跳探戈的小龙虾
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计算机网络重点协议盘点【计算机网络】

【计算机网络：自顶向下方法】一书是计算机网络的经典读物，本文将总结该书提到的所有网络协议，如有不足可评论补充。表格的最后一列对应第七版原书的页码：

协议名称

协议层级

协议特点概括

涉及到的小知识点

关联协议

原书页码

HTTP(超文本传输协议)

应用层

HTTP协议定义了客户程序与服务器程序之间的HTTP报文的结构和交换方式，是一个拉协议。

持续、非持续连接、cookie、web缓存

TCP

P64

SMTP(简单邮件传输协议)

应用层

SMTP协议主要用于从发送方的邮件服务器发送报文到接收方的邮件服务器，有时也可用作发送方代理到发送方邮件服务器，是推协议。

SMTP客户与SMTP服务器之间的握手报文；与HTTP的对比：主要在于编码的要求不同。

TCP

P76

POP3(第三版的邮局协议)

应用层

POP3用作将邮件从接收方的邮件服务器传送到接收方的用户代理。

POP3工作过程: 特许、事务处理和更新，及其对应的事务处理报文。

TCP

P81

IMAP(因特网邮件访问协议)

应用层

与POP3的功能一致，而且提供更强大的功能。

IMAP支持将邮件与远程服务器的文件夹相关联；IMAP还支持仅阅读报文首部信息。

TCP

P82

DNS(域名系统)

应用层

提供主机名(域名)到ip地址的转换。

分布式数据库、服务器、DNS记录、DNS缓存

UDP

P83

BitTorrent(流行p2p协议)

应用层

功能较为复杂，主要体现在定义了每一个洪流中的对等方如何获取和提供文件块。

DHT分布式散列表；关于P2P的用时计算

TCP

P95

UDP(用户数据协议)

运输层

负责将来自应用程序的数据直接交给网络层，同时另一端将网络层到达的报文交给应用进程(线程)

UDP检验和、UDP套接字

DNS、IP

P130

TCP(传输控制协议)

运输层

负责将来自应用程序的数据交给网络层，同时另一端将网络层到达的报文交给应用进程(线程)

三次握手、四次挥手、重传、拥塞控制、流量控制

HTTP、SMTP、POP3、IMAP、BitTorrent、

P152

IPv4(网际协议第四版)

网络层

负责将来自运输层的报文段交给链路层，同时在另一端，接收来自链路层的数据报，并解构交给接收端运输层

IP编址、IP寻址

TCP、UDP、DHCP

P214

DHCP(动态主机配置协议)

应用层

负责使主机能够自动获取IP地址以及一些其他的信息(子网掩码、第一跳路由地址、DNS服务器地址)

DHCP协议的工作过程

UDP、IP

P222

IPv6(网际协议第六版)

网络层

负责将来自运输层的报文段交给链路层，同时在另一端，接收来自链路层的数据报，并解构交给接收端运输层

区分于IPv4的数据报结构、隧道技术

TCP、UDP、DHCP

P227

OSPF(开放最短路优先协议)

运输层

OSPF协议被广泛用作因特网的AS内部路由选择。

迪杰斯特拉路由选择算法、AS、AS的层次结构

IP、BGP

P254

BGP(边界网关协议)

应用层

BGP协议将因特网数以千计的ISP粘合在一起，它作用于不同的AS之间的路由选择中。

距离向量算法、路由、iBGP、eBGP

TCP、OSPF

P256

OpenFlow

应用层

OpenFlow协议运行在SDN(软件定义网络)的控制器和受控设备之间，提供往来的报文服务。

SDN、南向API

TCP

P267

ICMP(因特网控制报文协议)

运输层

ICMP协议被用作主机和路由器用来彼此沟通网络层的信息，例如差错通告。

ICMP的各种报文类型、Traceroute工作原理

TCP

P272

SNMP(简单网络管理协议)

应用层

SNMP协议用于在管理服务器与代表管理服务器执行的代理之间传递网络管理控制和信息报文。

网络管理、陷阱报文

UDP

P275

多路访问协议(MAC)：时分多路复用协议(TDM)、频分多路复用协议(FDM)、时隙ALOHA协议、ALOHA协议、载波侦听多路访问(CSMA)协议、具有碰撞检测的CSMA/CD协议

链路层

主要用于协调广播信道的传输，在交换机投入使用后，MAC协议族淡出视野。

各种协议的优缺点

以太网协议

P292

ARP(地址解析协议)

网络层协议(也可以认为是链路层协议)

ARP协议负责将网络层地址转化为链路层地址，即IP地址转换为MAC地址。

ARP协议的工作原理、跨子网寻址的方法

以太网协议

P305

以太网协议

链路层、物理层

以太网协议定义了在链路中的节点之间的通信方式和报文结构。

以太网帧结构、以太网交换机的工作过程

ARP协议、IP协议

P313

802.11协议(WiFi)

链路层

IEEE 802.11 无线LAN协议也叫WiFi协议，802.11协议服务于无线链路中的无线站点之间通信和报文结构。

WiFi丛林、AP

CSMA/CA

P346

CSMA/CA(带碰撞避免的CSMA)

链路层

此协议与之前的协调广播信道传输协议功能基本一致，只是面向无线链路。

处理隐藏终端问题、分布式帧间间隔

802.11协议、蓝牙协议、ZigBee协议

P350

802.15.1协议(蓝牙)

链路层

蓝牙协议与802.11协议同属于无线链路中的链路层协议，蓝牙协议的通信终端之间的距离更短，且工作在无基础设施的个人域网络(皮可网)

主设备、从设备、寄放设备

CMSA/CA

P357

802.15.4协议(ZigBee)

链路层

与WiFi协议、蓝牙协议相似，它作用的对象是需要更小的资源的设备之间的无线通信，例如智能家居。

全功能设备、超帧、信标帧

CSMA/CA

P357

SSL(安全套接字层协议)

应用层

SSL协议用于对TCP连接提供更强的安全性，加密传输的报文。

SSL协议握手、密钥导出方式

TCP

P410

IPsec(IP安全协议)

网络层

IPsec是一个协议簇，包含了对IP安全性提供措施的协议，例如ESP协议、AH协议等

AH协议、ESP协议的工作原理

IP

P415

WEP(有线等效保密协议)

链路层

对无线链路提供一定的安全保护工作。

WEP协议工作原理、缺陷

WiFi、蓝牙、ZigBee

P421

IEEE 802.11i

链路层

802.11协议的安全版本，提供了例如用户鉴别等安全措施。

鉴别用户、密钥的生成

EAP、RADIUS、DIAMETER

P422

EAP(可扩展鉴别协议)

不明确层数

EAP协议为无线客户和鉴别服务器之间提供交互请求、响应的模式，作用在用户与接入点之间传递鉴别报文。

EAP协议的工作流程

DIAMETER/RADIUS、IEEE 802.11i

P423

DIAMETER/RADIUS

不明确层数

接入点与鉴别服务器之间的路径上传递鉴别报文。

DIAMTER/DADIUS的作用位置、工作原理

EAP、IEEE 802.11i

P423

RTP(实时传输协议)

应用层

为实时应用的数据提供了特殊的首部等字段的应用层协议，支持视频、音频的作为载荷

RTP的工作过程、支持的视频、音频种类

UDP

P455

SIP(会话发起协议)

应用层

两个实体发起会话(ip电话)需要的协议

SIP的工作过程、SIP注册器、SIP代理

UDP/TCP

P457

RSVP(资源预留协议)

链路层

提供服务质量保证的协议，被用来在呼叫的路径上通知相关的路由器预留通信资源

了解即可

无直接关联

P472

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