網路體系結構

　　電腦間通信層次、各層協定和層間介面構成的三元組。電腦網路的設計是按高度結構化方式進行的。為瞭降低網路設計的複雜性，提高網路的可靠性，增加網路系統的開放性和互操作性，電腦網路都按層次方式組織和設計協定。層是網路體系結構中功能劃分明確的一個子部分。

　　不同的電腦網路具有不同的體系結構，層的數量，各層的定義、內容和功能及各層之間的介面都不一樣。層是為瞭向它相鄰的上層提供特定的服務而設置的，每一層層都對上層屏蔽如何實現協議和服務的具體細節。這樣，網絡的體系結構就與具體的物理實現無關，哪怕連接到網絡中的主機和終端的型號和性能各不相同，隻要它們共同遵守相同的協議就可以實現互相通信和互相操作，構成開放的網絡系統。

　　網絡中一臺計算機和另一臺計算機的通信必須在同一層次上進行，通信所用的規則和順序以及所傳遞消息的格式構成該層的協議。計算機網絡中的數據傳送方式不是從發送方的第n層直接傳送到接收方的第n層，而是每一層都把數據和控制信息傳遞給它的下一層，直到物理傳輸介質。接收時，則是每層從它的下一層接收相應的數據單元，並去掉與本層有關的控制信息後把剩下的數據交給它的相鄰高層。

　　相鄰層之間都有相應的界面，該界面定義下層向上層提供的各種服務和有關使用這些服務的操作和響應。為瞭保護這些操作和響應的功能完整性，人們把它們設計成在執行過程中不允許中斷或不允許並發執行的原語。在設計網絡體系結構時，首先要定義每一層所要完成的功能集合，然後定義上下層之間的接口界面，最後才設計為完成所需功能與服務的協議。清晰的界面和具有明確含義的功能集合不僅使協議的設計與實現變得容易，而且使得在同一層中用一種不同的協議實現代碼代替另一種協議實現代碼成為可能，隻要這兩種實現代碼能向上層提供相同的服務即可。

　　層的劃分必須適當。層次太多會造成系統處理時間增加和包頭長度增加，在要求高速傳輸的網絡中是不允許的。但是層次太少又會造成每層的功能不明確，相鄰層間界面不易確定，使協議的可靠性降低，大部分網絡體系結構為4～7層。

　　首先提出計算機網絡體系結構概念的是國際商用機器公司(IBM)。IBM於1974年提出瞭系統網絡體系結構(SNA)。1978年國際標準化組織(ISO)提出瞭開放系統互連(OSI)參考模型，並陸續推出有關協議的國際標準，確立瞭OSI網絡體系結構。為不同制造商的計算機和不同計算機網絡的互連提供瞭依據，隻要這些計算機和網絡遵守OSI體系結構，就能互相連接和通信，並能互相操作。

　　ARPA網是美國國防部支持開發的網絡，已成為連接世界大部分地區的幾千萬臺主機和2億以上用戶的因特網。該網絡使用TCP/IP協議，其體系結構隻有物理層、鏈路層、網際層、轉輸層4層。