网络协议

网络通信协议定义

通信协议是对计算机必须遵守的规则，只有遵守这些规则，计算机之间才能进行通信。这就好比在道路中行驶的汽车一定要遵守交通规则一样，协议中对数据的传输格式、传输速率、传输步骤等做了统一规定，通信双方必须同时遵守，最终完成数据交换。

OSI/RM理想的网络模型定义

• 应用层
  网络服务与最终用户的一个接口。
  协议有：HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP
• 表示层
  数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层）
  格式有，JPEG、ASCll、EBCDIC、加密格式等
• 会话层
  建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层）
  对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话
• 传输层
  定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。
  协议有：TCP UDP，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层
• 网络层
  进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。
  协议有：ICMP IGMP IP（IPV4 IPV6）
• 数据链路层
  建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验 [3] 等功能。（由底层网络定义协议）
  将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。
• 物理层
  建立、维护、断开物理连接。（由底层网络定义协议）

TCP/IP 层级模型结构定义

TCP/IP 层级模型结构，应用层之间的协议通过逐级调用传输层（Transport layer）、网络层（Network Layer）和物理数据链路层（Physical Data Link）而可以实现应用层的应用程序通信互联。
一些典型的 TCP/IP 应用有 FTP、Telnet、SMTP、SNTP、REXEC、TFTP、LPD、SNMP、NFS、INETD 等。针对每一种特定的 TCP/IP 应用，有相应的 RFC文档,RFC 使一些基本相同的 TCP/IP 应用程序实现了标准化，从而使得不同厂家开发的应用程序可以互相通信。

网络编程三要素

• 协议
  HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP。

• IP地址
  互联网协议地址（Internet Protocol Address），俗称IP。IP地址用来给一个网络中的计算机设备做唯一的编号。假如我们把“个人电脑”比作“一台电话”的话，那么“IP地址”就相当于“电话号码”

  • IP地址分类
    • IPv4：是一个32位的二进制数，通常被分为4个字节，表示成a.b.c.d的形式，例如192.168.65.100。其中a、b、c、d都是0~255之间的十进制整数，那么最多可以表示42亿个。
    • IPv6：由于互联网的蓬勃发展，IP地址的需求量愈来愈大，但是网络地址资源有限，使得IP的分配越发紧张。有资料显示，全球IPv4地址在2011年2月分配完毕。为了扩大地址空间，拟通过IPv6重新定义地址空间，采用128位地址长度，每16个字节一组，分成8组十六进制数，表示成ABCD:EF01:2345:6789:ABCD:EF01:2345:6789，号称可以为全世界的每一粒沙子编上一个网址，这样就解决了网络地址资源数量不够的问题。

• 端口号
  端口号用于唯一标识设备中的进程（应用程序）。
  用两个字节表示的整数，它的取值范围是0~ 65535。其中，0~1023之间的端口号用于一些知名的网络服务和应用，普通的应用程序需要使用1024以上的端口号。如果端口号被另外一个服务或应用所占用，会导致当前程序启动失败。