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计算机网络体系结构是网络设计的基础框架。早期的网络连接简单直接，但随着网络规模扩大和应用复杂化，需要标准化的分层体系结构来管理复杂性。分层设计将网络功能分解为多个层次，每层负责特定功能，层与层之间通过标准接口通信，这样既降低了设计复杂度，又提高了系统的可维护性和互操作性。
OSI七层模型是国际标准化组织制定的网络参考模型。应用层为用户提供网络服务接口，表示层负责数据格式转换和加密，会话层管理会话连接，传输层提供端到端的可靠传输，网络层负责路由选择，数据链路层处理帧传输和错误检测，物理层定义物理连接标准。数据在发送时从上到下逐层封装，接收时从下到上逐层解封装。
TCP/IP四层模型是互联网实际使用的协议架构。应用层包含了OSI模型中的应用层、表示层和会话层功能，提供各种网络应用服务。传输层对应OSI的传输层，主要使用TCP和UDP协议。网际层对应OSI的网络层，负责IP路由。网络接口层合并了OSI的数据链路层和物理层功能。TCP/IP模型更加简洁实用，是现代互联网的基础架构。
让我们通过一个HTTP请求的例子来看数据传输过程。在发送端，应用层产生HTTP数据，传输层添加TCP头部形成TCP段，网际层添加IP头部形成IP数据包，网络接口层添加以太网头部形成以太网帧。数据经过网络传输到达接收端后，网络接口层去除以太网头部，网际层去除IP头部，传输层去除TCP头部，最终应用层获得原始HTTP数据。这个过程体现了分层封装和解封装的完整流程。
在网络体系结构中，协议、服务和接口是三个核心概念。协议定义了同层实体间的通信规则，如HTTP协议规定了Web浏览器和服务器的交互方式。服务是下层向上层提供的功能，如传输层为应用层提供可靠的数据传输服务。接口定义了相邻层间的交互方式。水平方向的协议实现同层通信，垂直方向的服务实现层间协作，共同构成了完整的网络通信体系。