从前，电脑通过串口、并口、USB口等连到打印机上。大家觉得用起来不爽，不仅被这些数据线的长度禁锢，还不方便多台电脑共享。为了利用强大通讯基础设施（网线、WiFi），把打印内容传输到打印机上，制定出了各种网络打印协议。

通过网络打印，可以分为三个步骤。步骤一：跟打印机约定好如何描述打印样式，输出打印指令。步骤二：顺着网线找到打印机。步骤三：把打印内容传输给打印机。

步骤一：把打印内容转为指令

发起打印的设备各式各样，PC、mac、手机、还有各种嵌入式设备等等。打印机也有很多品牌，它们之间的兼容性是个大问题。所以需要一种跟具体操作系统和硬件无关的描述性语言，用这种语言把要打印的内容和样式表达清楚，保证打印出来的效果是一样的。这就是“页面描述语言”（Page description language，简称 PDL）。

常见的页面描述语言很多，比如Adobe的PostScript（以及延伸而来的PDF）、爱普生的ESC系列、惠普的PCL、台积电的TSPL，等等。跟打印机厂商打交道的时候，通常称之为“打印指令”或“仿真模式”。

安装在电脑上的打印驱动，核心功能就是把打印内容翻译为打印指令。很多打印机厂商也提供SDK，可以在手机APP上生成打印指令。心灵手巧的话，甚至可以自己写代码输出指令，不受驱动的限制。

步骤二：找到打印机

电脑得在网上找到打印机，才知道往什么ip和端口发数据。方法有很多，比如SNMP（Simple Network Management Protocol），可以监控网络打印机是否在线。一些打印机也会提供定制化的方案，比如往局域网广播一个upd消息，打印机收到消息回复一个udp包，用来告知自己的ip和端口，这些跟打印机厂商对接的时候根据厂商提供的文档来开发即可。

还有一种方法简单粗暴很好用：扫码子网所有ip。比如9100端口通常是AppSocket协议默认端口，那么只需要扫描整个子网的所有ip，分别尝试创建tcp连接，哪个端口发现9100端口可以连上，大概率就是台打印机。

步骤三：传输打印指令

网络通信需要协议，网络打印也需要协议，常见的有LPD、IPP、AppSocket三种：

LPD协议（Line Printer Daemon Protocol，行式打印机协议），也叫LPR（Line Printer Remote protocol）。很早就形成的标准，在Windows还没诞生的年代就已经在Unix系统上广泛使用。LPD使用TCP连接，发送方的端口从721到731，接收方端口是515。建立连接后，通过LPD协议可以控制打印队列（queue），队列中有打印作业（jobs），任务里面包含了打印的内容（data file），即上文步骤一的打印指令。

IPP协议（Internet Printing Protocol，互联网打印协议）。默认使用TCP 631端口，基于http1.1实现。最初设计是用来取代传真的，但把一个http服务开放到网上，无疑会带来许多安全性的问题。虽然协议中包含了认证和加密的流程，后来的标准也引入了https支持，但是打印机的硬件性能通常较差，ROM有限的低端设备压根就没有实现。IPP协议使用POST请求，Content-Type为application/ipp，使用printer-uri来操作打印机设备，job-uri操作打印作业。

AppSocket又名JetDirect，因为来源于惠普公司推出的HP JetDirect协议；也叫RAW，因为它直接传输的打印指令，都是raw数据；有时候也直接叫它9100，因为默认使用9100端口。别看它名字这么多，其实跟打印机厂商对接的时候压根不用问，都是AppSocket（至少我对接十几家国内打印机厂家无一例外）。比起LPD和IPP需要控制打印队列和作业，AppSocket显得简单又高效，啥都不控制。找到打印机ip之后，跟打印机的9100端口建立一个TCP连接，然后把打印指令一股脑传输过去就行了。

详解AppSocket

RAW是大部分打印机的默认协议，所以单独拎出来讲。比起其他的打印协议，Raw直接投喂数据的方式更简单、更快，但同时也带来缺点一个，无法获取打印作业的详细信息。按照规范的资料，使用PJL（Printer Job Language）可以跟打印机交互，获取打印机的基本信息。不过我尝试了各种国产品牌的打印机，均无法收到打印机的响应。实际开发的时候，可以默认数据传输是单向的，数据的发送方不用管打印机的状态。

网络传输的过程，依赖TCP协议来实现可靠性、顺序、流量控制、拥塞处理等等。数据送达打印机之后，打印机先写到缓冲区，再驱动硬件打印出来。使用Wifi传输的时候，有时候会有网络波动，断线了再重连；数据写入缓冲区的过程，也有可能出现故障，这时候很可能导致打印指令被截断。表现为打印机到某一行就停止了，或者后面接着打印的都是乱码。由于发送方无法获取打印作业的状态，我们目前也没找到较好解决方案，只能是控制数据包传入的速率，适当做一些延迟，来提高传输的稳定性。

有些打印机并没有提供网线接口，利用带USB接口的路由器接入，这时候路由器只是转发作用，跟打印机内置的网络通信功能没有区别。虽然默认是9100端口，但也能支持其他的端口，直接在路由器的iptable做一个REDIRECT即可。有些多个USB接口的路由器，不同的端口还能对应各自的USB接口（一般是9100、9101、9102...）。把IP和端口开放到互联网上，甚至支持通过互联网来打印。毕竟IP和端口都只是通信双方的一个约定，只要能把数据传送到打印机，就能把内容打印出来。

打印机作为TCP的服务端，支持同时跟多个客户端连接。也就是说，多台设备是可以同时连接打印机的9100端口。不过，打印机只有一个，只要有一个任务正在打印中，后续的数据就传不进来了。我自己用AB两台设备测试：A设备正在传输的过程中，B设备发起打印，这时候会等到A任务打印完成之后，B设备的连接才开始传输数据。所以当打印多页任务的时候，需要一次性把所有任务数据都发送完成，再断开连接，这样可以避免其他设备在打印过程中连上，导致多个打印任务串页。

总结

比起日新月异的互联网技术，打印技术的生态显得陈旧、繁杂、不统一。

一方面，上世纪大部分关键专利都被国外厂商所垄断，国内都是代工厂，自研水平有限；而如今无纸化大行其道，打印又逐渐沦为夕阳产业，厂商纷纷谋求转型之路。所以打印协议的中文文档很少。

另一方面，打印机硬件的生命周期非常长。Win 11都出来了，有些厂商官网上还挂着Win95驱动的下载链接。陈旧的硬件作为事实标准，限制了技术的发展。

本文转自：网络打印协议入门 (oonne.com)