通信协议

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统，要使其能协同工作实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。这个规则就是通信协议。

中文名

通信协议

外文名

Communication Protocol

定义

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。

通信协议

在计算机通信中，通信协议用于实现计算机与网络连接之间的标准，网络如果没有统一的通信协议，电脑之间的信息传递就无法识别。 通信协议是指通信各方事前约定的通信规则，可以简单地理解为各计算机之间进行相互会话所使用的共同语言。两台计算机在进行通信时，必须使用的通信协议。

三要素

通信协议主要由以下三个要素组成：

语法：即如何通信，包括数据的格式、编码和信号等级（电平的高低）等。

语义：即通信内容，包括数据内容、含义以及控制信息等。

定时规则（时序）：即何时通信，明确通信的顺序、速率匹配和排序。 ^[2] 

特点

通信协议具有层次性、可靠性和有效性。^[2] 

体系结构

分层通信体系结构的基本概念如下：

1. 将通信功能分为若干个层次，每一个层次完成一部分功能，各个层次相互配合共同完成通信的功能。
2. 每一层只和直接相邻的两层打交道，它利用下一层提供的功能，向高一层提供本层所能完成的服务。
3. 每一层是独立的，隔层都可以采用最适合的技术来实现，没一个层次可以单独进行开发和测试。当某层技术进步发生变化时，只要接口关系保持不变，则其它层不受影响。

分层结构示意图如图所示。每一层实现相对独立的功能，下层向上层提供服务，上层是下层的用户，各个层次相互配合共同完成通信的功能。

协议分层结构示意图

将网络体系进行分层就是把复杂的通信网络协调问题进行分解，再分别处理，使复杂的问题简化，以便于网络的理解及各部分的设计和实现。

协议仅针对某一层，为同等实体之间的通信制定，易于实现和维护，灵活性较好，结构上可分割。^[3] 

常用协议

局域网中常用的通信协议主要包括TCP/IP、NETBEUI和IPX/SPX三种协议，每种协议都有其适用的应用环境。

TCP/IP

TCP/IP（Transport Control Protocol/Internet Protocol，传输控制协议/Internet协议）的历史应当追溯到Internet的前身—ARPAnet时代。为了实现不同网络之间的互连，美国国防部于1977年到1979年间制定了TCP/IP体系结构和协议。TCP/IP是由一组具有专业用途的多个子协议组合而成的，这些子协议包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP等。TCP/IP凭借其实现成本低、在多平台间通信安全可靠以及可路由性等优势迅速发展，并成为Internet中的标准协议。在上世纪90年代，TCP/IP已经成为局域网中的首选协议，在最新的操作系统（如Windows7、Windows XP、Windows Server2003等）中已经将TCP/IP作为其默认安装的通信协议。

NetBEUI协议

NetBEUI（NetBIOS增强用户接口）协议由NetBIOS（网络基本输入输出系统）发展完善而来，该协议只需进行简单的配置和较少的网络资源消耗，并且可以提供非常好的纠错功能，是一种快速有效的协议。不过由于其有限的网络节点支持（最多支持254个节点）和非路由性，使其仅适用于基于Windows操作系统的小型局域网中。

IPX/SPX协议

IPX/SPX（网际包交换/序列包交换）协议主要应用于基于NetWare操作系统的Novell局域网中，基于其他操作系统的局域网（如Windows Server 2003）能够通过IPX/SPX协议与Novell网进行通信。在Windows 2000/XP/2003系统中，IPX/SPX协议和NetBEUI协议被统称为NWLink。