1.应用层协议:FTP、SSH、Telnet、SMTP、POP3、IMAP、DNS、DHCP、HTTP、HTTPS、SNMP

①FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议

作用:传输文件

端口号:数据TCP 20、控制TCP 21

下层协议:TCP

②SSH(Secure Shell)安全外壳协议

作用:远程登录设备

特点:可靠传输、密文通信、安全

端口号:TCP 22

下层协议:TCP

③Telnet(Telecommunication Network)远程终端协议

作用:远程登录、远程管理设备、测试TCP端口

特点:可靠传输、明文通信、不安全、已基本被SSH取代

端口号:TCP 23

下层协议:TCP

SSH与Telnet对比:

项目 SSH Telnet
英文全称 Secure Shell Telecommunication Network
默认端口 TCP 22 TCP 23
是否加密 ✅ 是 ❌ 否
账号密码 加密 明文
命令 加密 明文
可靠传输 TCP TCP
企业使用 ★★★★★ ★(几乎淘汰)

④SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单文件传输协议

作用:发送邮件

端口号:TCP 25(默认-不加密)、587(现代最常用)、465(SSL/TLS)

下层协议:TCP

⑤POP3(Post Office Protocol Version 3) 邮局协议第3版

作用:下载邮件

端口号:TCP 110 (默认明文)、TCP 995 (POP3 over SSL/TLS加密)

下层协议:TCP

⑥IMAP(Internet Message Access Protocol)互联网邮件访问协议

作用:同步邮件

端口号:TCP 143 (默认明文)、 TCP 993 (IMAPS-SSL/TLS)

下层协议:TCP

POP3和IMAP对比:

项目 POP3 IMAP
英文全称 Post Office Protocol Version 3 Internet Message Access Protocol
作用 下载邮件 同步邮件
默认端口 110 / 995 143 / 993
多设备同步 ❌ 差 ✅ 好
已读状态同步 ❌ 不同步 ✅ 同步
文件夹同步 ❌ 不支持 ✅ 支持
企业使用 较少 ★★★★★ 主流

⑦DNS(Domain Name System)域名系统

作用:域名解析、邮件服务器查询、服务发现等

端口:UDP 53(主要)、TCP 53(特殊)

常见记录:A、AAAA、CNAME、MX、NS、PTR、TXT、SRV

查询方式:客户端递归、DNS服务器迭代

下层协议:UDP(主要)

DNS资源记录:

记录类型 全称 作用 示例
A Address Record 域名 → IPv4 www.example.com → 192.0.2.10
AAAA IPv6 Address Record 域名 → IPv6 www.example.com → 2001:db8::10
CNAME Canonical Name 别名记录 www.example.com → web.example.net
MX Mail Exchange 邮件服务器 example.com → mail.example.com
NS Name Server 权威DNS服务器 指定负责该域名解析的DNS服务器
PTR Pointer 反向解析(IP → 域名) 8.8.8.8 → dns.google

⑧DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)动态主机配置协议

作用:自动分配IP及网络参数

端口:UDP 67(服务器)、UDP 68(客户端)

下层协议:UDP

⑨HTTP(HyperText Transfer Protocol)超文本传输协议

作用:访问网页、调用API、传输超文本资源

端口:TCP 80

下层协议:TCP

特点:请求-响应、无状态、默认明文

⑩HTTPS(HyperText Transfer Protocol Secure)安全超文本传输协议

作用:安全访问网页、API 等

端口TCP 443

下层协议:TCP

HTTP和HTTPS对比:

项目 HTTP HTTPS
英文全称 HyperText Transfer Protocol HyperText Transfer Protocol Secure
默认端口 80 443
是否加密 ❌ 否 ✅ 是
是否认证服务器 ❌ 否 ✅ 是(证书)
是否校验完整性 ❌ 否 ✅ 是
抓包是否可见内容 ✅ 可以 ❌ 不可以(只能看到加密数据)
下层协议 TCP TLS → TCP

①①SNMP(Simple Network Management Protocol)简单网络管理协议

作用:网络设备监控、性能统计、告警、管理

端口:UDP 161(查询)、UDP 162(Trap/Inform)

下层协议:UDP

2.传输层协议:TCP、UDP

①TCP(Transmission Control Protocol)传输控制协议

协议号:6(IP报文中协议字段)

下层协议:IP

特点:可靠、面向连接

字段:源端口、目的端口、序列号、确认序列号、头部长度、保留字段、控制字段(URG、ACK、PSH、RST、SYN、FIN)、窗口字段、校验和、紧急指针、可选项、填充字段

头部长度:20~60字节

②UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议

协议号:17

下层协议:IP

特点:不可靠、无连接、低延迟

字段:源端口、目的端口、长度、校验和

头部长度:8字节

TCP和UDP的区别:

项目 TCP UDP
英文名 Transmission Control Protocol User Datagram Protocol
中文名 传输控制协议 用户数据报协议
连接方式 面向连接 无连接
可靠性 可靠 不可靠
确认机制 有ACK
重传
排序
流量控制
拥塞控制
头部大小 20~60字节 8字节
传输方式 字节流 报文
速度 较慢 较快
广播 不支持 支持
适用场景 网页、文件、邮件 DNS、游戏、视频

3.网络层协议:IP、ICMP、ARP、RIP、OSPF、BGP

①IP(Internet Protocol)网际协议/互联网协议

作用:寻址、路由、数据转发

特点:无连接、不可靠、尽力而为

字段:版本号、头部长度、服务类型、总长度、标识位、标志位、片偏移、生存时间、协议、校验和、源IP、目的IP、可选项、填充字段

IPv4长度:32bit

IPv6长度:128bit

常见协议号指代:ICMP=1、TCP=6、UDP=17、OSPF=89

下层:Ethernet

②ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制报文协议

作用:错误报告、网络检测

协议号:1

应用:Ping、Traceroute

注意:ICMP不是传输层协议,它直接封装在IP里面。

③ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议

作用:IP地址解析MAC地址

工作位置:网络层与数据链路层之间

请求方式:广播

响应方式:单播

命令:arp -a         //查看Mac地址映射表

④RIP(Routing Information Protocol)路由信息协议

作用:动态路由协议,自动学习路由信息

类型:距离矢量路由协议

最大跳数:15

UDP端口:520

RIPv2组播:224.0.0.9

更新时间:30秒

防环机制:水平分割、毒性逆转、最大跳数

缺点:收敛慢,不适合大型网络。【收敛指当网络拓扑发生变化(如链路断开、新增网络或路由器故障)时,全网所有路由器通过互相交换和重新计算路由信息,最终使所有路由器的路由表达到一致并处于稳定状态的过程】

⑤OSPF(Open Shortest Path First)开放最短路优先

作用:动态路由协议,通过交换链路状态信息,让每台路由器计算到达目标网络的最优路径。

类型:链路状态路由协议

协议号:89

组播:224.0.0.5 / 224.0.0.6

核心数据库:LSDB

核心报文:Hello、DBD、LSR、LSU、LSAck

区域:Area 0骨干区域

关键角色:ABR、ASBR、DR、BDR

RIP和OSPF的区别:

项目 RIP OSPF
类型 距离矢量 链路状态
算法 Bellman-Ford Dijkstra
度量 跳数 Cost
最大跳数 15 无限制
更新方式 30秒周期 触发更新
收敛速度
适用范围 小网络 大型企业
协议层 网络层 网络层

⑥BGP(Border Gateway Protocol)边界网关协议

作用:不同自治系统(AS)之间交换路由信息。

类型:外部网关协议,路径矢量协议

关键报文:OPEN、UPDATE、KEEPALIVE、NOTIFICATION

OSPF和BGP的区别:

项目 OSPF BGP
类型 IGP EGP
范围 AS内部 AS之间
算法 Dijkstra 路径矢量
协议 IP 89 TCP 179
关注 最快路径 策略控制
更新 LSA Update
规模 企业网络 互联网

4.数据链路层协议:以太网、VLAN

以太网Ethernet

标准:IEEE802.3

作用:局域网帧传输

寻址:MAC地址(48bit)

MTU:1500字节

最小帧长:64字节

Type字段(标识上层协议):0x0800-IPv4、0x0806-ARP、0x8100-VLAN

VLAN(Virtual Local Area Network)虚拟局域网

对传统的以太网帧格式进行了修改,在“源MAC地址”字段和“长度/类型”字段之间插入了一个4字节的“802.1Q Tag”字段。

标准:IEEE802.1Q

作用:划分广播域,把一个物理局域网逻辑上划分成多个独立广播域。

VLAN ID:1-4094

Tag长度:4字节

TPID:0x8100

VID长度:12bit

Access:终端接入

Trunk:交换机互联

Hybrid:灵活控制Tag

PVID:缺省VLAN ID

跨VLAN通信:需要三层设备

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