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篇1

關(guān)鍵詞:Modbus; RTU; FPGA; VHDL

中圖分類號(hào):TP316 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1004-373X(2010)11-0203-05

Modbus Communication Protocol Based on FPGA

YU Zheng-lin, ZHANG Long, HUANG Yong

(Changchun University of Science and Technology,Changchun 130022,China)

Abstract: Modbus protocol is a popular fieldbus, and has become one of national standards in China with easy perfor-mance, widely opening and compact frame format. A method of implementing Modbus RTU protocol based on Cyclone FPGA is introduced. A interface can be used both in Modbus server and client, a Modbus slave coprocessor was designed based on it. The test results show that the design meets the communication requirement of industry environment, and has certain value in other kinds of FPGA.

Keywords: Modbus; RTU; FPGA; VHDL

0 引 言

現(xiàn)場(chǎng)總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間,現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制裝置之間實(shí)現(xiàn)雙向、串行、多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的技術(shù)[1]。Modbus協(xié)議其節(jié)點(diǎn)安裝數(shù)量非常多,安裝的地區(qū)遍及世界各地。

今天的FPGA可包含內(nèi)嵌乘法器、專用計(jì)算例程和片上RAM等,加上FPGA的并行性,其結(jié)果比最快的DSP芯片還要快上500倍乃至更多。隨著FPGA價(jià)格不斷下降,甚至最小的器件都足以實(shí)現(xiàn)一個(gè)集成可選定制I/O功能的軟處理器核?？梢?FPGA對(duì)嵌入控制應(yīng)用越來越具有吸引力[2]。

目前Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)方式多為單片機(jī)和PLC,隨著FPGA的廣泛應(yīng)用,研究Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線的FPGA解決方案有很大的實(shí)用價(jià)值。

1 Modbus協(xié)議簡(jiǎn)介[3-4]

Modbus串行鏈路系統(tǒng)可以使用不同的物理接口(RS 485,RS 232),最常用的是RS 485兩線制接口。為了提高通信模塊在工業(yè)應(yīng)用中的抗干擾性和穩(wěn)定性,接口芯片和FPGA核心模塊之間應(yīng)加入高速光耦進(jìn)行隔離,總線兩端處放置線路終端電阻,采用屏蔽雙絞線作為通信線等。

在串行鏈路上,Modbus RTU(Remote Terminal Unit)模式報(bào)文中每8個(gè)位字節(jié)含有兩個(gè)4位十六進(jìn)制字符,這種模式的主要優(yōu)點(diǎn)是較高的數(shù)據(jù)密度,在相同的波特率下比ASCII模式有更高的吞吐率。RTU模式每個(gè)字節(jié)(11位)的格式如圖1所示,支持奇、偶和無校驗(yàn),使用無校驗(yàn)時(shí)要求2個(gè)停止位。Modbus RTU幀最大為256 B,由發(fā)送設(shè)備將Modbus報(bào)文構(gòu)造為帶有已知起始和結(jié)束標(biāo)記的幀,報(bào)文幀由時(shí)長(zhǎng)至少為3.5個(gè)字符時(shí)間的空閑間隔區(qū)分,整個(gè)報(bào)文幀必須以連續(xù)的字符流發(fā)送,如果兩個(gè)字符之間的空閑間隔大于1.5個(gè)字符時(shí)間,則報(bào)文幀被認(rèn)為不完整被接收節(jié)點(diǎn)丟棄,如圖1所示。

圖1 RTU模式位序列和報(bào)文幀

在應(yīng)用層上,Modbus是一個(gè)請(qǐng)求/應(yīng)答協(xié)議,并且提供功能碼規(guī)定的服務(wù)。有三類Modbus功能碼:公共碼、用戶定義碼和保留碼,大多數(shù)情況下只用公共碼,其主要包括比特(線圈)訪問、16 b(寄存器)訪問、文件記錄訪問、診斷和其他信息訪問。

2 Modbus RTU通信協(xié)議接口設(shè)計(jì)

2.1 接口功能及模塊劃分

Modbus RTU接口框圖及輸入、輸出引腳示意圖如圖2所示。

圖2 Modbus接口示意圖

在某一確定的主時(shí)鐘頻率、通信波特率和奇偶校驗(yàn)方式下,通過設(shè)置CE_Modbus和R_Tn的狀態(tài),可以控制該接口模塊處于接收Modbus協(xié)議幀模式、發(fā)送Modbus協(xié)議幀模式或輸入/輸出寄存器操作模式,如表1所示。

表1 操作模式控制

CE_ModbusR_Tn操作模式

11接收Modbus協(xié)議幀

10發(fā)送Modbus協(xié)議幀

0×輸入/輸出寄存器操作

典型的波特率和奇偶校驗(yàn)位設(shè)置如表2、表3所示。這兩組控制信號(hào)可以從端口引出接到撥碼開關(guān),然后可以通過調(diào)節(jié)撥碼開關(guān)來靈活控制該設(shè)備奇偶性與波特率,也可以通過寄存器配置方式控制。

表2 波特率控制

Sel_baud[2..0]波特率/(b/s)

009 600

0119 200

1038 400

11115 200

表3 奇偶校驗(yàn)控制

Sel_parity [2..0]校驗(yàn)方式

00偶

01奇

10或11無

2.2 接收過程

(1) 系統(tǒng)處于接收Modbus協(xié)議幀模式下之后,清零標(biāo)志位和定時(shí)器,然后啟動(dòng)定時(shí)器,如果檢測(cè)到有串口輸入數(shù)據(jù),則清零定時(shí)器,如果沒有檢測(cè)到串口輸入數(shù)據(jù)且定時(shí)器第一次計(jì)時(shí)到3.5個(gè)字符時(shí)間,置幀起始標(biāo)志;

(2) 把接收到的第一個(gè)字符放入接收緩沖寄存器的0x00地址(協(xié)議幀最長(zhǎng)為256 B,故接收緩沖大小為256 B,地址為8 b),置已開始接收標(biāo)志;

(3) 將接收到的正確字符依次放入接收緩沖寄存器中,即地址每次加1,每接收完一個(gè)字符之后清零定時(shí)器;如果在接收字符時(shí)檢查到起始錯(cuò)誤(起始位沒有持續(xù)波特率所對(duì)應(yīng)bit時(shí)間的一半),奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤,或者幀錯(cuò)誤(停止位為0),則丟棄該字符,重新同步起始位;

(4) 如果檢測(cè)到兩個(gè)字符時(shí)間間隔大于1.5個(gè)字符時(shí)間,則重置幀起始標(biāo)志,把下一個(gè)接收到的字符放入接收緩沖寄存器的0x00地址,再繼續(xù)步驟(3);

(5) 當(dāng)檢測(cè)到?jīng)]有字符輸入且定時(shí)器第二次檢測(cè)到3.5個(gè)字符時(shí)間,置協(xié)議幀接收完全標(biāo)志;

篇2

[局域網(wǎng)；通信協(xié)議；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)議都有它所主要依靠的操作系統(tǒng)和工作環(huán)境。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行得很好的通信協(xié)議，在另一個(gè)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(shí)通信協(xié)議的選擇尤為重要。

無論是幾臺(tái)機(jī)器組成的Windows95/98對(duì)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，都碰到過如何選擇和配置網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的新問題。由于許多用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議及其功能特征不是很清楚，所以在組網(wǎng)中經(jīng)常選用了不符合自身網(wǎng)絡(luò)特征的通信協(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(gè)協(xié)議的特征和性能借以說明我配置協(xié)議的理論和立場(chǎng)。

一、通信協(xié)議

組建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，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。有關(guān)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議可以概括為兩類摘要：“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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）為網(wǎng)絡(luò)通信制定了一個(gè)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(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。其中，任何一個(gè)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(shí)兩個(gè)設(shè)備（如工作站和服務(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。假如你只是為了組建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，可不去理會(huì)內(nèi)部協(xié)議。

2.外部協(xié)議

外部協(xié)議即我們組網(wǎng)時(shí)所必須選擇的協(xié)議。由于它直接負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)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和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?cè)谶x擇通信協(xié)議時(shí)一般應(yīng)遵循以下的原則摘要：

第

一、所選協(xié)議要和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能相一致。如你的網(wǎng)絡(luò)存在多個(gè)網(wǎng)段或要通過路由器相連時(shí)，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，假如你的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小，同時(shí)只是為了簡(jiǎn)單的文件和設(shè)備的共享，這時(shí)你最關(guān)心的就是網(wǎng)絡(luò)速度，所以在選擇協(xié)議時(shí)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(shí)，應(yīng)選擇可管理性和可擴(kuò)充性較好的協(xié)議，如TCP/IP。

第

二、除非凡情況外，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)盡量只選擇一種通信協(xié)議。現(xiàn)實(shí)中許多人的做法是一次選擇多個(gè)協(xié)議，或選擇系統(tǒng)所提供的所有協(xié)議，其實(shí)這樣做是很不可取的。因?yàn)槊總€(gè)協(xié)議都要占用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，選擇的協(xié)議越多，占用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存資源就越多。一方面影響了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，另一方面不利于網(wǎng)絡(luò)的管理。事實(shí)上一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中一般一種通信協(xié)議就可以滿足需要。

第

三、注重協(xié)議的版本。每個(gè)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(gè)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(shí)，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。假如要讓兩臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)間進(jìn)行對(duì)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(gè)“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(shí)也不利于網(wǎng)絡(luò)的平安和穩(wěn)定運(yùn)行。

二、局域網(wǎng)中常用的三種通信協(xié)議

BEUI協(xié)議

NetBEUI通信協(xié)議的特征。NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface，用戶擴(kuò)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)，這和微軟的產(chǎn)品過于依靠NetBEUI有直接的關(guān)系。NetBEUI是專門為幾臺(tái)到百余臺(tái)PC所組成的單網(wǎng)段部門級(jí)小型局域網(wǎng)而設(shè)計(jì)的，它不具有跨網(wǎng)段工作的功能，即NetBEUI不具備路由功能。假如你在一個(gè)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(gè)局域網(wǎng)的互聯(lián)時(shí)，將不能使用NetBEUI通信協(xié)議。否則，和不同網(wǎng)卡（每一塊網(wǎng)卡連接一個(gè)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(diǎn)。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(dú)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和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(gè)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(shí)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(gè)，其特征是突出一個(gè)“小”字。后來，IBM發(fā)現(xiàn)NetBIOS存在的許多缺陷，所以于1985年對(duì)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(jī)/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(kuò)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(shí)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(shí)NetBIOS只能算是一個(gè)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(gè)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)議的特征。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。和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(qiáng)的適應(yīng)性。因?yàn)?，IPX/SPX在設(shè)計(jì)一開始就考慮了多網(wǎng)段的新問題，具有強(qiáng)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(shí)，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(duì)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(shí)別自己的身份。Novell網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)地址由兩部分組成摘要：標(biāo)明物理網(wǎng)段的“網(wǎng)絡(luò)ID”和標(biāo)明非凡設(shè)備的“節(jié)點(diǎn)ID”。其中網(wǎng)絡(luò)ID集中在NetWare服務(wù)器或路由器中，節(jié)點(diǎn)ID即為每個(gè)網(wǎng)卡的ID號(hào)（網(wǎng)卡卡號(hào)）。所有的網(wǎng)絡(luò)ID和節(jié)點(diǎn)ID都是一個(gè)獨(dú)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(qiáng)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(dòng)，并不保證數(shù)據(jù)是否傳輸成功，也不提供糾錯(cuò)服務(wù)。IPX在負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送時(shí)，假如接收節(jié)點(diǎn)在同一網(wǎng)段內(nèi)，就直接按該節(jié)點(diǎn)的ID將數(shù)據(jù)傳給它；假如接收節(jié)點(diǎn)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(gè)協(xié)議中負(fù)責(zé)對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行無差錯(cuò)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(gè)IPX/SPX的兼容協(xié)議摘要：“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(shí)現(xiàn)，它在繼續(xù)IPX/SPX協(xié)議優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，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)。假如你的網(wǎng)絡(luò)從Novell環(huán)境轉(zhuǎn)向微軟平臺(tái)，或兩種平臺(tái)共存時(shí)，NWLink通信協(xié)議是最好的選擇。不過在使用NWLink協(xié)議時(shí)，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(shí)現(xiàn)對(duì)NetWare服務(wù)器的訪問，離開了NetWare服務(wù)器，此兼容協(xié)議將失去功能；而“NWLinkNetBIOS”協(xié)議不但可在NetWare服務(wù)器和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(jì)算機(jī)世界里的一個(gè)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(shí)，TCP/IP也是Internet的基礎(chǔ)協(xié)議。

TCP/IP通信協(xié)議的特征。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(shí)都不需要進(jìn)行配置，而TCP/IP協(xié)議在使用時(shí)首先要進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置。每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少需要一個(gè)“IP地址”、一個(gè)“子網(wǎng)掩碼”、一個(gè)“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”和一個(gè)“主機(jī)名”。如此復(fù)雜的設(shè)置，對(duì)于一些初識(shí)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(gè)稱為動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）的工具，它可自動(dòng)為客戶機(jī)分配連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(cuò)。當(dāng)然，DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務(wù)器才能實(shí)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(jí)的，這使得它很輕易確定并找到網(wǎng)上的用戶，同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。當(dāng)需要時(shí)，運(yùn)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。和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(duì)等網(wǎng)，而且可以方便地接入其它的服務(wù)器。值得注重的是，假如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(yùn)行在WindowsNT服務(wù)器上的服務(wù)器（如ProxyServer）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄WindowsNT服務(wù)器的域。假如要讓只安裝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(shí)，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(shí)就局域網(wǎng)用戶來說，只要你把握了一些有關(guān)TCP/IP方面的知識(shí)，使用起來也非常方便。

IP地址基礎(chǔ)知識(shí)。前面在談到IPX/SPX協(xié)議時(shí)就已知道，IPX的地址由“網(wǎng)絡(luò)ID”（NetWorkID）和“節(jié)點(diǎn)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(shí)別的。同樣，TCP/IP協(xié)議也是靠自己的IP地址來識(shí)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(diǎn)ID”（或稱HOSTID，主機(jī)地址）兩部分組成。一個(gè)完整的IP地址用32位（bit）二進(jìn)制數(shù)組成，每8位（1個(gè)字節(jié)）為一個(gè)段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段和段之間用“.”號(hào)隔開。為了便于應(yīng)用，IP地址在實(shí)際使用時(shí)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192.168.0.1等。IP地址的完整組成摘要：“網(wǎng)絡(luò)ID”和“節(jié)點(diǎn)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“節(jié)點(diǎn)ID”；B類地址中，前兩段用來表示“網(wǎng)絡(luò)ID”，且Segment1的8位二進(jìn)制數(shù)中的前二位必須是“10”。后兩段用來表示“節(jié)點(diǎn)ID”；在C類地址中，前三段表示“網(wǎng)絡(luò)ID”，且Segment1的8位二進(jìn)制數(shù)中的前三位必須是“110”。最后一段Segment4用來表示“節(jié)點(diǎn)ID”。

值得一提的是，IP地址中的所有“網(wǎng)絡(luò)ID”都要向一個(gè)名為InterNIC（InternetNetworkInformationCenter，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心）申請(qǐng)，而“節(jié)點(diǎn)ID”可以自由分配。目前可供使用的IP地址只有C類，A類和B類的資源均已用盡。不過在選用IP地址時(shí)，總的原則是摘要：網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的IP地址必須唯一，在不同的設(shè)備上不答應(yīng)出現(xiàn)相同的IP地址。表1列出了IP地址中的“網(wǎng)絡(luò)ID”的有關(guān)屬性，“節(jié)點(diǎn)ID”在互不重復(fù)的情況下由用戶自由分配。其實(shí)，將IP地址進(jìn)行分類，主要是為了滿足網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。假如你的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)封閉式的網(wǎng)絡(luò)，只要在保證每個(gè)設(shè)備的IP地址唯一的前提下，三類地址中的任意一個(gè)都可以直接使用（為以防萬一，你還是老老實(shí)實(shí)地使用C類IP地址為好）。

子網(wǎng)掩碼。對(duì)IP地址的解釋稱之為子網(wǎng)掩碼。從名稱可以看出，子網(wǎng)掩碼是用于對(duì)子網(wǎng)的管理，主要是在多網(wǎng)段環(huán)境中對(duì)IP地址中的“網(wǎng)絡(luò)ID”進(jìn)行擴(kuò)展。舉個(gè)例子來說明摘要：例如某個(gè)節(jié)點(diǎn)的IP地址為192.168.0.1，它是一個(gè)C類網(wǎng)。其中前面三段共24位用來表示“網(wǎng)絡(luò)ID”，是非常珍貴的資源；而最后一段共8位可以作為“節(jié)點(diǎn)ID”自由分配。但是，假如公司的局域網(wǎng)是分段管理的，或者該網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)而成，是否要給每個(gè)網(wǎng)段或每個(gè)局域網(wǎng)都申請(qǐng)分配一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)ID”呢？這顯然是不合理的。此時(shí)，我們可以使用子網(wǎng)掩碼的功能，將其中一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的IP地址全部充當(dāng)成“網(wǎng)絡(luò)ID”來使用，用來擴(kuò)展“網(wǎng)絡(luò)ID”不足的困難。

當(dāng)我們將某一節(jié)點(diǎn)的IP地址如192.168.0.1已設(shè)置成一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)ID”時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備又怎樣知道它是一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)ID”，而不是一個(gè)節(jié)點(diǎn)IP地址呢？這就要靠子網(wǎng)掩碼來告知。子網(wǎng)掩碼是這樣做的摘要：假如某一位的二進(jìn)制數(shù)是“1”，它就知道是“網(wǎng)絡(luò)ID”的一部分；假如是“0”便認(rèn)作是“節(jié)點(diǎn)ID”的一部分。如將192.168.0.1當(dāng)做“網(wǎng)絡(luò)ID”時(shí)，其子網(wǎng)掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000001，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)表示為255.255.255.1。否則它的子網(wǎng)掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)表示應(yīng)為255.255.255.0。有了子網(wǎng)掩碼，便可方便地實(shí)現(xiàn)用戶跨網(wǎng)段或跨網(wǎng)絡(luò)操作。不過，為了讓子網(wǎng)掩碼能夠正常工作，同一子網(wǎng)中的所有設(shè)備都必須支持子網(wǎng)掩碼，且子網(wǎng)掩碼相同。表2列出了A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)的缺省子網(wǎng)掩碼。

網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)（Gateway）是用來連接異種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置。它充當(dāng)了一個(gè)翻譯的身份，負(fù)責(zé)對(duì)不同的通信協(xié)議進(jìn)行翻譯，使運(yùn)行不同協(xié)議的兩種網(wǎng)絡(luò)之間可以實(shí)現(xiàn)相互通信。如運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的WindowsNT用戶要訪問運(yùn)行IPX/SPX協(xié)議的Novell網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，則必須由網(wǎng)關(guān)作為中介。假如兩個(gè)運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互聯(lián)，則可以使用WindowsNT所提供的“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”（DefaultGateway）來完成。網(wǎng)關(guān)的地址該如何分配呢？可舉一個(gè)例子往返答摘要：假如A網(wǎng)絡(luò)的用戶要訪問B網(wǎng)絡(luò)上的資源，必須在A網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一個(gè)網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)的地址應(yīng)為B網(wǎng)絡(luò)的“網(wǎng)絡(luò)ID”（一般可理解為B網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的IP地址）。當(dāng)A網(wǎng)絡(luò)的用戶同時(shí)還要訪問C網(wǎng)絡(luò)的資源時(shí)又該怎么呢？你只需將C網(wǎng)絡(luò)的“網(wǎng)絡(luò)ID”添加到A網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)中即可。依次類推……網(wǎng)關(guān)連多少個(gè)網(wǎng)絡(luò)，就擁有多少個(gè)IP地址。

主機(jī)名。網(wǎng)絡(luò)中唯一能夠代表用戶或設(shè)備身份的只有IP地址。但一般情況下，眾多的IP地址不輕易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可給予每個(gè)用戶或設(shè)備一個(gè)有意義的名稱，如“WANGQUN”。至于在網(wǎng)絡(luò)中用到“WANGQUN”時(shí)，怎樣知道其對(duì)應(yīng)的IP地址呢？這完全由操作系統(tǒng)自己完成，我們大可不必考慮。

三、通信協(xié)議的安裝、設(shè)置和測(cè)試

局域網(wǎng)中的一些協(xié)議，在安裝操作系統(tǒng)時(shí)會(huì)自動(dòng)安裝。如在安裝WindowsNT或Windows95/98時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)安裝NetBEUI通信協(xié)議。在安裝NetWare時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)安裝IPX/SPX通信協(xié)議。其中三種協(xié)議中，NetBEUI和IPX/SPX在安裝后不需要進(jìn)行設(shè)置就可以直接使用，但TCP/IP要經(jīng)過必要的設(shè)置。所以下文主要以WindowsNT環(huán)境下的TCP/IP協(xié)議為主，介紹其安裝、設(shè)置和測(cè)試方法，其他操作系統(tǒng)中協(xié)議的有關(guān)操作和WindowsNT基本相同，甚至更為簡(jiǎn)單。

TCP/IP通信協(xié)議的安裝。在WindowsNT中，假如未安裝有TCP/IP通信協(xié)議，可選擇“開始/設(shè)置/控制面板/網(wǎng)絡(luò)”，將出現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)”對(duì)話框，選擇對(duì)話框中的“協(xié)議/添加”，選取其中的TCP/IP協(xié)議，然后單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)會(huì)詢問你是否要進(jìn)行“DHCP服務(wù)器”的設(shè)置？假如你的IP地址是固定的（一般是這樣），可選擇“否”。隨后，系統(tǒng)開始從安裝盤中復(fù)制所需的文件。

TCP/IP通信協(xié)議的設(shè)置。在“網(wǎng)絡(luò)”對(duì)話框中選擇已安裝的TCP/IP協(xié)議，打開其“屬性”，在指定的位置輸入已分配好的“IP地址”和“子網(wǎng)掩碼”。假如該用戶還要訪問其它WidnowsNT網(wǎng)絡(luò)的資源，還可以在“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”處輸入網(wǎng)關(guān)的地址。

TCP/IP通信協(xié)議的測(cè)試。當(dāng)TCP/IP協(xié)議安裝并設(shè)置結(jié)束后，為了保證其能夠正常工作，在使用前一定要進(jìn)行測(cè)試。筆者建議大家使用系統(tǒng)自帶的工具程序摘要：PING.EXE，該工具可以檢查任何一個(gè)用戶是否和同一網(wǎng)段的其他用戶連通，是否和其他網(wǎng)段的用戶連接正常，同時(shí)還能檢查出自己的IP地址是否和其他用戶的IP地址發(fā)生沖突。假如服務(wù)器的IP地址為192.168.0.1，如要測(cè)試你的機(jī)器是否和服務(wù)器接通時(shí)，只需切換到DOS提示符下，并鍵入命令“PING192.168.0.1”即可。假如出現(xiàn)類似于“Replyfrom192.168.0.1……”的回應(yīng)，說明TCP/IP協(xié)議工作正常；假如顯示類似于“Requesttimedout”的信息，說明雙方的TCP/IP協(xié)議的設(shè)置可能有錯(cuò)，或網(wǎng)絡(luò)的其它連接（如網(wǎng)卡、HUB或連線等）有新問題，還需進(jìn)一步檢查。

篇3

通信協(xié)議是指雙方實(shí)體完成通信或服務(wù)所必須遵循的規(guī)則和約定。通過通信信道和設(shè)備互連起來的多個(gè)不同地理位置的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，要使其能協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)信息交換和資源共享，它們之間必須具有共同的語言。

在計(jì)算機(jī)通信中，通信協(xié)議用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接之間的標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)如果沒有統(tǒng)一的通信協(xié)議，電腦之間的信息傳遞就通信協(xié)議是指通信各方事前約定的通信規(guī)則，可以簡(jiǎn)單地理解為各計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行相互會(huì)話所使用的共同語言。兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在進(jìn)行通信時(shí)，必須使用的通信協(xié)議。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇4

[關(guān)鍵詞]局域網(wǎng)；通信協(xié)議；TCP/IP

How TO Configure the Communication Protocols of the LAN

Wang Guang ming

(Class One，Grade Three，Department of Computer Science，Zaozhuang Teachers' College，Zaozhuang 277100)

Abstract: Based on the LAN，for NetWare、Windows 95/98 and the main is Windows NT operation system，this paper introduce and analysis the characteristic、 capability and the essential configure method of the communication protocols.

Key Words: LAN;Communication Protocols; 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(gè)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行得很好的通信協(xié)議，在另一個(gè)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(shí)通信協(xié)議的選擇尤為重要。

無論是幾臺(tái)機(jī)器組成的Windows 95/98對(duì)等網(wǎng)，還是規(guī)模較大的Windows NT、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(duì)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)議及其功能特點(diǎn)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(diǎn)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(gè)協(xié)議的特點(diǎn)和性能借以說明我配置協(xié)議的理論和立場(chǎng)。

一、通信協(xié)議

組建網(wǎng)絡(luò)時(shí)，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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）為網(wǎng)絡(luò)通信制定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模式，稱為OSI/RM（Open System Interconnect/Reference Model，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(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。其中，任何一個(gè)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(shí)兩個(gè)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(gè)網(wǎng)絡(luò)，可不去理會(huì)內(nèi)部協(xié)議。

2.外部協(xié)議

外部協(xié)議即我們組網(wǎng)時(shí)所必須選擇的協(xié)議。由于它直接負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)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?cè)谶x擇通信協(xié)議時(shí)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(gè)網(wǎng)段或要通過路由器相連時(shí)，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(shí)只是為了簡(jiǎn)單的文件和設(shè)備的共享，這時(shí)你最關(guān)心的就是網(wǎng)絡(luò)速度，所以在選擇協(xié)議時(shí)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(shí)，應(yīng)選擇可管理性和可擴(kuò)充性較好的協(xié)議，如TCP/IP。

第二、除特殊情況外，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)盡量只選擇一種通信協(xié)議?，F(xiàn)實(shí)中許多人的做法是一次選擇多個(gè)協(xié)議，或選擇系統(tǒng)所提供的所有協(xié)議，其實(shí)這樣做是很不可取的。因?yàn)槊總€(gè)協(xié)議都要占用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存，選擇的協(xié)議越多，占用計(jì)算機(jī)的內(nèi)存資源就越多。一方面影響了計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，另一方面不利于網(wǎng)絡(luò)的管理。事實(shí)上一個(gè)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(gè)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(gè)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(shí)，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(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)間進(jìn)行對(duì)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(gè)“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(shí)也不利于網(wǎng)絡(luò)的安全和穩(wěn)定運(yùn)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(diǎn)。NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface，用戶擴(kuò)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、LAN Manager、Windows 3.x和Windows for Workgroup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Windows 95/98和Windows NT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(tái)到百余臺(tái)PC所組成的單網(wǎng)段部門級(jí)小型局域網(wǎng)而設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)局域網(wǎng)的互聯(lián)時(shí)，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(gè)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(diǎn)。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(dú)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(gè)網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)NetBIOS。NetBIOS（Network Basic Input/Output System，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(shí)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(gè)，其特點(diǎn)是突出一個(gè)“小”字。后來，IBM發(fā)現(xiàn)NetBIOS存在的許多缺陷，所以于1985年對(duì)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(jī)/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(kuò)充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（Server Message Blocks，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(shí)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(shí)NetBIOS只能算是一個(gè)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(gè)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(diǎn)。IPX/SPX(Internetwork Packet eXchange/Sequences Packet eXchange，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(qiáng)的適應(yīng)性。因?yàn)?，IPX/SPX在設(shè)計(jì)一開始就考慮了多網(wǎng)段的問題，具有強(qiáng)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(shí)，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Windows NT網(wǎng)絡(luò)和由Windows 95/98組成的對(duì)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(shí)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(diǎn)ID”。其中網(wǎng)絡(luò)ID集中在NetWare服務(wù)器或路由器中，節(jié)點(diǎn)ID即為每個(gè)網(wǎng)卡的ID號(hào)（網(wǎng)卡卡號(hào)）。所有的網(wǎng)絡(luò)ID和節(jié)點(diǎn)ID都是一個(gè)獨(dú)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(qiáng)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(dòng)，并不保證數(shù)據(jù)是否傳輸成功，也不提供糾錯(cuò)服務(wù)。IPX在負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳送時(shí)，如果接收節(jié)點(diǎn)在同一網(wǎng)段內(nèi)，就直接按該節(jié)點(diǎn)的ID將數(shù)據(jù)傳給它；如果接收節(jié)點(diǎn)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(gè)協(xié)議中負(fù)責(zé)對(duì)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行無差錯(cuò)處理，所以我們將IPX/SPX也叫做“Novell的協(xié)議集”。

■NWLink通信協(xié)議。Windows NT中提供了兩個(gè)IPX/SPX的兼容協(xié)議：“NWLink SPX/SPX兼容協(xié)議”和“NWLink NetBIOS”，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(shí)現(xiàn)，它在繼承IPX/SPX協(xié)議優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，更適應(yīng)了微軟的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。Windows NT網(wǎng)絡(luò)和Windows 95/98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(tái)，或兩種平臺(tái)共存時(shí)，NWLink通信協(xié)議是最好的選擇。不過在使用NWLink協(xié)議時(shí)，其中“NWLink IPX/SPX兼容協(xié)議”類似于Windows 95/98中的“IPX/SPX兼容協(xié)議”，它只能作為客戶端的協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)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“NWLink NetBIOS”協(xié)議不但可在NetWare服務(wù)器與Windows NT之間傳遞信息，而且能夠用于Windows NT、Windows 95/98相互之間任意通信。

3.TCP/IP協(xié)議

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，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(jì)算機(jī)世界里的一個(gè)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(shí)，TCP/IP也是Internet的基礎(chǔ)協(xié)議。

■TCP/IP通信協(xié)議的特點(diǎn)。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(shí)都不需要進(jìn)行配置，而TCP/IP協(xié)議在使用時(shí)首先要進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)置。每個(gè)節(jié)點(diǎn)至少需要一個(gè)“IP地址”、一個(gè)“子網(wǎng)掩碼”、一個(gè)“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”和一個(gè)“主機(jī)名”。如此復(fù)雜的設(shè)置，對(duì)于一些初識(shí)網(wǎng)絡(luò)的用戶來說的確帶來了不便。不過，在Windows NT中提供了一個(gè)稱為動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）的工具，它可自動(dòng)為客戶機(jī)分配連入網(wǎng)絡(luò)時(shí)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(cuò)。當(dāng)然，DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務(wù)器才能實(shí)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(jí)的，這使得它很容易確定并找到網(wǎng)上的用戶，同時(shí)也提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。當(dāng)需要時(shí)，運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的服務(wù)器（如Windows NT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。

■Windows 95/98中的TCP/IP協(xié)議。Windows 95/98的用戶不但可以使用TCP/IP組建對(duì)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Windows 95/98工作站只安裝了TCP/IP協(xié)議，它是不能直接加入Windows NT域的。雖然該工作站可通過運(yùn)行在Windows NT服務(wù)器上的服務(wù)器（如Proxy Server）來訪問Internet，但卻不能通過它登錄Windows NT服務(wù)器的域。如果要讓只安裝TCP/IP協(xié)議的Windows 95/98用戶加入到Windows NT域，還必須在Windows 95/98上安裝NetBEUI協(xié)議。 轉(zhuǎn)貼于

■TCP/IP協(xié)議在局域網(wǎng)中的配置。在提到TCP/IP協(xié)議時(shí)，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(shí)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(shí)，使用起來也非常方便。

IP地址基礎(chǔ)知識(shí)。前面在談到IPX/SPX協(xié)議時(shí)就已知道，IPX的地址由“網(wǎng)絡(luò)ID”（NetWork ID）和“節(jié)點(diǎn)ID”（Node ID）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(shí)別的。同樣，TCP/IP協(xié)議也是靠自己的IP地址來識(shí)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(diǎn)ID”（或稱HOST ID，主機(jī)地址）兩部分組成。一個(gè)完整的IP地址用32位（bit）二進(jìn)制數(shù)組成，每8位（1個(gè)字節(jié)）為一個(gè)段（Segment），共4段（Segment1～Segment4），段與段之間用“.”號(hào)隔開。為了便于應(yīng)用，IP地址在實(shí)際使用時(shí)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192.168.0.1等。IP地址的完整組成：“網(wǎng)絡(luò)ID”和“節(jié)點(diǎn)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“節(jié)點(diǎn)ID”；B類地址中，前兩段用來表示“網(wǎng)絡(luò)ID”，且Segment1的8位二進(jìn)制數(shù)中的前二位必須是“10”。后兩段用來表示“節(jié)點(diǎn)ID”；在C類地址中，前三段表示“網(wǎng)絡(luò)ID”，且Segment1的8位二進(jìn)制數(shù)中的前三位必須是“110”。最后一段Segment4用來表示“節(jié)點(diǎn)ID”。

值得一提的是，IP地址中的所有“網(wǎng)絡(luò)ID”都要向一個(gè)名為InterNIC（Internet Network Information Center，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心）申請(qǐng)，而“節(jié)點(diǎn)ID”可以自由分配。目前可供使用的IP地址只有C類，A類和B類的資源均已用盡。不過在選用IP地址時(shí)，總的原則是：網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備的IP地址必須唯一，在不同的設(shè)備上不允許出現(xiàn)相同的IP地址。表1列出了IP地址中的“網(wǎng)絡(luò)ID”的有關(guān)屬性，“節(jié)點(diǎn)ID”在互不重復(fù)的情況下由用戶自由分配。其實(shí)，將IP地址進(jìn)行分類，主要是為了滿足網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。如果你的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)封閉式的網(wǎng)絡(luò)，只要在保證每個(gè)設(shè)備的IP地址唯一的前提下，三類地址中的任意一個(gè)都可以直接使用（為以防萬一，你還是老老實(shí)實(shí)地使用C類IP地址為好）。

子網(wǎng)掩碼。對(duì)IP地址的解釋稱之為子網(wǎng)掩碼。從名稱可以看出，子網(wǎng)掩碼是用于對(duì)子網(wǎng)的管理，主要是在多網(wǎng)段環(huán)境中對(duì)IP地址中的“網(wǎng)絡(luò)ID”進(jìn)行擴(kuò)展。舉個(gè)例子來說明：例如某個(gè)節(jié)點(diǎn)的IP地址為192.168.0.1，它是一個(gè)C類網(wǎng)。其中前面三段共24位用來表示“網(wǎng)絡(luò)ID”，是非常珍貴的資源；而最后一段共8位可以作為“節(jié)點(diǎn)ID”自由分配。但是，如果公司的局域網(wǎng)是分段管理的，或者該網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)而成，是否要給每個(gè)網(wǎng)段或每個(gè)局域網(wǎng)都申請(qǐng)分配一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)ID”呢？這顯然是不合理的。此時(shí)，我們可以使用子網(wǎng)掩碼的功能，將其中一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的IP地址全部充當(dāng)成“網(wǎng)絡(luò)ID”來使用，用來擴(kuò)展“網(wǎng)絡(luò)ID”不足的困難。

當(dāng)我們將某一節(jié)點(diǎn)的IP地址如192.168.0.1已設(shè)置成一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)ID”時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備又怎樣知道它是一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)ID”，而不是一個(gè)節(jié)點(diǎn)IP地址呢？這就要靠子網(wǎng)掩碼來告知。子網(wǎng)掩碼是這樣做的：如果某一位的二進(jìn)制數(shù)是“1”，它就知道是“網(wǎng)絡(luò)ID”的一部分；如果是“0”便認(rèn)作是“節(jié)點(diǎn)ID”的一部分。如將192.168.0.1當(dāng)做“網(wǎng)絡(luò)ID”時(shí)，其子網(wǎng)掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000001，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)表示為255.255.255.1。否則它的子網(wǎng)掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)表示應(yīng)為255.255.255.0。有了子網(wǎng)掩碼，便可方便地實(shí)現(xiàn)用戶跨網(wǎng)段或跨網(wǎng)絡(luò)操作。不過，為了讓子網(wǎng)掩碼能夠正常工作，同一子網(wǎng)中的所有設(shè)備都必須支持子網(wǎng)掩碼，且子網(wǎng)掩碼相同。表2列出了A、B、C三類網(wǎng)絡(luò)的缺省子網(wǎng)掩碼。

網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)（Gateway）是用來連接異種網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置。它充當(dāng)了一個(gè)翻譯的身份，負(fù)責(zé)對(duì)不同的通信協(xié)議進(jìn)行翻譯，使運(yùn)行不同協(xié)議的兩種網(wǎng)絡(luò)之間可以實(shí)現(xiàn)相互通信。如運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的Windows NT用戶要訪問運(yùn)行IPX/SPX協(xié)議的Novell網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，則必須由網(wǎng)關(guān)作為中介。如果兩個(gè)運(yùn)行TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互聯(lián)，則可以使用Windows NT所提供的“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”（Default Gateway）來完成。網(wǎng)關(guān)的地址該如何分配呢？可舉一個(gè)例子來回答：假如A網(wǎng)絡(luò)的用戶要訪問B網(wǎng)絡(luò)上的資源，必須在A網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置一個(gè)網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)的地址應(yīng)為B網(wǎng)絡(luò)的“網(wǎng)絡(luò)ID”（一般可理解為B網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的IP地址）。當(dāng)A網(wǎng)絡(luò)的用戶同時(shí)還要訪問C網(wǎng)絡(luò)的資源時(shí)又該怎么呢？你只需將C網(wǎng)絡(luò)的“網(wǎng)絡(luò)ID”添加到A網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)中即可。依次類推……網(wǎng)關(guān)連多少個(gè)網(wǎng)絡(luò)，就擁有多少個(gè)IP地址。

主機(jī)名。網(wǎng)絡(luò)中唯一能夠代表用戶或設(shè)備身份的只有IP地址。但一般情況下，眾多的IP地址不容易記憶，操作起來也不方便。為了改善這種狀況，我們可給予每個(gè)用戶或設(shè)備一個(gè)有意義的名稱，如“WANGQUN”。至于在網(wǎng)絡(luò)中用到“WANGQUN”時(shí)，怎樣知道其對(duì)應(yīng)的IP地址呢？這完全由操作系統(tǒng)自己完成，我們大可不必考慮。

三、通信協(xié)議的安裝、設(shè)置和測(cè)試

局域網(wǎng)中的一些協(xié)議，在安裝操作系統(tǒng)時(shí)會(huì)自動(dòng)安裝。如在安裝Windows NT或Windows 95/98時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)安裝NetBEUI通信協(xié)議。在安裝NetWare時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)安裝IPX/SPX通信協(xié)議。其中三種協(xié)議中，NetBEUI和IPX/SPX在安裝后不需要進(jìn)行設(shè)置就可以直接使用，但TCP/IP要經(jīng)過必要的設(shè)置。所以下文主要以Windows NT環(huán)境下的TCP/IP協(xié)議為主，介紹其安裝、設(shè)置和測(cè)試方法，其他操作系統(tǒng)中協(xié)議的有關(guān)操作與Windows NT基本相同，甚至更為簡(jiǎn)單。

■TCP/IP通信協(xié)議的安裝。在Windows NT中，如果未安裝有TCP/IP通信協(xié)議，可選擇“開始/設(shè)置/控制面板/網(wǎng)絡(luò)”，將出現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)”對(duì)話框，選擇對(duì)話框中的“協(xié)議/添加”，選取其中的TCP/IP協(xié)議，然后單擊“確定”按鈕。系統(tǒng)會(huì)詢問你是否要進(jìn)行“DHCP服務(wù)器”的設(shè)置？如果你的IP地址是固定的（一般是這樣），可選擇“否”。隨后，系統(tǒng)開始從安裝盤中復(fù)制所需的文件。

■TCP/IP通信協(xié)議的設(shè)置。在“網(wǎng)絡(luò)”對(duì)話框中選擇已安裝的TCP/IP協(xié)議，打開其“屬性”，在指定的位置輸入已分配好的“IP地址”和“子網(wǎng)掩碼”。如果該用戶還要訪問其它Widnows NT網(wǎng)絡(luò)的資源，還可以在“默認(rèn)網(wǎng)關(guān)”處輸入網(wǎng)關(guān)的地址。

■TCP/IP通信協(xié)議的測(cè)試。當(dāng)TCP/IP協(xié)議安裝并設(shè)置結(jié)束后，為了保證其能夠正常工作，在使用前一定要進(jìn)行測(cè)試。筆者建議大家使用系統(tǒng)自帶的工具程序：PING.EXE，該工具可以檢查任何一個(gè)用戶是否與同一網(wǎng)段的其他用戶連通，是否與其他網(wǎng)段的用戶連接正常，同時(shí)還能檢查出自己的IP地址是否與其他用戶的IP地址發(fā)生沖突。假如服務(wù)器的IP地址為192.168.0.1，如要測(cè)試你的機(jī)器是否與服務(wù)器接通時(shí)，只需切換到DOS提示符下，并鍵入命令“PING 192.168.0.1”即可。如果出現(xiàn)類似于“Reply from 192.168.0.1……”的回應(yīng)，說明TCP/IP協(xié)議工作正常；如果顯示類似于“Request timed out”的信息，說明雙方的TCP/IP協(xié)議的設(shè)置可能有錯(cuò)，或網(wǎng)絡(luò)的其它連接（如網(wǎng)卡、HUB或連線等）有問題，還需進(jìn)一步檢查。

四、小結(jié)

在組建局域網(wǎng)時(shí)，具體選擇哪一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議主要取決于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)間的兼容性和網(wǎng)絡(luò)管理幾個(gè)方面。如果正在組建一個(gè)小型的單網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)，并且對(duì)外沒有連接的需要，這時(shí)最好選擇NetBEUI通信協(xié)議。如果你正從NetWare遷移到Windows NT，或兩種平臺(tái)共存時(shí)，IPX/SPX及其兼容協(xié)議可提供一個(gè)很好的傳輸環(huán)境。如果你正在規(guī)劃一個(gè)高效率、可互聯(lián)性和可擴(kuò)展性的網(wǎng)絡(luò)，TCP/IP則將是理想的選擇。

參考文獻(xiàn)

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[2]瞿 坦 《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用》 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2002

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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議TCP/IP協(xié)議IPX/SPX及其兼容協(xié)議

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，網(wǎng)絡(luò)信息化得到了新的發(fā)展。在這個(gè)過程中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議成為該行業(yè)討論的焦點(diǎn)問題。因此，本文將從通信協(xié)議的概念、原則和常見協(xié)議幾個(gè)方面進(jìn)行分析，力求提供新的思路。

1網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的概念

在計(jì)算機(jī)通信的過程中，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間必須使用通信協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議主要是指通過信道和設(shè)備將多個(gè)不同位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行連接的通信系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)會(huì)話的必要基礎(chǔ)。通信協(xié)議具有可靠性、有效性和層次性的特點(diǎn)。其本質(zhì)是一種規(guī)則的體現(xiàn)，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件必須共同遵守的規(guī)則。與此同時(shí)，我們認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并不是單獨(dú)存在的，常常存在于其他軟件中。其中，基礎(chǔ)型協(xié)議主要用來提供網(wǎng)絡(luò)連接的服務(wù)，是通信服務(wù)中最基礎(chǔ)的層面;應(yīng)用型協(xié)議需要針對(duì)具體的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來進(jìn)行選擇，不屬于必備協(xié)議。從組成方面來看，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要包含三個(gè)要素，即語義、語法和時(shí)序。語義主要是對(duì)協(xié)議元素進(jìn)行必要的解釋，而不同的協(xié)議元素對(duì)語義的規(guī)定有所差別。語法主要是將各個(gè)協(xié)議的元素進(jìn)行組合，通過計(jì)算機(jī)語言表達(dá)出相對(duì)完整的內(nèi)容，是對(duì)信息數(shù)據(jù)處理的結(jié)構(gòu)形式。時(shí)序則是對(duì)事件發(fā)生的順序進(jìn)行調(diào)整和說明。

2網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的原則

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議中進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)傳遞需要堅(jiān)持三大原則。即所選協(xié)議的一致性、選擇高版本協(xié)議和通信協(xié)議的單一性。所選協(xié)議的一致性是指協(xié)議需要和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能相一致。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、兼容性和管理進(jìn)行綜合考慮。具體而言，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求也隨之較低。因此在網(wǎng)絡(luò)配置的選擇上重心在于網(wǎng)絡(luò)速度。故，在協(xié)議的選擇上以占用內(nèi)存小和寬帶利用率高的協(xié)議為主，常見的有:NetBEUI。反之，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也變得復(fù)雜，此時(shí)可以選擇擴(kuò)充性和管理性較強(qiáng)的協(xié)議，常見的有:TCP/IP。通信協(xié)議的單一性主要是指計(jì)算機(jī)之間的通信離不開通信協(xié)議，常規(guī)模式下每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)只能選擇一種通信協(xié)議。這是因?yàn)?，每一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議均會(huì)占用計(jì)算機(jī)內(nèi)存，當(dāng)選擇協(xié)議較多時(shí)，無疑會(huì)造成內(nèi)存資源的不足和浪費(fèi)，從而直接影響到計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，加大了網(wǎng)絡(luò)管理的難度。選擇高版本協(xié)議主要原因是:高版本協(xié)議的功能和性能相對(duì)較好。值得一提的是每個(gè)通信協(xié)議都有其最合適的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。因此，使用者需要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的環(huán)境選擇與之匹配的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

3常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

3．1TCP/IP協(xié)議

TCP/IP協(xié)議是TCP協(xié)議和IP協(xié)議的結(jié)合體，是最重要的兩種協(xié)議。最早使用該協(xié)議的是Unix系統(tǒng)，并且得到了市場(chǎng)上大多數(shù)計(jì)算機(jī)廠商和操作系統(tǒng)的大力支持。在互聯(lián)網(wǎng)的使用過程中，TCP/IP協(xié)議能夠提供有效地端字節(jié)傳輸服務(wù)。首先，傳給IP層的數(shù)據(jù)流可以通過TCP分割成長(zhǎng)度較為合適的數(shù)據(jù)段后再進(jìn)行二次傳輸，然后根據(jù)接收端主機(jī)從IP層接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行上傳。常見的IP協(xié)議主要為IPV4協(xié)議和IPV6協(xié)議，該協(xié)議規(guī)定了在互聯(lián)網(wǎng)傳輸過程中準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)格式，因此，在TCP/IP協(xié)議中的傳輸是相對(duì)嚴(yán)格的一個(gè)過程。與此同時(shí)，IPV6協(xié)議優(yōu)于IPV4協(xié)議，具體表現(xiàn)在三個(gè)方面。即IPV6協(xié)議擁有更為廣闊的地址空間，將IP地址長(zhǎng)度從32位上升到128位;擁有更小的路由表，即IPV6協(xié)議遵循聚類原則，路由器可以在路由表中選擇一條記錄來代表一片子網(wǎng)，因此縮短了路由表的長(zhǎng)度，進(jìn)而提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。最后，IPV6協(xié)議協(xié)議增加了自動(dòng)配置的支持功能，該功能能夠使網(wǎng)絡(luò)管理更為便利和安全，同時(shí)可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層提供加密數(shù)據(jù)處理，提高了互聯(lián)網(wǎng)安全。除此之外，TCP/IP協(xié)議本身具有較強(qiáng)的靈活性，可以支持不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，連接所有的服務(wù)器和工作站。但是，在這個(gè)過程中也存在一些麻煩和問題。即在使用其他協(xié)議的過程中不需要進(jìn)行配置，可以自動(dòng)的分配網(wǎng)絡(luò)所需的必要信息，減少人工操作。而TCP/IP協(xié)議需要完成相對(duì)復(fù)雜的設(shè)置過程，即每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和主機(jī)名。此外，對(duì)于Windows中的TCP/IP協(xié)議而言，想要直接加入WindowsNT域只安裝TCP/IP協(xié)議是無法登陸的，還需要在Windows系統(tǒng)上安裝NetBEUI協(xié)議，從而順利的訪問其服務(wù)器的域中。

3．2IPX/SPX及其兼容協(xié)議

IPX/SPX及其兼容協(xié)議是由Novell公司開發(fā)的一種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議集，與NetBEUI通信協(xié)議不同的地方在于該協(xié)議較為龐大，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下依舊有強(qiáng)大的適應(yīng)性。因此，非常適合大型網(wǎng)絡(luò)使用。與此同時(shí)，IPX/SPX及其兼容協(xié)議可以通過網(wǎng)絡(luò)地址信息來辨別身份，不需要任何其他配置，是其最大的優(yōu)點(diǎn)。此外，IPX/SPX及其兼容協(xié)議所有的網(wǎng)絡(luò)IP和節(jié)點(diǎn)IP都有內(nèi)部的一個(gè)IPX地址，具有唯一性。然而，IPX屬于NetWare自帶的最底層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，其功能主要是對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)負(fù)責(zé)，即僅保證傳輸?shù)某晒?，不保證傳輸?shù)恼_性。而SPX主要是針對(duì)數(shù)據(jù)的正確性進(jìn)行核查與處理。因此，當(dāng)兩種協(xié)議合并在一起的時(shí)候能夠具備較強(qiáng)的功能，彌補(bǔ)其劣勢(shì)。因此，使用Windows的用戶可以獲得NetWare服務(wù)器的相關(guān)服務(wù)，當(dāng)Novell環(huán)境開始轉(zhuǎn)向微軟平臺(tái)的時(shí)候，這兩種平臺(tái)將實(shí)現(xiàn)共存。

3．3NetBEUI協(xié)議

NetBEUI協(xié)議最大的優(yōu)點(diǎn)在于速度快、體積小和效率高，且NetBEUI協(xié)議是微軟主流產(chǎn)品的缺省協(xié)議。該協(xié)議主要應(yīng)用于小型局域網(wǎng)環(huán)境中，且局域網(wǎng)中可以實(shí)現(xiàn)幾百臺(tái)PC機(jī)的互聯(lián)。NetBIOS是NetBEUI通信協(xié)議中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)，其功能是加強(qiáng)PC機(jī)之間的通信，而內(nèi)網(wǎng)PC機(jī)一般不超過30個(gè)。

4結(jié)語

隨著局域網(wǎng)的組建和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)兼容性和網(wǎng)絡(luò)規(guī)則將直接影響到網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇。與此同時(shí)，TCP/IP協(xié)議主要用于效率高且擴(kuò)展性能較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，而NetBEUI通信協(xié)議比較適合小型網(wǎng)絡(luò)。IPX/SPX及其兼容協(xié)議協(xié)議主要適用于兩種平臺(tái)共存的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。因此，在網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇上需要根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行科學(xué)的、合理的選擇，提高計(jì)算機(jī)的使用效率。

參考文獻(xiàn):

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【關(guān)鍵詞】CBTC系統(tǒng) 通信協(xié)議 設(shè)計(jì) 分析

前言：所謂CBTC系統(tǒng)，是指基于通信的列車運(yùn)行控制系統(tǒng)（Communications Train Control），此項(xiàng)技術(shù)最早發(fā)源于歐洲，經(jīng)過多年的發(fā)展，CBTC系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展的比較完善。當(dāng)前，我國(guó)在應(yīng)用CBTC系統(tǒng)對(duì)列車進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)該在借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，研發(fā)出適合我國(guó)實(shí)際情況的CBTC系統(tǒng)，同時(shí)，此種新型CBTC系統(tǒng)要以移動(dòng)通信為基礎(chǔ)。

一、CBTC系統(tǒng)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)

1、需求分析和設(shè)計(jì)思想。CBTC系統(tǒng)對(duì)安全性的要求非常高，因此，在進(jìn)行通信協(xié)議設(shè)計(jì)之前，首先需要進(jìn)行需求分析，主要從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及安全防護(hù)措施兩個(gè)方面來進(jìn)行分析，之后，再在需求分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合安全傳輸規(guī)范中的方法，提出具體的設(shè)計(jì)思想。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需求：在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇罱üぷ鲿r(shí)，以標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP四層協(xié)議為基礎(chǔ)，具體使用的為應(yīng)用層定義的傳輸協(xié)議，鑒于此點(diǎn)要求，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需求有三種，分別為對(duì)上層應(yīng)用透明、具備安全相關(guān)的傳輸功能及訪問保護(hù)功能、通信協(xié)議的統(tǒng)一性。防護(hù)措施要求：在確定防護(hù)措施的要求時(shí)，要以影響系統(tǒng)安全的危險(xiǎn)因素為基礎(chǔ)，進(jìn)而根據(jù)EN50159-2標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

2、通信協(xié)議架構(gòu)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行CBTC系統(tǒng)的通信協(xié)議設(shè)計(jì)時(shí)，需要具備三大功能，一是具有獨(dú)立性，二是對(duì)上層應(yīng)用透明，三是保證雙冗余總線發(fā)送?；谕ㄐ艆f(xié)議功能上的要求，架構(gòu)設(shè)計(jì)也應(yīng)該包含三個(gè)層次：第一層次，安全時(shí)間層，主要的功能是在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，加蓋時(shí)間戳，同時(shí)，在完成數(shù)據(jù)接收之后，將數(shù)據(jù)所帶有的時(shí)間戳解析出來，通過對(duì)比分析，將信息的正確性與實(shí)效性予以確定；第二層次，安全鏈接層，主要功能就是對(duì)鏈接進(jìn)行管理，從而使鏈接處于良好的狀態(tài)當(dāng)中；第三層次，冗余管理層，安全數(shù)據(jù)處理完成之后，安全鏈接層會(huì)對(duì)其進(jìn)行打包，而冗余管理層就是對(duì)打包之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并在兩條總線上發(fā)送，同時(shí)接受發(fā)來的報(bào)文，進(jìn)行解密之后傳送給上層。

二、CBTC系統(tǒng)通信協(xié)議的形式化分析

1、系統(tǒng)模型的分解和驗(yàn)證。對(duì)于設(shè)計(jì)完成的CBTC系統(tǒng)通信協(xié)議來說，有三項(xiàng)指標(biāo)需要進(jìn)行考察和驗(yàn)證，這三項(xiàng)指標(biāo)分別為鏈接建立時(shí)間、信息傳輸延時(shí)范圍、信道性能對(duì)鏈路狀態(tài)的影響。在實(shí)際的考察和驗(yàn)證中，鏈接建立過程與實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸過程分別進(jìn)行驗(yàn)證，在對(duì)鏈接建立過程中進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，主要是對(duì)建立時(shí)間進(jìn)行考察，而對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸過程中進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，主要是對(duì)剩余性能指標(biāo)進(jìn)行考察，進(jìn)而通過分解模型，將狀態(tài)空間科學(xué)的分析，使模型的動(dòng)態(tài)特性得到合理的驗(yàn)證。

2、危險(xiǎn)分析。CBTC系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，存在著很多影響安全的危險(xiǎn)因素，而危險(xiǎn)分析就是對(duì)危險(xiǎn)因素進(jìn)行明確，并確定是否采取有效地防護(hù)措施。一般來說，在CBTC系統(tǒng)中，存在的危險(xiǎn)因素主要有三種：第一，信道的丟包率，在利用信道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，信息丟失的可能性非常大，因而，信道的丟包率是一項(xiàng)非常主要的危險(xiǎn)因素，在對(duì)其進(jìn)行分析時(shí)，分析的方法為隨機(jī)數(shù)模擬，從而將丟包概率值予以改變，最終得出合理的接受范圍；第二，信道的傳輸延遲，通過分析，將延遲的最大范圍進(jìn)行明確；第三，入侵者的惡意數(shù)據(jù)，一旦此種危險(xiǎn)因素的危險(xiǎn)發(fā)生，那么CBTC系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此，必須要對(duì)其采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

3、系統(tǒng)的仿真及結(jié)果分析。經(jīng)過前兩個(gè)步驟，可以分析相關(guān)的性能參數(shù)并得出結(jié)果。在進(jìn)行系統(tǒng)仿真的過程中，首選需要對(duì)鏈接建立時(shí)間進(jìn)行仿真，進(jìn)而對(duì)其性能進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)，仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，建鏈操作為300次，通過對(duì)每次操作時(shí)間的考察，進(jìn)行有效地分析，并得出結(jié)果。接著進(jìn)行信息傳輸延時(shí)范圍仿真，采取的是建立模型的方法，同樣實(shí)驗(yàn)次數(shù)為300次，通過取平均值的方式將變化規(guī)律確定。第三是對(duì)信道性能對(duì)鏈路狀態(tài)的影響進(jìn)行仿真，以此來分析狀態(tài)的好與壞。通過各項(xiàng)系統(tǒng)仿真的結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行全面的分析后可知，CBTC系統(tǒng)的通信協(xié)議具備非常優(yōu)異的性能，而且安全系數(shù)也提高了許多，因此，此次CBTC系統(tǒng)的通信協(xié)議設(shè)計(jì)的安全性非常高，能夠滿足CBTC系統(tǒng)對(duì)安全性的需求，從而保證列車運(yùn)行控制的有效性。

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【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；通信協(xié)議；TCP/IP；SMTP

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議概述

1．通信協(xié)議概念。網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（Network Communication Protocol），通常簡(jiǎn)稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Network Protocol），就是對(duì)計(jì)算機(jī)之間通信的信息格式、能被收/發(fā)雙方接受的傳送信息內(nèi)容的一組定義。

2．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分類。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是一種特殊的軟件，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其功能的最基本機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的本質(zhì)是規(guī)則，即各種硬件和軟件必須遵循的共同守則。但網(wǎng)絡(luò)協(xié)議又不是一套單獨(dú)的軟件，它通常融合在其他軟件系統(tǒng)中。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議遍及OSI通信模型的各個(gè)層次，從我們非常熟悉TCP/IP、HTTP、FTP協(xié)議，到OSPF、IGP等高級(jí)路由協(xié)議都可以認(rèn)為是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，有上千種之多。在所有常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，又可以分常用的基礎(chǔ)型協(xié)議和常用的應(yīng)用型協(xié)議。TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI屬于常用的基礎(chǔ)型協(xié)議；而HTTP、PPP、FTP則屬于常用的應(yīng)用型協(xié)議?；A(chǔ)型協(xié)議用來提供網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，它在網(wǎng)絡(luò)連接和通信活動(dòng)中必不可少；應(yīng)用型協(xié)議對(duì)于網(wǎng)絡(luò)來說不是必需的，而是在具體應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)時(shí)才需要。

3．網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的作用與組成。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所起的主要作用和所適用的應(yīng)用環(huán)境各不相同，有的是專用的，如IPX/SPX就專用于Novell公司的NetWare操作系統(tǒng)，而NetBEUI協(xié)議則專用于微軟公司的Windows系統(tǒng)；有的則是通用的（當(dāng)然是相對(duì)的），如TCP/IP協(xié)議就適用于幾乎所有的系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境。在這么多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，一般網(wǎng)絡(luò)用戶只需要著重掌握幾種常用和主要的協(xié)議即可。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括語義、語法和時(shí)序三個(gè)組成部分。語義是對(duì)協(xié)議元素的含義進(jìn)行解釋，不同類型的協(xié)議元素所規(guī)定的語義是不同的。語法是將若干個(gè)協(xié)議元素和數(shù)據(jù)組合在一起用來表達(dá)一個(gè)完整的內(nèi)容所應(yīng)遵循的格式，也就是對(duì)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)做一種規(guī)定。而時(shí)序是對(duì)事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明。

二、TCP/IP協(xié)議族

TCP/IP協(xié)議族從字面上理解只有兩個(gè)協(xié)議：TCP協(xié)議和IP協(xié)議，而事實(shí)上它是一個(gè)協(xié)議集合，而TCP和IP協(xié)議是協(xié)議族中最基本的最重要的兩個(gè)協(xié)議。

1．IP協(xié)議。（1）IPv4協(xié)議。IPv4協(xié)議運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)層上，可實(shí)現(xiàn)異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)之間的互連互通。它是一種不可靠、無連接的協(xié)議。IPv4定義了在整個(gè)TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸所用的基本單元，規(guī)定了互聯(lián)網(wǎng)上傳輸數(shù)據(jù)的確切格式；IP軟件完成路由選擇的功能，選擇一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送的路徑；除了數(shù)據(jù)格式和路由選擇精確而正式的定義之外，還包括一組不可靠分組傳送思想的規(guī)則。IP協(xié)議是TCP/IP互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中最基本的部分。（2）IPv6協(xié)議?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展到當(dāng)前的規(guī)模，IPv4協(xié)議的建立功不可沒。但是同時(shí)它的缺點(diǎn)也充分顯現(xiàn)出來，如地址空間耗盡、路由表急劇膨脹、缺乏對(duì)QoS的支持、移動(dòng)性差等。盡管采用了許多新的機(jī)制來緩解這些問題，如DHCP技術(shù)、NAT技術(shù)等，但問題沒有得到根本解決。終于在1995年12月，IPv6協(xié)議誕生，該協(xié)議全稱“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版”，即下一代的網(wǎng)際協(xié)議。相對(duì)于IPv4來說，其特點(diǎn)主要有以下兩點(diǎn)，首先，講IPv4的32位IP地址擴(kuò)大到了128位；另外，在IPv6數(shù)據(jù)報(bào)的首部格式中，用固定格式的擴(kuò)展首部取代了IPv4中可變長(zhǎng)的選項(xiàng)字段。

2．TCP協(xié)議。TCP用于在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)上提供可靠的端到端字節(jié)流傳輸服務(wù)。在一個(gè)TCP連接中，僅有兩方進(jìn)行彼此通信。TCP的功能是：TCP把發(fā)送端試題要求發(fā)送的數(shù)據(jù)流分割成適當(dāng)長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段，然后傳給IP層，再由IP層通過網(wǎng)絡(luò)接口層將包傳送給接收端主機(jī)。接收端主機(jī)接受到數(shù)據(jù)后，會(huì)將數(shù)據(jù)一路上傳給制定的接收端實(shí)體。

3．SMTP協(xié)議。SMTP協(xié)議又稱為簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議，是在應(yīng)用層的協(xié)議。主要對(duì)如何將電子郵件從發(fā)送方傳送到接收方，即對(duì)傳輸?shù)囊?guī)則做了規(guī)定。SMTP協(xié)議的通信模型并不復(fù)雜，主要工作集中在發(fā)送SMTP和接受SMTP上：首先針對(duì)用戶發(fā)出的郵件請(qǐng)求，建立發(fā)送SMTP（發(fā)送方）到接受SMTP（接收方）的雙工通信鏈路，接收方是相對(duì)于發(fā)送方而言，實(shí)際上它既可以是最終的接受者也可以是中間傳送者。發(fā)送方負(fù)責(zé)向接收方發(fā)送SMTP命令，接收方負(fù)責(zé)接受并反饋應(yīng)答。

上面只簡(jiǎn)單的介紹了幾種通信協(xié)議，還有很多協(xié)議值得研究，如有數(shù)據(jù)鏈路層的CSMA/CD協(xié)議，應(yīng)用層的FPT、HTTP和DNS協(xié)議等。就是在這些許許多多的通信協(xié)議的共同作用下，才能確保網(wǎng)絡(luò)通信的正常。

參考文獻(xiàn)

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1 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的概念

網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議簡(jiǎn)稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,它是一種網(wǎng)絡(luò)通用語言,為連接不同操作系統(tǒng)和不同硬件體系結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供通信支持。

2 常見的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

局域網(wǎng)中常用的通信協(xié)議主要有:tcp/ip協(xié)議、ipx/spx兼容協(xié)議以及netbeui協(xié)議。

2.1 tcp/ip協(xié)議

tcp/ip協(xié)議實(shí)際上是tcp協(xié)議與ip協(xié)議的集合,是最基礎(chǔ)也是最重要的兩個(gè)協(xié)議。unix系統(tǒng)中最早使用它,得到目前市場(chǎng)上的絕大多數(shù)的廠商和操作系統(tǒng)的支持。在不可靠的互聯(lián)網(wǎng)上,tcp/ip可以提供可靠的端到端字節(jié)流傳輸服務(wù)。首先傳給ip層的數(shù)據(jù)流通過tcp分割成長(zhǎng)度適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)段后再進(jìn)行傳送,然后接收端主機(jī)接收來自ip層傳送過來的數(shù)據(jù)包,最后數(shù)據(jù)被一步一步上傳到制定的接收端實(shí)體。目前ip協(xié)議有ipv4協(xié)議和ipv6兩種,其中現(xiàn)階段采用最為普遍的依舊是ipv4協(xié)議,該協(xié)議是一種無連接、可靠性較差的協(xié)議,他規(guī)定了互聯(lián)網(wǎng)中傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確格式,在整個(gè)tcp/ip協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸都是具有嚴(yán)格的要求。同時(shí)ip軟件可以實(shí)現(xiàn)路由選擇的功能,將一組數(shù)據(jù)選擇好發(fā)送的路徑,通過不可靠分組傳輸?shù)乃枷?將數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。再加上ip協(xié)議是tcp/ip在互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)中最為基礎(chǔ)的部分,那么協(xié)議的不斷發(fā)展和更新也是時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)志。然后相對(duì)于ipv4來說,隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的不斷深入,有限的地址空間必定阻礙互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展,于是被稱為互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版的新一代協(xié)議,即ipv6早在1995年底就已經(jīng)誕生,但被廣泛應(yīng)用和重視的程度,卻是近幾年才被突顯其優(yōu)勢(shì)的。

所以相對(duì)于ipv4來說,ipv6的優(yōu)勢(shì)具體有3點(diǎn):(1)擁有更大的地址空間,也就是ip地址長(zhǎng)度從32位擴(kuò)大到128位。(2)擁有更小的路由表,即ipv6的地址分配遵循聚類原則,這就使得路由器可以在路由表中用一條記錄表示一片子網(wǎng),從而大大減小了路由表的長(zhǎng)度,提高了路由器轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的速度。(3)增加了自動(dòng)配置的支持功能,這就使得網(wǎng)絡(luò)在管理上更加便捷、安全,而ipv6網(wǎng)絡(luò)中用戶還可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密,并對(duì)ip進(jìn)行校驗(yàn),這就更增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的安全效益。

然而對(duì)于windows中的tcp/ip協(xié)議來說,用戶不但可以通過tcp/ip來組建對(duì)等網(wǎng),還可以很便捷的接入其他的服務(wù)器。如果當(dāng)用戶想直接加入windows nt域的話,那么工作站只安裝了tcp/ip協(xié)議,是不可以登錄和訪問的。即使工作站能夠通過windows nt服務(wù)器上的服務(wù)器來訪問網(wǎng)絡(luò),但卻無法通過windows nt服務(wù)器來登錄到它的域,所以只安裝了tcp/ip協(xié)議的windows用戶,需要加入到windows nt域,就必須在windows上還要安裝netbeui協(xié)議,才能順利訪問到其服務(wù)器的域中去。

同時(shí)由于tcp/ip本身就具有很高的靈活性,可以支持不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),連接所以的服務(wù)器和工作站,但這些靈活性的特點(diǎn)也為其帶來許多的麻煩,比如在使用netbeui和ipx/spx及其兼容協(xié)議時(shí),通常都不需要進(jìn)行配置,但tcp/ip協(xié)議在使用時(shí)卻要進(jìn)行復(fù)雜的一個(gè)設(shè)置過程,且每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要一個(gè)ip地址、一個(gè)子網(wǎng)掩碼、一個(gè)默認(rèn)網(wǎng)關(guān)及一個(gè)主機(jī)名。而在windows nt中,啊可以自動(dòng)為客戶機(jī)分配接入網(wǎng)絡(luò)所需的信息,減輕互聯(lián)網(wǎng)在工作上的壓力,避免錯(cuò)誤機(jī)會(huì)的產(chǎn)生。再加上ipx/spx及兼容協(xié)議、tcp/ip都是一種可路由的協(xié)議,且tcp/ip的地址是分級(jí)的,那么找到網(wǎng)上的用戶更容易確定其位置,這樣也大大提高了網(wǎng)絡(luò)寬帶的有效利用率。所以當(dāng)有需要時(shí),運(yùn)行tcp/ip協(xié)議中windows nt的服務(wù)器,就可以將其配置成tcp/ip路由器,但與tcp/ip不同的是,ipx/spx協(xié)議中的ipx在使用過程中采用的是一種廣播協(xié)議,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)廣播包堵塞等現(xiàn)象,這就使得網(wǎng)絡(luò)在船傳輸使用過程中無法獲得最佳的帶寬。

2.2 ipx/spx及其兼容協(xié)議

ipx/spx是novell公司為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而開發(fā)的一種通信協(xié)議集,與netbeui的明顯區(qū)別就是ipx/spx比較龐大,在復(fù)雜環(huán)境下也依然具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。正因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)ipx/spx在最初的設(shè)計(jì)中就考慮到多網(wǎng)段的問題,所以具有超強(qiáng)的路由功能,非常適合大型網(wǎng)絡(luò)的使用;另外,由于ipx/spx及其兼容協(xié)議可以通過網(wǎng)絡(luò)地址來辨別各自的身份,且不需要任何的配置,這也是他的優(yōu)勢(shì)所在。同時(shí)目前的novell的網(wǎng)絡(luò)地址由兩部分組成,即標(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(diǎn)id’。其中網(wǎng)絡(luò)id主要集中在netware服務(wù)器或路由器中,而節(jié)點(diǎn)id也就是用戶使用不同網(wǎng)卡的id號(hào)。因?yàn)樗械木W(wǎng)絡(luò)id和節(jié)點(diǎn)id都是獨(dú)有的內(nèi)部ipx地址,也正是具有網(wǎng)絡(luò)地址的唯一性,才給ipx/spx帶來了如此強(qiáng)大的路由功能。

然而在ipx/spx協(xié)議中,ipx是netware自帶的最底層的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,它的功能就是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸,但不保證數(shù)據(jù)是否傳輸成功,更不提供糾錯(cuò)服務(wù)。所以當(dāng)ipx在負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸時(shí),如果接收節(jié)點(diǎn)處在同一網(wǎng)段內(nèi),就直接按該節(jié)點(diǎn)的id將數(shù)據(jù)傳給它;如果接收節(jié)點(diǎn)是遠(yuǎn)程的,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。而spx就是只針對(duì)整個(gè)協(xié)議中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行無差錯(cuò)處理,所以將兩個(gè)協(xié)議合并在

轉(zhuǎn)貼于

一起,就是ipx/spx即‘novell的協(xié)議集’。綜上所述, windows?nt網(wǎng)絡(luò)和windows的用戶,可以利用nwlink協(xié)議獲得netware服務(wù)器的服務(wù),然而當(dāng)novell環(huán)境開始轉(zhuǎn)向微軟平臺(tái)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)兩種平臺(tái)共存的局面,這時(shí)nwlink通信協(xié)議便是最好的選擇。

2.3 netbeui協(xié)議

netbeui協(xié)議具有速度快、效率高、體積小的特點(diǎn)。netbeui早已經(jīng)成為微軟主流產(chǎn)品的缺省協(xié)議,如windows系統(tǒng)系列中。netbeui的設(shè)計(jì)主要服務(wù)與單網(wǎng)段部門級(jí)小型局域網(wǎng),局域網(wǎng)中互聯(lián)幾臺(tái)至上百臺(tái)的pc機(jī)。netbios是netbeui中的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn),主要作用是實(shí)現(xiàn)pc機(jī)之間的互相通信,專門應(yīng)用于小型局域網(wǎng),網(wǎng)內(nèi)pc機(jī)數(shù)不超過30個(gè)。

3 網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的選擇原則

3.1 所選協(xié)議要與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能相一致

當(dāng)用戶的網(wǎng)絡(luò)存在多個(gè)網(wǎng)段時(shí),就需要使用具備路由和跨網(wǎng)斷操作功能的netbeui協(xié)議,那么這時(shí)就必須選擇ipx/spx或tcp/ip等協(xié)議。此外,如果你所在的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大,只是為了簡(jiǎn)單的設(shè)備共文件享的話,這個(gè)時(shí)候你應(yīng)該最為關(guān)心的是網(wǎng)速問題,所以在此時(shí)你應(yīng)該選擇占用內(nèi)存較小且貸款利用率較高的協(xié)議,即netbeui協(xié)議。但如果你的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的時(shí)候,就應(yīng)該選擇管理性和擴(kuò)充性良好的協(xié)議,即tcp/ip協(xié)議。

3.2 注意協(xié)議的版本

由于發(fā)展和完善過程的不同,每個(gè)的協(xié)議都有它合適的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,那么從整體上來看,版本越高功能和性能相對(duì)就要好些,所以用戶在選擇時(shí),盡量在滿足網(wǎng)絡(luò)需求的前提下,選擇高版本的通信協(xié)議。

3.3 協(xié)議的一致性

要使得兩臺(tái)互聯(lián)的計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)正常的對(duì)話,就需要采用相同的通信協(xié)議,相反未采用一致的協(xié)議就需要一個(gè)中間環(huán)節(jié)的翻譯來進(jìn)行協(xié)議間的轉(zhuǎn)換,這樣做只會(huì)影響通信速度還不利于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。