通信协议分类(单片机通信协议)

前言：之前有个误解，我一直以为SSL是属于应用层的，因为HTTPS用的就是它嘛。直到笔试遇到了一题选择题，把SSL归到了运输层，我就犹豫了。我需要确切的答案。首先我查看《计算机网络第七版》，P345：然后在同一页的底部：按书上的话，那SSL应该属于运输层了。但是这应该两字让我又上网查了一下，发现各种说法都有：会话层、表示层、介于两层之间...都有。于是我就上Stack Exchange，找到两个提问，以下内容为两个问题中自己的部分翻译（只保留原文，不掺杂自己的评论，翻译得不好见谅哈，原链接也有，可以直接看。（2021年更新：由于的傻逼锁定文章机制，链接不得已去除了。））：Q：TLS代表着 “运输层的安全性”。并且在IP协议号列表中 “TLSP” 是作为 “运输层安全协议” 的。这两点让我相信 TLS 是一种运输层协议。但是，大多数人似乎都在谈论TLS是TCP上的。维基百科将其列为 “应用层” 协议。由于TCP没有像协议号这样的东西，这更加复杂：它只是打包原始字节，所以如何解析你得到的TLS数据包，而不是刚开始为0x14-0x18或类似的数据包？A1：OSI模型，将通信协议分类为连续的层：嗯...它只是一个模型。它试图将现实世界用整齐定义的框框来表示。但没有人能保证它一定有效......回顾历史，当ISO推动采用自己的网络协议时，该模型就已经建立并发布。但是他们失败了。作为一个整体世界，更倾向于使用更简单的TCP / IP。ISO模型的生态系统死亡了，但这“模型”却幸存了下来。许多人试图用它来理解TCP / IP。甚至以这种方式来教授。但是，这个模型与TCP / IP是不匹配的。TCP / IP中的有些东西不适合放到ISO模型具体的哪一层中，SSL / TLS就是其中之一。如果你看了协议细节：因此，在OSI模型中，SSL / TLS必须在第6层或第7层，同时在第4层或更低层。不可避免的结论是：OSI模型不适用于SSL / TLS。TLS不在任何层中。（这并不妨碍某些人在任意一层中使用TLS。它没有实际的影响 - 这只是一个模型 - 你可以在概念上说TLS是第2,5甚至17层的都可以，没人可以证明你说的不对。）A2：对于TCP / IP模型：TLS在传输层和应用层之间运行。实际上它只是在传输过程中将应用层数据包装在加密中。TLS密钥交换发生在层与层之间。这里并不是传输层，因为端口号和序列号之类的东西已经存在于传输层了。它只发送数据来建立加密协议，以便它可以包装应用层。对于OSI模型：OSI模型具有更细的粒度。TLS建立加密会话。在OSI模型中，这是TLS运行的地方。它设置其会话，并为应用层（HTTP）添加一层加密。Q：我使用Firebug检测了HTTPS网站（gmail.com）的数据传输。但我看到我提交的数据（用户名和密码）的并没有加密。SSL加密到底在哪里做的？A：SSL协议实现为HTTP协议的透明包装。就OSI模型而言，它有点像灰色区域。它通常在应用层中实现，但严格来说是在会话层中。如下所示：请注意，SSL位于HTTP和TCP之间。如果你想看到它的实际效果，请抓包一个用HTTP协议的网站，再抓包另一个用HTTPS协议的网站。您将看到使用HTTP协议网站的请求和响应都是纯文本，但HTTPS协议的网站是加密。您还可以从数据链路层向上看到数据包一层层的拆分。更新：有人指出（见评论）OSI模型过于概括，并不适合这里。这说得没错。但是，使用此模型是为了说明SSL位于TCP和HTTP之间的“某处”。严格上它不是准确的，是对现实的一种模糊抽象。下面是这条答案的评论：2.@Bruno 我不确定你说的。TCP / IP是一套网络协议，而TCP和IPv4是OSI模型中各个层的不同协议。在这个例子下，OSI模型是一个很好的抽象，因为它显示了SSL的大概位置。不需要100％准确 - 没有任何关于这种抽象的东西 - 它只是帮助理解。-Polynomial3.@Polynomial 我只是说OSI模型被广泛传授作为一个理论概念，但TCP / IP协议栈（最常用的协议栈之一）明确地不适合该模型。事实上，维基百科页面将SSL / TLS放在第6层（表示层）中，而不是像你的答案那样。传播OSI模型在许多情况下实际上没有帮助，并且该层可能非常“人为”（"artificial"）。它只是一个模型，它总是由人决定的，模型并不总是与现实世界相匹配，就像你硬要把VPNs协议归到某一层一样不适合。同样的SSL / TLS也不合适 - Bruno4.@Bruno 正如我们讨论的那样，TLS并不适合OSI模型中的任一层。严格来说，它是第7层，而不是5或6。但就网络协议封装而言，它位于TCP和应用程序之间，因此5和6是有意义的。5和6之间的区别也是一个灰色区域，因为TLS不仅仅是加密数据。所以，正如我之前所说的，这是一个简单的说明，只是为了在实际意义上表达它在网络协议栈中的大概位置。哈哈哈，有趣有趣，相信看完后有了进一步了理解，有空再将翻译完善完善，把其他一些答案也翻译出来。从上面的答案中我总结了以下几点：1.OSI模型不适用于SSL，不能100％准确的说在哪个位置。只能表示SSL的大概位置。用于帮助理解。2.SSL作用于应用层和运输层之间。如果硬要说在哪个位置，那就是：会话层

在局域网中，通信协议也是比较多的，但常见的主要有三种，分别是TCPIP、NETBEUI和IPXISPX三种协议，而且需要了解的是，每种协议的应用环境也是不同的。 对于工业通信协议来说，种类也是比较多的，常见的主要有四种，分别是modbus ,RS-232、RS-4685、HART四种协议，除此之外还有MPI、串口通信、PROFIBUS,工业以太网等协议。
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。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。 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。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：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。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。每一层是独立的，隔层都可以采用最适合的技术来实现，每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。

计算机网络的种类很多，可按不同的方法对计算机网络进行分类。 1. 按地理范围分类2. 按拓朴结构分类3. 按传输介质分类4. 按交换方式分类5. 带宽或速率分类6. 按通信协议分类1. 按地理范围分类 TOP (动画演示)通常根据网络的覆盖和计算机之间互联的距离将计算机网络分为四类：局域网（Local Area Network，LAN）、广域网（Wide Area Network，WAN）、城域网（Metropolitan Area Network，MAN）和全球网（Grand Area Network，GAN）。局域网 是一种在小范围内实现的计算机网络，一般在一个建筑物内，或一个工厂、一个事业单位内部，为单位独有。局域网距离可在十几公里以内，信道传输速率可达1～20Mbps，结构简单，布线容易。广域网 范围很广，可以分布在一个省内、一个国家或几个国家。广域网信道传输速率较低，一般小于0.1Mbps，结构比较复杂。城域网 是在一个城市内部组建的计算机信息网络，提供全市的信息服务。目前，我国许多城市正在建设城域网。2. 按拓朴结构分类 TOP网络拓扑结构是抛开网络电缆的物理连接来讨论网络系统的连接形式，是指网络电缆构成的几何形状，它能表示出网络服务器、工作站的网络配置和互相之间的连接。 　　网络拓扑结构按形状可分为五种类型，分别是：星型、环型、总线型、树型及总线/星型及网状拓扑结构。⑴ 星型拓扑结构星型布局是以中央结点为中心与各结点连接而组成的，各结点与中央结点通过点与点方式连接，中央结点执行集中式通信控制策略，因此中央结点相当复杂，负担也重。目前流行的PBX就是星型拓扑结构的典型实例，如图1.2。以星型拓扑结构组网，其中任何两个站点要进行通信都必须经过中央结点控制。中央结点主要功能有:① 为需要通信的设备建立物理连接② 为两台设备通信过程中维持这一通路③ 在完成通信或不成功时,拆除通道在文件服务器/工作站(File Servers/Workstation )局域网模式中，中心点为文件服务器，存放共享资源。由于这种拓扑结构，中心点与多台工作站相连，为便于集中连线，目前多采用 集线器(HUB) 。HUB具有信号再生转发功能,通常有4个、8个、12个、16个、24个端口等规格, 每个端口相对独立，关于HUB的详细介绍将在第三节。星型拓扑结构特点:网络结构简单，便于管理、集中控制，组网容易；网络延迟时间短，误码率低，网络共享能力较差，通信线路利用率不高，中央节点负担过重，可同时连双绞线、同轴电缆及光纤等多种媒介。⑵ 环型拓扑结构 TOP环形网中各结点通过环路接口连在一条首尾相连的闭合环形通信线路中，环路上任何结点均可以请求发送信息。请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。环形网中的数据可以是单向也可是双问传输。由于环线公用，一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中目的地址与环上某结点地址相符时，信息被该结点的环路接口所接收，而后信息继续流向下一环路接口，一直流回到发送该信息的环路接口结点为止，如图：环形网的特点是：信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有唯一的通路，大大简化了路径选择的控制；某个结点发生故障时，可以自动旁路，可靠性较高；由于信息是串行穿过多个结点环路接口，当结点过多时，影响传输效率，使网络响应时间变长。但当网络确定时，其延时固定，实时性强；由于环路封闭故扩充不方便。 环形网也是微机局域网常用拓扑结构之一，适合信息处理系统和工厂自动化系统。1985年IBM公司推出的令牌环形网（IBM Token Ring）是其典范。在FDDI得以应用推广后，这种结构会进一步得到采用。⑶ 总线拓扑结构 　　TOP用一条称为总线的中央主电缆，将相互之间以线性方式连接的工站连接起来的布局方式，称为总线形拓扑，如图1.4。在总线结构中，所有网上微机都通过相应的硬件接口直接连在总线上， 任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输扩散，并且能被总线中任何一个结点所接收。由于其信息向四周传播，类似于广播电台，故总线网络也被称为广播式网络。总线有一定的负载能力，因此，总线长度有一定限制，一条总线也只能连接一定数量的结点。总线布局的特点是：结构简单灵活，非常便于扩充；可靠性高，网络响应速度快；设备量少、价格低、安装使用方便；共享资源能力强，极便于广播式工作即一个结点发送所有结点都可接收。在总线两端连接的器件称为端结器（末端阻抗匹配器、或终止器）。主要与总线进行阻抗匹配，最大限度吸收传送端部的能量，避免信号反射回总线产生不必要的干扰。总线形网络结构是目前使用最广泛的结构，也是最传统的一种主流网络结构，适合于信息管理系统、办公自动化系统领域的应用。⑷ 树型拓扑结构 　　TOP树形结构是总结型结构的扩展，它是在总线网上加上分支形成的，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路，树形网是一种分层网，其结构可以对称，联系固定，具有一定容错能力，一般一个分支和结点的故障不影响另一分支结点的工作，任何一个结点送出的信息都可以传遍整个传输介质，也是广播式网络。一般树形网上的链路相对具有一定的专用性，无须对原网做任何改动就可以扩充工作站。表1.1 不同的传输介质所适应的拓扑结构的性能比较⑸ 总线/星型拓扑结构 　　TOP用一条或多条总线把多组设备连接起来，相连的每组设备呈星型分布。采用这种拓扑结构，用户很容易配置和重新配置网络设备。总线采用同轴电缆，星型配置可采用双绞线，如图1.5。⑹ 网状拓扑结构 　　TOP将多个子网或多个局域网连接起来构成网际拓扑结构。在一个子网中,集线器、中继器将多个设备连接起来，而桥接器、路由器及网关则将子网连接起来。根据组网硬件不同,主要有三种网际拓扑:网状网：在一个大的区域内，用无线电通信连路连接一个大型网络时，网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连，可让网络选择一条最快的路径传送数据。主干网：通过桥接器与路由器把不同的子网或LAN连接起来形成单个总线或环型拓扑结构，这种网通常采用光纤做主干线。 星状相连网：利用一些叫做超级集线器的设备将网络连接起来，由于星型结构的特点，网络中任一处的故障都可容易查找并修复。应该指出，在实际组网中，拓扑结构不一定是单一的，通常是几种结构的混用。3. 按传输介质分类 　　TOP传输介质就是通信线路。目前常用同轴电缆、双绞线、光纤、卫星、微波等有线或无线传输介质，相应的网络就分别称为同轴电缆网、双绞线网、光纤网、卫星网、无线网等。4. 按交换方式分类 　　TOP按交换方式可分为线路交换网络（Circurt Switching）、报文交换网络（Message Switching）和分组交换网络（Packet Switching）。线路交换 最早出现在电话系统中，早期的计算机网络就是采用此方式来传输数据的，数字信号经过变换成为模拟信号后才能在线路上传输。报文交换 是一种数字化网络。当通信开始时，源机发出的一个报文被存储在交换器里，交换器根据报文的目的地址选择合适的路径发送报文，这种方式称做存储-转发方式。分组交换 也采用报文传输，但它不是以不定长的报文做传输的基本单位，而是将一个长的报文划分为许多定长的报文分组，以分组作为传输的基本单位。这不仅大大简化了对计算机存储器的管理，而且也加速了信息在网络中的传播速度。由于分组交换优于线路交换和报文交换，具有许多优点，因此它已成为计算机网络的主流。5. 按带宽或速率分类 　　　TOP根据带宽可分为基带网、宽带网等；带宽的单位是Hz(赫兹)。根据传输速率可分为低速网、中速网、高速网；传输速率的单位是bps，表示每秒传输的比特数。6. 按通信协议分类 　　　　　TOP 通信协议就是双方共同遵守的规则或约定。不同的网络采用不同的通信协议，如局域网中的以太网采用CSMA协议，广域网中的分组交换网采用X.25协议，Internet网采用TCP/IP 协议。
按采用协议分类 每层的协议都不同，因此按协议的分类应指明协议的区分方式。比如按网络层的关键协议来分类，可以分为IP网、IPX网等，无线网络可以分为Wi-Fi网络、蓝牙网络等。
通信协议是通信双方共同遵守的规则或约定。不同的网络采用不同的通信协议，例如，局域网中的以太网采用CSMA/CD协议，令牌环网采用令牌环协议；广域网中的分组交换网采用X.25协议，Internet网则采用TCP/IP协议。

答案是语义语法 网络协议及作用：为计算机网络中进行数据交换而建立的规则、标准或约定的集合称为网络协议。通俗来讲：网络协议是网络上所有设备(网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等)之间通信规则的集合，它规定了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。大多数网络都采用分层的体系结构，每一层都建立在它的下层之上，向它的上一层提供一定的服务，而把如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。一台设备上的第n层与另一台设备上的第n层进行通信的规则就是第n层协议。在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。一个网络协议至少包括三要素:1）语法：用来规定信息格式;数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。2）语义：用来说明通信双方应当怎么做;用于协调与差错处理的控制信息。3）定时：(时序)定义了何时进行通信，先讲什么，后讲什么，讲话的速度等。比如是采用同步传输还是异步传输。 网络上的计算机之间又是如何交换信息的呢?就象我们说话用某种语言一样，在网络上的各台计算机之间也有一种语言，这就是网络协议，不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能进行通信。当然了，网络协议也有很多种，具体选择哪一种协议则要看情况而定。Internet上的计算机使用的是TCP/IP协议
2. 网络通信协议通常由哪几部分组成？（ ） A. 语义B. 语法C. 标准D. 变换规则正确答案：ABD3. 网络按通信方式分类，可以分为（ ）A. 点对点传输网络B. 广播式传输网络C. 数据传输网络D. 对等式网络正确答案：AB4. 电缆可以按照其物理结构类型来分类，目前计算机网络使用较多的电缆类型有( )。A. 双绞线B. 输电线C. 光纤D. 同轴电缆正确答案：AC5. 对于不同的网络操作系统提供功能的描述，下列哪些说法是正确的？（ ）A. Windows NT server有良好的文件和打印能力，有优秀的目录服务B. Windows NT server有良好的文件和打印能力，没有优秀的目录服务C. NetWare有良好的文件和打印能力，有优秀的目录服务D. NetWare有良好的文件和打印能力，没有优秀的消息服务 正确答案：BCD
A语义，B语法，D变换规则
A 。B。 D。
答案是ABD

常见的网络协议有TCP/IP协议、NetBEUI、IPX/SPX协议。1、TCP/IP协议，是这三大协议中最重要的一个，是互联网的基础协议，任何和互联网有关的操作都离不开TCP/IP协议。但TCP/IP协议在局域网中的通信效率不高，使用它在浏览“网上邻居”中的计算机时，会出现不能正常浏览的现象。2、NetBEUI，即NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用。NETBEUI协议在许多情形下很有用，是WINDOWS98之前的操作系统的缺省协议。NetBEUI协议是一种短小精悍、通信效率高的广播型协议。3,、IPX/SPX协议，是Novell开发的专用于NetWare网络中的协议，但大部分可以联机的游戏都支持IPX/SPX协议。虽然这些游戏通过TCP/IP协议也能联机，但显然还是通过IPX/SPX协议更省事，因为根本不需要任何设置。扩展资料：由于网络节点之间联系的复杂性，在制定协议时，通常把复杂成分分解成一些简单成分，然后再将它们复合起来。网络协议的层次结构如下：1、结构中的每一层都规定有明确的服务及接口标准。2、把用户的应用程序作为最高层3、除了最高层外，中间的每一层都向上一层提供服务，同时又是下一层的用户。参考资料来源：百度百科-网络协议
网络协议(Protocol)是一种特殊的软件，是计算机网络实现其功能的最基本机制。网络协议的本质是规则，即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。网络协议并不是一套单独的软件，它融合于其他所有的软件系统中，因此可以说，协议在网络中无所不在。网络协议遍及OSI通信模型的各个层次，从我们非常熟悉的TCP/IP、HTTP、FTP协议，到OSPF、IGP等协议，有上千种之多。对于普通用户而言，不需要关心太多的底层通信协议，只需要了解其通信原理即可。在实际管理中，底层通信协议一般会自动工作，不需要人工干预。但是对于第三层以上的协议，就经常需要人工干预了，比如TCP/IP协议就需要人工配置它才能正常工作。 常用的三个网络协议网络中不同的工作站，服务器之间能传输数据，源于协议的存在。随着网络的发展，不同的开发商开发了不同的通信方式。为了使通信成功可靠，网络中的所有主机都必须使用同一语言，不能带有方言。因而必须开发严格的标准定义主机之间的每个包中每个字中的每一位。这些标准来自于多个组织的努力，约定好通用的通信方式，即协议。这些都使通信更容易。已经开发了许多协议，但是只有少数被保留了下来。那些协议的淘汰有多中原因---设计不好、实现不好或缺乏支持。而那些保留下来的协议经历了时间的考验并成为有效的通信方法。当今局域网中最常见的三个协议是MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和交叉平台TCP/IP。一：NETBEUINETBEUI是为IBM开发的非路由协议，用于携带NETBIOS通信。NETBEUI缺乏路由和网络层寻址功能，既是其最大的优点，也是其最大的缺点。因为它不需要附加的网络地址和网络层头尾，所以很快并很有效且适用于只有单个网络或整个环境都桥接起来的小工作组环境。因为不支持路由，所以NETBEUI永远不会成为企业网络的主要协议。NETBEUI帧中唯一的地址是数据链路层媒体访问控制（MAC）地址，该地址标识了网卡但没有标识网络。路由器靠网络地址将帧转发到最终目的地，而NETBEUI帧完全缺乏该信息。网桥负责按照数据链路层地址在网络之间转发通信，但是有很多缺点。因为所有的广播通信都必须转发到每个网络中，所以网桥的扩展性不好。NETBEUI特别包括了广播通信的记数并依赖它解决命名冲突。一般而言，桥接NETBEUI网络很少超过100台主机。近年来依赖于第二层交换器的网络变得更为普遍。完全的转换环境降低了网络的利用率，尽管广播仍然转发到网络中的每台主机。事实上，联合使用100-BASE-T Ethernet,允许转换NetBIOS网络扩展到350台主机，才能避免广播通信成为严重的问题。二：IPX/SPXIPX是NOVELL用于NETWARE客户端/服务器的协议群组，避免了NETBEUI的弱点。但是，带来了新的不同弱点。IPX具有完全的路由能力，可用于大型企业网。它包括32位网络地址，在单个环境中允许有许多路由网络。IPX的可扩展性受到其高层广播通信和高开销的限制。服务广告协议（Service Advertising Protocol,SAP)将路由网络中的主机数限制为几千。尽管SAP的局限性已经被智能路由器和服务器配置所克服，但是，大规模IPX网络的管理员仍是非常困难的工作。三：TCP/IP每种网络协议都有自己的优点，但是只有TCP/IP允许与Internet完全的连接。TCP/IP是在60年代由麻省理工学院和一些商业组织为美国国防部开发的，即便遭到核攻击而破坏了大部分网络，TCP/IP仍然能够维持有效的通信。ARPANET就是由基于协议开发的，并发展成为作为科学家和工程师交流媒体的Internet。TCP/IP同时具备了可扩展性和可靠性的需求。不幸的是牺牲了速度和效率（可是：TCP/IP的开发受到了政府的资助）。Internet公用化以后，人们开始发现全球网的强大功能。Internet的普遍性是TCP/IP至今仍然使用的原因。常常在没有意识到的情况下，用户就在自己的PC上安装了TCP/IP栈，从而使该网络协议在全球应用最广。TCP/IP的32位寻址功能方案不足以支持即将加入Internet的主机和网络数。因而可能 代替当前实现的标准是IPv6。
常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议