Linux基礎知識|協(xié)議初識和網絡協(xié)議分層
發(fā)布時間：2023-08-08 13:55:50
一、協(xié)議初識和網絡協(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，磁盤和內存IO時也有協(xié)議，所以協(xié)議不僅僅是網絡專屬的，計算機體系結構里面也有協(xié)議，那計算機內部不就相當于一個小型的網絡嗎？各個設備通過網線連接，設備之間有協(xié)議約定，所以各個設備能夠正常通信，以便于計算機為用戶提供良好的服務，所以網絡和計算機是不分家的，體系結構中有網絡，網絡中有體系結構！
認識協(xié)議
實際在網絡中，所有的網絡問題本質都是傳輸距離變長了，如果傳輸距離很短，那還需要擔心發(fā)送數據會丟失嗎？或者對方接收不到數據，又或者對方沒有接收到完整的數據，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，就容易導致出現問題，比如傳輸信號減弱從而導致數據丟失，所以一旦長距離傳輸的時候，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”本質就是一種約定，通信雙方只要曾經做過某種約定，之后就可以使用這種約定來完成某種事情。而網絡協(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內容 。
那協(xié)議該由誰來定制呢？
TCP/IP五層（或四層）模型
物理層：負責光/電信號的傳遞方式。比如現在以太網通用的網線（雙絞線）、早期以太網采用的同軸電纜（現在主要用于有線電視）、光纖，現在的WiFi無線網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。 數據鏈路層： 負責設備之間的數據幀的傳送和識別。例如網卡設備的驅動、幀同步、沖突檢測（如果檢測到沖突就自動重發(fā)）、數據差錯校驗等工作。數據鏈路層底層的網絡通信標準有很多，如以太網、令牌環(huán)網、無線LAN等。交換機（Switch）就是工作在數據鏈路層的。 **網絡層：**負責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據傳輸的線路（路由）。路由器（Router）就是工作在網絡層的。 傳輸層：負責兩臺主機之間的數據傳輸。例如傳輸控制協(xié)議（TCP），能夠確保數據可靠的從源主機發(fā)送到目標主機。 應用層： 負責應用程序間溝通。比如簡單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網絡遠程訪問協(xié)議（Telnet）等。我們的網絡編程主要就是針對應用層的。
