什么是网络协议

篇一：网络协议简介

ICMP是“InternetControlMessageProtocol”（Internet控制消息协议）的缩写。它是TCP/IP协议族的一个子协议，用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。控制消息是指网络通不通、主机是否可达、路由是否可用等网络本身的消息。这些控制消息虽然并不传输用户数据，但是对于用户数据的传递起着重要的作用。

ICMP是:Internet 控制信息协议（ICMP）是 IP 组的一个整合部分。通过 IP 包传送的 ICMP 信息主要用于涉及网络操作或错误操作的不可达信息。 ICMP 包发送是不可靠的，所以主机不能依靠接收 ICMP 包解决任何网络问题。ICMP不象TCP或UDP有端口，但它确实含有两个域：类型(type)和代码(code)。而且这些域的作用和端口也完全不同。Ping用到的是ICMP协议。不是端口。

网络之间互连的协议（IP）是Internet Protocol的外语缩写，中文缩写为“网协”.

网络之间互连的协议也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。IP地址具有唯一性，根据用户性质的不同，可以分为5类。

ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

RARP：

局域网中某个主机的物理地址转换为IP地址，比如局域网中有一台主机只知道物理地址而不知道IP地址，那么可以通过RARP协议发出征求自身IP地址的广播请求，然后由RARP服务器负责回答。

RARP协议广泛用于获取无盘工作站的IP地址。RARP是通过MAC地址去向预先设置好IP地址与MAC地址对应关系的RARP服务器询问（获取）自身的IP地址，其过程与ARP协议的过程相反，故称为Reverse ARP（反向ARP）。

下面的图表试图显示不同的TCP/IP和其他的协议在最初OSI模型中的位置：

FTP：文件传输协议，为文件的传输提供了途径。它允许将数据从一台主机上传到另一台主机，也可以从FTP服务器上下载文件，或者向FTP服务器上传文件。端口号20、21。

Telnet：远程登录协议，实现Internet中的工作站登录到远程服务器的能力。端口号23。

SMTP:简单邮件传输协议，实现Internet中电子邮件的传送功能，发送服务器（SMTP）端口：

25。接收服务器（POP3）端口：110。

http：超文本传输协议，用来访问在www服务器上的各种页面。端口号：80。

RIP：路由协议之一，用于网络设备之间交换路由信息。

NFS：网络文件系统，用于实现网络中不同主机间的文件共享。

DNS：域名服务，用于实现域名和IP地址之间的转换。

看如下几个数字：

截止2013年全球人口70.5亿

IPV4总数约42.9亿

中国分配IPV4地址2900万，平均3.5个网民才有一个IP地址

IPV6最大的特点是ip地址从32位变为128位

篇二：网络协议与标准

网络协议与标准(上)

发表日期：2008-1-23

摘要:计算机网络的硬件设备，它们是承载计算机通信的实体。然而它们是怎样有序地完成计算机之间的通信任务的呢？

计算机网络的硬件设备，它们是承载计算机通信的实体。然而它们是怎样有序地完成计算机之间的通信任务的呢？

具体地说，共享计算机网络的资源，以及在网中交换信息，就需要实现不同系统中的实体的通信。实体包括用户应用程序、文件传送包、数据库治理系统、电子设备以及终端等，系统包括计算机、终端和各种设备等。一般说来，实体是能发送和接收信息的任何东西，而系统是物理上明显的物体，它包含一个或多个实体。两个实体要想成功地通信，它们必须具有相同的语言。交流什么，怎样交流及何时交流，都必须遵从有关实体间某种互相都能接受以一些规则，这些规则的集合称为协议，它可以定义为两实体间控制数据交换的规则的集合。

上面洋洋洒洒地一大通话，可能早已让读者晕头转向了。简单地说，所谓的协议，就象人与人交流的语言一样，它是计算机网络通信实体之间语言。不同的网络结构可能使用不同的网络协议；而同样的，不同的网络协议设计也就造就了不同的网络结构。下面将从计算机网络协议参考模型开始，逐一介绍局域网、广域网、Internet的计算机网络通信协议。

6.1 开放系统互连参考模型OSI

自从计算机网络面世以来，它不断地促进着社会的发展，而且人类对计算机网络的依靠与需求都愈演愈烈，所以许许多多的计算机厂商都建立了自己一套与众不同的网络协议体系，然后配套一系列相对应的计算机网络硬件设备来完成计算机的连网需求，而且它们之间并不能通用。这样造成了假如你选择了一个厂商的网络产品，就被捆绑在这个厂商上，不得不“从一而终”，这显然降低了整个网络系统的可扩展性，甚至妨碍了计算机网络的更一步发展。

为此，国际标准化组织（ISO、International Standard Organization）在1979年建立了一个专门的分委员会来研究和制定一种开放的、公开的、标准化了的网络结构模型，以期用它来实现计算机网络之间相互联接与沟通。

经过一段时间后，ISO组织提出了一套称为“开放系统互联参考模型”（OSI、Open System Interconnection）。它定义了一套用于连接异种计算机的标准框架。由于ISO组织的权威性，加上人们需要一个相互兼容、共同发展的，新的网络体系，所以OSI参考模型成为了各大厂商努力遵循的标准。到了今天，虽然网络协议并不是完全与它一致的，但却都是根据它来制定的，所以确保了它们的开放性和兼容性。从某种意义上说，OSI参考模型已成为了计算机网络协议的“金科玉律”。

OSI参考模型采用了分层的结构化技术，将功能逻辑上划分开来，以使整个结构具

有较高的灵活性。OSI参考模型共七层：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)。

7. 应用层（Application） 6. 表示层（Presentation）

5. 会话层（Session）

4. 传输层（Transport）

3．网络层（Network）

2．数据链路层（Data Link）

1. 物理层（Physical） 表6-1 OSI七层结构

有一句英文短句可以帮助你来记住它们的顺序：All people seem need to data process.每个单词的最前一个字母与每一个层相对应。下面我们就逐层作一相对简单的介绍：

6.1.1 物理层

物理层，它通过一系列协议定义了通信设备的机械的、电气的、功能的、规程的特征。

机械特征：规定线缆与网络接口卡的连接头的外形、几何尺寸、引脚线数、引线排列方式、锁定装置等一系列外形特征；

电气特征：规定了在传输过程中多少伏特的电压代表“1”，多少伏特代表“0”；

功能特征：规定了连接双方每个连接线的作用：用于传输数据的数据线、用于传输控制信息的控制线、用于协调通信的定时线、用于接地的地线；

过程特征：具体规定了通信双方的通信步骤。

一句话，物理层的所有协议就是人为规定了不同种类传输设备、传输媒介如何将数字信号从一端传送到另一端，而不管传送的是什么数据。从这里我们可以判定出中继器和非交换技术的集线器是一种工作在物理层上的设备，因为它们都不关心它们传送的是什么设备，也不负责数据的正确到达目的地。

6.1.2 数据链路层

数据链路层，在物理层已能将信号发送到通信链路中的基础上，完成保证相邻结点之间有效地传送数据的任务。正在通信的两个站在某一特定时刻，一个发送数据，一个接收数据。数据链路层通过一系列协议将实现以下功能：

1）封装成帧：把数据组成一定大小的数据块，我们称之为帧。然后以帧为单位发送、接收、校验数据；

2）流量控制：对发送数据的一方，根据接收站的接收情况，实时地进行传输速率控制，以免出现发送数据过快，接收方来不及处理而丢失数据；

3）差错控制：对接收数据的一方，当接收到数据帧后对其进行检验，假如发现错误，则通知发送方重传；

4）传输治理：在发送端与接收端通过某种特定形式的对话来建立、维护和终止一批数据的传输过程，以此对数据链路进行治理。

就发送端而言，数据链路层将来自上层的数据按一定规则就成比特流送到物理层处理；就接收端而言，它通过数据链路层将来自物理层的比特流合并成完整的数据帧供上层使用。

根据数据链路层的需要，必须唯一的标识出每个站点。现在最常用的方法是将网络接口卡（网卡）编上一个唯一的编号。习惯上，这个编号称为MAC地址。

实际上很大一部分的数据链路层的功能是由网卡来完成的，网卡工作在数据链路层，网桥需要将物理层的比特流合并成完整的数据帧，以得知其接收站点的地址，所以也是工作在数据链路层的一种网络设备。

6.1.3 网络层

网络层，用于从发送端向接收端传送分组。

也许读者会觉得不可思议，不是数据链路层已经保证了相邻节点之间无差错传送数据帧了吗？那么网络层到底有什么用呢？它存在的主要目的就是解决以下问题：

1）通信双方并不相邻：在计算机网络中，通信双方可能是相互邻接的，但也可能并不是邻接的，这样当一个数据分组从发送端发送到接收端的过程中，就可能在这个中间要经过多个其它网络结点，这些结点暂时存储“路过”的数据分组，再根据网络的“交通状况”选择下一个结点将数据分组发出去，直到发送到接收方为止。

2）正如前面所阐述的一样，由于OSI参考模型是出现在许多网络协议之后的，它就必须为使用这些已经存在的网络协议的计算机网络之间的相互通信作出贡献。事实上，网络层的一些协议解决了这样的异构网络的互联问题。

另外，上一章所提到的路由器、第三层交换机都是用于实现根据网络的“交通状况” 选择下一个站点将数据分组发出去的功能，所以它们都是网络层的设备。 6.1.4 传输层 传输层，实现发送端和接收端的端口到端口的数据分组传送。

传输层的出现是为了更加有效地利用网络层所提供的服务。它主要体现在以下两方面：

1) 将一个较长的数据分成几个小数据报发送：由于实际在网络上传递的每个数据帧都是有一定大小限制的。假设假如我们要传送一个字串“123456789”，它太长了，网络服务程序一次只能传送一个数字（当然在实际中不可能这么小，这里仅是为了方便讲解作的假设），因此，网络就需要将其分成９次来传递。就发送端而言当然是从１传到９的，但是由于每个数据分组传输的路径不会完全相同（因为它是要根据当时的网络“交通状况”而选择路径的嘛），先传送出去的包，不一定会先被收到，因此接收端所收到的数据的排列顺序是与发送的顺序不同的。而传输层的协议就给每一个数据组加入排列组合的记号，以便接收端能根据这些记号将它们“重组”成原来的顺序。

2) 解决通信双方不只有一个数据连接的问题：这个问题从字面上可能不轻易理解，实际上就是指，比如我用电脑与另一台电脑连接拷贝数据是同时，又通过一些交谈程序进行对话。这个时候，拷贝的数据与对话的内容是同时到达的，传输的协议还负责将它们分开，分别传给相应的程序端口。这也就是端到端的通信。

6.1.5 会话层

相对于其它层来说，会话层比较简单，它主要的服务是治理对话控制。比如说，在传输的数据中加入检查点来使通信双方同步。

6.1.6 表示层

表示层以下的各层只关心从这里到那里可靠地传输数据，而表示层则关心的是所传送的信息的语义与语法。它负责将收到的数据转换为计算机内的表示方法或特定的程序的表示方法。也就说，它负责通信协议的转换、数据的翻译、数据的加密、字符的转换等工作。

6.1.7 应用层

应用层，就是直接提供服务给使用者的应用软件。比如电子邮件、在线交谈程序都属于应用层的范畴。

6.1.8 OSI参考模型工作模式

上面一大段的文字也许让大家都感到晕头转向了，让我们一起来整理一个思路。

图6-1 OSI参考模型工作模式示意图

首先发送端由应用层的软件产生通信数据，然后各个层均对这些数据作相应的处理，最后将将它就成比特流，通过物理上的传输介质来传送到接收端。到了接收端，接收端从物理层获得比特流，然后逐层分析，最后获得发给相应程序的数据，传给相应程序。在这个过程中数据有过十分大的变化，具体如下图所示：

图6-2 用OSI参考模型来传送数据的过程

6.2 局域网协议

局域网技术由于具有其规模小、组网灵活和结构规整的特点，所以极易形成标准。事实在，局域网技术也是在所有计算机网络技术中标准化程序最高的一部分。国际电子电气工程师协议IEEE早在７０年代就制定了三个局域网标准：IEEE 802.3 (CSMA/CD。以太网)，IEEE 802.4 (Token Bus，令牌总线)，IEEE 802.5 (Token Ring，令牌环)。由于它已被市场广泛接受，所以IEEE 802系列标准已被ISO采纳为国际标准。而且，随着网络技术的发展，又出现了象IEEE 802.7 (FDDI)，IEEE 802.3u (快速以太网)，IEEE 802.12 (100VG-AnyLAN)，IEEE 802.3z (千兆以太网)等新一代网络标准。

接下来，我们一起来看看一些典型的局域网协议。

不同的局域网协议最重要的区别是它们具有不同的数据在电缆上的“存取方法”，所谓的存取方法指的是在计算机网络中，如何将数据放在电缆上传输以及如何从电缆上取得数据的一组规则。

篇三：网络协议知识

TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。

TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。

TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。

之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：

TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议

IP(Internetworking Protocol)网间网协议

UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议

ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议

SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议

FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议

ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议

从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。

其中：

网络接口层 这是TCP/IP软件的最低层，负责接收IP数据报并通过网络发送之，或者从网络上接收物理帧，抽出IP数据报，交给IP层。

网间网层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。一、处理来自传输层的分组发送请求，收到请求后，将分组装入IP数据报，填充报头，选择去往信宿机的路径，然后将

数据报发往适当的网络接口。二、处理输入数据报：首先检查其合法性，然后进行寻径--假如该数据报已到达信宿机，则去掉报头，将剩下部分交给适当的传输协议；假如该数据报尚未到达信宿，则转发该数据报。三、处理路径、流控、拥塞等问题。

传输层 提供应用程序间的通信。其功能包括：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。为实现后者，传输层协议规定接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送。

应用层 向用户提供一组常用的应用程序，比如电子邮件、文件传输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内机器间的文件拷贝功能。

前面我们已经学过关于OSI参考模型的相关概念，现在我们来看一看，相对于七层协议参考模型，TCP/IP协议是如何实现网络模型的。

数据链路层包括了硬件接口和协议ARP，RARP，这两个协议主要是用来建立送到物理层上的信息和接收从物理层上传来的信息；

网络层中的协议主要有IP，ICMP，IGMP等，由于它包含了IP协议模块，所以它是所有机遇TCP/IP协议网络的核心。在网络层中，IP模块完成大部分功能。ICMP和IGMP以及其他支持IP的协议帮助IP完成特定的任务，如传输差错控制信息以及主机/路由器之间的控制电文等。网络层掌管着网络中主机间的信息传输。

传输层上的主要协议是TCP和UDP。正如网络层控制着主机之间的数据传递，传输层控制着那些将要进入网络层的数据。两个协议就是它管理这些数据的两种方式：TCP是一个基于连接的协议（还记得我们在网络基础中讲到的关于面向连接的服务和面向无连接服务的概念吗？忘了的话，去看看）；UDP则是面向无连接服务的管理方式的协议。

应用层位于协议栈的顶端，它的主要任务就是应用了。上面的协议当然也是为了这些应用而设计的，具体说来一些常用的协议功能如下：

Telnet：提供远程登录（终端仿真）服务，好象比较古老的BBS就是用的这个登陆。 FTP ：提供应用级的文件传输服务，说的简单明了点就是远程文件访问等等服务； SMTP：不用说拉，天天用到的电子邮件协议。

TFTP：提供小而简单的文件传输服务，实际上从某个角度上来说是对FTP的一种替换（在文件特别小并且仅有传输需求的时候）。

SNTP：简单网络管理协议。看名字就不用说什么含义了吧。

DNS：域名解析服务，也就是如何将域名映射城IP地址的协议。

HTTP：不知道各位对这个协议熟不熟悉啊？这是超文本传输协议，你之所以现在能看到网上的图片，动画，音频，等等，都是仰仗这个协议在起作用啊！

OSI中的层

功能

TCP/IP协议族

应用层

文件传输，电子邮件，文件服务，虚拟终端

TFTP，HTTP，SNMP，FTP，SMTP，DNS，Telnet

表示层

数据格式化，代码转换，数据加密

没有协议

会话层

解除或建立与别的接点的联系

没有协议

传输层

提供端对端的接口

TCP，UDP

网络层

为数据包选择路由

IP，ICMP，RIP，OSPF，BGP，IGMP

数据链路层

传输有地址的帧以及错误检测功能

SLIP，CSLIP，PPP，ARP，RARP，MTU

物理层

以二进制数据形式在物理媒体上传输数据

ISO2110，IEEE802。IEEE802.2

OSI模型与TCP/IP协议有什么区别？

除了层的数量之外，开放式系统互联（OSI）模型与TCP/IP协议有什么区别？

开放式系统互联模型是一个参考标准，解释协议相互之间应该如何相互作用。TCP/IP协议是美国国防部发明的，是让互联网成为了目前这个样子的标准之一。开放式系统互联模型中没有清楚地描绘TCP/IP协议，但是在解释TCP/IP协议时很容易想到开放式系统互联模型。两者的主要区别如下：

·TCP/IP协议中的应用层处理开放式系统互联模型中的第五层、第六层和第七层的功能。

·TCP/IP协议中的传输层并不能总是保证在传输层可靠地传输数据包，而开放式系统互联模型可以做到。TCP/IP协议还提供一项名为UDP（用户数据报协议）的选择。UDP不能保证可靠的数据包传输。

OSI（Open System Interconnect）开放式系统互联。

一般都叫OSI参考模型

是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互联模型。

最早的时候网络刚刚出现的时候，很多大型的公司都拥有了网络技术，公司内部计算机可以相互连接。可以却不能与其它公司连接。因为没有一个统一的规范。计算机之间相互传输的信息对方不能理解。所以不能互联。

ISO为了更好的使网络应用更为普及，就推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

其内容如下：

第7层应用层—直接对应用程序提供服务，应用程序可以

变化，但要包括电子消息传输

第6层表示层—格式化数据，以便为应用程序提供通用接

口。这可以包括加密服务

第5层会话层—在两个节点之间建立端连接。此服务包括

建立连接是以全双工还是以半双工的方式进行设

置，尽管可以在层4中处理双工方式

第4层传输层—常规数据递送－面向连接或无连接。包括

全双工或半双工、流控制和错误恢复服务

第3层网络层—本层通过寻址来建立两个节点之间的连接，

它包括通过互连网络来路由和中继数据

第2层数据链路层—在此层将数据分帧，并处理流控制。本层

指定拓扑结构并提供硬件寻址

第1层物理层—原始比特流的传输，电子信号传输和硬件接口

数据发送时，从第七层传到第一层，接受方则相反。

上三层总称应用层，用来控制软件方面。

下四层总称数据流层，用来管理硬件。

数据在发至数据流层的时候将被拆分。

在传输层的数据叫段 网络层叫包 数据链路层叫帧 物理层叫比特流 这样的叫法叫PDU （协议数据单元）

OSI中每一层都有每一层的作用。比如网络层就要管理本机的IP的目的地的IP。数据链路层就要管理MAC地址（介质访问控制）等等，所以在每层拆分数据后要进行封装，以完成接受方与本机相互联系通信的作用。

如以此规定。

OSI模型用途相当广泛。

比如交换机、集线器、路由器等很多网络设备的设计都是参照OSI模型设计的。

TCP/IP 是供已连接因特网的计算机进行通信的通信协议。

TCP/IP 指传输控制协议/网际协议 (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)。TCP/IP 定义了电子设备（比如计算机）如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。

TCP/IP（传输控制协议/网际协议）是互联网中的基本通信语言或协议。在私网中，它也被用作通信协议。当你直接网络连接时，你的计算机应提供一个TCP/IP程序的副本，此时接收你所发送的信息的计算机也应有一个TCP/IP程序的副本。

TCP/IP是一个两层的程序。高层为传输控制协议，它负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层，接收端的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际协议，它处理每个包的地址部分，使这些包正确的到达目的地。网络上的网关计算机根据信息的地址来进行路由选择。即使来自同一文件的分包路由也有可能不同，但最后会在目的地汇合。 TCP/IP使用客户端/服务器模式进行通信。TCP/IP通信是点对点的，意思是通信是网络中的一台主机与另一台主机之间的。TCP/IP与上层应用程序之间可以说是“没有国籍的”，因为每个客户请求都被看做是与上一个请求无关的。正是它们之间的“无国籍的”释放了网络路径，才是每个人都可以连续不断的使用网络。 许多用户熟悉使用TCP/IP协议的高层应用协议。包括万维网的超文本传输协议（HTTP），文件传输协议（FTP），远程网络访问协议(Telnet)和简单邮件传输协议（SMTP）。这些协议通常和TCP/IP协议打包

《什么是网络协议》出自：百味书屋
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