计算机网络的体系结构是设计和理解复杂网络系统的关键。它基于“分而治之”的原则，将复杂的网络功能划分为多个层次，每个层次有其特定的功能，通过层次之间的交互完成网络通信。这样的设计使得网络系统更易于管理和维护，同时提高了独立性和适应性。
网络层次结构的主要目标是解决以下几个问题：
1. 网络应包含哪些层次，每层的具体功能是什么？（层次与功能）
2. 各层之间如何相互关联，它们如何进行交互？（服务与接口）
3. 双方通信时需要遵循哪些规则？（协议）
网络通信协议包括语法、语义和时序三个要素，确保不同设备之间的数据传输能够准确无误。
以两个人收发信件为例，收发信人并不直接通信，而是通过邮局和运输系统作为中介。邮局提供邮件处理服务，运输系统负责货物的物理移动。类比到网络中，这一概念被抽象为网络层、传输层等，每层都为上层提供服务，同时也依赖下层的服务。
网络层次结构禁止不同主机间直接通信，每一层都必须依赖下一层提供的服务与其他主机的相应层进行通信。例如，第n+1层是第n层的服务用户，而第n-1层是第n层的服务提供者。
OSI/RM（开放系统互连参考模型）定义了一个7层模型，从上至下分别为应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。其中，上五层主要由软件实现，下两层由硬件和软件共同实现。
TCP/IP（传输控制协议/互联网协议）模型通常被简化为4层：应用层、传输层、互联网层和网络接口层，有时也用5层模型，将网络接口层拆分为数据链路层和物理层。TCP/IP模型中的应用层对应OSI的最上三层，传输层对应OSI的传输层，互联网层对应OSI的网络层，而网络接口层涵盖OSI的数据链路层和物理层。
在网络通信中，不同层次间交互的信息单元被称为协议数据单元（PDU）。例如，在TCP/IP模型中，应用层的PDU是应用数据，传输层的PDU是TCP或UDP段，网络层的PDU是IP数据包，而数据链路层的PDU是帧，物理层则是位流。
总结来说，计算机网络的体系结构通过分层设计，明确了各个层次的职责，简化了网络设计，方便了网络维护，并允许不同层次的协议协同工作，实现了高效、可靠的网络通信。无论是OSI/RM还是TCP/IP模型，都是为了实现这个目标而提出的理论框架。
