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计算机网络的架构和常用协议简介：计算机网络是指将多台计算机按照一定的方式连接起来，实现信息互通和资源共享的技术体系。
计算机网络的架构指的是网络系统的组织结构和层次关系，而常用协议是指网络中常用的通信协议。
本文将详细介绍计算机网络的架构和常用协议。
一、计算机网络的架构1. 客户端/服务器架构客户端/服务器架构是一种常见的网络架构，它将计算机分为客户端和服务器两部分。
客户端主要负责发送请求和接收服务器返回的数据，而服务器则负责处理客户端请求并返回响应结果。
这种架构适用于分布式计算和服务提供模式。
2. 对等网络（P2P）架构对等网络架构是一种去中心化的网络结构，其中的计算机都具有平等的地位，它们之间可以相互通信和共享资源。
对等网络常用于分布式文件共享和点对点通信等场景。
3. 客户端/服务器架构和对等网络（P2P）架构结合在实际应用中，常常会将客户端/服务器架构和对等网络架构结合起来，形成混合型架构。
通过服务器提供核心功能和资源，而对等网络用于辅助传输和共享。
二、常用协议1. TCP/IP协议TCP/IP是互联网所使用的通信协议，包括IP、TCP、UDP等多个子协议。
其中，IP协议负责地址分配和路由转发，TCP协议提供可靠的传输服务，UDP协议提供不可靠但效率高的传输服务。
TCP/IP协议是互联网通信的基础。
2. HTTP协议HTTP协议是超文本传输协议，用于在计算机网络上传输超文本数据。
它基于客户端/服务器模型，通过请求-响应模式进行通信。
HTTP协议常用于Web应用中，如浏览器请求网页、上传下载文件等。
3. FTP协议FTP协议是文件传输协议，用于在网络上进行文件的上传和下载。
它基于客户端/服务器模型，客户端通过FTP软件连接到服务器，进行文件的操作。
FTP协议在网站维护、文件共享等方面有广泛应用。
4. SMTP和POP3协议SMTP（简单邮件传输协议）和POP3（邮局协议版本3）是电子邮件服务所使用的协议。
第三章计算机网络体系结构与网络协议3.1 网络体系结构3.1.1 概述使相互通信的两个可能不同厂家、不同结构的计算机系统高度协调地交换数据，通信双方必须在有关信息内容、格式和传输顺序等方面遵守一些事先约定好的规则，如通信过程的同步方式、数据格式、编码方式等。
这些为进行网络中数据交换而制定的规则、标准与约定，称为网络协议。
考察一个实际社会中的邮政系统的结构、运行过程。
以下是邮政系统结构以及信件发送与接收过程的示意图。
3.1.2 网络体系结构的基本概念1. 协议（protocol）协议是一种通信规约。
不遵循双方事先约定好的规则与规定，就要出错。
计算机网络也是如此，网络中大量计算机之间要有条不紊地交换数据，就必须制定一系列的通信协议。
一个网络协议主要由三个要素组成：（1）语义：构成协议的协议元素的含义。
协议元素是指需要发出何种控制信息，以及完成的动作与做出的响应。
（2）语法：数据或控制信息的数据结构形式或格式（3）时序：对事件实现顺序的详细说明3. 接口（interface）接口是同一节点内相邻层之间交换信息的连接点。
低层向高层通过接口提供服务。
只要接口条件不变，低层功能不变，低层功能的具体实现方法与技术的变化不会影响整个系统的工作。
4. 体系结构（architecture）对于结构复杂的网络协议来说，最好的组织方式是层次结构模型。
计算机网络协议就是按照层次结构模型来组织的。
将网络层次结构模型与各层协议的集合定义为计算机网络体系结构（Network Architecture）。
即关于计算机网络应该设置哪几层，每层应提供哪些功能。
3.1.3 网络体系结构的特点1. 各层之间互相独立2. 灵活性好3. 结构上可以分割开，各层都可以采用最适合的技术来实现，各层实现技术的改变不影响其它层4. 易于实现和维护5. 有利于促进标准化3.2 开放系统互连参考模型3.2.1 OSI参考模型的制定开放系统互连参考模型OSI（Open system interconnection/Reference Model）是由国际标准化组织ISO制定的网络层次结构模型。
网络体系结构与协议一、OSI/RM模型OSI／RM是ISO在网络通信方面所定义的开放系统互连模型，1978 ISO（国际化标准组织）定义了这样一个开放协议标准。
有了这个开放的模型，各网络设备厂商就可以遵照共同的标准来开发网络产品，最终实现彼此兼容。
整个OSI／RM模型共分7层，从下往上分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，如图1所示。
当接受数据时，数据是自下而上传输；当发送数据时，数据是自上而下传输。
下面简要介绍这几个层次。
（1）物理层这是整个OSI参考模型的最低层，它的任务就是提供网络的物理连接。
所以，物理层是建立在物理介质上（而不是逻辑上的协议和会话），它提供的是机械和电气接口。
主要包括电缆、物理端口和附属设备，如双绞线、同轴电缆、接线设备（如网卡等）、RJ－45接口、串口和并口等在网络中都是工作在这个层次的。
物理层提供的服务包括：物理连接、物理服务数据单元顺序化（接收物理实体收到的比特顺序，与发送物理实体所发送的比特顺序相同）和数据电路标识。
（2）数据链路层数据链路层是建立在物理传输能力的基础上，以帧为单位传输数据，它的主要任务就是进行数据封装和数据链接的建立。
封装的数据信息中，地址段含有发送节点和接收节点的地址，控制段用来表示数格连接帧的类型，数据段包含实际要传输的数据，差错控制段用来检测传输中帧出现的错误。
数据链路层可使用的协议有SLIP、PPP、X25和帧中继等。
常见的集线器和低档的交换机网络设备都是工作在这个层次上，Modem之类的拨号设备也是。
工作在这个层次上的交换机俗称“第二层交换机”。
具体讲，数据链路层的功能包括：数据链路连接的建立与释放、构成数据链路数据单元、数据链路连接的分裂、定界与同步、顺序和流量控制和差错的检测和恢复等方面。
（3）网络层网络层属于OSI中的较高层次了，从它的名字可以看出，它解决的是网络与网络之间，即网际的通信问题，而不是同一网段内部的事。
计算机网络技术计算机网络体系结构与协议计算机网络技术: 计算机网络体系结构与协议计算机网络技术是现代社会不可或缺的一部分，它推动着信息交流和全球化。
计算机网络体系结构和协议是构建计算机网络的基础。
本文将介绍计算机网络体系结构的三层模型和常见的网络协议。
一、计算机网络体系结构计算机网络体系结构是指计算机网络中不同层次的组织和协调关系。
最常见的计算机网络体系结构是OSI（开放式系统互联）参考模型和TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）模型。
1. OSI参考模型OSI参考模型是计算机网络体系结构的一种标准化框架，它将计算机网络划分为七个层次：（1）物理层：负责传输物理位，控制硬件设备之间的电信号传输。
（2）数据链路层：将物理传输的数据分组组装成帧，并提供错误检测和纠正。
（3）网络层：负责在网络中寻找最佳路径，并进行路由和转发。
（4）传输层：提供端到端的可靠数据传输，并进行流量控制和拥塞控制。
（5）会话层：负责建立、管理和终止应用程序之间的会话。
（6）表示层：处理数据的格式，进行数据压缩和加密。
（7）应用层：提供应用程序之间的通信，并实现特定协议的功能。
2. TCP/IP模型TCP/IP模型是互联网通信协议族的基础，它将计算机网络划分为四个层次：（1）网络接口层：与物理网络硬件交互，提供数据链路和物理地址。
（2）网络层：进行源到目的地的传输，提供IP地址和路由功能。
（3）传输层：提供端到端的数据传输，包括TCP和UDP。
（4）应用层：实现特定的网络应用，包括HTTP、FTP、SMTP等。
二、常见的网络协议网络协议是计算机网络中进行通信和数据交换的规则和标准。
下面介绍几个常见的网络协议。
1. HTTP（超文本传输协议）HTTP是一种用于传输超文本的协议，它是Web应用的基础。
通过HTTP，客户端（浏览器）可以向服务器发送请求，并获取服务器返回的数据。
2. FTP（文件传输协议）FTP是一种用于在计算机之间传输文件的协议。
第二章计算机网络体系结构与协议【打算课时】 4课时（教材第二、三章）2.1网络通信协议2.1.1 协议（protocol）教材P29网络传送是个专门复杂的过程，为了实现计算机之间可靠地交换数据，许多工作要协调（如发送信号的数据格式，通信协调与出错处理，信号编码与电平参数，传输速度匹配等）。
假定一个与网络相连的设备正向另一个与网络相连的设备发送数据，由于各个厂家有其各自的实现方法，这些设备可能不完全兼容，它们相互之间不可能识不和通信。
解决方法之一是在同一个网络中全部使用某一厂家的专有技术和设备，在网络互连的今天已不可行。
另一种方法确实是制定一套实现互连的规范（标准），即所谓“协议”。
该标准同意每个厂家以不同的方式完成互连产品的开发、设计与制造，当按同一协议制造的设备连入同一网络时，它们完全兼容，仿佛是由同一厂家生产的一样。
【协议】网络上不同计算机之间为了协调互相通信而使用的技术规范，即通信技术标准（也是软硬件厂商开发网络产品的标准）协议由语义、语法和时序三部分组成。
语义规定通信双方彼此“讲什么”（含义），语法规定“如何讲”（格式），时序关系则规定了信息交流的次序（顺序）。
P29实际上，生活中任何由两个人或两个团体一起完成的事件，都必须有“协议”（例：讲话/赛跑）廖鸿鹏《NT Server 4.0建站指南》：“当一个中国人碰上一个日本人时，假如中国人讲他的中文，日本人讲他的日文，那么可能两个人确实是讲到天黑，都可不能有什么结果……网络上各节点之间若需要传送数据时，也要有一个共通的语言，这确实是通信协议”。
理论上只要有一套协议即可，但由于网络技术在不断进展，应用领域在不断拓宽，加上历史的缘故（７０年代各大计算机公司在网络领域“诸侯割据”，纷纷推出自己的网络通信协议，既为网络技术的进展作出了贡献，亦造成协议品种杂多的局面），因此目前一套统一可用的网络协议。
正如理论上人类只要一种语言就能够相互沟通，但实际上却有许许多多的语言存在一样。
学习网络的重要任务之一确实是了解各种常用的通信协议。
关于网络开发/集成工程师，则需要深入理解甚至精通工程中所涉及到的各种协议。
用于一般网络用户，则只需明白访问网络资源你的系统或机器上需要配备何种协议，而无须明白这些协议的具体含义。
封闭的协议——协议内容（规范）不对公众公布开放的协议——协议内容对公众公布NT4.0可同时具有5种协议，犹如一个明白最常用的五国语言的人，在世界各地旅行，便畅行无阻。
NT Server 4.0提供的五种协议美国IBM公司大型机2.1.2 常用的网络通信协议有三个最具阻碍力的团体为网络通信制定了各自的协议：·OSI（开放系统互连，Open Systems Interconnection）协议ISO（国际标准化组织）81年公布（理论标准）从网络角度看，未连网的计算机差不多上所谓“信息孤岛”型的计算机系统，只按某一公司/厂商的网络通信体系结构标准连网的属于相对封闭的网络系统，而所有符合OSI网络通信体系结构的计算机系统能够在全球范围内互联起来，故称为“开放系统”。
·IEEE 802 LAN 协议IEEE（电气和电子工程师学会）802委员会（80年2月成立）制定，其部分标准已被ISO正式确定为局域网的国际标准·TCP/IP（网际互连/传输操纵）协议美国防部高级打算研究局（DARPA）83年为“阿帕”网（ARPAnet，今进展为Internet）而开发，用于通过UNIX系统操纵实现异种计算机网络的互连，乃专门多大学（如斯坦福大学）及研究所经多年研究及商业化后得出的结果，现为最hot的网际互连协议，亦为公认的工业标准。
此外，在局域网中，常用还有Novell网专用的通信协议IPX/SPX（网际分组交换/顺序分组交换）。
2.1.3 网络通信与分层结构1、分层的概念能够将人与人的“通信”分为三个相关的层次：认识层、语言层、传输层。
【例1】假如让一莆田老妪与北京一科学家进行如下的“通信”莆田老妪北京科学家结果用网络术语表达结果谈论内容莆田城内菜价计算机网络技术“不可理喻”认识层“协议”不兼容所用语言莆田方言英语“不知所云”语言层“协议”不兼容通信方式电话电脑无法联通传输层“协议”不兼容【例2】假如让一莆田老妪与北京的莆田藉科学家林兰英进行如下的“通信”莆田老妪林兰英院士结果用网络术语表达结果谈论内容莆田都市变化家乡情况 OK 认识层“协议”兼容所用语言莆田方言莆田方言 OK 语言层“协议”兼容通信方式电话电话 OK 传输层“协议”兼容因此，人们为了能够彼此交流思想，需借助一个分层次的通信结构；其次，层次之间不是相互孤立的，而是紧密相关的，上层的功能是建立在下层的基础上，下层为上层提供某些服务，而且每层还应有一定的规则。
网络通信情况同样如此，只是区分更细一些。
2、网络通信分层的概念计算机之间的通信可归纳为两种差不多方式：·点-点通信（P-P）相邻结点之间通过直达通路的通信（称“线路通信”）·端-端通信（E-E）不相邻结点之间通过中间结点链接起来所形成间接可达通路的通信（“链路通信”）点-点通信是端-端通信的基础，端-端通信是点-点通信的延伸a. 点-点通信的分层两台相邻计算机通过直达通信线路通信时，其所用通信软件将自然分成两个相对独立的模块（层）：·用户服务层处理用户的通信应用请求·通信服务层通过通信线路收发数据分层的优点：用户服务层的模块设计可相对独立于具体的通信线路和通信硬件接口的差不（如铜线、同轴电缆、光纤等），而通信服务层的模块设计又可相对独立于具体用户应用要求的不同（如文件传输、电子邮件等）。
b. 端-端通信的分层端-端通信是把若干点-点相邻结点间的通信线路通过中间结点链接起来，因此还需解决：（1）中间结点应具有路由转接功能（按报文所附目标地址转发）（2）端结点应具有启动、建立和维护端-端链路的功能启动——发送端发送一个带目标端结点地址的联系操纵报文建立——目标端结点返回一个同意通信联系的报文，建立了双方的联系维护——通信过程差错操纵、流量操纵等为此需在用户服务层和通信服务层之间增加一个新层（网络服务层），即通信服务层实现相邻结点间的点-点通信，网络服务层实现不相邻结点间的端-端链路通信，用户服务层处理用户应用软件的通信请求与服务。
计算机网络协议协议采纳层次结构的优点：P29【网络体系结构】计算机网络的各层及其协议的集合，称为网络的体系结构（architecture）。
P29体系即“系统”，中文中常用来描述有比较明显层次结构的系统（如科学体系、政治体系等）。
2.1.4 OSI协议（教材P30）OSI协议将网络通信过程划分为七个相互独立的功能组（层次），并为每个层次制定一个标准框架。
上面三层（应用层、表示层、会话层）与应用问题有关，而下面四层（传输层、网络层、数据链路层、物理层）则要紧处理网络操纵和数据传输/接收问题。
各层的功能单元用于规定what is to be done, but not how to do it.·Layer 7 - Application 网络的用户接口（上网软件等）·Layer 6 - Presentation 不同系统数据格式转换/加解密·Layer 5 - Session 进程（执行中的程序）间会话治理与会话同步（“会话”即用户间连接）·Layer 4 - Transport 报文的正确传输（报文的生成、收发、组合与差错检查）·Layer 3 - Network 路由选择和流量操纵（选择LAN间传输路径）·Layer 2 - Data Link 帧的正确传输（帧的生成、收发与差错检查）·Layer 1 - Physical 数据比特流（0、1）的正确传输（比特流的生成、收发与差错检查）七层模型示意图和各层要紧功能见P31图2.1。
像WINDOWS NT之类的操作系统只会与OSI的顶层有关。
OSI协议仅给出一个框架结构，并没有将其网络模型的每一层限定在统一的一种协议中，也没有给出协议的具体实现技术（即未完全定型）。
故又称“参考模型”（OSI/RM）但它奠定了网络体系结构的基础，成为今天设计和制定网络协议标准最重要的参考模型和依据。
通信双方（比喻）通信用户写信封拆信和读信发送接收封信、贴邮票取信投入邮筒投递分拣分拣决定路线邮件分类装入邮包打开邮包装上邮车送出从邮车接收邮包邮路（公路、铁路等）从过程看，网络通信的过程确实是从A用户的应用层处发出数据，经层层下传，最后通过物理层发到网络的传输介质上，而B用户通过物理层接收数据，经层层上传，最后由应用层取出。
换言之，信息交换发生在对等的OSI层之间，源系统A中的每一层把目的系统B同层所需的操纵信息（数据头）附加到数据中，封装后的信息单元（数据头和数据）被传输到下一层，而目的系统B的每一层对收到的信息单元进行分析，先读取系统A附加的操纵信息（数据头），然后去掉该数据头，将信息单元的余留部分传送给上一层。
讲明：1、并非所有网络通信都必须通过完整的七层；实际上，假如在同一个LAN内（直接通过物理地址传输）通信，通常只用到下两层和应用层，假如跨LAN（路由选择成为必要），则需要用到下面四层和应用层。
两个节点有加密/解密的通信要求时，可能用到表示层。
