协议

什么是协议

网络协议是通信计算机双方必须共同遵从的一组约定。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信交流。它的三要素是：语法、语义、时序。

通俗点讲，为什么要有协议？

因为世界各地有各种各样的电脑运行个不同的系统，同样的信息在不同的系统中都以不同的方式进行存储，表达，就像人类社会中不同国家的人。这时候，协议就扮演着类似“英语”的角色，统一了计算机之间的交流方式，信息格式等，同时还扮演了“行为准则”的角色，规定了为了保持信息传输可靠性需要以怎样的方式，经过怎样的步骤。

为了使数据在网络上从源到达目的，网络通信的参与方必须遵循相同的规则，这套规则称为协议（protocol），它最终体现为在网络上传输的数据包的格式。

协议分层

为了使某一层协议的改变不影响其他层次的协议，协议往往分成几个层次进行定义。

应用层：计算机与用户交互的部分相关的协议，如常用http协议，ftp协议等。

传输层：传输由应用层的数据，传输单位为报文段。 需要执行的任务包括两个：一、格式化信息流；二、提供可靠传输。主要有TCP,UDP协议。

网络层：处理网络中流动的数据包，传递单位为数据包，主要有IP协议，ARP协议。

数据链路层：处理连接硬件的部分，包括控制网卡，硬件相关的设备驱动。传输单位为数据帧。

物理层：负责数据传输的硬件，比如电缆，无线，光纤等。传输单位为比特流。

数据在上述5个层中的传输过程大致如下：

首先应用层将数据报文按照协议封装格式压缩然后传递给传输层。

传输层通过协议将数据报封装为数据报段、然后传递给网络层。

网络层将数据报段封装为数据包，并传递给数据链路层。

数据链路层收到数据包，封装为数据帧，然后又将数据帧转比特流传递给物理层。

物理层将比特流通过光或电信号发送给目标。