计算机网络5层模型
应用层常见协议
DNS协议
作用:用于实现网络设备名字到IP地址映射的网络服务
特点:DNS是因特网使用的命名系统,它将人们易于记忆的主机名(如www.example.com)转换为机器可识别的IP地址。
FTP协议
作用:用于实现交互式文件传输功能。
特点:FTP支持Standard(主动模式)和Passive(被动模式)两种模式,数据和控制链路分开传输。客户端通过命令字告诉服务器相关信息,服务器则通过状态码反馈操作结果。
HTTP协议
作用:用于实现WWW服务,是万维网上能够可靠地交换文件的重要基础。
特点:HTTP是一个面向对象的协议,基于TCP的可靠传输,采用客户端/服务器的工作模式。在HTTP通信过程中,客户端向服务器发起请求,服务器响应返回客户端需要的信息。
SMTP协议
作用:用于实现电子邮箱传送功能。
特点:SMTP是一种提供可靠且有效电子邮件传输的协议,建模在FTP文件传输服务上。SMTP服务器在默认端口25上监听客户请求,通过三次握手建立连接,然后双方用命令字和状态码进行交互。
SNMP协议
作用:用于管理与监视网络设备(如路由器、交换机等)
特点:SNMP是专门设计用于在IP网络管理网络节点的一种标准协议,使网络管理员能够管理网络效能、发现并解决网络问题以及规划网络增长。
Telnet协议
作用:用于实现远程登录功能。
特点:Telnet是一个简单的远程终端协议,也是因特网的正式标准,又称为终端仿真协议。
POP3
作用:通常被用来接收电子邮件
特点:POP3协议允许用户从邮件服务器上下载邮件到本地计算机上阅读。
传输层协议
TCP协议
特点:TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层协议。它提供了数据完整性、顺序性和可靠性的传输,适用于对数据传输要求严格的场景。
功能:TCP通过确认、重传和校验机制来保证数据的可靠传输确保数据不丢失、不重复、按顺序到达。同时,TCP还使用滑动窗口机制来进行流量控制,避免发送方发送速度过快导致接收方无法处理。此外,TCP还通过拥塞控制机制来避免网络拥塞。
UDP协议
特点:UDP是一种无连接的、不可靠的传输层协议。它不需要在数据传输前建立连接,也不保证数据包的顺序性和完整性,
功能:UDP的主要优点是传输效率高、实时性好,适用于对实时性要求高、对数据可靠性要求不高的场景。例如,音频和视频流媒体传输常使用UDP协议,因为即使偶尔丢失一些数据包,也不会对整体播放效果造成太大影响。
网络层协议
IP协议
互联网协议是网络层的核心协议,负责将数据包从一个网络发送到另一个网络。IP协议定义了数据包的格式,以及如何在网络中寻址和路由这些数据包
ICMP协议
互联网控制消息协议是一个用于发送错误消息和其他通知给IP主机的协议。ICMP主要用于诊断网络问题,如数据包无法到达目标主机时发送的“目标不可达"消息。
RIP协议
路由信息协议是一种距离向量路由协议,它允许路由器在IP网络中交换路由信息。RIP基于跳数(即经过路由器的数量)来计算最佳路径,但由于其简单性,它不适合大型网络。
IGMP协议
互联网组管理协议用于管理多播组成员。多播是一种将数据包发送给一组选定接收者的技术,IGMP帮助路由器了解哪些主机是特定多播组的成员。
OSPF协议
开放最短路径优先是一种链路状态路由协议,用于在IP网络中计算最佳路径。OSPF使用Diikstra算法来确定从源到目的地的最短路径,并生成一个无环的路由表。
数据链路层协议
IEEE 802.3协议
它描述了物理层和数据链路层的MAC子层的实现方法,在多种物理媒体上以多种速率采用CSMA/CD(载波侦听多路访问/冲突检测)访问方式。
PPP协议
PPP是一种点到点链路层协议,主要用于在全双工的同异步链路上进行点到点的数据传输。能够实现不同厂商设备之间的互操作性,是广域网中常用的链路层协议之一
ARP协议
就是网络中的设备用来查找另一个设备的物理地址(如以太网MAC地址)时所使用的协议。当你知道一个设备的IP地址,但想要和它进行通信时,你需要知道它的物理地址,因为数据包最终是通过物理网络传输的。这时,ARP协议就发挥作用了,
CSMA/CD协议
CSMA/CD协议是数据链路层的一种重要协议,它通过载波监听和碰撞检测机制,实现了在共享信道上的高效数据传输
物理层协议
RS232协议
RS-232(Recommended Standard 232)是一种标准的串行通信协议,由电子工业联盟(EIA)制定。它定义了串行通信的电气特性、信号时序和数据格式。RS-232协议广泛应用于计算机与外设之间、计算机与计算机之间、以及计算机与工业设备之间的通信。
电气特性:RS-232使用正负电压来表示逻辑状态,通常+3到+15伏表示逻辑“0”(MARK),-3到-15伏表示逻辑“1”(SPACE)。
信号线:RS-232接口通常有25个引脚,但实际通信只需要少数几个引脚,如TXD(发送数据)、RXD(接收数据)、DTR(数据终端就绪)、DSR(数据集就绪)、RTS(请求发送)、CTS(清除发送)等。
数据格式:RS-232支持可变的数据位(5到8位)、可变的停止位(1或2位)和奇偶校验位(无、奇校验或偶校验)。
传输速率:RS-232的传输速率可以从300波特到115.2千波特不等,具体取决于设备和电缆的长度。
距离限制:RS-232通常用于短距离通信,最大距离通常在15米左右,但可以通过使用特殊的电缆和设备扩展到更远的距离。
全双工/半双工:RS-232支持全双工通信,即数据可以同时双向传输,也可以配置为半双工,即数据只能在一个方向上传输。
连接:RS-232使用DB-25或DB-9连接器,但DB-9更为常见。
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