我们经常使用的计算机网络协议主要有哪些?
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发布时间：2022-04-23 13:15
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时间：2022-04-05 02:10
IP/IPv4：网际协议
TCP：传输控制协议
IGMP：Internet 组管理协议
ICMP/ICMPv6：Internet控制信息协议
SNMP：简单网络管理协议
DNS：域名系统（服务）协议
具体介绍：
IP/IPv4：网际协议
网际协议（IP）是一个网络层协议，它包含寻址信息和控制信息 ，可使数据包在网络中路由。IP 协议是 TCP/IP 协议族中的主要网络层协议，与 TCP 协议结合组成整个因特网协议的核心协议。IP 协议同样都适用于 LAN 和 WAN 通信。
IP 协议有两个基本任务：提供无连接的和最有效的数据包传送；提供数据包的分割及重组以支持不同最大传输单元大小的数据连接。对于互联网络中 IP 数据报的路由选择处理，有一套完善的 IP 寻址方式。每一个 IP 地址都有其特定的组成但同时遵循基本格式。IP 地址可以进行细分并可用于建立子网地址。TCP/IP 网络中的每台计算机都被分配了一个唯一的 32 位逻辑地址，这个地址分为两个主要部分：网络号和主机号。网络号用以确认网络，如果该网络是因特网的一部分，其网络号必须由 InterNIC 统一分配。一个网络服务器供应商（ISP）可以从 InterNIC 那里获得一块网络地址，按照需要自己分配地址空间。主机号确认网络中的主机，它由本地网络管理员分配。
当你发送或接受数据时（例如，一封电子信函或网页），消息分成若干个块，也就是我们所说的“包”。每个包既包含发送者的网络地址又包含接受者的地址。由于消息被划分为大量的包，若需要，每个包都可以通过不同的网络路径发送出去。包到达时的顺序不一定和发送顺序相同， IP 协议只用于发送包，而 TCP 协议负责将其按正确顺序排列。
除了 ARP 和 RARP，其它所有 TCP/IP 族中的协议都是使用 IP 传送主机与主机间的通信。当前 IP 协议有两种版本：IPv4 和 IPv6。本文主要阐述 IPv4 。IPv6 的相关细节将在其它文件中再作介绍。
TCP：传输控制协议
传输控制协议 TCP 是 TCP/IP 协议栈中的传输层协议，它通过序列确认以及包重发机制，提供可靠的数据流发送和到应用程序的虚拟连接服务。与 IP 协议相结合， TCP 组成了因特网协议的核心。
由于大多数网络应用程序都在同一台机器上运行，计算机上必须能够确保目的地机器上的软件程序能从源地址机器处获得数据包，以及源计算机能收到正确的回复。这是通过使用 TCP 的“端口号”完成的。网络 IP 地址和端口号结合成为唯一的标识 , 我们称之为“套接字”或“端点”。 TCP 在端点间建立连接或虚拟电路进行可靠通信。
TCP 服务提供了数据流传输、可靠性、有效流控制、全双工操作和多路复用技术等。
关于流数据传输 ,TCP 交付一个由序列号定义的无结构的字节流。 这个服务对应用程序有利，因为在送出到 TCP 之前应用程序不需要将数据划分成块， TCP 可以将字节整合成字段，然后传给 IP 进行发送。
TCP 通过面向连接的、端到端的可靠数据报发送来保证可靠性。 TCP 在字节上加上一个递进的确认序列号来告诉接收者发送者期望收到的下一个字节。如果在规定时间内，没有收到关于这个包的确认响应，重新发送此包。 TCP 的可靠机制允许设备处理丢失、延时、重复及读错的包。超时机制允许设备监测丢失包并请求重发。
TCP 提供了有效流控制。当向发送者返回确认响应时，接收 TCP 进程就会说明它能接收并保证缓存不会发生溢出的最高序列号。
全双工操作： TCP 进程能够同时发送和接收包。
TCP 中的多路技术：大量同时发生的上层会话能在单个连接上时进行多路复用。
IGMP：Internet 组管理协议
Internet 组管理协议（IGMP）是因特网协议家族中的一个组播协议，用于 IP 主机向任一个直接相邻的路由器报告他们的组成员情况。IGMP 信息封装在 IP 报文中，其 IP 的协议号为 2。IGMP 具有三种版本，即 IGMP v1、v2 和 v3。
IGMPv1： 主机可以加入组播组。没有离开信息（leave messages）。路由器使用基于超时的机制去发现其成员不关注的组。
IGMPv2： 该协议包含了离开信息，允许迅速向路由协议报告组成员终止情况，这对高带宽组播组或易变型组播组成员而言是非常重要的。
IGMPv3： 与以上两种协议相比，该协议的主要改动为：允许主机指定它要接收通信流量的主机对象。来自网络中其它主机的流量是被隔离的。IGMPv3 也支持主机阻止那些来自于非要求的主机发送的网络数据包。
IGMP 协议变种有：
距离矢量组播路由选择协议（DVMRP： Distance Vector Multicast Routing Protocol）
IGMP 用户认证协议 （IGAP： IGMP for user Authentication Protocol）
路由器端口组管理协议（RGMP： Router-port Group Management Protocol）
ICMP/ICMPv6：Internet控制信息协议
Internet 控制信息协议（ICMP）是 IP 组的一个整合部分。通过 IP 包传送的 ICMP 信息主要用于涉及网络操作或错误操作的不可达信息。ICMP 包发送是不可靠的，所以主机不能依靠接收 ICMP 包解决任何网络问题。ICMP 的主要功能如下：
通告网络错误。比如，某台主机或整个网络由于某些故障不可达。如果有指向某个端口号的 TCP 或 UDP 包没有指明接受端，这也由 ICMP 报告。
通告网络拥塞。当路由器缓存太多包，由于传输速度无法达到它们的接收速度，将会生成“ ICMP 源结束”信息。对于发送者，这些信息将会导致传输速度降低。当然，更多的 ICMP 源结束信息的生成也将引起更多的网络拥塞，所以使用起来较为保守。
协助解决故障。ICMP 支持 Echo 功能，即在两个主机间一个往返路径上发送一个包。 Ping 是一种基于这种特性的通用网络管理工具，它将传输一系列的包，测量平均往返次数并计算丢失百分比。
通告超时。如果一个 IP 包的 TTL 降低到零，路由器就会丢弃此包，这时会生成一个 ICMP 包通告这一事实。TraceRoute 是一个工具，它通过发送小 TTL 值的包及监视 ICMP 超时通告可以显示网络路由。
ICMP 在 IPv6 定义中重新修订。此外， IPv4 组成员协议（IGMP）的多点传送控制功能也嵌入到 ICMPv6 中。
SNMP：简单网络管理协议
SNMP 是专门设计用于在 IP 网络管理网络节点（服务器、工作站、路由器、交换机及 HUBS 等）的一种标准协议，它是一种应用层协议。 SNMP 使网络管理员能够管理网络效能，发现并解决网络问题以及规划网络增长。通过 SNMP 接收随机消息（及事件报告）网络管理系统获知网络出现问题。
SNMP 管理的网络有三个主要组成部分：管理的设备、代理和网络管理系统。管理设备是一个网络节点，包含 ANMP 代理并处在管理网络之中。被管理的设备用于收集并储存管理信息。通过 SNMP ， NMS 能得到这些信息。被管理设备，有时称为网络单元，可能指路由器、访问服务器，交换机和网桥、 HUBS 、主机或打印机。 SNMP 代理是被管理设备上的一个网络管理软件模块。 SNMP 代理拥有本地的相关管理信息，并将它们转换成与 SNMP 兼容的格式。 NMS 运行应用程序以实现监控被管理设备。此外， NMS 还为网络管理提供了大量的处理程序及必须的储存资源。任何受管理的网络至少需要一个或多个 NMS 。
目前， SNMP 有 3 种： SNMPV1 、 SNMPV2 、 SNMPV3。第 1 版和第 2 版没有太大差距，但 SNMPV2 是增强版本，包含了其它协议操作。与前两种相比， SNMPV3 则包含更多安全和远程配置。为了解决不同 SNMP 版本间的不兼容问题， RFC3584 种定义了三者共存策略。
SNMP 还包括一组由 RMON 、 RMON2 、 MTB 、 MTB2 、 OCDS 及 OCDS 定义的扩展协议。
DNS：域名系统（服务）协议
域名系统（服务）协议（DNS）是一种分布式网络目录服务，主要用于域名与 IP 地址的相互转换，以及控制因特网的电子邮件的发送。大多数因特网服务依赖于 DNS 而工作，一旦 DNS 出错，就无法连接 Web 站点，电子邮件的发送也会中止。
DNS 有两个独立的方面 ：
定义了命名语法和规范，以利于通过名称委派域名权限。基本语法是： local.group.site；
定义了如何实现一个分布式计算机系统，以便有效地将域名转换成 IP 地址。
在 DNS 命名方式中，采用了分散和分层的机制来实现域名空间的委派授权以及域名与地址相转换的授权。通过使用 DNS 的命名方式来为遍布全球的网络设备分配域名，而这则是由分散在世界各地的服务器实现的。
理论上， DNS 协议中的域名标准阐述了一种可用任意标签值的分布式的抽象域名空间。任何组织都可以建立域名系统，为其所有分布结构选择标签，但大多数 DNS 协议用户遵循官方因特网域名系统使用的分级标签。常见的顶级域是： COM 、 EDU 、 GOV 、 NET 、 ORG 、 BIZ ，另外还有一些带国家代码的顶级域。
DNS 的分布式机制支持有效且可靠的名字到 IP 地址的映射。多数名字可以在本地映射，不同站点的服务器相互合作能够解决大网络的名字与 IP 地址的映射问题。单个服务器的故障不会影响 DNS 的正确操作。 DNS 是一种通用协议，它并不仅限于网络设备名称。
