如何理解网络世界那么多的协议

要想打造相互联通的网络世界,一台台孤立的机器肯定是不够的,需要让这些机器连成网,那才是真正的互联网、移动互联网或是物联网。

不管哪种类型的网络,他们共同遵循着相同的网络分层来设置。不管是OSI的七层架构,或是TCP/IP的四层,本质上都是相同的,只是细分的粒度不同而已。现在和网络相关听到的专业词语太多太多,NB、Lora、ZigBee、4G、MQTT....,这些词在网络世界中,是一个什么概念很容易迷失,所以需要一个框架来看。

基于TCP/IP的四层框架来看这些新词,你更容易理解他是干什么的,至少知道大体的作用干什么的

HTTP、TCP、MQTT,CoAP都是应用层协议,这些需要开发服务器,或者对接云平台厂商(软件支持)。

NB-IoT,Lora,WIFI,蓝牙,zigbee,4G都是物理层的,这几个都需要芯片模组支持(硬件支持)。

所以(MQTT,CoAP,HTTP)应用协议是基于(NB-IoT,LoRA,WIFI,蓝牙,zigbee,4G)物理层的上层协议。


物理层中按需要网关来分类:

不需要网关:NB-IoT,4G(芯片可以直接连上移动,联通,电信运营商)

需要网关:LORA,WIFI,zigbee(不能直接连上电信运营商,需要通过一个网关中转才能连上电信运营商)

蓝牙比较特别,是两个蓝牙设备之间互联


物理层协议对比

NB-IoT,4G对比

NB-IoT是物联网协议,主打低功耗,传输小数据,传输速度底,芯片模组和套餐逐年便宜。

4G:是运营商的蜂窝网络,传输速度快和可以传输大的数据,但是功耗高,价格贵。

WIFI和zigbee对比

wifi 功耗高,传输数据快,一个路由只能加入较少设备

zigbee功耗低,传输数据慢,可以中继,一个zigbee网关可以加入成千上万的zigbee设备

应用层协议对比:MQTT和CoAP

MQTT

MQTT是一个基于客户端-服务器的消息发布/订阅传输协议。MQTT协议是轻量、简单、开放和易于实现的,这些特点使它适用范围非常广泛。在很多情况下,包括受限的环境中,如:机器与机器(M2M)通信和物联网(IoT)。其在,通过卫星链路通信传感器、偶尔拨号的医疗设备、智能家居、及一些小型化设备中已广泛使用。

CoAP

1)COAP协议网络传输层由TCP改为UDP。

2)它基于REST,server的资源地址和互联网一样也有类似url的格式,客户端同样有POST,GET,PUT,DELETE方法来访问server,对HTTP做了简化。

3)COAP是二进制格式的,HTTP是文本格式的,COAP比HTTP更加紧凑。

4)轻量化,COAP最小长度仅仅4B,一个HTTP的头都几十个B了

5)支持可靠传输,数据重传,块传输。 确保数据可靠到达。

6)支持IP多播, 即可以同时向多个设备发送请求。

7)非长连接通信,适用于低功耗物联网场景。

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