網(wǎng)絡(luò)協(xié)議大梳理:一篇文章串起所有重點
一、為什么協(xié)議那么多
因為網(wǎng)絡(luò)通信 太復(fù)雜了:有線、無線、二進制、文本、加密、路由、分包、重傳……如果沒有標準化協(xié)議,每家公司都亂搞,互聯(lián)網(wǎng)就玩不下去了。 所以我們把復(fù)雜通信層層拆分,每層各管一攤,形成了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,最經(jīng)典的就是:OSI 七層模型 和 TCP/IP 四層模型。
二、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議速覽表
層級 | OSI 模型 | TCP/IP 模型 | 典型協(xié)議 | 作用 |
7 | 應(yīng)用層 | 應(yīng)用層 | HTTP、FTP、DNS、SMTP | 提供服務(wù)接口 |
6 | 表示層 | — | 加密/編碼(SSL、MIME) | 格式轉(zhuǎn)換、加密 |
5 | 會話層 | — | NetBIOS、RPC | 建立/管理會話 |
4 | 傳輸層 | 傳輸層 | TCP、UDP | 端到端傳輸 |
3 | 網(wǎng)絡(luò)層 | 網(wǎng)絡(luò)層 | IP、ICMP、ARP、RIP、OSPF | 路由與尋址 |
2 | 數(shù)據(jù)鏈路層 | 網(wǎng)絡(luò)接口層 | Ethernet、PPP | 幀傳輸 |
1 | 物理層 | 網(wǎng)絡(luò)接口層 | 電壓、光信號、網(wǎng)線 | 比特傳輸 |
三、各類協(xié)議解析
1. 物理 & 鏈路層
- 以太網(wǎng)(Ethernet):MAC地址、幀結(jié)構(gòu)、CSMA/CD機制
- ARP(地址解析協(xié)議):根據(jù) IP 找到目標 MAC 地址
- PPP、幀中繼:廣域網(wǎng)傳輸協(xié)議
這些協(xié)議管的是點對點通信。
2. 網(wǎng)絡(luò)層
- IP 協(xié)議(IPv4/IPv6):網(wǎng)絡(luò)上的邏輯地址,數(shù)據(jù)包打標簽
- ICMP:網(wǎng)絡(luò)診斷(ping、traceroute)
- RIP、OSPF:動態(tài)路由協(xié)議,讓數(shù)據(jù)自動找最優(yōu)路徑
網(wǎng)絡(luò)層管的是“你怎么從始發(fā)地到目的地”,即尋路問題。
3. 傳輸層 —— 管控收發(fā)質(zhì)量
(1) TCP(可靠傳輸,握手+重傳)
應(yīng)用場景:網(wǎng)頁訪問、登錄、文件傳輸
(2) UDP(不可靠但快)
應(yīng)用場景:視頻直播、DNS 查詢、語音通信
它像一個快遞公司,TCP = 順豐(簽收+重發(fā)),UDP = 郵筒(投完就走)
4. 應(yīng)用層 —— 和你最親的那些協(xié)議
- HTTP / HTTPS:訪問網(wǎng)頁、接口通信
- FTP / SFTP:文件上傳下載
- SMTP / POP3 / IMAP:電子郵件協(xié)議組合拳
- DNS:域名解析,輸入網(wǎng)址能找到 IP
- SSH / Telnet:遠程控制服務(wù)器
這些協(xié)議就是“你日常用到的功能”,它們都基于下層協(xié)議跑起來。
傳輸靠 TCP/UDP,尋路靠 IP,網(wǎng)頁靠 HTTP,登錄靠 SSH,文件靠 FTP,發(fā)郵件靠 SMTP,查地址找 DNS。