什么是网络协议？（类别和类型）

网络协议是一个规则框架，用于指导通过同一网络共享连接的设备之间的数据交换，无论位置如何。这意味着无论内部操作、设计或结构如何变化，它都能使链接设备相互交互。通常，该协议帮助设备使用软件或硬件中已经确定的规则进行通信，类似于人们使用相同语言进行通信的方式。它有助于在网络的各个级别将复杂的大型数据集分解为更小的数据位或数据包。

两个设备都必须接受并遵循协议约定来发送和接收数据。反过来，每个协议套件一起工作以实现传输数据包的共同目标。协议套件是指一起运行的较小协议的集合。该协议套件使用端到端连接来指定数据设备如何传输、路由和接收数据。协议将数据包分为三个部分，包头、有效载荷和页脚。数据包头和脚包含网络要求信息，如设备地址，而有效负载包含传输中的数据。

实现网络协议
网络协议作为设备上的服务而不是软件很有用。它们不是代码，而是用于在设备之间共享信息和数据的一套规则和规定。每种类型的协议构成了一个领域所需的核心技能。这是因为每个协议都有特定的组织和传输数据的规则。云架构师、基础架构工程师、网络安全顾问、网络工程师、信息系统经理、网络分析师或管理员以及网站管理员等角色是需要实施协议的角色。

网络协议的类别
以下是网络协议的三大类：

管理
管理协议有助于描述指导维护和监控网络的过程和规则。这些协议还有助于通过网络传达要求以确保良好的连接。管理协议还有助于解决主机和客户端之间的网络连接问题。管理协议的示例包括 ICMP、SNMP、FTP、Gopher、POP3 和 Telnet。

安全
安全协议有助于保护通过网络传输的数据。这些协议确定了保护数据免遭未经授权访问的参数。通过依靠加密来保护数据，安全协议可确保未经授权的设备和用户无法访问网络数据。安全协议的一些示例包括 SSL、TSL 和 HTTPS。

通信协议
通信协议为通过网络传输数据设定了规则。这些协议致力于网络上数据传输的语义、错误检测、身份验证和同步。通信协议的示例包括 HTTP、UDP、TCP、ARP、IP、BGP 和 DHCP。

网络协议类型
在三个主要类别中，这些协议有不同的类型，它们包括：

文件传输协议 (FTP)
文件传输协议允许本地和远程设备共享文件。该协议建立控制和数据连接以传输文件。数据连接传输文件，而控制连接传输管理信息，例如接收和保存文件的密码和指令。在整个文件传输过程中，这两个连接同时处于活动状态。文件传输协议允许共享大文件并在出现中断的情况下继续进行文件传输。该协议还允许安排文件传输和数据恢复。

互联网协议 (IP)
Internet 协议包含有助于在网络中路由数据包的路由和控制信息。IP 和 TCP 同时运行以通过网络传输数据包。每台主机都获得一个由网络号和主机号组成的 32 位 IO 地址。网络管理员分配主机号，用于标识网络上的主机。互联网分配网络号，这个号码标识一个网络。IP 确保数据包的传送，而 TCP 将它们按正确的顺序排列。IPv6 是最新版本，它将地址大小增加到 128 位。

地址解析协议 (ARP)
地址解析协议有助于将 IP 地址映射到本地网络可识别的物理硬件地址。ARP 缓存是一个表，有助于维护 IP 地址和相关 MAC 地址之间的链接。MAC 地址是唯一的硬件标识符，用于标识网络连接上的每个设备。ARP 提供建立这些连接的规则，并协助双向转换地址。ARP 缓存存储所有 MAC 地址并自动将其转换为 IP 地址，因此无需记住它们。

用户数据报协议 (UDP)
UDP 是一种文件传输协议，提供直接但不安全的传输服务。与 TCP 不同，UDP 不包括可靠性、流量控制或错误恢复功能。当不需要 TCP 的安全协议时，UDP 就变得相关了。UDP 不允许重新传输丢失的数据包。UDP 允许比 TCP 更快的广播连接、多播连接和文件传输。

Telnet（终端仿真协议）
终端仿真协议允许用户远程通信。设备需要连接到另一个运行 Telnet 服务器应用程序的远程系统命令行界面的 Telnet 客户端才能使用此协议。网络管理员通常使用 Telnet 访问和管理远程设备。网络管理员首先输入远程设备的 IP 地址或主机名。然后，他们得到一个允许与主机通信的虚拟终端。Telnet 与各种操作系统兼容，并通过与远程设备的快速连接节省时间。

简单邮件传输协议 (SMTP)
SMTP 是一种高效可靠的电子邮件传输协议。它是一种在计算机之间传输电子邮件并在新电子邮件到达时提醒用户的协议。SMTP 主要负责作为推送协议发送电子邮件，而 POP 和 IMAP 则为收件人检索这些电子邮件。您可以使用 SMTP 通过两个网络都可以访问的网关连接向同一网络或另一个网络上的另一个用户发送电子邮件。它的设置很简单，并且可以毫无困难地连接到任何系统。

超文本传输​​协议 (HTTP)
HTTP 是一种用于在两个或多个设备之间交换超媒体的协议。该协议在客户端-服务器模型上运行，其中 Web 浏览器是客户端，并且该模型允许客户端设备请求与服务器机器的连接。HTTP 是一种用于在 Internet 上共享文本、照片和其他多媒体文件等数据的协议。该协议确保客户端和服务器无法通过请求保留信息，因为两个设备仅在连接处于活动状态时进行通信。由于 TCP 连接较少，此协议不太拥塞，但没有加密使其安全性较低。

动态主机配置协议 (DHCP)
DHCP 允许网络管理员自动分配 IP。如果没有不同的 IP 地址，则无法通过 IP 网络连接到 Internet 的设备。该协议允许网络管理员从中央位置自动分发 IP 地址。它使用客户端-服务器网络模型。DCHP 允许无缝添加新客户端并多次使用 IP 地址。

安全超文本传输​​协议 (HTTPS)
HTTPS 是一种用于保护两个或多个设备之间通信的协议。该协议在客户端-服务器框架上运行，其中 Web 浏览器是客户端。此协议上的信息传输使用 HTTP。HTTP 与 HTTPS 类似，唯一的区别是 HTTPS 使用加密来保护网络上的数据包。因此，HTTPS 可防止黑客在用户发送数据包时解释或更改数据。

简单网络管理协议 (SNMP)
简单网络管理协议是一种应用层协议，用于管理IP网络上的节点，如服务器、工作站、路由器和交换机。网络管理员可以使用 SNMP 来跟踪网络性能、发现网络缺陷并加以解决。该协议由一个 SNMP 代理、一个 SNMP 管理器和它们管理的设备组成。

SNMP 代理将其管理信息转换为 SNMP 管理器可接受的格式。此 SNMP 代理位于设备上。然后 SNMP 管理器显示来自 SNMP 代理的数据，这有助于网络管理员更有效地管理网络。SNMP 有 v1、v2、v3 三个版本。