网络体系结构和网络协议简介

计算机网络体系结构是将网络中所有部件可完成的功能精确定义后，进行独立划分，按照信息交换层次的高低分层，每层都能完整地完成多个功能，层与层之间互相支持又相互独立。因为网络中的计算机严格按照分层的规定进行数据处理，而在同一层次上不同的计算机执行相同的协议与标准，独立完成一样的网络任务，因此用户和计算机在同一层次进行信息交换与处理时可忽略其他层次的影响，这样使得复杂的网络信息交换和处理大大简化，便于人们掌握和使用。

之所以需要分层，是因为计算机网络是个非常复杂的系统，其复杂程度远远超过人们的想象。一般地，连接在网络上的两台计算机要互相传送文件则需要在它们之间建立一条传送数据的通路。其实这还远远不够，至少还有以下的几件事情要完成：

（1）为用户提供良好的易于操作的界面，使其可方便地操作数据传输，并得知传输过程中的差错与细节。

（2）建立一条传送数据的通路，并对通路进行监控，使其断开后能够重新建立。要建立通路就必须要求网络中的多台计算机进行协商并且相互协作，而监控通路则需要全时段的跟踪守候。

（3）数据发送方必须弄清楚数据接收方是否已经做好数据接收和存储的准备。

（4）因为计算机处理的是并行的数字信号，而网络中传输的是串行的光信号或电信号，这些信号需要在网络中相互转换。需要传输的文件很多格式不同，不能兼容，要想让文件接收方兼容识别文件，也需要格式转换。

（5）数据传输中会出现各种各样的差错，怎样应对差错，以保证接收方计算机能够收到完整正确的数据，也是通信双方需要做的。(www.xing528.com)

计算机网络需要解决的通信问题还远远不止以上所述内容。由此可见，相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”相当复杂。

网络系统是一个功能庞大而复杂的系统，为了减少网络系统设计的复杂性，提高网络系统的稳定性和可管理性，计算机网络按照层次结构进行组织。

为了更好地说明分层的概念，我们将上述所提到的计算机网络通信需要解决的问题进行归类分层，如图3.1所示。第一层我们把它称为网络接入模块，这个模块的作用就是负责与网络接口有关的细节。在驾驭网络通信硬件资源的基础上，我们提出的第二层是通信服务模块。该层的功能是负责建立通信通路，保证以文件为单位传输的数据或文件传送命令可靠地在两个系统之间交换，也就是说这个模块必须有网络链路建立、差错检测、差错应对、差错更正等功能。同理，在这两层之上，第三层为文件传送模块。这个模块是在下边两层提供的服务的基础之上，为用户提供良好的操作界面，使其以文件为单位操作数据传输，并得知传输过程中的差错与细节，同时也对文件的不同格式进行转换。

图3.1　将计算机网络通信需要解决的问题进行归类分层

在我们现有的分层网络体系结构中，每一层都被制定了很多的协议和标准，有的网络体系结构甚至是以网络协议的名字来命名，如TCP/IP 体系结构，其核心就是TCP/IP 协议。因此网络协议是计算机网络体系中一个非常重要的内容。