计算机网络的分层体系结构

为什么要分层

面对一个 复杂系统 时，将其划分成小的，功能独立的模块或子系统，能更好的解决问题付诸应用。

有哪些好处

1. 各层之间是独立的
2. 灵活性好
3. 结构上可以分开
4. 易于实现和维护
5. 有利于功能复用
6. 能促进标准化工作

计算机网络体系结构经历的阶段

计算机网络分层体系结构的发展经历了以下主要阶段：

1. 早期的分层概念（1970s）：分层体系结构的思想最早出现在1970年代。最初的尝试是将网络功能划分为若干层次，但没有明确定义的协议标准。IBM公司宣布研制的系统网络体系结构。

2. OSI模型的提出（1980s）：国际标准化组织（ISO）在1984年发布了开放系统互连（OSI）模型，这个模型将计算机网络划分为七个层次：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。这个模型为不同厂商的设备和协议之间的互操作性提供了框架。

3. TCP/IP协议的主导（1980s-现在）：尽管OSI模型被提出，但实际上，TCP/IP协议套件已经先成为了互联网的主要协议标准。TCP/IP也采用了分层的思想，但与OSI模型的层次结构不完全一致，它包括了四个主要层次：网络接口层（对应OSI的物理层和数据链路层）、网络层、传输层和应用层。TCP/IP的成功促使了互联网的迅速发展。

4. 因特网时代（1990s-现在）：随着因特网的快速发展，互联网协议和体系结构持续演化。新的协议和技术层出不穷，例如IPv6、HTTP/2、TLS等，以适应不断增长的网络需求和安全性要求。

5. 云计算和SDN/NFV（2010s-现在）：云计算引入了虚拟化和分布式计算的概念，这些概念对网络架构产生了深远影响。软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等技术使网络更加灵活和可管理。

6. 物联网和边缘计算（2010s-现在）：物联网的兴起带来了大规模设备的连接需求，边缘计算技术将计算能力推向网络的边缘，以支持实时应用和服务。

OSI失败可能是商业逐利，也有可能是专家们缺乏实际经验，也没有商业驱动力。
OSI协议太复杂了，运行效率也不高。
OSI指定周期长，产品已经迫不及待进入市场了。
OSI层次划分不够合理，功能在多个层次出现。
不同的网络标准和协议不断出现，但分层概念仍然是网络设计和管理的基本原则之一。

OSI体系结构

从上到下依次是

应用层
表示层
会话层
运输层
网络层
数据链路层
物理层

TCP/IP体系结构

从上到下依次是

表示层
运输层
网际层
网络接口层

协议和服务

协议 水平方向

控制两个对等实体或者多个实体进行通信的规则的集合，在协议的控制下两个对等实体的通信使得本层能够向上一层提供服务，要实现本层的协议还要使用下一层提供的服务。

服务 垂直方向

下层对上层提供服务，使用本层服务的实体只能看见服务而无法看见协议，下面的协议会对上一层透明，会对上一层开放接口使用。

TCP/IP

TCP/IP协议簇，互联网的体系结构也被称为TCP/IP体系结构。

两个新兴的技术

云计算和物联网