几种常用网络传输协议

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⼏种常⽤⽹络传输协议

⼀、OSI模型

名称 层次 功能

物理层 1 实现计算机系统与⽹络间的物理连接

数据链路层 2 进⾏数据打包与解包,形成信息帧

⽹络层 3 提供数据通过的路由

传输层 4 提供传输顺序信息与响应

会话层 5 建⽴和中⽌连接

表⽰层 6 数据转换、确认数据格式

应⽤层 7 提供⽤户程序接⼝

⼆、协议层次

⽹络中常⽤协议以及层次关系

1、 进程/应⽤程的协议

平时最⼴泛的协议,这⼀层的每个协议都由客程序和服务程序两部分组成。程序通过服务器与客户机交互来⼯作。常见协议有:Telnet、FTP、SMTP、HTTP、DNS等。

2、 主机—主机层协议

建⽴并且维护连接,⽤于保证主机间数据传输的安全性。这⼀层主要有两个协议:

TCP(Transmission Control Protocol:传输控制协议;⾯向连接,可靠传输

UDP(User Datagram Protocol):⽤户数据报协议;⾯向⽆连接,不可靠传输

3、 Internet层协议

负责数据的传输,在不同⽹络和系统间寻找路由,分段和重组数据报⽂,另外还有设备寻址。些层包括如下协议:

IP(Internet Protocol):Internet协议,负责TCP/IP主机间提供数据报服务,进⾏数据封装并产⽣协议头,TCP与UDP协议的基础。

ICMP(Internet Control Message Protocol):Internet控制报⽂协议。ICMP协议其实是IP协议的的附属协议,IP协议⽤它来与其它主机或路

由器交换错误报⽂和其它的⼀些⽹络情况,在ICMP包中携带了控制信息和故障恢复信息。

ARP(Address Resolution Protocol)协议:地址解析协议。

RARP(Reverse Address Resolution Protocol):逆向地址解析协议。

OSI 全称(Open System Interconnection)⽹络的OSI七层结构2008年03⽉28⽇ 星期五 14:18(1)物理层——Physical

这是整个OSI参考模型的最低层,它的任务就是提供⽹络的物理连接。所以,物理层是建⽴在物理介质上(⽽不是逻辑上的协议和会话),

它提供的是机械和电⽓接⼝。主要包括电缆、物理端⼝和附属设备,如双绞线、同轴电缆、接线设备(如⽹卡等)、RJ-45接⼝、串⼝和

并⼝等在⽹络中都是⼯作在这个层次的。

物理层提供的服务包括:物理连接、物理服务数据单元顺序化(接收物理实体收到的⽐特顺序,与发送物理实体所发送的⽐特顺序相同)和

数据电路标识。

(2)数据链路层——DataLink

数据链路层是建⽴在物理传输能⼒的基础上,以帧为单位传输数据,它的主要任务就是进⾏数据封装和数据链接的建⽴。封装的数据信息

中,地址段含有发送节点和接收节点的地址,控制段⽤来表⽰数据连接帧的类型,数据段包含实际要传输的数据,差错控制段⽤来检测传输

中帧出现的错误。

数据链路层可使⽤的协议有SLIP、PPP、X.25和帧中继等。常见的集线器和低档的交换机⽹络设备都是⼯作在这个层次上,Modem之类的拨号设备也是。⼯作在这个层次上的交换机俗称“第⼆层交换机”。

具体讲,数据链路层的功能包括:数据链路连接的建⽴与释放、构成数据链路数据单元、数据链路连接的分裂、定界与同步、顺序和流量控

制和差错的检测和恢复等⽅⾯。

(3)⽹络层——Network

⽹络层属于OSI中的较⾼层次了,从它的名字可以看出,它解决的是⽹络与⽹络之间,即⽹际的通信问题,⽽不是同⼀⽹段内部的事。⽹络

层的主要功能即是提供路由,即选择到达⽬标主机的最佳路径,并沿该路径传送数据包。除此之外,⽹络层还要能够消除⽹络拥挤,具有流

量控制和拥挤控制的能⼒。⽹络边界中的路由器就⼯作在这个层次上,现在较⾼档的交换机也可直接⼯作在这个层次上,因此它们也提供了

路由功能,俗称“第三层交换机”。

⽹络层的功能包括:建⽴和拆除⽹络连接、路径选择和中继、⽹络连接多路复⽤、分段和组块、服务选择和流量控制。

(4)传输层——Transport

传输层解决的是数据在⽹络之间的传输质量问题,它属于较⾼层次。传输层⽤于提⾼⽹络层服务质量,提供可靠的端到端的数据传输,如常

说的QoS就是这⼀层的主要服务。这⼀层主要涉及的是⽹络传输协议,它提供的是⼀套⽹络数据传输标准,如TCP协议。

传输层的功能包括:映像传输地址到⽹络地址、多路复⽤与分割、传输连接的建⽴与释放、分段与重新组装、组块与分块。

根据传输层所提供服务的主要性质,传输层服务可分为以下三⼤类: A类:⽹络连接具有可接受的差错率和可接受的故障通知率(⽹络连接断开和复位发⽣的⽐率),A类服务是可靠的⽹络服务,⼀般指虚电

路服务。 C类:⽹络连接具有不可接受的差错率,C类的服务质量最差,提供数据报服务或⽆线电分组交换⽹均属此类。

B类:⽹络连接具有可接受的差错率和不可接受的故障通知率,B类服务介于A类与C类之间,在⼴域⽹和互联⽹多是提供B类服务。

⽹络服务质量的划分是以⽤户要求为依据的。若⽤户要求⽐较⾼,则⼀个⽹络可能归于C型,反之,则⼀个⽹络可能归于B型甚⾄A型。例

如,对于某个电⼦邮件系统来说,每周丢失⼀个分组的⽹络也许可算作A型;⽽同⼀个⽹络对银⾏系统来说则只能算作C型了。

(5)会话层——Senssion

会话层利⽤传输层来提供会话服务,会话可能是⼀个⽤户通过⽹络登录到⼀个主机,或⼀个正在建⽴的⽤于传输⽂件的会话。

会话层的功能主要有:会话连接到传输连接的映射、数据传送、会话连接的恢复和释放、会话管理、令牌管理和活动管理。

(6)表⽰层——Presentation

表⽰层⽤于数据管理的表⽰⽅式,如⽤于⽂本⽂件的ASCII和EBCDIC,⽤于表⽰数字的1S或2S补码表⽰形式。如果通信双⽅⽤不同的数据

表⽰⽅法,他们就不能互相理解。表⽰层就是⽤于屏蔽这种不同之处。

表⽰层的功能主要有:数据语法转换、语法表⽰、表⽰连接管理、数据加密和数据压缩。

(7)应⽤层——Application

这是OSI参考模型的最⾼层,它解决的也是最⾼层次,即程序应⽤过程中的问题,它直接⾯对⽤户的具体应⽤。应⽤层包含⽤户应⽤程序执

⾏通信任务所需要的协议和功能,如电⼦邮件和⽂件传输等,在这⼀层中TCP/IP协议中的FTP、SMTP、POP等协议得到了充分应⽤。 SNMP(Simple Network Management Protocol,简单⽹络管理协议)的前⾝是简单⽹关监控协议(SGMP),⽤来对通信线路进⾏管理。随后,

⼈们对SGMP进⾏了很⼤的修改,特别是加⼊了符合Internet定义的SMI和MIB:体系结构,改进后的协议就是著名的SNMP。SNMP的⽬标

是管理互联⽹Internet上众多⼚家⽣产的软硬件平台,因此SNMP受Internet标准⽹络管理框架的影响也很⼤。现在SNMP已经出到第三个版

本的协议,其功能较以前已经⼤⼤地加强和改进了。

SNMP的体系结构是围绕着以下四个概念和⽬标进⾏设计的:保持管理代理(agent)的软件成本尽可能低;最⼤限度地保持远程管理的功能,

以便充分利⽤Internet的⽹络资源;体系结构必须有扩充的余地;保持SNMP的独⽴性,不依赖于具体的计算机、⽹关和⽹络传输协议。在最

近的改进中,⼜加⼊了保证SNMP体系本⾝安全性的⽬标。 OSPF(Open Shortest Path First开放式最短路径优先)是⼀个内部⽹关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),⽤于在单⼀⾃治系统

(autonomous system,AS)内决策路由。与RIP相对,OSPF是链路状态路由协议,⽽RIP是距离向量路由协议。

RIP(Routing information Protocol)是应⽤较早、使⽤较普遍的内部⽹关协议(Interior Gateway Protocol,简称IGP),适⽤于⼩型同类⽹络,是

典型的距离向量(distance-vector)协议。⽂档见RFC1058、RFC1723。 RIP通过⼴播UDP报⽂来交换路由信息,每30秒发送⼀次路由信息更新。RIP提供跳跃计数(hop count)作为尺度来衡量路由距离,跳跃计数

是⼀个包到达⽬标所必须经过的路由器的数⽬。如果到相同⽬标有⼆个不等速或不同带宽的路由器,但跳跃计数相同,则RIP认为两个路由

是等距离的。RIP最多⽀持的跳数为15,即在源和⽬的⽹间所要经过的最多路由器的数⽬为15,跳数16表⽰不可达CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect)

即载波监听多路访问/冲突检测⽅法