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文章目錄
- 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從入門到底層原理學(xué)習(xí)(一)—— 簡介及基本概念
- 一、簡介
- 1、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義
- 2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成要素
- 3、廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型
- 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
- 網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議
- 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
- 4、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型對比圖
- 二、基本概念
- 1、網(wǎng)絡(luò)互連模型
- 2、計(jì)算機(jī)之間的通信基礎(chǔ)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議從入門到底層原理學(xué)習(xí)(一)—— 簡介及基本概念
一、簡介
1、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義
什么是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是由定義網(wǎng)絡(luò)上兩個(gè)或多個(gè)設(shè)備之間通信的規(guī)則、過程和格式組成的正式標(biāo)準(zhǔn)和策略
它們確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以使用一種通用語言傳輸和接收數(shù)據(jù),而不管它們的設(shè)計(jì)、硬件或基礎(chǔ)設(shè)施如何。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議管理及時(shí)、安全、管理的數(shù)據(jù)或網(wǎng)絡(luò)通信的端到端過程。
它們可以內(nèi)置到硬件或軟件中,而且它們是如此重要,以至于在實(shí)踐中,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的使用都依賴于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來進(jìn)行通信和連接。
簡單來講:
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的定義:為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定的集合。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是由幾個(gè)組織根據(jù)某些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)和發(fā)布的。
最重要的包括:
- 萬維網(wǎng)聯(lián)盟(W3C)
- 國際電信聯(lián)盟(ITU)
- 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)
- 互聯(lián)網(wǎng)工程專責(zé)小組(IETF)
- 電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)
2、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議組成要素
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是由三個(gè)要素組成:
(1) 語義。語義是解釋控制信息每個(gè)部分的意義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息,以及完成的動(dòng)作與做出什么樣的響應(yīng)。
(2) 語法。語法是用戶數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)與格式,以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)的順序。
(3) 時(shí)序。時(shí)序是對事件發(fā)生順序的詳細(xì)說明。(也可稱為“同步”)。
人們形象地把這三個(gè)要素描述為:語義表示要做什么,語法表示要怎么做,時(shí)序表示做的順序。
3、廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型
網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議
通信協(xié)議允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行基本的數(shù)據(jù)通信。 它們的用途包括在計(jì)算機(jī)之間或通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸文件,交換基于文本的消息,以及在路由器和外部或物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間建立通信。
通信協(xié)議的例子有:
- 藍(lán)牙協(xié)議
- FTP
- TCP / IP
- 和HTTP
網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議
安全協(xié)議通過保證在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)被未經(jīng)授權(quán)的用戶訪問來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的安全性。
安全性是通過各種方法建立的,例如通過使用密碼、身份驗(yàn)證協(xié)議或數(shù)據(jù)加密。
在設(shè)備之間的傳輸過程中可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和保護(hù),可以拒絕未知或未經(jīng)授權(quán)的設(shè)備或用戶訪問。
安全協(xié)議的例子包括:
- HTTPS
- SSL
- SSH
- SFTP
網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議通過定義操作網(wǎng)絡(luò)所需的過程來提供網(wǎng)絡(luò)治理和維護(hù)。
它們應(yīng)用于在給定網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行的所有設(shè)備上,如服務(wù)器、路由器和計(jì)算機(jī),以有效地協(xié)調(diào)它們。
網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議保證了每臺(tái)設(shè)備之間以及與網(wǎng)絡(luò)本身之間的連接,并保證了這些連接的穩(wěn)定性。
它們通常用于故障排除和評(píng)估網(wǎng)絡(luò)連接的質(zhì)量。
網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的例子包括:
- SNMP
- ICMP
4、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型對比圖
二、基本概念
1、網(wǎng)絡(luò)互連模型
為了更好地促進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 在 1985 年制定了網(wǎng)絡(luò)互連模型
- OSI 參考模型(Open System Interconnect Reference Model),具有 7 層結(jié)構(gòu)
請求過程
網(wǎng)絡(luò)分層
2、計(jì)算機(jī)之間的通信基礎(chǔ)
需要得知對方的 IP 地址
最終是根據(jù)MAC地址(網(wǎng)卡地址),輸送數(shù)據(jù)到網(wǎng)卡,被網(wǎng)卡接收
-
如果網(wǎng)卡發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的目標(biāo) MAC 地址是自己,就會(huì)將數(shù)據(jù)傳遞給上一層進(jìn)行處理
-
如果網(wǎng)卡發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的目標(biāo) MAC 地址不是自己,就會(huì)將數(shù)據(jù)丟棄,不會(huì)傳遞給上一層進(jìn)行處理
計(jì)算機(jī)之間的連接方式 ——網(wǎng)線直連
需要用交叉線(不是直通線)
計(jì)算機(jī)之間的連接方式—— 同軸電纜(Coaxial)
特點(diǎn):
-
半雙工通信
-
容易沖突
-
不安全
-
中間斷了,整個(gè)都癱了
計(jì)算機(jī)之間的連接方式——集線器( Hub )
特點(diǎn):
-
半雙工通信
-
容易沖突
-
不安全
-
跟同軸電纜一樣:沒有智商
計(jì)算機(jī)之間的連接方式—— 網(wǎng)橋(Bridge)
特點(diǎn):
- 能夠通過自學(xué)習(xí)得知每個(gè)接口那側(cè)的 MAC 地址
- 從而起到隔絕沖突域的作用
計(jì)算機(jī)之間的連接方式 —— 交換機(jī)(Switch)
特點(diǎn):
-
相當(dāng)于接口更多的網(wǎng)橋
-
全雙工通信
-
比集線器安全
計(jì)算機(jī)之間的連接方式 —— 路由器(Router)
特點(diǎn):
-
網(wǎng)線直連、同軸電纜、集線器、網(wǎng)橋、交換機(jī)
- 連接的設(shè)備必須在同一網(wǎng)段
- 連接的設(shè)備處在同一廣播域
-
路由器
- 可以在不同網(wǎng)段之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)
- 隔絕廣播域