号主：老杨丨11年资深网络工程师，更多网工提升干货，请关注公众号：网络工程师俱乐部

下午好，我的网工朋友。

在现在数字化的时代，信息的传输可以说是社会运作的核心。

在日常生活中使用智能手机，还是在工作中依赖于复杂的网络系统，我们都离不开一种至关重要的技术——通信协议。

通信协议就像是数字世界中的交通规则，它们定义了设备之间如何交流信息，确保数据能够准确无误地从发送者传送到接收者手中。

了解基本的通信协议知识不仅有助于我们更好地使用各种联网设备和服务，还能在遇到网络连接问题时，迅速定位并解决问题。

在工作中，也会发现，不管是什么岗位，好像都绕不开”协议“。今天就来讲讲通信协议这码事，其实很简单，看我三分钟带你速通。

今日文章阅读福利：《Wireshark安装包 》

讲到通信协议，好用的协议分析/抓包神器Wireshark综合安装包分享给你，私信我，发送暗号“Wireshark”，获取资料。

01 通信协议基础

通信协议是一组规则和标准，用于指导数据在网络中的传输方式。

这些规则定义了数据格式、控制信息、状态代码以及其他用于有效数据交换的信息。简单来说，就像人类语言中的语法规则一样，通信协议确保了不同设备之间的通信可以被正确理解和处理。

01 协议层次结构简介

为了便于管理和理解，通信协议通常按照功能的不同被划分为多个层级。两个广泛使用的参考模型是OSI模型（开放系统互连模型）和TCP/IP模型（传输控制协议/互联网协议模型）。

OSI模型：该模型分为七层，从物理层到应用层，每一层都有其特定的功能：

• 物理层：负责比特流的传输；
• 数据链路层：提供节点间的可靠数据传输；
• 网络层：处理逻辑地址和路由选择；
• 传输层：保证端到端的可靠通信；
• 会话层、表示层和应用层：分别负责会话管理、数据转换以及应用程序接口。

TCP/IP模型：相对简化，通常分为四层：

• 网络接口层：对应OSI的物理层和数据链路层；
• 互联网层：包含IP协议，实现数据包在网络间传输；
• 传输层：包括TCP和UDP协议，负责端到端的数据传输；
• 应用层：支持各种高层应用协议，如HTTP、FTP等。

02 关键术语解释

协议栈：指按照层次结构组织起来的一系列协议集合。

端口：是操作系统分配给应用程序的一个编号，用于标识该程序的网络通信。

数据包：网络中传输的数据单位，包含报头（Header）和负载（Payload）。

02 常见通信协议介绍

01 物理层与数据链路层协议

在物理层，数据以原始比特流的形式进行传输。这一层涉及的是硬件设备，如网线、光纤等。常见的物理层协议有：

• 以太网（Ethernet）：最常用的局域网（LAN）技术之一，定义了物理层和数据链路层的一部分，允许设备在同一网络内相互通信。

• Wi-Fi（IEEE 802.11）：无线局域网的标准，允许电子设备通过无线电波连接到互联网。

数据链路层则负责确保帧在相邻节点之间的正确传输。

它提供错误检测和校正机制，确保数据完整性和顺序正确。

02 网络层协议

网络层负责数据包的寻址和路由，即决定数据包从源地址到目标地址的最佳路径。主要的网络层协议包括：

• IP：为每个数据包提供逻辑地址，使得数据可以从源地址传送到目的地址，而不必关心具体的传输路径。

• ICMP：用来传递网络错误和控制消息，帮助诊断网络故障。

03 传输层协议

传输层提供了端到端的通信服务，它关注的是如何将数据可靠地从一台机器传输到另一台机器。常见的传输层协议有：

• TCP：面向连接的协议，提供可靠的、有序的数据传输服务。TCP还负责流量控制和拥塞控制。

• UDP：无连接的协议，不保证数据的可靠传输，但是速度快，适用于实时音频和视频传输等场合。

04 应用层协议

应用层协议直接面向用户或应用程序，为用户提供访问网络资源的方法。常见的应用层协议包括：

• HTTP：用于传输超文本（如HTML文档），是Web浏览器和服务器之间通信的主要协议。

• FTP：用于在网络上进行文件传输。

• SMTP：用于发送电子邮件的标准协议。

03 如何阅读和理解通信协议规范

01 查阅官方文档的方法

对于大多数通信协议，官方文档是最权威也是最详尽的信息来源。以下是一些获取和阅读官方文档的途径：

1. 官方网站：许多协议都有自己的官方网站，比如IETF（Internet Engineering Task Force）就是很多互联网协议的标准发布机构。
2. RFC文档：RFC（Request for Comments）是一种记录互联网相关技术标准和技术文件的系列文档，可以在IETF RFC页面上找到。
3. 学术论文和期刊：对于一些较为专业的协议，相关的研究论文也是很好的资料来源。

02 使用工具来分析协议

除了阅读文档外，实际操作也是理解协议的重要手段。利用一些工具可以帮助我们直观地观察数据包的传输过程：

1. Wireshark：这是一个非常强大的网络协议分析器，可以捕获网络数据包，并显示详细的协议解码信息。
2. Tcpdump：这是一个命令行工具，可以在Linux和Unix环境下捕获网络数据包

原创：老杨丨11年资深网络工程师，更多网工提升干货，请关注公众号：网络工程师俱乐部