计算机网络通信协议研究论文

时间:2022-10-28 03:08:04

计算机网络通信协议研究论文

摘要:计算机与计算机之间的通信离不开通信协议,通信协议实际上是一组规定和约定的集合。两台计算机在通信时必须约定好本次通信做什么,是进行文件传输,还是发送电子邮件;怎样通信,什么时间通信等。

关键词:计算机网络通信协议

0引言

本文就计算机网络通信协议、选择网络通信协议的原则、TCP/IP通信协议的安装、设置和测试等,作进一步的研究和探讨。

1网络通信协议

目前,局域网中常用的通信协议主要有:NetBEUI协议、IPX/SPX兼容协议和TCP/IP协议。

1.1NetBEUI协议①NetBEUI是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。在微软如今的主流产品,在Windows和WindowsNT中,NetBEUI已成为其固有的缺省协议。NetBEUI是专门为几台到百余台PC所组成的单网段部门级小型局域网而设计的。②NetBEUI中包含一个网络接口标准NetBIOS。NetBIOS是IBM用于实现PC间相互通信的标准,是一种在小型局域网上使用的通信规范。该网络由PC组成,最大用户数不超过30个。

1.2IPX/SPX及其兼容协议①IPX/SPX是Novell公司的通信协议集。与NetBEUI的明显区别是,IPX/SPX显得比较庞大,在复杂环境下具有很强的适应性。因为,IPX/SPX在设计一开始就考虑了多网段的问题,具有强大的路由功能,适合于大型网络使用。②IPX/SPX及其兼容协议不需要任何配置,它可通过“网络地址”来识别自己的身份。Novell网络中的网络地址由两部分组成:标明物理网段的“网络ID”和标明特殊设备的“节点ID”。其中网络ID集中在NetWare服务器或路由器中,节点ID即为每个网卡的ID号。所有的网络ID和节点ID都是一个独一无二的“内部IPX地址”。正是由于网络地址的唯一性,才使IPX/SPX具有较强的路由功能。在IPX/SPX协议中,IPX是NetWare最底层的协议,它只负责数据在网络中的移动,并不保证数据是否传输成功,也不提供纠错服务。IPX在负责数据传送时,如果接收节点在同一网段内,就直接按该节点的ID将数据传给它;如果接收节点是远程的,数据将交给NetWare服务器或路由器中的网络ID,继续数据的下一步传输。SPX在整个协议中负责对所传输的数据进行无差错处理,IPX/SPX也叫做“Novell的协议集”。③NWLink通信协议。WindowsNT中提供了两个IPX/SPX的兼容协议:“NWLinkSPX/SPX兼容协议”和“NWLinkNetBIOS”,两者统称为“NWLink通信协议”。NWLink协议是Novell公司IPX/SPX协议在微软网络中的实现,它在继承IPX/SPX协议优点的同时,更适应了微软的操作系统和网络环境。WindowsNT网络和Windows的用户,可以利用NWLink协议获得NetWare服务器的服务。从Novell环境转向微软平台,或两种平台共存时,NWLink通信协议是最好的选择。

1.3TCP/IP协议TCP/IP是目前最常用到的一种通信协议,它是计算机世界里的一个通用协议。在局域网中,TCP/IP最早出现在Unix系统中,现在几乎所有的厂商和操作系统都开始支持它。同时,TCP/IP也是Internet的基础协议。①TCP/IP具有很高的灵活性,支持任意规模的网络,几乎可连接所有的服务器和工作站。但其灵活性也为它的使用带来了许多不便,在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容协议时都不需要进行配置,而TCP/IP协议在使用时首先要进行复杂的设置。每个节点至少需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网关”和一个“主机名”。在WindowsNT中提供了一个称为动态主机配置协议(DHCP)的工具,它可自动为客户机分配连入网络时所需的信息,减轻了联网工作上的负担,并避免了出错。同IPX/SPX及其兼容协议一样,TCP/IP也是一种可路由的协议。TCP/IP的地址是分级的,这使得它很容易确定并找到网上的用户,同时也提高了网络带宽的利用率。当需要时,运行TCP/IP协议的服务器(如WindowsNT服务器)还可以被配置成TCP/IP路由器。与TCP/IP不同的是,IPX/SPX协议中的IPX使用的是一种广播协议,它经常出现广播包堵塞,所以无法获得最佳的网络带宽。②Windows中的TCP/IP协议。Windows的用户不但可以使用TCP/IP组建对等网,而且可以方便地接入其它的服务器。如果Windows工作站只安装了TCP/IP协议,它是不能直接加入WindowsNT域的。虽然该工作站可通过运行在WindowsNT服务器上的服务器(如ProxyServer)来访问Internet,但却不能通过它登录WindowsNT服务器的域。要让只安装TCP/IP协议的Windows用户加入到WindowsNT域,还必须在Windows上安装NetBEUI协议。

③TCP/IP协议在局域网中的配置。只要掌握了一些有关TCP/IP方面的知识,使用起来也非常方便。④IP地址。TCP/IP协议也是靠自己的IP地址来识别在网上的位置和身份的,IP地址同样由“网络ID”和“节点ID”(或称HOSTID,主机地址)两部分组成。一个完整的IP地址用32位(bit)二进制数组成,每8位(1个字节)为一个段(Segment),共4段(Segment1~Segment4),段与段之间用“,”号隔开。为了便于应用,IP地址在实际使用时并不直接用二进制,而是用大家熟悉的十进制数表示,如192.168.0.1等。在选用IP地址时,总的原则是:网络中每个设备的IP地址必须唯一,在不同的设备上不允许出现相同的IP地址。⑤子网掩码。子网掩码是用于对子网的管理,主要是在多网段环境中对IP地址中的“网络ID”进行扩展。例如某个节点的IP地址为192.168.0.1,它是一个C类网。其中前面三段共24位用来表示“网络ID”;而最后一段共8位可以作为“节点ID”自由分配。⑥网关。网关(Gateway)是用来连接异种网络的设置。它充当了一个翻译的身份,负责对不同的通信协议进行翻译,使运行不同协议的两种网络之间可以实现相互通信。如运行TCP/IP协议的WindowsNT用户要访问运行IPX/SPX协议的Novell网络资源时,则必须由网关作为中介。如果两个运行TCP/IP协议的网络之间进行互联,则可以使用WindowsNT所提供的“默认网关”(DefaultGateway)来完成。⑦主机名。网络中唯一能够代表用户或设备身份的只有IP地址。但一般情况下,众多的IP地址不容易记忆,操作起来也不方便。为了改善这种状况,我们可给予每个用户或设备一个有意义的名称,如“HAOYUN”。

2选择网络通信协议的原则

2.1所选协议要与网络结构和功能相一致。如你的网络存在多个网段或要通过路由器相连时,就不能使用不具备路由和跨网段操作功能的NetBEUI协议,而必须选择IPX/SPX或TCP/IP等协议。另外,如果你的网络规模较小,同时只是为了简单的文件和设备的共享,这时你最关心的就是网络速度,所以在选择协议时应选择占用内存小和带宽利用率高的协议,如NetBEUI。当你的网络规模较大,且网络结构复杂时,应选择可管理性和可扩充性较好的协议,如TCP/IP。

2.2除特殊情况外,一个网络尽量只选择一种通信协议。现实中许多人的做法是一次选择多个协议,或选择系统所提供的所有协议,其实这样做是很不可取的。因为每个协议都要占用计算机的内存,选择的协议越多,占用计算机的内存资源就越多。一方面影响了计算机的运行速度,另一方面不利于网络的管理。事实上一个网络中一般一种通信协议就可以满足需要。

2.3注意协议的版本。每个协议都有它的发展和完善过程,因而出现了不同的版本,每个版本的协议都有它最为合适的网络环境。从整体来看,高版本协议的功能和性能要比低版本好。所以在选择时,在满足网络功能要求的前提下,应尽量选择高版本的通信协议。

2.4协议的一致性。如果要让两台实现互联的计算机间进行对话,它们两者使用的通信协议必须相同。否则中间还需要一个“翻译”进行不同协议的转换,这样不仅影响通信速度,同时也不利于网络的安全和稳定运行。

3TCP/IP通信协议的安装、设置和测试

局域网中的一些通信协议,在安装操作系统时会自动安装NetBEUI通信协议;在安装NetWare时,系统会自动安装IPX/SPX通信协议。在3种协议中,NetBEUI和IPX/SPX在安装后不需要进行设置就可以直接使用,但TCP/IP要经过必要的设置。下面是WindowsNT环境下的TCP/IP协议的安装、设置和测试方法。①TCP/IP通信协议的安装:在WindowsNT中,如果未安装有TCP/IP通信协议,可选择“开始/设置/控制面板/网络”,出现“网络”对话框后,选择对话框中的“协议/添加”命令,选取其中的TCP/IP协议,然后单击“确定”按钮。系统会询问你是否要进行“DHCP服务器”的设置。如果你的IP地址是固定的,可选择“否”。随后,系统开始从安装盘中复制所需的文件。②TCP/IP通信协议的设置:在“网络”对话框中选择已安装的TCP/IP协议,打开其“属性”,在指定的位置输入已分配好的“IP地址”和“子网掩码”。如果该用户还要访问其他WindowsNT网络的资源,还可以在“默认网关”处输入网关的地址。③TCP/IP通信协议的测试:当TCP/IP协议安装并设置结束后,为了保证其能够正常工作,在使用前一定要进行测试。笔者建议大家使用系统自带的工具程序PING.EXE,该工具可以检查出任何一个用户是否与同一网段的其他用户连通,是否与其他网段的用户正常连接,同时还能检查出自己的IP地址是否与其他用户的IP地址发生冲突。

4结束语

在组建局域网时,具体选择哪一种网络通信协议主要取决于网络规模、网络间的兼容性和网络管理几个方面。如果是小型网络,可选择NetBEUI通信协议;如果是从NetWare迁移到WindowsNT,或两种平台共存时,可选择IPX/SPX及其兼容协议;如果是一个高效率、可互联性和可扩展性的网络,就要选择TCP/IP协议。

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