聯(lián)網(wǎng)使互聯(lián)網(wǎng)工作,但沒有協(xié)議兩者都無法成功。通用網(wǎng)絡協(xié)議及其功能是互聯(lián)網(wǎng)通信和連接的關鍵。如果沒有網(wǎng)絡協(xié)議,現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)將不復存在。
網(wǎng)絡協(xié)議使信息能夠在互聯(lián)網(wǎng)上交換,并在幕后有效地工作,以至于許多用戶不再考慮它們或互聯(lián)網(wǎng)是如何工作的。但是對于網(wǎng)絡專業(yè)人員來說,了解和理解作為網(wǎng)絡基礎的協(xié)議是至關重要的。
本詞匯表探討了網(wǎng)絡管理員應該熟悉的14種常見網(wǎng)絡協(xié)議,并提供了有關它們在計算機網(wǎng)絡中的主要功能和重要性的信息。它包括不同類型的網(wǎng)絡協(xié)議,例如:
- 通信協(xié)議。這些包括地址解析協(xié)議(空襲預防措施),超文本傳輸協(xié)議(超文本傳送協(xié)議),互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol)),簡單郵件傳輸協(xié)議(簡單郵件傳輸協(xié)議),傳輸控制協(xié)議(傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol))和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(User Datagram Protocol)).
- 路由協(xié)議。這些包括邊界網(wǎng)關協(xié)議(邊界網(wǎng)關協(xié)議(Border Gateway Protocol))并首先打開最短路徑(開放式最短路徑優(yōu)先(Open Shortest Path First Interior Gateway Protocol)).
- 網(wǎng)絡管理協(xié)議。這些包括域名系統(tǒng)(域名服務器(Domain Name Server)),動態(tài)主機配置協(xié)議(動態(tài)主機配置協(xié)議),文件傳輸協(xié)議(文件傳送協(xié)議),互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議(網(wǎng)間控制報文協(xié)議(Internet Control Messages Protocol)),簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(Simple Network Management Protocol))和用于遠程聯(lián)接服務的標準協(xié)議或者實現(xiàn)此協(xié)議的軟件(可為動詞).
下面的網(wǎng)絡協(xié)議按字母順序排列。
1.地址解析協(xié)議(ARP)
ARP將IP地址轉(zhuǎn)換為MAC地址,反之亦然,以便LAN端點可以相互通信。ARP是必要的,因為IP和MAC地址長度不同并在OSI模型的不同層上運行。下面是各種地址長度的分類:
- IP版本4 (IPv4)地址是32位。
- IPv6地址是128位。
- MAC地址——設備的物理硬件號——是分成六對的12個十六進制數(shù)字。
這些地址必須進行轉(zhuǎn)換,以便在連接的設備之間進行正確的通信和數(shù)據(jù)傳輸。并不是每次設備試圖通信時都需要ARP,因為局域網(wǎng)的主機系統(tǒng)會在其ARP緩存中映射并存儲轉(zhuǎn)換后的地址。因此,ARP轉(zhuǎn)換過程主要在新設備加入網(wǎng)絡時使用。
2.邊界網(wǎng)關協(xié)議(BGP)
BGP讓互聯(lián)網(wǎng)工作。該路由協(xié)議控制數(shù)據(jù)包如何通過自治系統(tǒng)(AS)中的路由器(由一個組織或提供商運行的一個或多個網(wǎng)絡)并連接到不同的網(wǎng)絡。BGP可以將局域網(wǎng)中的端點相互連接,也可以通過互聯(lián)網(wǎng)將不同局域網(wǎng)中的端點相互連接。
外部BGP將來自不同as的網(wǎng)絡流量定向到互聯(lián)網(wǎng),反之亦然。內(nèi)部BGP引導單個AS內(nèi)端點之間的網(wǎng)絡流量。
3.域名系統(tǒng)(DNS)
DNS是一種應用層協(xié)議,充當包含網(wǎng)站域名及其相應IP地址的數(shù)據(jù)庫。人們使用域名來訪問網(wǎng)站,而設備使用IP地址來定位網(wǎng)站。
DNS將域名翻譯成IP地址,這些翻譯包含在DNS服務器中。服務器可以緩存訪問網(wǎng)站所需的DNS數(shù)據(jù)。DNS還包括DNS協(xié)議,它在IP套件中,詳細說明了DNS用于轉(zhuǎn)換和通信的規(guī)范。
DNS很重要,因為它可以快速為用戶提供信息,并允許通過互聯(lián)網(wǎng)訪問遠程主機和資源。
4.動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)
DHCP為網(wǎng)絡端點分配IP地址,以便它們可以通過IP與其他網(wǎng)絡設備通信。每當設備第一次通過DHCP服務器加入網(wǎng)絡時,DHCP會自動給它分配一個新的IP地址并且每當設備在網(wǎng)絡上移動位置時繼續(xù)這樣做。如果沒有DHCP,網(wǎng)絡管理員需要手動為每臺新設備分配IP地址。
當設備連接到網(wǎng)絡時,會發(fā)生DHCP握手。在握手過程中,設備和DHCP服務器通過以下步驟進行通信:
- 設備建立連接。
- 服務器接收連接并提供可用的IP地址。
- 設備請求IP地址。
- 服務器確認地址以完成該過程。
5.文件傳輸協(xié)議(FTP)
FTP是一種客戶端-服務器協(xié)議,通過它,客戶端請求文件,服務器提供文件。FTP運行結(jié)束傳輸控制協(xié)議-一套通信協(xié)議-并且分別需要命令信道和數(shù)據(jù)信道來通信和交換文件??蛻舳送ㄟ^命令信道請求文件,并通過數(shù)據(jù)信道接收對下載、編輯和復制文件以及其他動作的訪問。
FTP已經(jīng)變得不那么流行了系統(tǒng)開始使用HTTP用于文件共享。然而,F(xiàn)TP是一種更私人的文件共享的常見網(wǎng)絡協(xié)議,例如在銀行業(yè)務中。
6.超文本傳輸協(xié)議(HTTP)
像FTP一樣,HTTP也是一種運行在TCP/IP上的文件共享協(xié)議。但是HTTP主要是在網(wǎng)絡瀏覽器上工作,并且對大多數(shù)用戶來說是可識別的。當用戶進入一個網(wǎng)站域并打算訪問它時,HTTP提供訪問。HTTP連接到域的服務器并請求站點的HTML,HTML是構(gòu)建和顯示頁面設計的代碼。
HTTP的另一種形式是HTTPS,代表安全套接字層上的HTTP或HTTP Secure。HTTPS可以加密用戶的HTTP請求和網(wǎng)頁。這為用戶提供了更多的安全性,并可以防止常見的網(wǎng)絡安全威脅,如中間人攻擊。
7.互聯(lián)網(wǎng)控制消息協(xié)議(ICMP)
ICMP是一種網(wǎng)絡層協(xié)議,用于網(wǎng)絡設備之間的錯誤處理、診斷和控制消息。它有助于識別網(wǎng)絡連接問題并管理數(shù)據(jù)包的流動。它不傳輸數(shù)據(jù)。
Ping和traceroute都使用ICMP來測試連通性和跟蹤數(shù)據(jù)包路由。常見的ICMP消息包括:
- 回應請求和回應回復。
- 無法到達目的地。
- 超過時間。
- 重定向消息。
8.互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)
IP的功能類似于郵政服務。當用戶從他們的設備發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時,數(shù)據(jù)被拼接成數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包就像有兩個IP地址的信件:一個給發(fā)送者,一個給接收者。
在信息包離開發(fā)送者之后,它會到達一個網(wǎng)關,比如一個郵局,這個網(wǎng)關會把它導向正確的方向。數(shù)據(jù)包繼續(xù)通過網(wǎng)關,直到到達目的地。
IP通常與TCP配對形成TCP/IP,即整個互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議套件。IP將數(shù)據(jù)包一起發(fā)送到它們的目的地,TCP按照正確的順序排列數(shù)據(jù)包,因為IP有時會亂序發(fā)送數(shù)據(jù)包,以確保數(shù)據(jù)包以最快的方式傳輸。
9.首先打開最短路徑(OSPF)
OSPF使用IP將數(shù)據(jù)包發(fā)送到目的地。IP的目標是以最快的路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包,這也是OSPF的設計目標。OSPF首先為數(shù)據(jù)包打開最短或最快的路徑。它還更新路由表——一組控制數(shù)據(jù)包傳輸?shù)囊?guī)則——并在路由表或網(wǎng)絡發(fā)生變化時提醒路由器。
OSPF類似并支持路由信息協(xié)議,它根據(jù)沿路由必須經(jīng)過的跳數(shù)來引導流量,并且在許多網(wǎng)絡中已經(jīng)取代了RIP。OSPF是作為RIP的一種更加簡化和可擴展的替代方案而開發(fā)的。例如,RIP每30秒發(fā)送一次更新的路由表,而OSPF僅在必要時才發(fā)送更新,并且只更新路由表中發(fā)生變化的部分。
10.簡單郵件傳輸協(xié)議(SMTP)
SMTP是最流行的電子郵件協(xié)議,是TCP/IP套件的一部分,控制電子郵件客戶端如何發(fā)送用戶的電子郵件。電子郵件服務器使用SMTP將電子郵件從客戶端發(fā)送到電子郵件服務器,再發(fā)送到接收電子郵件的服務器。然而,SMTP并不控制電子郵件客戶端如何接收郵件,而是控制客戶端如何發(fā)送郵件。
也就是說,SMTP需要其他協(xié)議來確保電子郵件能夠正常發(fā)送和接收。SMTP可以與郵局協(xié)議3或Internet郵件訪問協(xié)議一起工作,后者控制電子郵件服務器如何接收電子郵件.
11.簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議(SNMP)
SNMP是一種網(wǎng)絡管理協(xié)議這有助于網(wǎng)絡管理員管理和監(jiān)控網(wǎng)絡設備。它收集設備信息來監(jiān)控網(wǎng)絡性能和健康狀況。網(wǎng)絡管理員經(jīng)常使用SNMP來檢測和排除網(wǎng)絡問題。
SNMP使用管理器代理模型,并使用以下組件:
- SNMP管理器,它與代理通信并請求或更新信息。
- snmp代理,安裝在設備上并向管理器發(fā)送信息。
- 管理信息庫,它充當數(shù)據(jù)庫并包含設備信息。
12.用于遠程聯(lián)接服務的標準協(xié)議或者實現(xiàn)此協(xié)議的軟件(可為動詞)
Telnet是為遠程連接而設計的,它在遠程端點和主機之間建立連接,以實現(xiàn)遠程會話。Telnet提示遠程端點的用戶登錄。用戶通過身份驗證后,Telnet將允許端點訪問主機上的網(wǎng)絡資源和數(shù)據(jù)。
Telnet自20世紀60年代就存在了,可以說是現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)的第一個雛形。然而,Telnet缺乏現(xiàn)代通信和技術所需的復雜的安全保護,所以它不再被普遍使用。
13.傳輸控制協(xié)議
TCP是傳輸層,充當TCP/IP的另一半。它按順序排列數(shù)據(jù)包,這樣IP就可以傳送它們。具體來說,TCP對單個數(shù)據(jù)包進行編號,因為IP可以通過不同的路由將數(shù)據(jù)包發(fā)送到它們的目的地,并使它們亂序,所以TCP在IP傳送數(shù)據(jù)包之前對此進行了修正。
TCP還檢測發(fā)送過程中的錯誤——包括根據(jù)TCP的編號系統(tǒng)是否有任何數(shù)據(jù)包丟失——并要求IP在將數(shù)據(jù)傳送到目的地之前重新傳輸這些數(shù)據(jù)包。通過這個過程,TCP/IP套件控制著互聯(lián)網(wǎng)上的通信。
14.用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議
UDP是TCP的替代產(chǎn)品并且還與IP一起傳輸時間敏感的數(shù)據(jù)。UDP支持互聯(lián)網(wǎng)應用程序之間的低延遲數(shù)據(jù)傳輸,非常適合VoIP或其他音頻和視頻需求。
與TCP不同,UDP不等待所有數(shù)據(jù)包到達或組織數(shù)據(jù)包。相反,UDP會傳輸所有數(shù)據(jù)包,即使有些數(shù)據(jù)包還沒有到達。
UDP僅傳輸數(shù)據(jù)包,而TCP傳輸、組織并確保數(shù)據(jù)包到達。雖然UDP比TCP運行得更快,但它也不太可靠。