通信工程師知識點(diǎn)：常用通信協(xié)議及其層次分類

常用通信協(xié)議及其層次分類是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的重要概念。通信協(xié)議定義了數(shù)據(jù)交換的規(guī)則和格式，以確保不同設(shè)備或系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行有效的通信。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議層通常被劃分為不同的層次，每一層都負(fù)責(zé)特定的任務(wù)和功能。以下是常用通信協(xié)議及其層次分類的詳細(xì)介紹：

常用通信協(xié)議層次分類

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議層通常被劃分為五個(gè)或七個(gè)層次，不同的劃分方法略有不同，但基本原理相似。以下是七層模型的詳細(xì)分類（也常被簡化為五層或四層模型）：

物理層（Physical Layer）：

主要功能是完成相鄰結(jié)點(diǎn)之間原始比特流的傳輸。

關(guān)心的問題是使用什么樣的物理信號來表示數(shù)據(jù)0和1，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎狻C(jī)械和功能性特性。

數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）：

負(fù)責(zé)在不可靠的物理線路上進(jìn)行數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

常見的協(xié)議有ARP（地址解析協(xié)議）、MTU（最大傳輸單元）等。

發(fā)送和接收數(shù)據(jù)幀，并進(jìn)行錯誤檢測和校正。

網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）：

負(fù)責(zé)地址管理和路由選擇，確定數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸路徑。

常見的協(xié)議有IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議），它負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。

傳輸層（Transport Layer）：

負(fù)責(zé)兩臺主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，提供端到端的通信服務(wù)。

常見的協(xié)議有TCP（傳輸控制協(xié)議）和UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）。

TCP提供面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，而UDP則提供無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

會話層（Session Layer）：

負(fù)責(zé)建立、管理和終止兩個(gè)應(yīng)用程序之間的會話。

允許同步兩個(gè)會話的應(yīng)用，并管理它們的對話。

表示層（Presentation Layer）：

負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的表示、加密和解密、壓縮和解壓縮等。

確保數(shù)據(jù)在發(fā)送者和接收者之間具有一致的格式和編碼。

應(yīng)用層（Application Layer）：

為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

常見的協(xié)議有HTTP（超文本傳輸協(xié)議）、HTTPS（安全超文本傳輸協(xié)議）、FTP（文件傳輸協(xié)議）、SMTP（簡單郵件傳輸協(xié)議）等。

這些協(xié)議定義了應(yīng)用程序之間如何交換數(shù)據(jù)和信息。

常用通信協(xié)議示例

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）：

應(yīng)用層協(xié)議，用于在Web瀏覽器和Web服務(wù)器之間傳輸超文本（如HTML文檔）。

支持客戶/服務(wù)器模式，簡單快速，無連接，無狀態(tài)。

HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure）：

基于HTTP的安全版本，使用SSL/TLS協(xié)議進(jìn)行加密傳輸。

提供身份驗(yàn)證和加密通信方法，廣泛用于互聯(lián)網(wǎng)上安全敏感的通信。

TCP（Transmission Control Protocol）：

傳輸層協(xié)議，提供面向連接的、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

通過序列號、確認(rèn)應(yīng)答、超時(shí)重發(fā)等機(jī)制確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。

UDP（User Datagram Protocol）：

傳輸層協(xié)議，提供無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

適用于對實(shí)時(shí)性要求較高且能容忍數(shù)據(jù)丟失的場景。

IP（Internet Protocol）：

網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。

是互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)協(xié)議，與TCP和UDP等傳輸層協(xié)議協(xié)同工作。