词条 | 网络协议 |
释义 | § 概述 计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议(network protocol)或通信协议(communication protocol)。计算机网络是一个由多个同型或异型的计算机系统及终端通过通信线路连接起来相互通信、实现资源共享的系统。为了实现计算机间的相互通信,必须对整个通信过程的各个环节制定规则或约定,包括传送信息采用哪种数据交换方式、采用什么样的数据格式来表示数据信息和控制信息、若传输出错则采用哪种差错控制方式、收发双方选用哪种同步方式等,这些都是由计算机网络协议制定的。[1] 网络协议是为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合。例如,网络中一个微机用户和一个大型主机的操作员进行通信,由于这两个数据终端所用字符集不同,因此操作员所输入的命令彼此不认识。为了能进行通信,规定每个终端都要将各自字符集中的字符先变换为标准字符集的字符后,才进入网络传送,到达目的终端之后,再变换为该终端字符集的字符。当然,对于不相容终端,除了需变换字符集字符外。其他特性,如显示格式、行长、行数、屏幕滚动方式等也需作相应的变换。 § 要素 协议是用来描述进程之间信息交换数据时的规则术语。在计算机网络中,两个相互通信的实体处在不同的地理位置,其上的两个进程相互通信,需要通过交换信息来协调它们的动作和达到同步,而信息的交换必须按照预先共同约定好的过程进行。 一个网络协议至少包括三要素: 语法 用来规定信息格式;数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。 语义 用来说明通信双方应当怎么做;用于协调与差错处理的控制信息。 时序(定时 )详细说明事件的先后顺序;速度匹配和排序等。[1] § 工作方式 网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢?就像我们说话用某种语言一样,在网络上的各台计算机之间也有一种语言,这就是网络协议,不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。 网络协议是网络上所有设备(网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等)之间通信规则的集合,它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。大多数网络都采用分层的体系结构,每一层都建立在它的下层之上,向它的上一层提供一定的服务,而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。一台设备上的第 n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层协议。在网络的各层中存在着许多协议,接收方和发送方同层的协议必须一致,否则一方将无法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见的协议有:TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。 网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢?就象我们说话用某种语言一样,在网络上的各台计算机之间也有一种语言,这就是网络协议,不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。当然了,网络协议也有很多种,具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议。 ARPANET网成功的主要原因是因为它使用了TCP/IP标准网络协议,TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)----传输控制协议/互连网协议是Internet采用的一种标准网络协议。它是由ARPA于1977年到1979年推出的一种网络体系结构和协议规范。随着Internet网的发展,TCP/IP也得到进一步的研究开发和推广应用,成为Internet网上的"通用语言"。 § 层次结构 由于网络节点之间联系的复杂性,在制定协议时,通常把复杂成分分解成一些简单成分,然后再将它们复合起来。最常用的复合技术就是层次方式,网络协议的层次结构如下: (1)结构中的每一层都规定有明确的人物及接口标准。 (2)把用户的应用程序作为最高层 (3)除了最高层外,中间的每一层都向上一层提供服务,同时又是下一层的用户。 (4)把物理通信线路作为最低层,它使用从最高层传送来的参数,是提供服务的基础。[1] § 层次划分 协议分析 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)。 其中低四层完成数据传送服务,上面三层面向用户。对于每一层,至少制定两项标准:服务定义和协议规范。前者给出了该层所提供的服务的准确定义,后者详细描述了该协议的动作和各种有关规程,以保证服务的提供。 应用层 ( Application layer) 应用层是开放系统互连环境的最高层。应用层为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。 表示层 (Presentation layer)为上层用户提供共同的数据或信息的语法表示变换。为了让采用不同编码方法的计算机在通信中能相互理解数据的内容,可以采用抽象的标准方法来定义数据结构,并采用标准的编码表示形式。表示层管理这些抽象的数据结构,并将计算机内部的表示形式转换成网络通信中采用的标准表示形式。数据压缩和加密也是表示层可提供的表示变换功能。 会话层 (Session layer)主要功能是组织和同步不同的主机上各种进程间的通信(称为对话),负责在两个会话层实体之间进行对话连接的建立和拆除,也称会晤层。会话层还提供在数据流中插入同步点的机制,使得数据传输因网络故障而中断后,可以不必从头开始而仅重传最近一个同步点以后的数据。 传输层 (Transport layer) 传输层是负责数据传送的最高层次。传输层完成同处于资源子网中的两个主机(即源主机和目的主机)间的连接和数据传输,也称为端到端的数据传输。 网络层 (Network layer)网络中通信的两个计算机之间可能要经过许多个节点和链路,还可能经过几个通信子网。网络层的主要任务就是要选择合适的路由,使网络层的数据传输单元——分组(packet)能够正确无误的按照地址找到目的站。 数据链路层 (Data-link layer) 数据链路层负责在两个相邻的节点间的线路上无差错的传送以帧为单位的数据,每一帧包括一定的数据和必要的控制信息,在接收点接收到数据出错时要通知发送方重发,直到这一帧无误到达接收节点。 物理层 (Physical layer) 物理层定义了为建立、维护和拆除物理链路所需的机械的、电气的、功能的和规程的特性,其作用是使原始的数据比特流能在物理介质上传输。具体涉及接插件的规格、“0”、“1”信号的电平表示、收发双方的协调等内容。物理层为上一层的数据链路层提供一个物理连接,通过物理连接透明地传输比特流。所谓透明传输是指经实际电路传送后的比特流没有变化,任意组合的比特流都可以在这个电路上传输,物理层并不知道比特的含义。 [1] § 局域网常用的三种网络协议 [2]TCP/IP协议毫无疑问是这三大协议中最重要的一个,作为互联网的基础协议,没有它就根本不可能上网,任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。不过TCP/IP协议也是这三大协议中配置起来最麻烦的一个,单机上网还好,而通过局域网访问互联网的话,就要详细设置IP地址,网关,子网掩码,DNS服务器等参数。 TCP/IP尽管是目前最流行的网络协议,但TCP/IP协议在局域网中的通信效率并不高,使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时,经常会出现不能正常浏览的现象。此时安装NetBEUI协议就会解决这个问题。 NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ,或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本,曾被许多操作系统采用,例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI协议在许多情形下很有用,是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议,安装后不需要进行设置,特别适合于在“网络邻居”传送数据。所以建议除了TCP/IP协议之外,小型局域网的计算机也可以安上NetBEUI协议。另外还有一点要注意,如果一台只装了TCP/IP协议的WINDOWS98机器要想加入到WINNT域,也必须安装NetBEUI协议。 IPX/SPX协议本来就是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议,但是现在也非常常用--大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议,比如星际争霸,反恐精英等等。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机,但显然还是通过IPX/SPX协议更省事,因为根本不需要任何设置。除此之外,IPX/SPX协议在局域网络中的用途似乎并不是很大,如果确定不在局域网中联机玩游戏,那么这个协议可有可无。 § 以用途划分的网络协议 网际层协议:包括:IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议。 传输层协议:TCP协议、UDP协议。 应用层协议:FTP、Telnet、SMTP、HTTP、RIP、NFS、DNS。 常见的三个网络协议:NetBEUI、IPX/SPX、TCP/IP |
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