网络安全体系是一项复杂的系统工程，需要把安全组织体系、安全技术体系和安全管理体系等手段进行有机融合，构建一体化的整体安全屏障。针对网络安全防护，美国曾提出多个网络安全体系模型和架构，其中比较经典的包括PDRR模型、P2DR模型、IATF框架和黄金标准框架。
PDRR模型由美国国防部（DoD）提出，是防护（Protection）、检测（Detection）、响应（Response）、恢复（Recovery）的缩写。PDRR改进了传统的只注重防护的单一安全防御思想，强调信息安全保障的PDRR四个重要环节。图1所示为PDRR模型的主要内容。
PDRR模型把信息的安全保护作为基础，将保护视为活动过程，要用检测手段来发现安全漏洞，及时更正；同时采用应急响应措施对付各种入侵；在系统被入侵后，要采取相应的措施将系统恢复到正常状态，这样使信息的安全得到全方位的保障。该模型强调的是自动故障恢复能力。
20世纪90年代末，美国国际互联网安全系统公司（ISS）提出了基于时间的安全模型——自适应网络安全模型（Adaptive Network Security Model，ANSM），该模型也被称为P2DR（Policy Protection Detection Response）模型。该模型可量化，也可进行数学证明，是基于时间的安全模型，可以表示为：安全=风险分析+执行策略+系统实施+漏洞监测+实时响应。
如图2所示，P2DR模型是在整体安全策略的控制和指导下，在综合运用防护工具（如防火墙、操作系统身份认证、加密等手段）的同时，利用检测工具（如漏洞评估、入侵检测等系统）评估系统的安全状态，使系统保持在最低风险的状态。安全策略（Policy）、防护（Protection）、检测（Detection）和响应（Response）组成了一个完整动态的循环，在安全策略的指导下保证信息系统的安全。P2DR模型提出了全新的安全概念，即安全不能依靠单纯的静态防护，也不能依靠单纯的技术手段来实现。
P2DR模型以基于时间的安全理论（Time Based Security）这一数学模型作为论述基础。该理论的基本原理是：信息安全相关的所有活动，无论是攻击行为、防护行为、检测行为和响应行为等都要消耗时间，因此可以用时间来衡量一个体系的安全性和安全能力。
信息保障技术框架（Information Assurance Technical Framework，IATF）是由美国国家安全局（NSA）制定并发布的，其前身是网络安全框架（Network Security Framework，NSF）。自1998年起，NSA就开始着眼于美国信息化现状和信息保障的需求，建立了NSF。1999年，NSA将NSF更名为IATF，并发布IATF 2.0。直到现在，随着美国信息技术的进步和对信息安全认识的逐步加深，IATF仍在不断完善和修订。
IATF是一系列保证信息和信息设施安全的指南，为建设信息保障系统及其软硬件组件定义了一个过程，依据所谓的纵深防御策略，提供一个多层次的、纵深的安全措施来保障用户信息及信息系统的安全。
IATF将信息系统的信息保障技术层面划分成了四个技术框架焦点域：局域计算环境（Local Computing Environment）、区域边界（Enclave Boundaries）、网络和基础设施（Networks & Infrastructures）、支撑性基础设施（Supporting Infrastructures），如图3所示。在每个焦点域内，IATF都描述了其特有的安全需求和相应的可控选择的技术措施。IATF提出这四个焦点域的目的是让人们理解网络安全的不同方面，以全面分析信息系统的安全需求，考虑恰当的安全防御机制。
四个焦点域中，局域计算环境包括服务器、客户端及其上所安装的应用程序、操作系统等；区域边界是指通过局域网相互连接、采用单一安全策略且不考虑物理位置的本地计算设备的集合；网络和基础设施提供区域互联，包括操作域网（OAN）、城域网（MAN）、校园域网（CAN）和局域网（LANs），涉及广泛的社会团体和本地用户；支撑性基础设施为网络、区域和计算环境的信息保障机制提供支持基础。