在计算机网络的基本概念中，分层次的体系结构是最基本的。
1. 计算机网络体系结构的形成
计算机网络是个非常复杂的系统。 为了说明这一点，可以设想一个最简单的情况: 连接在网络上的两台计算机要互相传送文件。
显然，在这两台计算机之间必须有一条传送数据的通路。 但这还远远不够，至少还有以下几项工作需要去完成:
①发起通信的计算机必须将数据通信的通路激活 (activate)。 所谓激活，就是要发出一些信令，保证要传送的计算机数据能在通路上正确发送和接收。
②要告诉网络如何识别接收数据的计算机。
③发起通信的计算机必须查明对方计算机是否已开机，并且与网络连接正常。
④发起通信的计算机中的应用程序必须弄清楚，对方计算机中的文件管理程序是否已做好接收文件和存储文件的准备工作。
⑤若计算机的文件格式不兼容，则至少其中的一台计算机应完成格式转换功能。
⑥对出现的各种差错和意外事故，如数据传送错误、 重复或丢失，网络中某个结点交换机出故障等，应当有可靠的措施保证对方计算机最终能够收到正确的文件。 还可以举出一些要做的其他工作。 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” 是相当复杂的。 为了设计这样复杂的计算机网络，早在最初的ARPANET设计时即提出了分层的方法。 “分层” 可将庞大而复杂的问题转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部问题就比较易于研究和处理。
为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织于1977年成立了专门机构，即著名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM (Open System Interconnection Reference Model)，简称为OSI。 OSI试图达到一种理想的境界，即全世界的计算机网络都遵循这个统一的标准，因而全世界的计算机都能够按照统一的标准方便地进行互连和传送数据。 在20世纪80年代，许多大公司纷纷表示支持OSI。 然而到了20世纪90年代初，虽然整套的OSI国际标准都已经制定出来了，但由于因特网已抢先在全世界覆盖了相当大的范围，而与此同时却几乎找不到有什么厂家生产出符合OSI标准的商用产品。
2. 具有五层协议的体系结构
OSI的七层协议体系结构(图2－6 (a)) 的概念清楚理论也较完整但它既复杂又不实用。 TCP/IP体系结构则不同，它现在已经得到了非常广泛的应用。 TCP/IP是一个四层的体系结构(图2－6 (b))，它包含应用层、 运输层、 网际层和网络接口层。 不过从实质上讲，TCP/IP只有最上面的三层，因为最下面的网络接口层基本上和一般的通信链路在功能上没有多大差别，对于计算机网络来说，这一层并没有什么特别新的具体内容。 因此，在学习计算机体系结构时，往往采用折中的办法，即综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种只有五层协议的体系结构 (图2－6 (c))。
图2－6 计算机网络体系结构
(a) OSI的七层协议 (b) TCP/IP的四层协议 (c) 五层协议
现在结合因特网的情况，自上而下地、 非常简要地介绍一下各层的主要功能。
(1) 应用层 (applicationlayer)
应用层是体系结构的最高层。 应用层的任务是通过应用进程的交互来完成特定网络应用。 应用层协议定义的是应用进程间通信和交互的规则。 应用层的协议很多，如HTTP、FTP、 DNS等。
(2) 运输层 (transportlayer)
运输层的任务就是负责向两个主机中进程之间的通信提供通用的数据传输服务。 应用进程利用该服务传送应用层报文。
运输层两种主要协议是:
①传输控制协议 (Transmission Control Protocol，TCP) ——提供面向连接的、 可靠的数据传输服务，其数据传输的单位是报文段。
②用户数据报协议 (User Datagram Protocol，UDP) ——提供无连接的、 尽最大努力交付的数据传输服务，其传输的数据单位是用户数据报。
(3) 网络层 (networklayer)
网络层负责为分组交换网上的不同主机提供通信服务。 在发送数据时，网络层把运输层产生的报文段或用户数据报封装成分组或包 (packet) 进行传送。
网络层的另一个任务就是要选择合适的路由，使源主机运输层所传下来的分组能够通过网络中的路由器找到目的主机。
(4) 数据链路层 (datalinklayer)
数据链路层常简称为链路层。 数据链路层将网络层交下来的IP数据报组装成帧 (fram￣ing)，在两个相邻结点间的链路上传送帧 (frame)。
(5) 物理层
在物理层上所传送的单位是比特。 物理层还要确定连接电缆的插头应当有多少根引脚以及各条引脚应如何连接。
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