計(jì)算機(jī)各層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（Protocol Data Unit）是指對(duì)等層次之間傳遞的數(shù)據(jù)單位

物理層

典型設(shè)備：中繼器、集線器
使用了光纖、同軸電纜、雙絞線……
中間設(shè)備：中繼器、集線器

中繼器
中繼器（Repeater）又被稱為轉(zhuǎn)發(fā)器或放大器，執(zhí)行物理層協(xié)議，負(fù)責(zé)第一層（物理層）的數(shù)據(jù)中繼，實(shí)現(xiàn)電氣信號(hào)的“再生”。用于互連兩個(gè)相同類型的網(wǎng)段，主要功能是延伸網(wǎng)段和改變傳輸媒體，從而實(shí)現(xiàn)信息位的轉(zhuǎn)發(fā)。它本身不執(zhí)行信號(hào)的過(guò)濾功能。

集線器
集線器（HUB）是一種典型或稱為特殊的轉(zhuǎn)發(fā)器。它的作用可以簡(jiǎn)單的理解為將一些機(jī)器連接起來(lái)組成一個(gè)局域網(wǎng)。它不具有智能處理能力，處理的數(shù)據(jù)只是電流而已，它采用共享帶寬的工作方式，附接端口的所有計(jì)算機(jī)采用CSMA/CD方式競(jìng)爭(zhēng)帶寬的使用，任一時(shí)刻只能由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信。

數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)位（bit）binary digit 二進(jìn)制數(shù)據(jù)的縮寫(xiě)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：無(wú)

數(shù)據(jù)鏈路層

典型設(shè)備：網(wǎng)卡、網(wǎng)橋、交換機(jī)
中間設(shè)備：網(wǎng)橋、交換機(jī)

網(wǎng)橋
網(wǎng)橋（Gate Bridge）負(fù)責(zé)第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）的數(shù)據(jù)中繼。互連兩個(gè)獨(dú)立的、僅在低兩層實(shí)現(xiàn)上有差異的子網(wǎng)。
交換機(jī)
實(shí)質(zhì)上是一個(gè)多接口的網(wǎng)橋。

數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)幀 （Frame）
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：

ARQ（Automatic Repeat-reQuest ）自動(dòng)重傳請(qǐng)求協(xié)議，錯(cuò)誤糾正協(xié)議之一，包括停止等待ARQ 協(xié)議和連續(xù)ARQ 協(xié)議，錯(cuò)誤偵測(cè)、正面確認(rèn)、逾時(shí)重傳與負(fù)面確認(rèn)繼以重傳等機(jī)制。

SW（stop-and-wait）停止等待協(xié)議。停止等待就是每發(fā)送完一個(gè)分組就停止發(fā)送，等待對(duì)方的確認(rèn)。在收到確認(rèn)后再發(fā)送下一個(gè)分組。用于通信系統(tǒng)中，兩個(gè)相連的設(shè)備相互發(fā)送信息時(shí)使用，以確保信息不因丟包或包亂序而丟失，是最簡(jiǎn)單的自動(dòng)重傳請(qǐng)求方法。

CSMA/CD(Carrrier Sense Multiple Access with Collision Detection)載波監(jiān)聽(tīng)多點(diǎn)接入/碰撞檢測(cè)協(xié)議。總線型網(wǎng)絡(luò)，協(xié)議的實(shí)質(zhì)是載波監(jiān)聽(tīng)和碰撞檢測(cè)。載波監(jiān)聽(tīng)即發(fā)數(shù)據(jù)前先檢測(cè)總線上是否有其他計(jì)算機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)，如暫時(shí)不發(fā)數(shù)據(jù)，避免碰撞。碰撞檢測(cè)為計(jì)算機(jī)邊發(fā)送數(shù)據(jù)邊檢測(cè)信道上的信號(hào)電壓大小。

PPP(Point-to-Ponit Protocol)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議面向字節(jié)，由三部分組成：

一個(gè)將IP 數(shù)據(jù)報(bào)封裝到串行鏈路的方法；
一個(gè)用于建立、配置和測(cè)試數(shù)據(jù)鏈路連接的鏈路控制協(xié)議LCP；
一套網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。

HDLC （High-Level Data Link Control ）高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制同步網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)、面向比特的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議。

ATM （Asynchronous Transfer Mode ）異步傳遞方式，建立在電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上的一種面向連接的快速分組交換技術(shù)。 “異步”是指將ATM 信元“異步插入”到同步的 SDH 比特流中。如同步插入則用戶在每幀中所占的時(shí)隙相對(duì)位置固定不變。“同步”是指網(wǎng)絡(luò)中各鏈路上的比特流都是受同一非常精確的主時(shí)鐘的控制。Wi-Fi 、WiMAX 、DTM 、令牌環(huán)、以太網(wǎng)、FDDI 、幀中繼、 GPRS 、 EVDO 、HSPA 、L2TP 、ISDN。

網(wǎng)絡(luò)層

典型設(shè)備：路由器、防火墻、多層交換機(jī)
中間設(shè)備：路由器

路由器
路由器（Router）負(fù)責(zé)第三層（網(wǎng)絡(luò)層）的數(shù)據(jù)中繼。它能理解數(shù)據(jù)中的IP地址，如果它接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包，就檢查其中的IP地址，如果目標(biāo)地址是本地網(wǎng)絡(luò)的就不理會(huì)，如果是其他網(wǎng)絡(luò)的，就將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)出本地網(wǎng)絡(luò)。它的作用在于連接相同或不同類型網(wǎng)絡(luò)，并且能找到網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸最合適的路徑即路由選擇。

數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)包（Packet）
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：

IP (IPv4 · IPv6) (Internet Protocol) 網(wǎng)絡(luò)之間互連的協(xié)議

ARP (Address Resolution Protocol) 即地址解析協(xié)議，實(shí)現(xiàn)通過(guò)IP 地址得 知其物理地址。

RARP (Reverse Address Resolution Protocol)反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議允許局域 網(wǎng)的物理機(jī)器從網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的 ARP 表或者緩存上請(qǐng)求其 IP地址。

ICMP (Internet Control Message Protocol ）Internet 控制報(bào)文協(xié)議。它是TCP/IP 協(xié)議族的一個(gè)子協(xié)議，用于在IP 主機(jī)、路由器之間傳遞控制消息。

ICMPv6 (Internet Control Managemet Protocol Version 6)互聯(lián)網(wǎng)控制信息協(xié)議版本六。ICMPv6為了與IPv6配套使用而開(kāi)發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)控制信息協(xié)議。與IPv4一樣，IPv6也需要使用ICMP，舊版本的ICMP不能滿足IPv6全部要求，因此開(kāi)發(fā)了新版本的ICMP，稱為ICMPv6。

IGMP (Internet Group Management Protocol) Internet 組管理協(xié)議,是因特 網(wǎng)協(xié)議家族中的一個(gè)組播協(xié)議，用于 IP 主機(jī)向任一個(gè)直接相鄰的路由器報(bào) 告他們的組成員情況。

RIP (Router information protocol) 路由信息協(xié)議是一種在網(wǎng)關(guān)與主機(jī)之間交換路由選擇信息的標(biāo)準(zhǔn)。

OSPF (Open Shortest Path Firs)開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先,分布式鏈路狀態(tài)協(xié)議。

BGP（Border Gateway Protocol ）邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用來(lái)連接Internet 上獨(dú)立系統(tǒng)的路由選擇協(xié)議.采用路徑向量路由選擇協(xié)議。

運(yùn)輸層

典型設(shè)備：進(jìn)程和端口
中間設(shè)備：網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)（Gateway）負(fù)責(zé)第三層（網(wǎng)絡(luò)層）以上的數(shù)據(jù)中繼，實(shí)現(xiàn)不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換，它通常采用軟件的方法實(shí)現(xiàn)，并且與特定的應(yīng)用服務(wù)一一對(duì)應(yīng)。比如：OSI的文件傳輸服務(wù)FTAM和TCP/IP的文件傳輸服務(wù)FTP，盡管二者都是文件傳輸?shù)怯捎谒鶊?zhí)行的協(xié)議不同不能直接進(jìn)行通信，而需要網(wǎng)關(guān)將兩個(gè)文件傳輸系統(tǒng)互連，達(dá)到相互進(jìn)行文件傳輸?shù)哪康摹?/p>

數(shù)據(jù)單元：數(shù)據(jù)段 （Segment）
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：

TCP （Transmission Control Protocol ）傳輸控制協(xié)議，提供可靠的面向連接的服務(wù)，傳輸數(shù)據(jù)前須先建立連接，結(jié)束后釋放。可靠的全雙工信道。可靠、有序、無(wú)丟失、不重復(fù)。

UDP (User Datagram Protocol ）用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議，發(fā)送數(shù)據(jù)前無(wú)需建立連接，不使用擁塞控制，不保證可靠交付，最大努力交付。

應(yīng)用層

典型設(shè)備:應(yīng)用程序，如FTP，SMTP ，HTTP)
中間設(shè)備：網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)（Gateway）負(fù)責(zé)第三層（網(wǎng)絡(luò)層）以上的數(shù)據(jù)中繼，實(shí)現(xiàn)不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換，它通常采用軟件的方法實(shí)現(xiàn)，并且與特定的應(yīng)用服務(wù)一一對(duì)應(yīng)。比如：OSI的文件傳輸服務(wù)FTAM和TCP/IP的文件傳輸服務(wù)FTP，盡管二者都是文件傳輸?shù)怯捎谒鶊?zhí)行的協(xié)議不同不能直接進(jìn)行通信，而需要網(wǎng)關(guān)將兩個(gè)文件傳輸系統(tǒng)互連，達(dá)到相互進(jìn)行文件傳輸?shù)哪康摹?/p>

數(shù)據(jù)單元：報(bào)文（message）
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)動(dòng)態(tài)主機(jī)分配協(xié)議，使用 UDP 協(xié)議工作，主要有兩個(gè)用途：給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供應(yīng)商自動(dòng)分配 IP 地址，給用戶或者內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)管理員作為對(duì)所有計(jì)算機(jī)作中央管理的手段。實(shí)現(xiàn)即插即用連網(wǎng)。

DNS （Domain Name System ）域名解析

FTP （File Transfer Protocol ）文件傳輸協(xié)議，減少或消除不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性。

HTTP （Hypertext Transfer Protocol ）超文本傳輸協(xié)議 <端口號(hào) 80>， 面向事務(wù)的應(yīng)用層協(xié)議。

POP3 (Post Office Protocol 3) 即郵局協(xié)議的第3 個(gè)版本，用于接受郵件。

SMTP （Simple Mail Transfer Protocol ）簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議 用于發(fā)送郵件。

SSH （Secure Shell ）安全外殼協(xié)議

TELNET（Telnet） 遠(yuǎn)程登錄協(xié)議

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信方式

為了實(shí)現(xiàn)跨越互聯(lián)網(wǎng)的，主機(jī) A 的進(jìn)程 P1，和主機(jī) B 的進(jìn)程 P2 之間的通信，我們逐層把這個(gè)任務(wù)交給 TCP/IP 協(xié)議棧。

運(yùn)輸層：“如果有人能幫我把數(shù)據(jù)從某個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)器 A 搬到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)器 B，我就可以搞定這個(gè)任務(wù)，因?yàn)?strong>我知道不同的數(shù)據(jù)應(yīng)該交給機(jī)器上的哪個(gè)進(jìn)程。”
網(wǎng)絡(luò)層：“如果有人能幫我把數(shù)據(jù)從局域網(wǎng)中直接相連的一臺(tái)機(jī)器搬到另一臺(tái)機(jī)器，我就可以把數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)搬到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)?strong>我知道路線怎么走，要經(jīng)過(guò)哪些節(jié)點(diǎn)。”
數(shù)據(jù)鏈路層：“我知道怎樣在局域網(wǎng)中搬數(shù)據(jù)，還能用 CSMA/CD 協(xié)議協(xié)調(diào)工作，還能用 CRC32 校驗(yàn)發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收的數(shù)據(jù)是一致的，balabala... But，我只是說(shuō)說(shuō)，我不干苦力活。”
物理層：“樓上的大爺們發(fā)話了，兄弟們上。”

總結(jié)

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