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网络体系结构是定义和描述一组用于计算机及其通信设备之间互联的标准和规范的集合，遵循这组规范就可以实现计算机设备之间的通信。目前有两大主流体系结构标准：一个是国际标准OSI（开放系统互联）参考模型，另一个是工业标准TCP/IP模型。
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OSI参考模型通过分层和抽象，将网络划分为七个功能各异的层次，同一端系统中的低层为高层提供服务，不同端系统中的对等层之间进行通信并交换协议数据单元。它是一个开放系统模型，概念清晰，但偏重于理论研究，复杂而不实用，目前实现的范例还较少。
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TCP/IP简化了OSI参考模型的分层结构，层次明显减少，实现简单，功能强大，目前为大多数厂商支持，已成为网络通信协议事实上的标准，并已得到普遍的推广。其他还有IBM的系统网络体系结构（SNA）和DEC的数字网络体系结构（DNA）等。
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通过对现有网络体系结构进行分析，可以为建设新网络提供参考依据。同时在设计新网络时也应该照顾到原有网络的体系结构，尽量发挥其优势，而不应该完全抛弃。
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