Protocols
一、 应用层 (Application Layer)
对应 OSI 模型的应用层、表示层、会话层（L5-L7）。直接面向业务提供服务，定义数据格式与交互逻辑。
| 协议名称 | 依赖传输层 | 默认端口 | 核心功能与技术特征 |
|---|---|---|---|
| HTTP(S) | TCP / UDP (HTTP/3) | 80 / 443 | 超文本传输(安全)协议。 无状态请求/响应模型。HTTPS 在 HTTP 基础上结合 TLS 实现数据加密、完整性校验与身份认证。 |
| DNS | UDP / TCP | 53 | 域名系统。 将 FQDN（完全限定域名）解析为 IP 地址。常规查询使用 UDP，区域传送或响应截断时使用 TCP。 |
| SSH | TCP | 22 | 安全外壳协议。 提供加密的远程命令执行与隧道转发，替代非加密的 Telnet（端口 23）。 |
| FTP / SFTP | TCP | 20, 21 / 22 | 文件传输协议。 FTP 使用双端口模式（21 控制，20 数据）。SFTP 则是基于 SSH 协议的安全文件传输子系统。 |
| SMTP | TCP | 25, 465, 587 | 简单邮件传输协议。 用于邮件的发送与服务器间的中继路由。 |
| POP3 / IMAP | TCP | 110, 995 / 143, 993 | 邮件接收协议。 POP3 通常将邮件下载并从服务器删除；IMAP 支持双向同步，维护服务器端邮件状态。 |
| DHCP | UDP | 67 (S), 68 (C) | 动态主机配置协议。 局域网内通过 DORA 广播过程（Discover, Offer, Request, Acknowledge）自动下发 IP、子网掩码、网关及 DNS 配置。 |
| SNMP | UDP | 161, 162 | 简单网络管理协议。 用于网络设备的监控与管理（161 轮询，162 Trap 告警）。 |
| BGP | TCP | 179 | 边界网关协议。 核心跨自治系统（AS）路由协议。虽基于 TCP 传输，但在网络架构中属于提供 L3 路由控制平面的应用。 |
二、 传输层 (Transport Layer)
对应 OSI 模型的传输层（L4）。提供端到端的进程级通信及流量控制。
| 协议名称 | 核心机制 | 技术特性与适用场景 |
|---|---|---|
| TCP | 面向连接、三次握手、四次挥手。 | 传输控制协议。 提供可靠交付、序列号排序、丢包重传、滑动窗口（流量控制）与拥塞控制。适用于对数据完整性要求极高的场景（Web、文件、邮件）。 |
| UDP | 无连接、即发即弃。 | 用户数据报协议。 不保证送达，不保证顺序，无拥塞控制，报文开销极小。适用于对延迟敏感、可容忍丢包的场景（实时音视频、DNS 查询、游戏状态同步）。 |
| QUIC | 基于 UDP 封装。 | 现代传输协议（HTTP/3 基础）。在 UDP 上实现 TCP 的可靠性，提供 0-RTT 握手、内置 TLS 加密，并解决 TCP 的队头阻塞（Head-of-line blocking）问题。 |
三、 网络层 (Internet Layer)
对应 OSI 模型的网络层（L3）。负责逻辑寻址、路由选择与跨网段数据包转发。
| 协议名称 | 核心功能与技术特征 |
|---|---|
| IPv4 / IPv6 | 网际协议。 无连接的数据报交付服务。IPv4 提供 32 位地址空间，IPv6 提供 128 位地址空间并内置 IPSec 支持，消除 NAT 依赖。网络层的所有数据均需封装在 IP 头部中。 |
| ICMP | 互联网控制消息协议。 封装在 IP 数据报中，无端口概念。用于网络层错误报告（如目标不可达、超时）与状态探查（如 Ping 的 Echo Request/Reply）。 |
| IGMP | 互联网组管理协议。 用于 IPv4 网络中管理组播（Multicast）组成员身份，支持一对多高效数据分发（如 IPTV 流媒体）。 |
| IPSec | IP 安全架构。 并非单一协议，而是一套体系（包含 AH、ESP、IKE）。在网络层对 IP 数据包进行加密与认证，是 Site-to-Site VPN 的核心技术。 |
| OSPF | 开放最短路径优先。 基于链路状态（Link-State）的内部网关协议（IGP），使用 Dijkstra 算法计算自治系统（AS）内的最短无环路由树。封装在 IP 协议 89 中。 |
四、 网络接口层 (Network Access / Link Layer)
对应 OSI 模型的数据链路层与物理层（L2, L1）。处理硬件地址、物理媒介与帧的传输。
| 协议名称 | 核心功能与技术特征 |
|---|---|
| ARP | 地址解析协议。 （通常归类为 L2.5）。在同一广播域内，通过 IPv4 地址解析目标网卡的物理 MAC 地址。 |
| Ethernet (802.3) | 以太网标准。 有线局域网的主导标准。定义了 48 位 MAC 地址体系、帧格式规范以及 CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）媒体接入控制机制。 |
| Wi-Fi (802.11) | 无线局域网标准。 定义了无线电磁波的调制解调、信道划分以及 CSMA/CA（冲突避免）机制。 |
| VLAN (802.1Q) | 虚拟局域网。 在以太网帧中插入 4 字节的 VLAN Tag，通过逻辑隔离划分广播域，提升二层网络安全性与性能。 |
| PPP | 点对点协议。 用于同步或异步串行链路（如老式拨号、专线），提供身份验证（PAP/CHAP）和网络层协议复用。 |