计算机网络体系结构是怎么形成的？

在计算机网络的基本概念中，分层次的体系结构是最基本的。

计算机网络是个非常复杂的系统。为了说明这一点，可以设想一个最简单的情况:连接在网络上的两台计算机要互相传送文件。

显然，在这两台计算机之间必须有一条传送数据的通路。但这还远远不够，至少还有以下几项工作需要去完成:

(1)发起通信的计算机必须将数据通信的通路进行激活(activate)。所谓“激活”就是要发出一些信令，保证要传送的计算机数据能在这条通路上正确发送和接收。

(2)要告诉网络如何识别接收数据的计算机。

(3)发起通信的计算机必须查明对方计算机是否已开机，并且与网络连接正常。

(4)发起通信的计一算机中的应用程序必须弄清楚，在对方计算机中的文件管理程序是否已做好接收文件和存储文件的准备工作。    

(5)若计算机的文件格式不兼容，则至少其中的一台计算机应完成格式转换功能。

(6)对出现的各种差错和意外事故，如数据传送错误、重复或丢失，网络中某个结点交换机出故障等，应当有可靠的措施保证对方计算机最终能够收到正确的文件。

还可以举出一些要做的其他工作。由此可见，相互通信的两个计算机系统必须高度协调工作才行，而这种“协调”是相当复杂的。为了设计这样复杂的计算机网络，早在最初的ARPANET设计时即提出了分层的方法。“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小的局部问题，而这些较小的局部间题就比较易于研究和处理。

1974年，美国的IBM公司宣布了系统网络体系结构SNA (System Network Architecture)。这个著名的网络标准就是按照分层的方法制定的。现在用IBM大型机构建的专用网络仍在使用SNA，不久后，其他一些公司也相继推出自己公司的具有不同名称的体系结构。

不同的网络体系结构出现后，使用同一个公司生产的各种设备都能够很容易地互连成网，这种情况显然有利于一个公司垄断市场。用户一旦购买了某个公司的网络，当需要扩大容量时，就只能再购买原公司的产品。如果购买了其他公司的产品，那么由于网络体系结构的不同，就很难互相连通。

然而，全球经济的发展使得不同网络体系结构的用户迫切要求能够互相交换信息。为了使不同体系结构的计算机网络都能互连，国际标准化组织ISO于1977年成立了专门机构研究该问题。不久，他们就提出一个试图使各种计算机在世界范围内互连成网的标准框架，即著名的开放系统互连基本参考模型OSI/RM (Open Systems Interconnection Reference Model)，简称为OSI。“开放”是指非独家垄断的。因此只要遵循OSI标准，一个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他任何系统进行通信。这一点很像世界范围的电话和邮政系统，这两个系统都是开放系统。“系统”是指在现实的系统中与互连有关的各部分(我们知道，并不是一个系统中的所有部分都与互连有关。OSI/RM参考模型是把与互连无关的部分除外，而仅仅考虑与互连有关的那些部分)。所以开放系统互连参考模型OSI/RM是个抽象的概念。在1983年形成了开放系统互连基本参考模型的正式文件，即著名的ISO 7498国际标准，也就是所谓的七层协议的体系结构。

OSI试图达到一种理想境界，即全世界的计算机网络都遵循这个统一的标准，因而全世界的计算机将能够很方便地进行互连和交换数据。在20世纪80年代，许多大公司甚至一些国家的攻府机构纷纷表示支持OSI。当时看来似乎在不久的将来全世界一定会按照OSI制定的标准来构造自己的计算机网络。然而到了20世纪90年代初期，虽然整套的OSI国际标准都已经制定出来了，但由于因特网已抢先在全世界覆盖了相当大的范围，而与此同时却几乎找不到有什么厂家生产出符合OSI标准的商用产品。因此人们得出这样的结论:OSI只获得了一些理论研究的成果，但在市场化方面OSI则事与愿违地失败了。现今规模最大的、覆盖全世界的因特网并未使用OSI标准。OSI失败的原因可归纳为:

(1)OSI的专家们缺乏实际经验，他们在完成OSI标准时缺乏商业驱动力;

(2)OSI的协议实现起来过分复杂，而且运行效率很低;

(3)OSI标准的制定周期太长，因而使得按OSI标准生产的设备无法及时进入市场;

(4)OSI的层次划分不太合理，有些功能在多个层次中重复出现。

按照一般的概念，网络技术和设备只有符合有关的国际标准才能大范围地获得工程上的应用。但现在情况却反过来了。得到最广泛应用的不是法律上的国际标准OSI，而是非国际标准TCP/IP。这样，TCP/IP就常被称为是事实上的国际标准。从这种意义上说，能够占领市场的就是标准。在过去制定标准的组织中往往以专家、学者为主。但现在许多公司都纷纷挤进各种各样的标准化组织，使得技术标准具有浓厚的商业气息。一个新标准的出现，有时不一定反映其技术水平是最先进的，而是往往有着一定的市场背景。

虽然OSI标准在一开始是由ISO来制定，但后来的许多标准都是ISO与原来的国际电报电话咨询委员会CCITT联合制定的。从历史上来看，CCITT原来是从通信的角度考虑一些标准的制定，而ISO则关心信息的处理。但随着科学技术的发展，通信与信息处理的界限变得比较模糊了。于是，通信与信息处理就都成为CCITT与ISO所共同关心的领域。CCITT的建议书X.200就是关于开放系统互连参考模型，它和ISO7498基本上是相同的。