概述
协议是指双方都必须遵守的信息交换规则的集合，是一套语义和语法规则。网络中设备的硬件与软件都有各种差异，为了保证能正确地相互通信，就必然实现形成一种约定，即网络协议。
计算机网络体系结构即计算机网络各层及服务和协议的集合，是用户进行网络互联通信和通信系统设计的基础。
计算机网络体系结构
计算机网络体系结构主要为ISO标准的OSI(Open System Interconnection)模型及现在最广泛应用的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocal)模型。
体系结构设计的目的是将复杂的网络通信转化为各个小的问题，在不同的层级中分开处理。
对等层之间传输数据的单位叫做协议数据单元(Protocol Data Unit/PDU)。
物理层的PDU是数据位(Bit)，数据链路层是数据帧(Frame)，网络层是数据包/分组(Packet)，传输层是数据段(Segment)，更高的层级为报文(Message)。
OSI/RM 开放系统互联参考模型
OSI/RM是一个由ISO标准组织制定的开放网络模型，最初的目的是为了解决当时设备之间互联困难的问题。由于其设计上有太多冗余且较为复杂，现在已经被TCP/IP的4层结构所取代。
它具体自上而下分为如下7层：
- 应用层(Application Layer)
- 表示层(Presentation Layer)
- 会话层(Session Layer)
- 传输层(Transport Layer)
- 网络层(Network Layer)
- 数据链路层(Data Link Layer)
- 物理层(Physical Layer)
其1-3层主要提供端对端数据通信，5-7层主要负责数据链路的建立与管理。第4层主要提供它们之间的链接。在计算机设备之间互相通信，都需要在对等层的情况下进行，但并不是所有通信都需要经过整个OSI的七层结构，如路由器只需要负责5-7层即可。
只有相邻层之间可以互相通信，它们之间互相服务，提供完整的网络通信功能。相邻两个层次间的信息交换是通过服务访问点(SAP)来实现的，任何一层对其他层而言其细节都是隐藏的。
其中除了链路层和物理层，每一层都会在上层所提供的PDU前装入自己的协议控制信息(PCI)，链路层则是在PDU前和后都装入了协议控制信息，而物理层则不需要进行处理，因为它是物理链路的传输。在接收时，再层层移除PCI，最终交给应用程序。
因此，数据的传输流向是自上往下发送，自下往上接收。发出也可以叫做打包，对应的，接收的行为即是解包。
TCP/IP 参考模型
TCP/IP是从阿帕网(Advanced Research Projects Agency Network，ARPANET)的基础上建立而来的，它并不是一个单纯的结构或者协议，它是包含一系列协议的。
它将网络体系结构从OSI模型中简化为4层：
- 应用层(Application Layer)
- 传输层(Transport Layer)
- 互联网络层(Internet Layer)
- 网络接入层(Host to Network Layer / Network Access Layer)
其提供有各种各样的引用层协议，如图：
在该结构中有两个概念非常重要：
- Everything over IP
- IP over Everything
因而TCP/IP协议族又称为沙漏模型的协议族。
网络体系结构之间的区别
实际上OSI和TCP/IP是类似的，不同的是OSI作为国际标准制定，因而不得不兼顾各方，造成OSI模型复杂性远高于TCP/IP。而TCP/IP是从军用网络阿帕网中建立而来，其初衷就首先考虑实用，注重可用性、残存新、安全性、互联性和信息处理能力。
较明显的区别有：
- OSI的严格的层次结构体系，不可跨层通信，而TCP/IP是可以跨层通信的。
- OSI只考虑面向连接的服务，而TCP/IP同时考虑无连接服务。
各层的主要功能
物理层(Physical Layer)
物理层是OSI/RM模型及其他所有体系结构的最底层，它为网络提供物理的通信线路。物理层负责构建的是计算机网络通信使用的物理通道的，相当于公共设施中的道路，物理层有多种传输介质，也可以在一条通道中划分出来多条信道（相当于在一条道路中划分出来数条车道）。
数据链路层(Data Link Layer)
数据链路层为同一网段内部提供点对点的数据传输通道，通过MAC地址把数据发送到目的节点。和物理层不一样的是，链路层是在物理层的基础之上通过链路协议来建立真正用于数据传输的虚拟数据传输通道。
网络层(Network Layer)
网络层(TCP/IP结构中与链路层一起并称互联网络层(Internet Layer))为不同的网段之间的数据转发提供路径选择能力，通过IP地址或是其他方式把数据包转发到目的节点。这种寻址功能也即是路由寻址。网络层类似于机场，高铁站，它们都是跨城运输的枢纽站。
传输层(Transport Layer)
传输层为网络提供端对端的虚拟数据传输通道，与点对点不同，传输层提供的通道是可以跨网段的。传输层类似于高铁线路之于乘客，你只关心你的始发地和目的地，不管途中经过哪里都不需要乘客考虑（经过哪里是由网络层准备的）。
会话层(Session Layer) & 表示层(Presentation Layer)
这两层在TCP/IP结构中是没有的。
会话层为具体的用户应用建立具体的会话进程（所有网络应用都有一个会话进程），具体地说，它负责管理用户所有网络协商的过程。
表示层为应用提供网络数据解释，为上下层提供一个”翻译“的作用。
应用层(Application Layer)
应用层即用户具体使用网络的层次了，它就像是所有调度的负责人，对于它而言，只需要简单的发号施令就可以不过多关注细节，如“从广州运输该名乘客到上海”，其他的细节（路径、方式等）便由下层负责完成。