8.4　计算机网络的体系结构

计算机网络是由多个互联的节点组成，节点之间要不断地交换数据和控制信息。要做到有条不紊地交换数据，每个节点都必须遵守一些事前约好的规则。这些规则精确地规定了所交换数据的格式和时序。这些为网络数据交换而指定的规则、约定与标准称为网络协议（Protocol）。一个网络协议由语法，语义和时序三个要素组成。

计算机彼此间的通信是一项十分复杂的任务，使用了非常复杂的协议集,为了实现这一项复杂的任务，把总任务分解成不同层次的子任务,一方面明确各层有哪些职能，另一方面规定隶属于不同计算机系统的各个相同层次中的对等成分间通信的规则，这就是计算机网络的体系结构。也就是说结构化的分层及各层通信协议的总和就是计算机网络的体系结构（Network Architecture）。显然，共同遵循一种网络体系结构的不同计算机，能较容易地按相同的协议通信。

在计算机网络的体系结构中，每层都为上一层提供一定的服务，比如通过层间接口（Interface）传送服务数据等；每层也都有与对方系统中同一层次交流及通信的机制，这种通信关系要求传送附加的控制信息。传送服务数据时附加什么控制信息，它们分别放在什么位置上，怎么起控制作用，以及实现彼此通信的其他有关规定等，统称为一层的协议。

通常不同的网络可以使用不同的协议，但只有使用相同协议，双方才易于通信。异质网之间的通信，在两网络连接之处要进行必要的协议转换。协议转换也是通过分层来进行。通过分层，使每一层对上一层提供的服务都是本层及下面各层提供的服务的总和，而这一层同时也对上层屏蔽了下方各层的细节与差异。这就使复杂的计算机与计算机通信的功能可分层来实现，各层功能比较单一，也就容易设计与实现了。

国际上许多大公司都曾相继发表了本公司的网络体系结构，如IBM公司的SNA（系统网络体系结构）、DEC公司的DNA（Digital的网络体系结构）以及ARPANET都采用分层的体系结构。但各计算机公司的网络体系结构都是为了发展它们自己的计算机网络而提出的，不能很好地解决不同网络之间的互联问题和异种机入网问题。