1.1.2　什么是協(xié)議

我們通常使用漢語(yǔ)、英語(yǔ)、法語(yǔ)等人類語(yǔ)言進(jìn)行溝通和交流。其實(shí)，從網(wǎng)絡(luò)通信的角度來(lái)看，各種各樣的人類語(yǔ)言就相當(dāng)于網(wǎng)絡(luò)通信中所使用的各種各樣的通信協(xié)議。

從通信的硬件設(shè)備來(lái)看，有了終端、信道和交換設(shè)備就能接通兩個(gè)用戶，但是要順利地進(jìn)行信息交換，僅有這些硬件設(shè)備是不夠的。自動(dòng)化程度高、人的參與程度低的數(shù)據(jù)通信更是如此。必須事先進(jìn)行約定，并正確執(zhí)行這些約定，通信才能正常進(jìn)行。在數(shù)據(jù)通信中把通信的發(fā)送和接收需要共同遵守的這些規(guī)定、約定和規(guī)程統(tǒng)稱為通信協(xié)議。

在網(wǎng)絡(luò)通信中，所謂協(xié)議，就是指諸如計(jì)算機(jī)、交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為了實(shí)現(xiàn)通信而必須遵從的、事先定義好的一系列規(guī)則和約定。我們經(jīng)常提到的HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本傳送協(xié)議）、TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議），IPv4等都是通信協(xié)議的例子。

1.通信協(xié)議要素

通信協(xié)議主要包括語(yǔ)義、語(yǔ)法和時(shí)序三要素。

（1）語(yǔ)義是解釋控制信息每個(gè)部分的意義。它規(guī)定了需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動(dòng)作以及做出什么樣的響應(yīng)。例如，報(bào)文中哪些部分用于控制，哪些部分是真正的通信內(nèi)容。

（2）語(yǔ)法確定協(xié)議元素的格式，包括數(shù)據(jù)格式、編碼和信號(hào)等級(jí)。例如，報(bào)文內(nèi)容的組織形式。

（3）時(shí)序規(guī)定時(shí)間先后順序和速率，確定通信過(guò)程中通信狀態(tài)的變換，包括速率匹配和排序。例如，何時(shí)進(jìn)行通信。

我們以撥打電話為例，分析、理解一下通信協(xié)議的三要素，如圖1-4所示。

要想通話，首先要撥打電話號(hào)碼，電話號(hào)碼就是語(yǔ)法；對(duì)方響鈴，建立連接就是時(shí)序；而電話的內(nèi)容就是語(yǔ)義。

需要特別說(shuō)明的是，在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域中，“協(xié)議”“標(biāo)準(zhǔn)”“規(guī)范”“技術(shù)”等詞是經(jīng)常混用的，大家在以后的學(xué)習(xí)中理解即可。

協(xié)議可分為兩類，一類是各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商自己定義的私有協(xié)議，另一類是專門的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)定義的開放式協(xié)議（或稱開放性協(xié)議、開放協(xié)議），二者的關(guān)系有點(diǎn)像方言與普通話的關(guān)系。顯然，為了促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的普遍性互聯(lián)，各廠商應(yīng)盡量遵從開放式協(xié)議，減少私有協(xié)議的使用。

2.通信領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)

專門整理、研究、制定和發(fā)布開放式協(xié)議的組織稱為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。當(dāng)前在網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域非常知名的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)主要有以下6個(gè)。

（1）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（International Organization for Standardization,ISO）是世界上最大的非政府性標(biāo)準(zhǔn)化專門機(jī)構(gòu)，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域中一個(gè)十分重要的組織。ISO的任務(wù)是促進(jìn)全球范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化及其有關(guān)活動(dòng)，以利于國(guó)際間產(chǎn)品與服務(wù)的交流，以及在知識(shí)、科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中發(fā)展國(guó)際間的相互合作。

（2）電氣電子工程師學(xué)會(huì)。電氣電子工程師學(xué)會(huì)（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）是一個(gè)電子技術(shù)與信息科學(xué)工程師的協(xié)會(huì)，是世界上最大的專業(yè)技術(shù)組織之一。IEEE成立的目的在于為電氣電子方面的科學(xué)家、工程師、制造商提供國(guó)際聯(lián)絡(luò)、交流的場(chǎng)合，并為他們提供專業(yè)教育、提高專業(yè)能力服務(wù)，著名的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)就來(lái)自IEEE。

（3）國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組。國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（Internet Engineering Task Force，IETF）是全球互聯(lián)網(wǎng)最具權(quán)威的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織之一，其主要任務(wù)是負(fù)責(zé)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)規(guī)范的研發(fā)和制定。目前，絕大多數(shù)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都出自這個(gè)組織，著名的RFC（Request For Comments，征求意見稿）標(biāo)準(zhǔn)系列就是由他們制定和發(fā)布的。

（4）電子工業(yè)聯(lián)盟。電子工業(yè)聯(lián)盟（Electronic Industries Alliance，EIA）是美國(guó)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者之一，常見的RS-232串口標(biāo)準(zhǔn)便是由這個(gè)組織制定的。

（5）國(guó)際電信聯(lián)盟。國(guó)際電信聯(lián)盟（International Telecommunications Union，ITU）簡(jiǎn)稱“國(guó)際電聯(lián)”，是主管信息通信技術(shù)事務(wù)的聯(lián)合國(guó)機(jī)構(gòu)。

（6）國(guó)際電工委員會(huì)。國(guó)際電工委員會(huì)（International Electrotechnical Commission，IEC）主要負(fù)責(zé)有關(guān)電氣工程和電子工程領(lǐng)域中的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化工作。該組織與ISO、ITU、IEEE等有著非常緊密的合作關(guān)系。

在之前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，歐美國(guó)家占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，但我國(guó)的企業(yè)也在不斷努力，已經(jīng)在一些領(lǐng)域取得突破性的發(fā)展，在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域我們也逐步有了更多的話語(yǔ)權(quán)。