常用网络通信协议说明
一、TCP/IP
1.简介
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TCP/IP 指传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/ Internet Protocol）。定义了电子设备如何连入因特网，以及数据如何在它们之间传输的标准。
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TCP/IP分层模型
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TCP/IP 被分为 4 层
常用设备与层次关联
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每层主要协议
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2. 数据链路层协议
- ARP（地址解析协议）
- 通过IP地址查询MAC地址
- RARP
3.常用网络层协议
- IP (网际协议) - 计算机之间的通信
- IP 是无连接的通信协议，消息（或者其他数据）被分割为小的独立的包，并通过因特网在计算机之间传送，IP 负责将每个包路由至它的目的地。
- ICMP (因特网消息控制协议)
- 针对错误和状态
- RIP
- IGMP（互联网组管理协议）
- 是TCP/IP 协议族中负责IP 组播成员管理的协议，用来在IP主机和与其直接相邻的组播路由器之间建立、维护组播组成员关系。
4.传输层协议
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TCP (传输控制协议) - 应用程序之间通信
- 当应用程序希望通过 TCP 与另一个应用程序通信时，它会发送一个通信请求。这个请求必须被送到一个确切的地址。在双方"握手"之后，TCP 将在两个应用程序之间建立一个全双工 (full-duplex) 的通信。
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UDP (用户数据报协议) - 应用程序之间的简单通信
5.常用应用层协议
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DNS（域名解析协议）
- 用于解析域名与IP地址的协议，基于UDP/TCP。
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HTTP（超文本传输协议）
- 超文本传送协议，是面向事务的应用层协议，它是万维网上能够可靠地交换文件的重要基础。
- http使用面向连接的TCP作为运输层协议，默认TCP 80 端口。
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HTTPS（安全超文本传输协议）
- 在普通HTTP与TCP层之间增加一个SSL安全加密夹层，用于加密基于HTTP的网页内容
- 默认TCP 443 端口。
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FTP（文件传输协议）
- 文件传输协议FTP是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。FTP提供交互式的访问，允许客户指明文件类型与格式，并允许文件具有存取权限。FTP基于TCP。
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telnet（远程终端协议）
- telnet是一个简单的远程终端协议，它也是因特网的正式标准。又称为终端仿真协议。
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SMTP（简单邮件传送协议）
- 即简单邮件传送协议，SMTP规定了在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息。基于UDP。
- SMTP通信的三个阶段：建立连接、邮件传送、连接释放。
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POP3（邮件读取协议）
- 邮件读取协议，POP3(Post Office Protocol 3)协议通常被用来接收电子邮件。基于UDP。
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DHCP（动态主机配置协议）
- 用于主机动态获取IP地址、默认网关、DNS服务器等参数，基于UDP。
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NFS（网络文件系统）
- 用于Unix/Linux文件共享，基于UDP/TCP协议
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NTP（网络时间协议）
- 用于时钟同步的协议，基于UDP
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SIP（会话启动协议）
- IP电话信令协议，IETF协议标准，基于UDP/TCP协议
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H.323（会话启动协议）
- IP电话信令协议，ITU协议标准，基于UDP/TCP协议
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RTP（真实时间协议）
- 用于IP多媒体电话的语音、文字、视频等流媒体的传输，基于UDP应用层协议
二、专业应用层协议
1.SOAP（HTTP通信的应用层协议）
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SOAP(Simple Object Access Protocol)是简单对象访问协议，是一种轻量的、简单的、基于XML的协议，它被设计成在WEB上交换结构化的和固化的信息。
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SOAP协议是应用程序之间的通信格式，定义了怎么把一个对象变成XML文本，在远程如何调用等，是对http数据进行规范封装与解析。
2.TR069（路由器广域网管理协议）
1）简介
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由宽带论坛DSL制定的一个面向终端设备的网管协议，称为“用户终端设备广域网管理协议。对下一代网络中家庭网络设备进行管理配置的通用框架和协议，用于从网络侧对家庭网络中的网关、路由器、机顶盒等设备进行远程集中管理。
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用于在宽带环境下管理路由器的协议。
2）技术面
- 基于TCP层
- ACS与CPE间的消息传输使用HTTP1.1，ACS为HTTP服务器，CPE为HTTP客户端；
- 消息的具体内容使用SOAP包进行封装
3）主要任务
- 用户设备自动配置和动态的业务配置。
- 对用户设备的软件、固件的管理。
- 对用户设备的状态和性能进行监测。
- 对通信故障的诊断。
3.Qos（服务质量）
- QoS（Quality of Service）服务质量是网络的一种安全机制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。
4.GPON系统协议栈（宽带接入标准）
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最新一代宽带无源光综合接入标准，具有高带宽，高效率，大覆盖范围，用户接口丰富等众多优点，被大多数运营商视为实现接入网业务宽带化，综合化改造的理想技术。
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GPON的技术特点：
- 面向电信运营的接入网;
- 带宽高：线路速率，下行2.488Gb/s，上行1.244Gb/s;
- 传输效率高：下行为94%(实际带宽达2.4G)上行为93%(实际带宽达1.1G);
- 业务支持全：G.984.X标准严格定义了支持电信级全业务(语音、数据和视频);
- 管理能力强：具有丰富的功能，在帧结构预留了充分的OAM域，并制定了OMCI标准;
- 服务品质高：多种QoS等级，可严格保证业务的带宽和延时要求;
- 综合成本低：传输距离远、分光比高，有效分摊OLT成本，降低用户接入成本。
1）Ploam（物理层操作管理和维护）
- 物理层OAM，主要管理延时要求低的管理，ONU的注册，测距，OMCC的建立，告警信息的传送。
2）OMCI（ONT管理和控制接口）
- 管理高层业务
5.物联网应用协议
1）MQTT(消息队列遥测传输协议)
a、简介
- MQTT（Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输协议），是一种基于客户端-服务器的发布/订阅（publish/subscribe）模式的"轻量级"通讯协议，该协议基于TCP协议上。
- 广泛用于机器与机器（M2M）通信和物联网（IoT）。
b、实现方式
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MQTT协议中有三种身份：发布者（Publish）、代理（Broker）（服务器）、订阅者（Subscribe）。其中，消息的发布者和订阅者都是客户端，消息代理是服务器。
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MQTT传输的消息分为
- Topic，可以理解为消息的类型
- payload，可以理解为消息的内容
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MQTT客户端
- 发布其他客户端可能会订阅的信息；
- 订阅其它客户端发布的消息；
- 退订或删除应用程序的消息；
- 断开与服务器连接。
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MQTT服务端
- 接受来自客户的网络连接；
- 接受客户发布的应用信息；
- 处理来自客户端的订阅和退订请求；
- 向订阅的客户转发应用程序消息。
2）CoAP（受约束设备应用协议）
a、简介
- CoAP（Constrained Application Protocol ，受约束设备应用协议）一个完整的二进制应用层协议，消息格式紧凑，默认运行在UDP上。
- CoAP协议的设计参考了HTTP，针对物联网应用而生。
- CoAP的默认UDP端口号为5683。
b、消息类型
- CON——需要被确认的请求，如果CON请求被发送，那么对方必须做出响应。
- NON——不需要被确认的请求，如果NON请求被发送，那么对方不必做出回应。
- ACK——应答消息，接受到CON消息的响应。
- RST——复位消息，当接收者接受到的消息包含一个错误，接受者解析消息或者不再关心发送者发送的内容，那么复位消息将会被发送。
