数据通信协议种类主要包括哪些？

计算机网络在人们的日常生活和工作中的作用越来越大，与此同时网络的安全性也受到了冲击。网络通信时总会在网络协议中留下痕迹，基于网络数据的协议分类是协议分析中格式推断和语义分析的基础，那数据传输协议都有哪些?下面贤集网小编为大家分享五种常用网络协议。

1、网络协议分类的方法

当前，在开放式网络协议中，主要分成两种类型：网际标准化组织的开发系统互联协议ISO/OSI，网际互联网所使用的TCP/IP。前者属于一种十分规范的协议，该协议是专家学者们制定出来的，但是这种协议并没有被实际网络使用，而TCP/IP主要是从实验室然后到世界性的互联网，这一协议在实践中得到逐渐完善。

网络协议分类的方法从研究手段分可划为两类，即指令代码分析(基于指令代码的协议識别)和报文序列分析(基于网络数据的协议识别)。报文序列分析相比于指令代码分析通用性更强，它不关心报文所在协议层次，并且对终端依赖较小。在协议种类复杂的情况下，如果数据量足够大，它的分析速度优于指令代码分析方式。但是对于加密协议，由于已经破坏了其统计规律，通过报文序列分析的方式很难得到理想结果，而且这种方法对样本的要求较高，如果样本中某类格式的协议比较少，该类协议就容易被忽略。

根据研究对象的不同，报文序列分析可分为四类：未加密已知协议分类、加密已知协议分类、未加密未知协议分类、加密未知协议分类。传统的协议分类方法大都以统计规律为基础，通过查找高频的特征，采用不同的算法来进行分类，包括基于端口的分类、基于特征字段的分类、基于流量特征的分类等。其他方法有基于隐马尔可夫模型、基于正则表达式的分类等，这些方法多通过提高查找频繁特征的准确性来提高分类的精度。

常见的网络协议有:TCP/IP协议、UDP协议、HTTP协议、FTP协议、Telnet协议、SMTP协议、NFS协议等。这里主要简述一下前三种协议。

一.TCP/IP协议

1.什么是TCP/IP协议

TCP/IP传输协议即传输控制/网络协议也叫作网络通讯协议。它是在网络的使用中的最基本的通信协议。TCP/IP传输协议对互联网中各部分进行通信的标准和方法进行了规定。并且TCP/IP传输协议是保证网络数据信息及时、完整传输的两个重要的协议。

2.TCP/IP协议的组成

TCP/IP协议由四个层次组成

应用层应用层是TCP/IP协议的第一层是直接为应用进程提供服务的。

1对不同种类的应用程序它们会根据自己的需要来使用应用层的不同协议邮件传输应用使用了SMTP协议、万维网应用使用了HTTP协议、远程登录服务应用使用了有TELNET协议。

2应用层还能加密、解密、格式化数据。

3应用层可以建立或解除与其他节点的联系这样可以充分节省网络资源。

运输层作为TCP/IP协议的第二层运输层在整个TCP/IP协议中起到了中流砥柱的作用。且在运输层中TCP和UDP也同样起到了中流砥柱的作用。

网络层网络层在TCP/IP协议中的位于第三层。在TCP/IP协议中网络层可以进行网络连接的建立和终止以及IP地址的寻找等功能。

网络接口层在TCP/IP协议中网络接口层位于第四层。由于网络接口层兼并了物理层和 数据链路层所以网络接口层既是传输数据的物理媒介也可以为网络层提供一条准确无误的线路。

3.TCP/IP协议的特点

1协议标准是完全开放的可以供用户免费使用并且独立于特定的计算机硬件与操作系统。

2独立于网络硬件系统可以运行在广域网更适合于互联网。

3网络地址统一分配网络中每一设备和终端都具有一个唯一地址。

4高层协议标准化可以提供多种多样可靠网络服务。

二.UDP协议

1.什么是UDP协议

Internet 协议集支持一个无连接的传输协议该协议称为用户数据报协议UDPUser Datagram Protocol。UDP 为应用程序提供了一种无需建立连接就可以发送封装的 IP 数据包的方法。RFC 768描述了 UDP。

Internet 的传输层有两个主要协议互为补充。无连接的是 UDP它除了给应用程序发送数据包功能并允许它们在所需的层次上架构自己的协议之外几乎没有做什么特别的事情。面向连接的是 TCP该协议几乎做了所有的事情。

2.UDP协议的报文格式

在UDP协议层次模型中UDP位于IP层之上。应用程序访问UDP层然后使用IP层传送数据包。IP数据包的数据部分即为UDP数据包。IP层的报头指明了源主机和目的主机地址而UDP层的报头指明了主机上的源端口和目的端口。UDP传输的段segment有8个字节的报头和有效载荷字段构成。

UDP报头由4个域组成其中每个域各占用2个字节具体包括源端口号、目标端口号、数据包长度、校验值。

3. UDP协议的特点

1UDP是一个无连接协议传输数据之前源端和终端不建立连接当它想传送时就简单地去抓取来自应用程序的数据并尽可能快地把它扔到网络上。在发送端UDP传送数据的速度仅仅是受应用程序生成数据的速度、计算机的能力和传输带宽的限制在接收端UDP把每个消息段放在队列中应用程序每次从队列中读一个消息段。

2由于传输数据不建立连接因此也就不需要维护连接状态包括收发状态等因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

3UDP信息包的标题很短只有8个字节相对于TCP的20个字节信息包而言UDP的额外开销很小。

4吞吐量不受拥挤控制算法的调节只受应用软件生成数据的速率、传输带宽、源端和终端主机性能的限制。

5UDP是面向报文的。发送方的UDP对应用程序交下来的报文在添加首部后就向下交付给IP层。既不拆分也不合并而是保留这些报文的边界因此应用程序需要选择合适的报文大小。

三.HTTP协议

1.什么是HTTP协议

超文本传输协议Hyper Text Transfer ProtocolHTTP是一个简单的请求-响应协议它通常运行在TCP之上。它指定了客户端可能发送给服务器什么样的消息以及得到什么样的响应。请求和响应消息的头以ASCII形式给出而消息内容则具有一个类似MIME的格式。

2.HTTP的工作原理

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。

3.HTTP协议的运作方式

在WWW中“客户”与“服务器”是一个相对的概念只存在于一个特定的连接期间即在某个连接中的客户在另一个连接中可能作为服务器。基于HTTP的客户/服务器模式的信息交换过程它分四个过程建立连接、发送请求信息、发送响应信息、关闭连接。

4. HTTP协议的报文格式

HTTP报文由从客户机到服务器的请求和从服务器到客户机的响应构成。请求报文格式如下

请求行 - 通用信息头 - 请求头 - 实体头 - 报文主体

请求行以方法字段开始后面分别是URL字段和HTTP协议版本字段并以CRLF结尾。SP是分隔符。除了在最后的CRLF序列中CF和LF是必需的之外其他都可以不要。有关通用信息头请求头和实体头方面的具体内容可以参照相关文件。

应答报文格式如下

状态行 - 通用信息头 - 响应头 - 实体头 - 报文主体

状态码元由3位数字组成表示请求是否被理解或被满足。原因分析是对原文的状态码作简短的描述状态码用来支持自动操作而原因分析用来供用户使用。客户机无需用来检查或显示语法。有关通用信息头响应头和实体头方面的具体内容可以参照相关文件。

5.HTTP的状态消息

HTTP状态码大致分为5类

1xx : 消息这一类型的状态码代表请求已被接受需要继续处理。但是一般服务器禁止向客户端发送此类状态码

2xx : 成功这一类型的状态码代表请求已成功被服务器接收、理解、并接受

3xx : 重定向这类状态码代表需要客户端采取进一步的操作才能完成请求

4xx : 请求错误这类的状态码代表了客户端看起来可能发生了错误妨碍了服务器的处理

5xx : 服务器错误这类状态码代表了服务器在处理请求的过程中有错误或者异常状态发生也有可能是服务器意识到以当前的软硬件资源无法完成对请求的处理。

6.HTTP协议的特点

1、无状态协议HTTP协议对于事务处理没有记忆能力

2、无连接限制每次连接只处理一个请求

3、HTTP协议支持客户和服务器模式

4、HTTP协议非常的灵活允许传输任意类型的数据对象

5、HTTP协议非常的简单快速客户向服务器请求服务的时候只要传送请求方法和路径

通信协议(communications protocol)官方给出的定义是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。

简单的说，通信协议通信两方事先约定好的一个信息的传递规则。通信协议主要分2类：异步协议和同步协议，而同步协议中又分为面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义，连接方式，信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。

常用的通信协议主要有以下几种：

TCP/IP协议：互联网的核心协议之一，用于实现网络传输和数据通信。

HTTP协议：超文本传输协议，用于在web浏览器和web服务器之间传输数据。

FTP协议：文件传输协议，用于在网络上传输文件。

SMTP协议：简单邮件传输协议，用于传递和路由电子邮件。

POP3协议：邮局协议，用于接收来自邮件服务器的邮件。

IMAP协议：互联网消息访问协议，用于在邮件服务器和邮件客户端之间传递电子邮件。

SNMP协议：简单网络管理协议，用于监视和管理网络设备。

DNS协议：域名系统协议，用于将域名转换为IP地址。

DHCP协议：动态主机配置协议，用于自动为网络上的设备分配IP地址。

这些通信协议都是计算机网络中经常使用的协议，它们在不同场景下发挥着不同的作用。