什么是网络协议?

2025-07-06 21:16:10 2189

首先,我在接触网络的时候,产生了一个问题:网络协议到底是什么?网络协议是用来干什么的?

可以想一下,不同的厂商之间可能会使用不同类型的网络设备,那如何让他们能互联互通呢?

这个时候就需要网络协议的存在了,通过制定标准化的协议提供给不同设备之间一个统一的标准。此外,在数据传输的过程中,要如何保证数据不丢失、数据不被窃取、如何高效的传输数据?这些就是网络协议的核心作用:标准化通信、数据可靠传输、高效路由、数据安全。

那么好!网络协议非常多,在学习的时候会有很多初学者(譬如我)不会将网络模型与网络协议结合来看,这就会导致一部分人会觉得各个网络协议都是平行关系,其实不然,例如tcp\ip协议族,实际上是一个网络协议群,协议之间相互嵌套,各自工作在不同的网络模型层中,发挥不同的作用。这里就得引出另一个概念了,网络模型

为了使不同计算机厂家生产的计算机能够相互通信,以便在更大的范围内建立计算机网络,国际标准化组织(ISO)在1978年提出了"开放系统互联参考模型",即著名的OSI/RM模型(Open System Interconnection/Reference Model)。它将计算机网络体系结构的通信协议划分为七层,自下而上依次为:物理层(Physics Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、网络层(Network Layer)、传输层(Transport Layer)、会话层(Session Layer)、表示层(Presentation Layer)、应用层(Application Layer)。其中第四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。

那么,为什么需要网络模型呢?

在早期网络刚发展的时候,不同的互联网公司都是自己定义网络协议,这样就产生了一个问题,大家生产的网络设备都是用的自己的网络协议,在联合使用的时候就会因为网络协议不一样产生矛盾,因此,如果有一个统一的参考模型,就能统一各种五花八门的网络协议。

举个栗子:将英国人、法国人、德国人、意大利人放在一个办公室里,但是他们之间并不能理解对方在说什么,那么整个办公室就会罢工,如果他们都会中文,那他们的工作效率就能得到大大提升。

上图!

这是一个osi七层模型和tcp/ip模型的对比图

osi模型是一个由国际标准化制定的用于网络设备间互联的理想模型,它将网络分为七层,作为一个理想模型,它在实际上使用的并不多,而tcp/ip模型相比于osi模型来说,它只有四层,提供了更加实用的框架。

tip:tcp/ip协议是什么?

TCP/IP协议被称为传输控制协议/互联网协议,又称网络通讯协议(Transmission Control Protocol)。是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成,是一个很大的协议集合。

tcp/ip模型各层协议:

物理层和数据链路层:支持所有的标准和专用的协议。

网络层:主要包括IP、ARP、RARP、ICMP、IGMP。

传输层:TCP和UDP

应用层:HTTP(超文本传输协议)、FTP(文件传输协议)、DNS(域名系统)等协议。

数据在网络上的封装流程:

应用层会生成原始数据,比如http请求,在这里数据被称为报文-->传输层会将数据添加端口信

息,以保障数据的可靠传输,被成为段(tcp封装)或者数据段(udp封装)-->段会在网络层加上ip头部,变成包,由路由器实现逻辑寻址和路由选择-->数据在传输层会被加上帧头和帧尾,比如源/目的mac地址,交由交换机转发数据,在这里数据被称为帧-->这里是物理层,数据此时已经做好了转发前的所有准备,在这一层,数据会变成比特流,转换成光信号、电信号或者是无线电波,然后通过物理介质传输。

tip:路由是什么,路由协议是什么?

(个人觉得)可以将路由看作一辆卡车,卡车上装着货物(数据),你需要将货物从山东送到江苏,那你可以选择高速或者国道,而路由协议就是道路选择。(具体的以后再写)

注:所有随笔仅个人学习笔记,如有勘误烦请指出

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