计算机网络分层结构
对计算机网络的体系结构以分层的方式进行建模可以降低协议设计和调试过程的复杂性，便于对网络进行研究、实现和维护，促进标准化工作。计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其所应完成的功能的精确定义，它是计算机网络中的层次、各层的协议及层间接口的集合。体系结构是抽象的，而实现是具体的，是真正在运行的计算机硬件和软件。
分层的基本原则如下:
1）每层都实现一种相对独立的功能，降低大系统的复杂度。
2）各层之间界面自然清晰，易于理解，相互交流尽可能少。
3）各层功能的精确定义独立于具体的实现方法，可以采用最合适的技术来实现。
4）保持下层对上层的独立性，上层单向使用下层提供的服务。
5）整个分层结构应能促进标准化工作。
在计算机网络体系结构的各个层次中，每个报文都分为两部分:
一是数据部分， 即SDU;
二是控制信息部分，即PCI,它们共同组成PDU.
1）服务数据单元(SDU):为完成用户所要求的功能而应传送的数据。第n层的服务数据单元记为n-SDU
2）协议控制信息(PCI): 控制协议操作的信息。第n层的协议控制信息记为n-PCI
它们共同组成协议数据单元(PDU):对等层次之间传送的数据单位称为该层的PDU
各种数据单元的关系如下图：
层次结构的具体含义：
1)第n层的实体不仅要使用第n-1层的服务来实现自身定义的功能，还要向第n+1层提供本层的服务，该服务是第n层及其下面各层提供的服务总和。
2)最低层只提供服务，是整个层次结构的基础，中间各层既是下一层的服务使用者，又是
上一层的服务提供者，最高层面向用户提供服务。
3)上一层只能通过相邻层间的接口使用下一层的服务，而不能调用其他层的服务，下一层所提供服务的实现细节对上层透明。
4)两台主机通信时，对等层在逻辑上有一条直接信道，表现为不经过下层就把信息传送到对方。
协议、接口、服务的概念
1.协议
网络协议(Network Protocol)：为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。网络协议简称为协议。
协议的组成：
1）语法：规定传输数据的格式
2）语义：规定要完成的功能，即需要发出何种控制信息、完成何种动作及做出何种应答
3）同步：规定执行各种操作的条件、时序关系等，是事件实现顺序的详细说明
一个完整的协议通常应具有线路管理(建立、释放连接)、差错控制、数据转换等功能。
2.接口
接口：同一结点内相邻两层间交换信息的连接点。
每层只能为紧邻的层次之间定义接口，不能跨层定义接口。在典型的接口上，同一结点相邻两层的实体通过服务访问点(Service Access Point, SAP) 进行交互。
3.服务
服务指下层为紧邻的上层提供的功能调用，是垂直的。对等实体在协议的控制下，使得本层能为上一层提供服务， 但要实现本层协议还需要使用下一层所提供的服务。上层使用下层所提供的服务时必须与下层交换一些命令， 这些命令在OSI中称为服务原语，原语被划分为4类：请求（Request）、指示（Indication）、响应（Response）、证实（Confirmation）。
三者之间的关系图解：
计算机网络提供的服务分类：
1）面向连接服务与无连接服务
2）可靠服务和不可靠服务
3）有应答服务和无应答服务
OSI模型和TCP/IP模型
1.OSI模型
为了实现不同网络之间的互联ISO（International Standards Organization，国际标准化组织）提出了OSI（Open Systems Interconnection，开放系统互联）参考模型。
OSI模型把电脑间的数据传输问题拆分为7个较小任务，并将它们与OSI参考模型的7层结构一一对应。OSI模型自上而下分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。
OSI模型主要处理以下事项：
1)网络中的设备如何发送数据，以及该设备如何知道在何时将数据传送至何处；
2)网络中的设备如何接收数据，以及该设备如何知道在何处搜寻数据；
3)使用不同语言的设备怎样通讯；
4)网络中的设备如何在物理上进行互联；
5)协议如何与网络上的设备协同工作以安排数据。
2.TCP/IP模型
TCP/IP模型是一个拥有一套用于互联网和相似网络的通信协议的网络模型。传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）和网络互联协议（Internet Protocol，IP）是这类模型中第一个被定义的协议。它与OSI模型类似，根据不同的偏好有四层或五层。一些人将其分为应用层、传输层、互联网层、网络接口层，另一些人把网络接口层分为物理层和数据链路层。
TCP/IP模型和OSI模型都是独立创建的，TCP/IP模型表示了当今世界现状，而OSI模型代表了一种理想状态。
3.OSI模型和TCP/IP模型协议栈比较
两个模型的主要区别：
1）OSI是一个参考模型，而TCP/IP是其具体实现；
2）OSI模型由7个等级层次构成，TCP/IP只有4层；
3）TCP/IP协议被认为是互联网发展的标准，OSI模型则是一个通用的独立于具体协议的标准；
4）TCP/IP将表示层和会话层整合到它的应用层中；
5）TCP/IP将将数据链路层和物理层合并到网络接口层中；
6）TCP/IP被认为是更值得信赖的模型，主要因为TCP/IP协议是互联网发展的标准，网络往往不依据OSI模型构建，它仅作为一个指导工具。