十大网络协议

十大网络协议

    • 标题1. HTTP(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)
    • 标题2. HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol,安全超文本传输协议)
    • 标题3. HTTP/3
    • 标题4. TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)
    • 标题5. UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)
    • 标题6. FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议)
    • 标题7. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议)
    • 标题8. WebSocket
    • 标题9. IP(Internet Protocol,互联网协议)
    • 标题10. SSH(Secure Shell,安全外壳协议)

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标题1. HTTP(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)

  • 定义

HTTP是用于在计算机网络中分发超文本信息的基础协议,是万维网(World Wide Web)的核心协议之一。它允许浏览器、服务器和其他应用程序之间的通信。

  • 特点

HTTP是无状态的应用层协议,每个请求和响应都是独立的,服务器不会保存客户端的状态信息。它依赖于底层的传输层协议(通常是TCP)来传输数据。

  • 应用

HTTP最初用于传输HTML文档,但现在几乎可以传输任何类型的数据。

  • 工作原理

HTTP是基于客户/服务器模式,且面向连接的。典型的HTTP事务处理有如下的过程:
(1)客户与服务器建立连接;
(2)客户向服务器提出请求;
(3)服务器接受请求,并根据请求返回相应的文件作为应答;
(4)客户与服务器关闭连接。

标题2. HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol,安全超文本传输协议)

  • 定义:

HTTPS是基于HTTP的扩展,通过SSL(安全套接层)/TLS(安全传输层协议)协议加密,提供安全通信通道。

  • 特点:

HTTPS解决了HTTP协议的安全性问题,如信息加密传输、报文完整性校验和通信方身份验证。

  • 应用:

HTTPS在互联网上得到广泛应用,用于保护用户数据的安全传输,如在线购物、网银交易等。

  • 工作原理
    典型HTTPS请求分为三个阶段:

‌TCP三次握手‌:建立可靠传输层连接(默认443端口)。‌‌
‌TLS握手协商‌(以TLS 1.2为例):
客户端发送支持的加密算法列表和随机数。
服务器返回证书、选定算法及随机数。
客户端验证证书并生成pre_master_secret,用服务器公钥加密后发送。
双方基于随机数和pre_master_secret生成会话密钥。‌‌
1‌‌

标题3. HTTP/3

定义:HTTP/3是HTTP的第三个主要版本,旨在进一步提高网络性能和安全性。
特点:HTTP/3使用QUIC(Quick UDP Internet Connections)作为底层传输协议,而不是TCP。它支持更快的连接建立、改善移动网络下的连接迁移、更高效的头部压缩和更好的多路复用支持。
应用:HTTP/3正在逐步被现代Web服务器和客户端支持,以提高网络性能和用户体验。

标题4. TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)

  • 定义:

TCP是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

  • 特点:

TCP通过三次握手建立连接,四次挥手释放连接,提供确认机制、重传机制和流量控制等,确保数据能够按照顺序、无差错、不重复地传输到目的端。

  • 应用:

TCP被广泛应用于需要保证数据完整性和顺序性的场景,如网络文件传输、电子邮件传输、网页传输等。

  • 三次握手:

第一次握手:建立连接时,客户端发送syn包(seq=j)到服务器,并进入SYN_SENT状态,等待服务器确认;SYN:同步序列编号(Synchronize Sequence Numbers)。 [3]
第二次握手:服务器收到syn包,必须确认客户端的SYN(ack=j+1),同时自己也发送一个SYN包(seq=k),即SYN+ACK包,此时服务器进入SYN_RECV状态。 [3]
第三次握手:客户端收到服务器的SYN+ACK包,向服务器发送确认包ACK(ack=k+1),此包发送完毕,客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态,完成三次握手。 [3]
完成三次握手,客户端与服务器开始传送数据,在上述过程中,还有一些重要的概念: [3]

标题5. UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)

定义:UDP是一种面向无连接的传输层协议,也是TCP/IP协议簇的一部分。
特点:UDP传输效率高,对实时性要求较高的数据传输场合比较适用。它不提供数据保证机制,不保证数据包的顺序、完整性和可靠性。
应用:UDP适用于音视频通信、在线游戏、DNS域名解析等实时性要求高的场景。

标题6. FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议)

定义:FTP是一种在互联网上进行文件传输的规则,允许用户通过网络上传、下载文件以及进行文件和目录的管理。
特点:FTP基于客户端-服务器模型,使用两条独立的连接进行通信(一条控制连接和一条数据连接)。
应用:FTP广泛用于文件传输和管理,但需要注意其可能存在的数据泄露风险,因此建议使用SFTP等更安全的协议。

标题7. SMTP(Simple Mail Transfer Protocol,简单邮件传输协议)

定义:SMTP是一组用于由源地址到目的地址传送邮件的规则,它帮助计算机在发送或中转信件时找到下一个目的地。
特点:SMTP属于TCP/IP协议族,默认使用TCP端口25。它控制信件的中转方式,确保电子邮件能够准确、快速地送达。
应用:SMTP被广泛应用于电子邮件的发送和接收过程中。

标题8. WebSocket

定义:WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通讯的协议。
特点:WebSocket协议在2008年诞生,2011年成为国际标准。它实现了浏览器与服务器之间的全双工通信,即服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息。
应用:WebSocket广泛应用于实时通信领域,如在线聊天、实时通知、实时游戏等。

标题9. IP(Internet Protocol,互联网协议)

定义:IP是互联网协议的核心协议之一,负责将数据包从源主机发送到目的主机。
特点:IP使用IP地址来唯一标识网络上的每个设备,并通过路由选择算法将数据包从源地址传输到目的地址。
应用:IP是互联网通信的基础,所有基于互联网的应用都依赖于IP协议进行数据传输。

标题10. SSH(Secure Shell,安全外壳协议)

定义:SSH是一种为网络安全通信提供加密传输的协议。
特点:SSH通过加密客户端与服务器之间的通信数据,确保数据传输的安全性和完整性。同时,SSH还提供了身份验证和授权机制,防止未授权访问。
应用:SSH广泛应用于远程登录、远程命令执行、文件传输等场景,是网络安全通信的重要工具之一。
以上是对您提到的网络协议的解释。请注意,这些解释基于当前的网络技术和协议标准,并可能随着技术的发展而发生变化。
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