協議

1969年12月，美國國防部高級計劃研究署的分組交換網ARPANET投入運行，從此計算機網絡發展進入新紀元。ARPANET當時僅有4個結點，分別在美國國防部、原子能委員會、麻省理工學院和加利福利亞。這4台計算機之間進行數據通信僅有傳送數據的通路是不夠的，還必須遵守一些事先約定好的規則，由這些規則明確所交換數據的格式及有關同步問題。人與人之間交談需要使用同一種語言，如果語言不同則需要翻譯，否則兩人之間無法溝通。計算機之間的通信過程和人與人之間的交談過程非常相似，前者由計算機控制，後者由參加交談的人控制。

計算機通信網是由許多具有信息交換和處理能力的節點互連而成的。要使整個網絡有條不紊地工作, 就要求每個節點必須遵守一些事先約定好的有關數據格式及時序等的規則。 這些為實現網絡數據交換而建立的規則、約定或標準就稱為網絡協議。協議是通信雙方為了實現通信而設計的約定或通話規則。

協議總是指某一層的協議。準確地説，它是在同等層之間的實體通信時，有關通信規則和約定的集合就是該層協議，例如物理層協議、傳輸層協議、應用層協議。

網絡協議，也可簡稱協議，通常由三要素組成：

(1)語法：即數據與控制信息的結構或格式；

(2)語義：即需要發出何種控制信息，完成何種動作以及做出何種響應；

(3)時序（同步），即事件實現順序的詳細説明。 ^[1] 

是一系列的步驟： 它包括兩方或多方，設計它的目的是要完成一項任務！

是對數據格式和計算機之間交換數據時必須遵守的規則的正式描述。簡單的説，網絡中的計算機要能夠互相順利的通信，就必須講同樣的語言，協議就相當於語言，它分為Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP協議。

協議還有其他的特點：

1） 協議中的每個人都必須瞭解協議，並且預先知道所要完成的所有的步驟。

2） 協議中的每個人都必須同意並遵循它。

3） 協議必須是清楚的，每一步必須明確定義，並且不會引起誤解。

在計算機網絡中用於規定信息的格式以及如何發送和接收信息的一套規則稱為網絡協議或通信協議

協議也可以這樣説,就是連入網絡的計算機都要遵循的一定的技術規範,關於硬件、軟件和端口等的技術規範。

網絡是一個信息交換的場所，所有接入網絡的計算機都可以通過彼此之間的物理連設備進行信息交換，這種物理設備包括最常見的電纜、光纜、無線WAP和微波等，但是單純擁有這些物理設備並不能實現信息的交換，這就好像人類的身體不能缺少大腦的支配一樣，信息交換還要具備軟件環境，這種“軟件環境”是人類事先規定好的一些規則，被稱作“協議”，有了協議，不同的電腦可以遵照相同的協議使用物理設備，並且不會造成相互之間的“不理解”。

這種協議很類似於“摩爾斯電碼”，簡單的一點一橫，經過排列可以有萬般變化，但是假如沒有“對照表”，誰也無法理解一新產生的協議也大多是在基層協議基礎上建立的，因而協議相對來説具有較高的安全機制，黑客很難發現協議中存在的安全問題直接入手進行網絡攻擊。但是對於某些新型協議，因為出現時間短、考慮欠周到，也可能會因安全問題而被黑客利用。

對於網絡協議的討論，更多人則認為：現今使用的基層協議在設計之初就存在安全隱患，因而無論網絡進行什麼樣的改動，只要現今這種網絡體系不進行根本變革，就一定無法消除其潛在的危險性。

數據在IP互聯網中傳送時會被封裝為報文或封包。IP協議的獨特之處在於：在報文交換網絡中主機在傳輸數據之前，無須與先前未曾通信過的目的主機預先建立好一條特定的“通路”。互聯網協議提供了一種“不可靠的”數據包傳輸機制（也被稱作“盡力而為”）；也就是説，它不保證數據能準確的傳輸。數據包在到達的時候可能已經損壞，順序錯亂（與其它一起傳送的封包相比），產生冗餘包，或者全部丟失。如果 應用需要保證可靠性，一般需要採取其他的方法，例如利用IP的上層協議控制。

網絡協議通常由語法，語義和定時關係3部分組成。網絡傳輸協議或簡稱為傳送協議(Communications Protocol)，是指計算機通信的共同語言。最普及的計算機通信為網絡通信，所以“傳送協議”一般都指計算機通信的傳送協議，如：TCP/IP、NetBEUI等。然而，傳送協議也存在於計算機的其他形式通信，例如：面向對象編程裏面對象之間的通信；操作系統內不同程序之間的消息，都需要有一個傳送協議，以確保傳信雙方能夠溝通無間。

國際標準化組織（ISO）為了規範協議層次的劃分制定了開發系統互聯（OSI，Open Systems Interconnection）模型，即ISO/OSI參考模型。此模型根據網絡功能制定出7層網絡協議結構，由低到高分別為物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。

（1）物理層：簡單地説，物理層協議對與基本物理信號傳輸有關的機械、電氣等功能進行描述。若生產相互連接的兩個設備的兩個廠商都遵循相同物理層規範，則二者必定能被連接在一起，並能接收對方發來的電、光或其他的物理信號，而且能正確地將這些物理信號理解為二進制的0和1序列。物理層只負責正確地接收和發送比特，並不關心這些比特的具體含義。

（2）數據鏈路層：數據鏈路層簡稱鏈路層，它依賴物理層提供的比特傳輸能力把數據組織成為有邊界的傳輸單位，稱為“幀”。鏈路層把來自網絡層的數據組織成“幀”，然後再通過物理層向外發送。當然，鏈路層也要負責從來自物理層的比特序列（或者字節序列）中區分出一個個的幀，並將幀中的數據傳遞給網絡層。為了將各個幀區分開來，需要在幀的頭部和尾部附加一些特點的信息，這個過程稱為“封裝”，其相反的過程稱為“解封裝”。“封裝”的概念不只在鏈路層中存在，在更高的各層協議中同樣存在。所有層上的“封裝”問題的共同特徵是把來自高層的封裝單位根據本層的需要附加上特定信息形成本層的封裝單位，然後向低層傳遞，同時把來自低層的數據解封裝後向高層傳遞。另外，鏈路層還可以有其他的諸如差錯校驗、流量控制等功能，但要理解整個協議體系，則首先應記住它和幀之間的密切關係，因為幀使無頭無尾的比特序列變成容易控制的有界單位。

（3）網絡層：網絡層解決如何標識通信各方和數據如何從源到達目的這個問題。網絡層用特定的網絡層地址來標識整個網絡中的一個節點，並負責使來自傳輸層的應該到達某個網絡層地址的數據能夠被送達這個網絡層地址所對應的網絡節點。網絡層的封裝單位稱為“包”，“包”需要被進一步封裝成鏈路層的幀然後才能通過物理層發送出去，而在接收方，包在鏈路層的幀中被解封裝出來。最典型的的網絡層協議就是在Internet中使用的IP協議，它使用IP地址唯一地標識Internet中的一台主機，路由設備根據IP包中的目的IP地址將IP包一步步轉發至目的主機。

（4）傳輸層：依賴物理層、數據鏈路層和網絡層，任意一個網絡節點都能把任何信息傳遞到其他任意節點，而傳輸層在物理層、數據鏈路層和網絡層提供的節點間的通信能力基礎上進一步提供了面向應用的服務。傳輸層向上層提供屏蔽了傳輸細節的數據傳輸服務，將來自高層的數據進行分段並將來自低層的數據重組，對數據傳輸進行差錯恢復和流量控制。通過對每個網絡節點的多個進程進行標識，傳輸層可以實現對網絡層的多路複用。

（5）會話層：會話層用於建立和管理不同主機的兩個進程之間的對話。會話層可以管理對話，可允許對話在兩個方向上同時進行，也可以強制對話同時只在一個方向上進行。在後一種情況下，會話層可以提供會話令牌來控制某時刻哪一方可以發生數據。會話層還可以提供同步服務，它可以在數據流中插入同步點，每當因網絡出現故障而造成大量數據傳輸中斷時，通過同步點機制可以使兩個進程之間的數據傳輸不需要從頭開始，而是從最後一個同步點開始繼續傳輸。

（6）表示層：表示層協議規定對來自應用層的數據如何進行表達，例如採用什麼樣的文字編碼、是否及如何進行壓縮、是否及如何加密等。

（7）應用層：應用層是ISO/OSI模型中最靠近用户的一層，應用層協議直接面對用户的需求，例如與發送郵件相關的應用層協議可以規定諸如郵件地址的格式、郵件內容的段落表示、客户與服務器進行交互的命令串等。

TCP/IP協議毫無疑問是這三協議中最重要的一個，作為互聯網的基礎協議，沒有它就根本不可能上網，任何和互聯網有關的操作都離不開TCP/IP協議。不過TCP/IP協議也是這三大協議中配置起來最麻煩的一個，單機上網還好，而通過局域網訪問互聯網的話，就要詳細設置IP地址，網關，子網掩碼，DNS服務器等參數。

TCP/IP儘管是最流行的網絡協議，但TCP/IP協議在局域網中的通信效率並不高，使用它在瀏覽“網上鄰居”中的計算機時，經常會出現不能正常瀏覽的現象。此時安裝NetBEUI協議就會解決這個問題。

NetBEUI即NetBios Enhanced User Interface ，或NetBios增強用户接口。它是NetBIOS協議的增強版本，曾被許多操作系統採用，例如Windows for Workgroup、Win 9x系列、Windows NT等。NETBEUI協議在許多情形下很有用，是WINDOWS98之前的操作系統的缺省協議。NetBEUI協議是一種短小精悍、通信效率高的廣播型協議，安裝後不需要進行設置，特別適合於在“網絡鄰居”傳送數據。所以建議除了TCP/IP協議之外，小型局域網的計算機也可以安上NetBEUI協議。另外還有一點要注意，如果一台只裝了TCP/IP協議的WINDOWS98機器要想加入到WINNT域，也必須安裝NetBEUI協議。

IPX/SPX協議本來就是Novell開發的專用於NetWare網絡中的協議，但是也非常常用--大部分可以聯機的遊戲都支持IPX/SPX協議，比如星際爭霸，反恐精英等等。雖然這些遊戲通過TCP/IP協議也能聯機，但顯然還是通過IPX/SPX協議更省事，因為根本不需要任何設置。除此之外，IPX/SPX協議在非局域網絡中的用途似乎並不是很大.如果確定不在局域網中聯機玩遊戲，那麼這個協議可有可無。 ^[2]