通信學(xué)論文-如何配置局域網(wǎng)中的通信協(xié)議.doc

通信學(xué)論文-如何配置局域網(wǎng)中的通信協(xié)議摘要本文基于局域網(wǎng)環(huán)境，以WindowsNT為主，同時兼顧NetWare、Windows95/98等操作系統(tǒng)，介紹和分析了常用通信協(xié)議的特點、性能和必要的配置方法。關(guān)鍵詞局域網(wǎng)；通信協(xié)議；TCP/IPHowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLANWangGuangming(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachersCollege,Zaozhuang277100)Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.KeyWords:LAN；CommunicationProtocols；TCP/IP不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都有其存在的必要，每一種協(xié)議都有它所主要依賴的操作系統(tǒng)和工作環(huán)境。在一個網(wǎng)絡(luò)上運行得很好的通信協(xié)議，在另一個看起來很相似的網(wǎng)絡(luò)上可能完全不適合。因此，組建網(wǎng)絡(luò)時通信協(xié)議的選擇尤為重要。無論是幾臺機器組成的Windows95/98對等網(wǎng)，還是規(guī)模較大的WindowsNT、Novell或Unix/Xenix局域網(wǎng)，凡是親自組建或管理過網(wǎng)絡(luò)的人，都遇到過如何選擇和配置網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的問題。由于許多用戶對網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議及其功能特點不是很清楚，所以在組網(wǎng)中經(jīng)常選用了不符合自身網(wǎng)絡(luò)特點的通信協(xié)議。其結(jié)果就造成了網(wǎng)絡(luò)無法接通，或者是速度太慢，工作不穩(wěn)定等現(xiàn)象而影響了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。下面我就分析一下各個協(xié)議的特點和性能借以說明我配置協(xié)議的理論和立場。一、通信協(xié)議組建網(wǎng)絡(luò)時，必須選擇一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，使得用戶之間能夠相互進(jìn)行“交流”。協(xié)議（Protocol）是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用來通信的一套規(guī)則，這套規(guī)則可以理解為一種彼此都能聽得懂的公用語言。關(guān)于網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議可以概括為兩類：“內(nèi)部協(xié)議”和“外部協(xié)議”下面分別予以介紹。1.內(nèi)部協(xié)議1978年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）為網(wǎng)絡(luò)通信制定了一個標(biāo)準(zhǔn)模式，稱為OSI/RM（OpenSystemInterconnect/ReferenceModel，開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型）體系結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)共分七層，從低到高分別是物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層和應(yīng)用層。其中，任何一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的上下層之間都有其特定的協(xié)議形式，同時兩個設(shè)備（如工作站與服務(wù)器）的同層之間也有其使用的協(xié)議約定。在這里，我們將這種上下層之間和同層之間的協(xié)議全部定義為“內(nèi)部協(xié)議”。內(nèi)部協(xié)議在組網(wǎng)中一般很少涉及到，它主要提供給網(wǎng)絡(luò)開發(fā)人員使用。如果你只是為了組建一個網(wǎng)絡(luò)，可不去理會內(nèi)部協(xié)議。2.外部協(xié)議外部協(xié)議即我們組網(wǎng)時所必須選擇的協(xié)議。由于它直接負(fù)責(zé)計算機之間的相互通信，所以通常稱為網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。自從網(wǎng)絡(luò)問世以來，有許多公司投入到了通信協(xié)議的開發(fā)中，如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司開發(fā)的協(xié)議，最初一般是為了滿足自己的網(wǎng)絡(luò)通信，但隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及，不同網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互聯(lián)的要求越來越迫切，因此通信協(xié)議就成為解決網(wǎng)絡(luò)之間互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)。就像使用不同母語的人與人之間需要一種通用語言才能交談一樣，網(wǎng)絡(luò)之間的通信也需要一種通用語言，這種通用語言就是通信協(xié)議。目前，局域網(wǎng)中常用的通信協(xié)議（外部協(xié)議）主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容協(xié)議和TCP/IP三類。3.選擇網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的原則我們在選擇通信協(xié)議時一般應(yīng)遵循以下的原則：第一、所選協(xié)議要與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能相一致。如你的網(wǎng)絡(luò)存在多個網(wǎng)段或要通過路由器相連時，就不能使用不具備路由和跨網(wǎng)段操作功能的NetBEUI協(xié)議，而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協(xié)議。另外，如果你的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，同時只是為了簡單的文件和設(shè)備的共享，這時你最關(guān)心的就是網(wǎng)絡(luò)速度，所以在選擇協(xié)議時應(yīng)選擇占用內(nèi)存小和帶寬利用率高的協(xié)議，如NetBEUI。當(dāng)你的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜時，應(yīng)選擇可管理性和可擴充性較好的協(xié)議，如TCP/IP。第二、除特殊情況外，一個網(wǎng)絡(luò)盡量只選擇一種通信協(xié)議?，F(xiàn)實中許多人的做法是一次選擇多個協(xié)議，或選擇系統(tǒng)所提供的所有協(xié)議，其實這樣做是很不可取的。因為每個協(xié)議都要占用計算機的內(nèi)存，選擇的協(xié)議越多，占用計算機的內(nèi)存資源就越多。一方面影響了計算機的運行速度，另一方面不利于網(wǎng)絡(luò)的管理。事實上一個網(wǎng)絡(luò)中一般一種通信協(xié)議就可以滿足需要。第三、注意協(xié)議的版本。每個協(xié)議都有它的發(fā)展和完善過程，因而出現(xiàn)了不同的版本，每個版本的協(xié)議都有它最為合適的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。從整體來看，高版本協(xié)議的功能和性能要比低版本好。所以在選擇時，在滿足網(wǎng)絡(luò)功能要求的前提下，應(yīng)盡量選擇高版本的通信協(xié)議。第四、協(xié)議的一致性。如果要讓兩臺實現(xiàn)互聯(lián)的計算機間進(jìn)行對話，它們兩者使用的通信協(xié)議必須相同。否則中間還需要一個“翻譯”進(jìn)行不同協(xié)議的轉(zhuǎn)換，這樣不僅影響通信速度，同時也不利于網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定運行。二、局域網(wǎng)中常用的三種通信協(xié)議1.NetBEUI協(xié)議NetBEUI通信協(xié)議的特點。NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface，用戶擴展接口)由IBM于1985年開發(fā)完成，它是一種體積小、效率高、速度快的通信協(xié)議。NetBEUI也是微軟最鐘愛的一種通信協(xié)議，所以它被稱為微軟所有產(chǎn)品中通信協(xié)議的“母語”。微軟在其早期產(chǎn)品，如DOS、LANManager、Windows3.x和WindowsforWorkgroup中主要選擇NetBEUI作為自己的通信協(xié)議。在微軟如今的主流產(chǎn)品，如Windows95/98和WindowsNT中，NetBEUI已成為其固有的缺省協(xié)議。有人將WinNT定位為低端網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器操作系統(tǒng)，這與微軟的產(chǎn)品過于依賴NetBEUI有直接的關(guān)系。NetBEUI是專門為幾臺到百余臺PC所組成的單網(wǎng)段部門級小型局域網(wǎng)而設(shè)計的，它不具有跨網(wǎng)段工作的功能，即NetBEUI不具備路由功能。如果你在一個服務(wù)器上安裝了多塊網(wǎng)卡，或要采用路由器等設(shè)備進(jìn)行兩個局域網(wǎng)的互聯(lián)時，將不能使用NetBEUI通信協(xié)議。否則，與不同網(wǎng)卡（每一塊網(wǎng)卡連接一個網(wǎng)段）相連的設(shè)備之間，以及不同的局域網(wǎng)之間將無法進(jìn)行通信。雖然NetBEUI存在許多不盡人意的地方，但它也具有其他協(xié)議所不具備的優(yōu)點。在三種通信協(xié)議中，NetBEUI占用內(nèi)存最少，在網(wǎng)絡(luò)中基本不需要任何配置。尤其在微軟產(chǎn)品幾乎獨占PC操作系統(tǒng)的今天，它很適合于廣大的網(wǎng)絡(luò)初學(xué)者使用。NetBEUI與NetBIOS之間的關(guān)系。細(xì)心的讀者可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，NetBEUI中包含一個網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)NetBIOS。NetBIOS（NetworkBasicInput/OutputSystem，網(wǎng)絡(luò)基本輸入/輸出系統(tǒng)）是IBM在1983年開發(fā)的一套用于實現(xiàn)PC間相互通信的標(biāo)準(zhǔn)，其目的是開發(fā)一種僅僅在小型局域網(wǎng)上使用的通信規(guī)范。該網(wǎng)絡(luò)由PC組成，最大用戶數(shù)不超過30個，其特點是突出一個“小”字。后來，IBM發(fā)現(xiàn)NetBIOS存在的許多缺陷，所以于1985年對其進(jìn)行了改進(jìn)，推出了NetBEUI通信協(xié)議。隨即，微軟將NetBEUI作為其客戶機/服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基本通信協(xié)議，并進(jìn)一步進(jìn)行了擴充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（ServerMessageBlocks，服務(wù)器消息塊）的組成部分，以降低網(wǎng)絡(luò)的通信堵塞。為此，有時將NetBEUI協(xié)議也稱為“SMB協(xié)議”。人們常將NetBIOS和NetBEUI混淆起來，其實NetBIOS只能算是一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的接口規(guī)范，是NetBEUI的基礎(chǔ)，它不具有嚴(yán)格的通信協(xié)議功能。而NetBEUI是建立在NetBIOS基礎(chǔ)之上的一個網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。2.IPX/SPX及其兼容協(xié)議IPX/SPX通信協(xié)議的特點。IPX/SPX(InternetworkPacketeXchange/SequencesPacketeXchange，網(wǎng)際包交換/順序包交換)是Novell公司的通信協(xié)議集。與NetBEUI的明顯區(qū)別是，IPX/SPX顯得比較龐大，在復(fù)雜環(huán)境下具有很強的適應(yīng)性。因為，IPX/SPX在設(shè)計一開始就考慮了多網(wǎng)段的問題，具有強大的路由功能，適合于大型網(wǎng)絡(luò)使用。當(dāng)用戶端接入NetWare服務(wù)器時，IPX/SPX及其兼容協(xié)議是最好的選擇。但在非Novell網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在WindowsNT網(wǎng)絡(luò)和由Windows95/98組成的對等網(wǎng)中，無法直接使用IPX/SPX通信協(xié)議。IPX/SPX協(xié)議的工作方式。IPX/SPX及其兼容協(xié)議不需要任何配置，它可通過“網(wǎng)絡(luò)地址”來識別自己的身份。Novell網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)地址由兩部分組成：標(biāo)明物理網(wǎng)段的“網(wǎng)絡(luò)ID”和標(biāo)明特殊設(shè)備的“節(jié)點ID”。其中網(wǎng)絡(luò)ID集中在NetWare服務(wù)器或路由器中，節(jié)點ID即為每個網(wǎng)卡的ID號（網(wǎng)卡卡號）。所有的網(wǎng)絡(luò)ID和節(jié)點ID都是一個獨一無二的“內(nèi)部IPX地址”。正是由于網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性，才使IPX/SPX具有較強的路由功能。在IPX/SPX協(xié)議中，IPX是NetWare最底層的協(xié)議，它只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的移動，并不保證數(shù)據(jù)是否傳輸成功，也不提供糾錯服務(wù)。IPX在負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送時，如果接收節(jié)點在同一網(wǎng)段內(nèi)，就直接按該節(jié)點的ID將數(shù)據(jù)傳給它；如果接收節(jié)點是遠(yuǎn)程的（不在同一網(wǎng)段內(nèi)，或位于不同的局域網(wǎng)中），數(shù)據(jù)將交給NetWare服務(wù)器或路由器中的網(wǎng)絡(luò)ID，繼續(xù)數(shù)據(jù)的下一步傳輸。SPX在整個協(xié)議中負(fù)責(zé)對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行無差錯處理，所以我們將IPX/SPX也叫做“Novell的協(xié)議集”。NWLink通信協(xié)議。WindowsNT中提供了兩個IPX/SPX的兼容協(xié)議：“NWLinkSPX/SPX兼容協(xié)議”和“NWLinkNetBIOS”，兩者統(tǒng)稱為“NWLink通信協(xié)議”。NWLink協(xié)議是Novell公司IPX/SPX協(xié)議在微軟網(wǎng)絡(luò)中的實現(xiàn)，它在繼承IPX/SPX協(xié)議優(yōu)點的同時，更適應(yīng)了微軟的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。WindowsNT網(wǎng)絡(luò)和Windows95/98的用戶，可以利用NWLink協(xié)議獲得NetWare服務(wù)器的服務(wù)。如果你的網(wǎng)絡(luò)從Novell環(huán)境轉(zhuǎn)向微軟平臺，或兩種平臺共存時，NWLink通信協(xié)議是最好的選擇。不過在使用NWLink協(xié)議時，其中“NWLinkIPX/SPX兼容協(xié)議”類似于Windows95/98中的“IPX/SPX兼容協(xié)議”，它只能作為客戶端的協(xié)議實現(xiàn)對NetWare服務(wù)器的訪問，離開了NetWare服務(wù)器，此兼容協(xié)議將失去作用；而“NWLinkNetBIOS”協(xié)議不但可在NetWare服務(wù)器與WindowsNT之間傳遞信息，而且能夠用于WindowsNT、Windows95/98相互之間任意通信。3.TCP/IP協(xié)議TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議）是目前最常用到的一種通信協(xié)議，它是計算機世界里的一個通用協(xié)議。在局域網(wǎng)中，TCP/IP最早出現(xiàn)在Unix系統(tǒng)中，現(xiàn)在幾乎所有的廠商和操作系統(tǒng)都開始支持它。同時，TCP/IP也是Internet的基礎(chǔ)協(xié)議。TCP/IP通信協(xié)議的特點。TCP/IP具有很高的靈活性，支持任意規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，幾乎可連接所有的服務(wù)器和工作站。但其靈活性也為它的使用帶來了許多不便，在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協(xié)議時都不需要進(jìn)行配置，而TCP/IP協(xié)議在使用時首先要進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置。每個節(jié)點至少需要一個“IP地址”、一個“子網(wǎng)掩碼”、一個“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”和一個“主機名”。如此復(fù)雜的設(shè)置，對于一些初識網(wǎng)絡(luò)的用戶來說的確帶來了不便。不過，在WindowsNT中提供了一個稱為動態(tài)主機配置協(xié)議（DHCP）的工具，它可自動為客戶機分配連入網(wǎng)絡(luò)時所需的信息，減輕了聯(lián)網(wǎng)工作上的負(fù)擔(dān)，并避免了出錯。當(dāng)然，DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務(wù)器才能實現(xiàn)。同IPX/SPX及其兼容協(xié)議一樣，TCP/IP也是一種可路由的協(xié)議。但是，兩者存在著一些差別。TCP/IP的地址是分級的，這使得它很容易確定并找到網(wǎng)上的用戶，同時也提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。當(dāng)需要時，運行TCP/IP協(xié)議的服務(wù)器（如WindowsNT服務(wù)器）還可以被配置成TCP/IP路由器。與TCP/IP不同的是，IPX/SPX協(xié)議中的IPX使用的是一種廣播協(xié)議，它經(jīng)常出現(xiàn)廣播包堵塞，所以無法獲得最佳的網(wǎng)絡(luò)帶寬。Windows95/98中的TCP/IP協(xié)議。Windows95/98的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網(wǎng)，而且可以方便地接入其它的服務(wù)器。值得注意的是，如果Windows95/98工作站只安裝了TCP/IP協(xié)議，它是不能直接加入WindowsNT域的。雖然該工作站可通過運行在WindowsNT服務(wù)器上的代理服務(wù)器（如ProxyServer）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄WindowsNT服務(wù)器的域。如果要讓只安裝TCP/IP協(xié)議的Windows95/98用戶加入到WindowsNT域，還必須在Windows95/98上安裝NetBEUI協(xié)議。TCP/IP協(xié)議在局域網(wǎng)中的配置。在提到TCP/IP協(xié)議時，有許多用戶便被其復(fù)雜的描述和配置所困擾，而不敢放心地去使用。其實就局域網(wǎng)用戶來說，只要你掌握了一些有關(guān)TCP/IP方面的知識，使用起來也非常方便。IP地址基礎(chǔ)知識。前面在談到IPX/SPX協(xié)議時就已知道，IPX的地址由“網(wǎng)絡(luò)ID”（NetWorkID）和“節(jié)點ID”（NodeID）兩部分組成，IPX/SPX協(xié)議是靠IPX地址來進(jìn)行網(wǎng)上用戶的識別的。同樣，TCP/IP協(xié)議也是靠自己的IP地址來識別在網(wǎng)上的位置和身份的，IP地址同樣由“網(wǎng)絡(luò)ID”和“節(jié)點ID”（或稱HOSTID，主機地址）兩部分組成。一個完整的IP地址用32位（bit）二進(jìn)制數(shù)組成，每8位（1個字節(jié)）為一個段（Segment），共4段（Segment1Segment4），段與段之間用“.”號隔開。為了便于應(yīng)用，IP地址在實際使用時并不直接用二進(jìn)制，而是用大家熟悉的十進(jìn)制數(shù)表示，如等。IP地址的完整組成：“網(wǎng)絡(luò)ID”和“節(jié)點ID”都包含在32位二進(jìn)制數(shù)中。目前，IP地址主要分為A、B、C三類（除此之外，還存在D和E兩類地址，現(xiàn)在局域網(wǎng)中這兩類地址基本不用，故本文暫且不涉及），A類用于大型網(wǎng)絡(luò)，B類用于中型網(wǎng)絡(luò)，C類一般用于局域網(wǎng)等小型網(wǎng)絡(luò)中。其中，A類地址中的最前面一段Segment1用來表示“網(wǎng)絡(luò)ID”，且Segment1的8位二進(jìn)制數(shù)中的第一位必須是“0”。其余3段表示“