Linux基礎(chǔ)知識|協(xié)議初識和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層
發(fā)布時間：2023-08-08 13:55:50
一、協(xié)議初識和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層（TCP/IP四層模型）
我們知道一臺計算機里面有很多的硬件，正是這些硬件之間互相配合協(xié)同工作才能讓我們的計算機健康的運行，當然這里面也離不開軟件對硬件的管理。
假設(shè)我們腦洞大一點，把計算機里面的各個硬件拉出來，各自放到很遠很遠的地方，而計算機依舊能正常運行，靠的就是協(xié)議，而協(xié)議本質(zhì)就是一種約定，硬件和硬件之間也有協(xié)議，比如磁盤的HBA協(xié)議，磁盤和內(nèi)存IO時也有協(xié)議，所以協(xié)議不僅僅是網(wǎng)絡(luò)專屬的，計算機體系結(jié)構(gòu)里面也有協(xié)議，那計算機內(nèi)部不就相當于一個小型的網(wǎng)絡(luò)嗎？各個設(shè)備通過網(wǎng)線連接，設(shè)備之間有協(xié)議約定，所以各個設(shè)備能夠正常通信，以便于計算機為用戶提供良好的服務(wù)，所以網(wǎng)絡(luò)和計算機是不分家的，體系結(jié)構(gòu)中有網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中有體系結(jié)構(gòu)！
認識協(xié)議
實際在網(wǎng)絡(luò)中，所有的網(wǎng)絡(luò)問題本質(zhì)都是傳輸距離變長了，如果傳輸距離很短，那還需要擔(dān)心發(fā)送數(shù)據(jù)會丟失嗎？或者對方接收不到數(shù)據(jù)，又或者對方?jīng)]有接收到完整的數(shù)據(jù)，這些問題自然就不用考慮了，因為傳輸距離很短，中間的障礙很少，出錯的概率很低。而當傳輸距離過長的時候，就容易導(dǎo)致出現(xiàn)問題，比如傳輸信號減弱從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，所以一旦長距離傳輸?shù)臅r候，就會引入新的通信問題，而為了盡可能的減少通信的成本，就需要定制協(xié)議?。?！
我們提前做好約定，達成雙方的共識，讓通信的兩臺主機之間約定好協(xié)議，而協(xié)議就會降低通信的成本。
所以說 “協(xié)議”本質(zhì)就是一種約定，通信雙方只要曾經(jīng)做過某種約定，之后就可以使用這種約定來完成某種事情。而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是通信計算機雙方必須共同遵從的一組約定，因此我們一定要將這種約定用計算機語言表達出來，此時雙方計算機才能識別約定的相關(guān)內(nèi)容 。
那協(xié)議該由誰來定制呢？
TCP/IP五層（或四層）模型
物理層：負責(zé)光/電信號的傳遞方式。比如現(xiàn)在以太網(wǎng)通用的網(wǎng)線（雙絞線）、早期以太網(wǎng)采用的同軸電纜（現(xiàn)在主要用于有線電視）、光纖，現(xiàn)在的WiFi無線網(wǎng)使用的電磁波等都屬于物理層的概念。物理層的能力決定了最大傳輸速率、傳輸距離、抗干擾性等。集線器（Hub）就是工作在物理層的。 數(shù)據(jù)鏈路層： 負責(zé)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)幀的傳送和識別。例如網(wǎng)卡設(shè)備的驅(qū)動、幀同步、沖突檢測（如果檢測到?jīng)_突就自動重發(fā)）、數(shù)據(jù)差錯校驗等工作。數(shù)據(jù)鏈路層底層的網(wǎng)絡(luò)通信標準有很多，如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、無線LAN等。交換機（Switch）就是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的。 **網(wǎng)絡(luò)層：**負責(zé)地址管理和路由選擇。例如在IP協(xié)議中，通過IP地址來標識一臺主機，并通過路由表的方式規(guī)劃出兩臺主機之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)木€路（路由）。路由器（Router）就是工作在網(wǎng)絡(luò)層的。 傳輸層：負責(zé)兩臺主機之間的數(shù)據(jù)傳輸。例如傳輸控制協(xié)議（TCP），能夠確保數(shù)據(jù)可靠的從源主機發(fā)送到目標主機。 應(yīng)用層： 負責(zé)應(yīng)用程序間溝通。比如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡(luò)遠程訪問協(xié)議（Telnet）等。我們的網(wǎng)絡(luò)編程主要就是針對應(yīng)用層的。
