簡介
協議是用來描述進程之間信息交換數據時的規則術語(參見“法律學”對于“協議”的定義)。在計算機網絡中,兩個相互通信的實體處在不同的地理位置,其上的兩個進程相互通信,需要通過交換信息來協調它們的動作達到同步,而信息的交換必須按照預先共同約定好的規則進行。
要素
網絡協議是由三個要素組成:
(1)語義。語義是解釋控制信息每個部分的意義。它規定了需要發出何種控制信息,以及完成的動作與做出什麼樣的響應。
(2)語法。語法是用戶數據與控制信息的結構與格式,以及數據出現的順序。
(3)時序。時序是對事件發生順序的詳細說明。(也可稱為“同步”)。
人們形象地把這三個要素描述為:語義表示要做什麼,語法表示要怎麼做,時序表示做的順序。
工作方式
網絡上的計算機之間又是如何交換信息的呢?就像我們說話用某種語言一樣,在網絡上的各台計算機之間也有一種語言,這就是網絡協議,不同的計算機之間必須使用相同的網絡協議才能進行通信。
網絡協議是網絡上所有設備(網絡服務器、計算機及交換機、路由器、防火牆等)之間通信規則的集合,它規定了通信時信息必須采用的格式和這些格式的意義。大多數網絡都采用分層的體系結構,每一層都建立在它的下層之上,向它的上一層提供一定的服務,而把如何實現這一服務的細節對上一層加以屏蔽。一台設備上的第n層與另一台設備上的第n層進行通信的規則就是第n層協議。在網絡的各層中存在着許多協議,接收方和發送方同層的協議必須一緻,否則一方将無法識别另一方發出的信息。網絡協議使網絡上各種設備能夠相互交換信息。常見的協議有:TCP/IP協議、IPX/SPX協議、NetBEUI協議等。
當然了,網絡協議也有很多種,具體選擇哪一種協議則要看情況而定。Internet上的計算機使用的是TCP/IP協議。
ARPANET成功的主要原因是因為它使用了TCP/IP标準網絡協議,TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)----傳輸控制協議/互聯網協議是Internet采用的一種标準網絡協議。它是由ARPA于1977年到1979年推出的一種網絡體系結構和協議規範。随着Internet網的發展,TCP/IP也得到進一步的研究開發和推廣應用,成為Internet網上的"通用語言"。
層次結構
由于網絡節點之間聯系的複雜性,在制定協議時,通常把複雜成分分解成一些簡單成分,然後再将它們複合起來。最常用的複合技術就是層次方式,網絡協議的層次結構如下:
(1)結構中的每一層都規定有明确的服務及接口标準。
(2)把用戶的應用程序作為最高層。
(3)除了最高層外,中間的每一層都向上一層提供服務,同時又是下一層的用戶。
(4)把物理通信線路作為最低層,它使用從最高層傳送來的參數,是提供服務的基礎。
層次劃分
為了使不同計算機廠家生産的計算機能夠相互通信,以便在更大的範圍内建立計算機網絡,國際标準化組織(ISO)在1978年提出了“開放系統互聯參考模型”,即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将計算機網絡體系結構的通信協議劃分為七層,自下而上依次為:物理層(Physics Layer)、數據鍊路層(Data Link Layer)、網絡層(Network Layer)、傳輸層(Transport Layer)、會話層(Session Layer)、表示層(Presentation Layer)、應用層(Application Layer)。
其中第四層完成數據傳送服務,上面三層面向用戶。對于每一層,至少制定兩項标準:服務定義和協議規範。前者給出了該層所提供的服務的準确定義,後者詳細描述了該協議的動作和各種有關規程,以保證服務的提供。
常用協議
TCP/IP協議毫無疑問是這三大協議中最重要的一個,作為互聯網的基礎協議,沒有它就根本不可能上網,任何和互聯網有關的操作都離不開TCP/IP協議。不過TCP/IP協議也是這三大協議中配置起來最麻煩的一個,單機上網還好,而通過局域網訪問互聯網的話,就要詳細設置IP地址,網關,子網掩碼,DNS服務器等參數。
TCP/IP盡管是目前最流行的網絡協議,但TCP/IP協議在局域網中的通信效率并不高,使用它在浏覽“網上鄰居”中的計算機時,經常會出現不能正常浏覽的現象。此時安裝NetBEUI協議就會解決這個問題。
NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增強用戶接口。它是NetBIOS協議的增強版本,曾被許多操作系統采用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI協議在許多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系統的缺省協議。NetBEUI協議是一種短小精悍、通信效率高的廣播型協議,安裝後不需要進行設置,特别适合于在“網絡鄰居”傳送數據。所以建議除了TCP/IP協議之外,小型局域網的計算機也可以安上NetBEUI協議。另外還有一點要注意,如果一台隻裝了TCP/IP協議的WINDOWS98機器要想加入到WINNT域,也必須安裝NetBEUI協議。
IPX/SPX協議本來就是Novell開發的專用于NetWare網絡中的協議,但是也非常常用--大部分可以聯機的遊戲都支持IPX/SPX協議,比如星際争霸,反恐精英等等。雖然這些遊戲通過TCP/IP協議也能聯機,但顯然還是通過IPX/SPX協議更省事,因為根本不需要任何設置。除此之外,IPX/SPX協議在非局域網絡中的用途似乎并不是很大.如果确定不在局域網中聯機玩遊戲,那麼這個協議可有可無。
劃分
物理層:
以太網·調制解調器·電力線通信(PLC)·SONET/SDH· G.709·光導纖維·同軸電纜·雙絞線等
數據鍊路層:
Wi-Fi(IEEE 802.11)·WiMAX(IEEE 802.16)·ARP·RARP·ATM·DTM·令牌環 · 以太網 ·FDDI · 幀中繼 · GPRS · EVDO ·HSPA · HDLC · PPP · L2TP ·PPTP·ISDN·STP等
網絡層協議:
IP(IPv4·IPv6)·ICMP·ICMPv6·IGMP·IS-IS·IPsec 等
傳輸層協議:
TCP · UDP · TLS · DCCP · SCTP · RSVP·OSPF等
應用層協議:
DHCP ·DNS · FTP · Gopher · HTTP· IMAP4·IRC · NNTP · XMPP ·POP3 · SIP · SMTP ·SNMP · SSH ·TELNET · RPC · RTCP · RTP ·RTSP· SDP·SOAP·GTP·STUN·NTP·SSDP·BGP·RIP等