地主機中啟動作業一樣的方式來啟動遠地主機中的作業。啟動的方式有：由工作流語言的作業；由經運轉、進程或外部碼檔案的調用的應用程式和由命令和編輯（cANDE）終端的用戶來啟動。程式的碼檔案必須常駐於執行它的主機里，用戶碼必須與作業、進程或遠地執行作業的終端掛鈎。遠地主機中的作業一經啟動，啟動者就有跟作業運行於本地主機一樣的控制能力，可以詢問和設定作業的屬性，可以懸掛、恢復和終止作業。
網路服務
網路服務為BNA結點間傳輸信息提供結點互連和數據傳輸的原理。在每個結點內，網路服務可按功能分為三級和一個網路服務管理程式，圖2示明了一個BNA結點的內部結構。三級從低到高的次序是：站級，為相鄰結點之間提供物理鍵路連線；路由選擇級，為每一結點至網中每一其它結點提供邏輯連線；出入口級，保證電文可靠地從發端傳輸到收端。網路服務管理程式執行三級共有的幾種管理功能，數據排隊魚貫地通過網路服務的各級。結點間各相應級要通過下級才能完全通信，形象地說，各級間的通信就尤如一個同心的多層園環，如圖3所示。最內層是物理互連級的站級網，中層是邏輯互連級的路由選擇級網，外層是用戶到用戶接口級的出入口級網。
圖2
1、站級
站級為相鄰結點間提供無差錯的數據傳輸，為此，每一個站均與另一結點中的另一站結成站對，站對可以是暫時的，亦可是永久的。站級由站級管理程式和獷個或多個站組成，站對和它們之間的通信鍵路為BNA網中兩結點間提供物理連線，一對互連的結點叫做“相鄰結點”。由圖可看出，每個站僅連於一個其它站，並非所有的站均互連，路由選擇級的邏輯連線（如結點1和2）並不一定非直接物理連線不可，而是通過中間結點（結點3和4）轉接。
圖3
相鄰結點間連線線路可以是專線，點對點的電話線或支持x.25接口的公用數據網。
BNA支持下列各種站的連線：
- BDLC——寶來數據鍵路控制規程
專線（租線）
交換線路（電話線路）
人工回答（撥入）
自動回答（撥入）
人工撥出
自動撥出（經ACU一自動呼叫裝置）。
- x.25——CCITT建議
永久虛電路
虛呼叫來電
虛呼叫去電
- 公用存貯器—用於松連線的B6000或B7000系統。
兩相鄰結點間可同時用多種鍵路連線，可並聯幾條線路以增加頻寬，減小回響時間。交換線路和專線可並聯於兩結點之間，這樣，一方面在峰值信息量時增加通信容量，另一方面在用戶由一個通信設備切換到另山通信設備時不會中斷服務。
①BDLC站
BDLC用於經由點對點電話線路相連的BNA結點間鍵路級通信協定，它是由寶來電腦公司研製的面向比特型協定，與HDLc（高級數據鍵路控制）和ADccP（先進數據通信控制規程）相似。當用全雙工專線時，戶DLC工作於雙向同時方式；當用半雙一工交換線路時，BDLc工作於雙向交替方式。一’、BDLc站支持v.24和El人RS一232c電氣接口到數據機，支持用v.25和EIARS-366接口到自動呼叫裝置（ACU）。
②x.25站
CCITT建議x.25是公用數據網的一個接口標準，它支持公用數據網中分組方式工作的終端在數據終端設備（DT它）_和數據電路終止設備（DCE）之間的接口。x.25接口為在結點和公用數據網之間的一條物理電路上多路復用多個獨立的信息流提供了一種手段，結點間僅由虛電路連線而不用物理電路連線。圖4是x.25站的互連示意圖。
圖4
BNAx.25站提供的DTE功能支持下述情況：
- 在分組級：虛呼叫（VC）和永久虛電路（PvC）、PvC與租用電話線路相似，在兩個端點間總有連線存在。虛呼叫則類似於撥號電話線路，在兩結點向需要通信時’才建立連線，用後拆除連線。
- 在鍵路級：在DTE（.NA結點）和DCE廠公用數據網之間使用專用全雙工電路的鍵路存取協定“B”（LAP一B）。
- 在物理級：使用CCITTx.21bis，CCITTv.24，和RS一232C物理和電氣接口標準。
③公用存貯器
公用存貯器僅用於連線同一機房內松連線的B6000和B7000系統。
2、路由選擇級
路由選擇級為每一結點到網中每個其它結點提供邏輯連線，不管結點間是否有物理連結。在這級，所有的路由選擇程式都邏輯地連結到所有的其它路由選擇程式，如圖5所示。在結點內，路由選擇程式由出入口取出本主機用戶程式源發的信息送到站級，把發至本結點的信息從站級轉送至出入口級，中轉過路信息到站級再轉送到它的終結點。BNA用“寶來整體自適應路由選擇系統”（BIAS）的原理選擇最佳路由。BIAs自動計算每個結點處理傳輸信息量的能力和每個鍵路通過信息量的能力。當相鄰兩結點間有多於一條連結存在時，它就按並聯物理鍵路組合能力構成邏輯鍵路能力。在計算最佳路由時使用結點的阻力係數和鍵路的阻力係數，高容量的鍵路阻力係數就低，有大處理能力的結點阻力係數就小，任意兩結點間的最佳路由就是總阻力係數最小的那條路徑（或總容量最大）。
圖5
BIAs原理還可對網路拓撲的變化可自動適應。
- 增加網路結點
- 刪除網路結點
- 現有網路結點容量的改變
- 增加網路鍵路
- 刪除網路鍵路
- 現有網路鍵路容量的改變
當網路的拓撲有變化時，BIAS會自動重新確定結點間的“最佳”路由。路由控制分布於網中各個結點，每個結點都負責確定到網中每個其它結點的“最佳”路由。.為便於理解，可看圖6例子在一個結點中對網路路由的預測說明。例中列出了結點1內的路由選擇表，表中含有結點1至每個結點的路由的總阻力係數，總阻力係數等於沿途總連路阻力係數與總結點阻力係數之總和。由於結點1有兩個相鄰結點（結點2和4），所以從結點1至每一其它結點的路由都有兩種選擇。例如，如果從結點1傳輸信息到結點5究竟選那條路徑最好呢?從結點1經結點2至結點5的路徑中的總阻力係數為824=225+150+449。從結點1經結點4至結點5的路徑中的總阻力係數為631二449+70+212。顯然應選經結點4的路徑。
圖6
3、出入口級
出入口級是網路服務的最高級。它負貴把電文可靠地從傳送者傳輸到接收者。出入口可以看成是通信進程間連結路徑的終點。由於通信進程間連結路徑的終點功能，出入口就把進程從所傳輸電文的個性中隔離開來。出入口為端到端的傳輸電文提供完整性，也為BNA網`中用戶間建立對話提供手段。在圖7中，主機A中的用戶進程與主機B中的用戶進程，經主機A中出入口2/子口2與主機B中的出入口1連在一起，用戶進程或出入口是看不見網路服務的低級的復性雜的。主機A中的兩個用戶進程也可經主機A中的出入口1和出入口2/子口1連在一起，但這種連結不使用網路服務的較低級，而他們之間的通信跟用戶進程間的通信完全一樣。一個出入口可同一個或多個遠地（或其它本地子口）出入口通信。出入口級有分段和重新裝配的功能。當電文的長度比網路服務的低級允許的尺寸大時，則傳送端的出入口就把電文分成段，到達接收端的出入口再把各電文段重新裝配成電文。各電文段經過中間各結點時不做重新裝配和分段。為使電文段能在接收端正確地重新裝配為電文，可使用電文段編號的原理。這不僅保證了電文的完整性，還便於各電文段經並行連路中的不同的鏈路傳輸，以充分利用鏈路的容量，還便於丟失或出錯電文段的重傳。出入口還在電文分段前進行電文壓縮和擴充，協調通信中所用的字元組。控制和協調用戶間對話的打開和關閉。
圖7
4、網路服務管理程式
網路服務管理程式執行網路服務三個功能級所共有的管理功能。包括：
- 網路服務的初始化
- 監督和登錄
- 級間控制通信的管理
- 為網路服務提供工作接口
- 從網中拆除結點
①網路服務的初始化
由於在BNA網路中控制功能是分布於各結點的，在網路開始工作時和有新結點加入網路時，網路初始化的責任當然應是每一特定結點的責任。當一個結點加入網路時，它要在網路服務的各級同網中其它結點交換一系列的問候電文來同其它結點建立通信。當相鄰結點意識到通過物理鏈路有其它結點出現時，啟動的第一級就是站級，當相鄰結點承認了站級連結後就建立起了物理連線。完成物理連結後，必須在路由遠擇級建立到所有結點的邏輯連線。路由選擇級間經過一系列的問候電文的交換取得了網路擴充的知識，並把這種知識迅速傳遍全網，使所有結點都有同等的知識。出入口級也與新結點的出入口級交換一系列的問候電文來建立端對端的對話，問候電文中含有主機系統的屬性和主機的能力的信息及打算建立通信的信息。在網路服務完成初始化後，就開始進入分布處理環境。
②至網路服務的工作接口
工作接口為網路服務和外部單位（在顯示終端上的操作員，網路服務終端上的操作員，或用戶定義的程式）間交換電文提供手段。此外，可把工作參數從磁碟檔案載入進網路服務。工作接口的用途有啟動網路服務，更改工作參數，增加或刪除鍵路，監督工作，做置行度測試和從網中拆除已啟動的結點。
5、網路服務的幀結構
網路服務的三級中傳遞信息的單位叫網路服務幀，簡稱幀。三級各有各的幀。·由站解碼的幀叫鏈路幀，·由路由選擇級解碼的幀叫路由選擇幀，·由出入口級解碼的幀叫出入口幀。這些幀按層次方式組成。例如，出入口幀被送到路由選擇級，則此幀被路由選擇級看成是它的幀的一個欄位（叫路由選擇信息單元），並在它前面加上報頭構成路由選擇幀，再把它送到站級。其結構如圖8所示。
圖8
①傳輸用戶數據時幀的用法
用戶進程（或主機服務）把要發出的電文送至出入口級，出入口級把電文分成段並加上出入口和子口報頭形成出入口幀。信息幀依次通過路由選擇級和站級並各自加上自己的報頭和報尾形成鏈路幀，電文以鏈路幀發出，上送通信鏈路。在終結點，由站級接收鏈路幀並逐級上送至路由選擇級和出入口級，並在每級均剝去相應於本級的報頭和報尾，把幀復原為原來的形式，然後把它放在出入口的輸出排隊中，等待終點用戶進程（或主機服務）使用，其傳輸過程示意於圖9。
圖9
②傳輸控制數據時幀的用法如若幀中所含信息不來源於出入口的用戶，那么它必來自出入口級、路由選擇級和站級三級之一。
1、信息源於出入口級，這種控制幀就叫出入口級管理程式（PLM）控制幀，如圖10所示。它由相應終點的出入口級來解碼。何時使用PLM控制幀呢?在本地出入口級與遠地出入口級通信時用這種幀。在本地子出入口通知相應的遠地子出入口，它想終止對話時也用這種控制幀。路由選擇級把PLM控制幀與其它出入口幀同等看待，都看成是“用戶數據”，而不管幀源於何處和為什麼發這幀。因此，在源結點、終結點和在中間轉接結點的路由選擇級和站級均把PLM控制幀當出入口的用戶數據來處理。
圖10
2、信息源手路由選擇級，叫路由選擇控制幀，如圖11所示。.當路由選擇級要發路由數變信息給相鄰結點時就產生這種幀，它由遠地結點中相應的路由選擇級解碼。除優先權外，站級把這種幀與來自路由選擇級的其它幀同樣看待，對站級來講它們都是“用戶數據”。
圖11
3、信息來自站級叫站級管理程式（sLM）控制幀。它由鏈路另一端的站級來解碼，並不再送往更高級。在站級確認問候和為維護而發測試幀時就產生站級管理程式控制幀，如圖12所示。
圖12
