简介

• 网络协议是计算机网络的核心，它定义了设备之间如何通信，确保数据能够正确、高效、安全地传输。无论是浏览网页、发送邮件还是视频通话，背后都离不开网络协议的支持。
• 理解网络协议是学习计算机网络的基础，也是掌握网络技术的必经之路。

网络协议的核心作用

• 标准化通信
  • 网络协议为设备之间的通信提供了统一的标准，确保不同厂商、不同操作系统的设备能够互联互通。
• 数据可靠传输
  • 通过错误检测、数据重传等机制，网络协议确保数据在传输过程中不会丢失或损坏
• 高效路由与寻址
  • 网络协议定义了如何将数据从源设备发送到目标设备，包括地址分配、路由选择等
• 安全性
  • 现代网络协议通常包含加密和认证机制，保护数据免受窃听或篡改

网络协议的关键组成部分

• 语法
  • 定义数据的格式和结构。例如数据包的头部和尾部如何组织
• 语义
  • 定义数据的含义。例如，某个字段表示源地址，另一个字段表示目标地址
• 时序
  • 定义数据发送和接收的顺序。例如TCP协议的三次握手过程
• 网络协议的分层结构
  • 网络协议通常按照分层模型组织，最常见的模型是OSI七层模型和TCP/IP四层模型。每一层都有特定的功能和协议。

OSI七层模型

• 物理层 Physical Layer
  • 负责传输原始比特流（如电缆、光纤、无线电波）
• 数据链路层 Data Link Layer
  • 负责将数据封装成帧，并在同一网络中传输（如以太网协议）
• 网络层 Network Layer
  • 负责数据包的路由和寻址（如IP协议）
• 传输层 Transport Layer
  • 负责端到端的可靠传输（如TCP、UDP协议）
• 会话层 Session Layer
  • 负责建立、管理和终止会话（如RPC协议）
• 表示层 Presentation Layer
  • 负责数据的格式化和加密（如SSL/TLS协议）