通信协议范文

通信协议篇1

modbus协议是一个公开的、被广泛应用的串行通信协议，最初由modicon公司为其可编程控制器和工业自动化系统而制定的http://，使用于控制设备间传输数字和模拟的i/o及寄存器数据时使用。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一个控制器请求访问其它设备的过程，如何回应来自其它设备的请求，以及怎样侦测错误并记录。它制定了消息域格局和内容的公共格式。

当在一个modbus网络上通信时，此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址，识别按地址发来的消息，决定要产生何种行动。如果需要回应，控制器将生成反馈信息并用modbus协议发出。在其它网络上，包含了modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。

1.modbus协议

1.1 modbus协议族

modbus协议中有ascii、rtu、tcp等，其中前二者规定了消息、数据的结构、命令和应答的方式，数据通信采用master/slave（主从）方式，主端发出数据请求消息，从端接收到正确消息后就可以发送数据到主端以响应请求；主端也可以直接发送消息修改从端的数据，实现双向读写。此外，在校验上，ascii模式采用lrc校验，rtu模式采用16位crc校验。而tcp模式除了有奇偶校验外，没有额外规定校验，其原因就是tcp协议是一个面向连接的可靠协议。WwW.133229.coM

1.2 modbus网络上的数据传输

modicon控制器上的标准modbus端口是使用一个rs232兼容的串行接口，定义了连接器，接线电缆，信号等级，传输波特率，和奇偶校验，控制器可直接或通过调制解调器接入总线(网络)。控制器通讯使用主从技术而其它设备(从机)应返回对查询作出的响应，或处理查询所要求的动作。典型的主机设备应包括主处理器和编程器，典型的从机包括可编程控制器。

主机可对各从机寻址，发出广播信息，从机返回信息作为对查询的响应。从机对于主机的广播查询，无响应返回modbus协议报据设备地址，请求功能代码，发送数据，错误校验码，建立了主机查询格式，从机的响应信息也用modbus协议组织，它包括确认动作的代码，返回数据和错误校验码。若在接收信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时，从机会组织一个错误信息。并向主机发送作为响应。

1.3 在其它总线上传输数据

除标准的modbus功能外，有些modicon控制器内置端口或总线适配器，在modbus+总线上实现通讯或使用网络适配器，在map网络上通讯。

在这些总线上，控制器间采用对等的技术进行通讯，即任意一个控制器可向其它控制器启动数据传送。因此，一台控制器既可作为从机，也可作为主机，常提供多重的内部通道，允许并列处理主机和从机传输数据 在信息级，尽管网络通讯方法是对等的，但modbus协议仍采用主从方式，若一台控制器作为主机设备发送一个信息，则可从一台从机设备返回一个响应，类似，当一台控制器接受信息时，它就组织一个从机设备的响应信息，并返回至原发送信息的控制器。

1.4 查询响应周期

查询：查询中的功能代码为被寻址的从机设备应执行的动作类型。数据字节中包含从机须执行功能的各附加信息，如功能代码03将查询从机，并读保持寄存器。并用寄存器的内容作响应。该数据区必须含有告之从机读取寄存器的起始地址及数量，错误校验区的一些信息，为从机提供一种校验方法，以保证信息内容的完整性。

响应：从机正常响应时，响应功能码是查询功能码的应答，数据字节包含从机采集的数据，如寄存器值或状态。如出现错误，则修改功能码，指明为错误响应。并在数据字节中含有一个代码，来说明错误，错误检查区允许主机确认有效的信息内容。

1.5 modbus协议帧结构

modbus协议帧通常也被称作modbus信息包裹，一个协议帧由从前到后有以下四个部分组成：地址域：发送信息的目的地址，即主站请求时的从站地址或从站响应时的主站地址。从站地址域长度为一个字节，其中

转贴于 http://

包括信息包裹传送的从站地址。从站地址范围为“1”至“255”。 功能码域：信息包裹中功能域长度为一个字节，用以通知从站应当执行何种操作。数据域：域长度不定，依据其具体动能而定。校验域：两种不同模式下，计算而得的校验码。

2.通信接口模块开发 http://

modbus通信接口位于上位机和下位机之间，若要完成modbus通信，则上位机和下位机必须安装有能够实现modbus协议的硬件和软件。在系统集成工程中，如果出现通信双方任何一方不具备modbus接口的情况，则必须进行底层驱动模块的开发。

一般下位机一侧会出现不匹配，因为下位机系统中包括数据的采集和模数转换处理等等，那么下位机系统结构包括：数据采集处理模块、中央处理模块、通信模块。

3.modbus集成工程应用

在系统集成的工程中，modbus设备与中央监控软件间的通信是其一部分，其系统结构配置包括根据工程要求选择系统结构体系，然后选择modbus设备；对所有主站和从站进行设置地址是至关重要的一点，modbus寄存器地址通过0、1、3、4四种类型的前导数字标明四种类型的寄存组，它与数据库定义软件组件中数据表有着对应关系，其对应关系是：0xxxx→digital output；1xxxx→digital input；3xxxx→input register；4xxxx→holding register。

通信协议篇2

目前最完成，最被大众接受的通信协议标准就是TCP/IP协议。它的存在能使不相同的硬件结构，操作系统的计算机互相通信。在20世纪60年代末，美国政府出资近资助了一个分组（包）交换网络研究项目ARPAnet，这就是TCP/IP的最初样貌。最初ARPAnet使用的是租用的以点对点为主的通信线路，在后面当通信网和卫星通信系统发展起来之后，它最初开发的网络协议在通信可靠性较差的通信子网络中产生了很多问题，为了解决这些问题，TCP/IP协议就应运而生。作为一个开放的协议，有很多不同的厂家生产了很多型号的计算机，他们各自有完全不同的操作系统，但是在TCP/IP协议组件下，他们能进行通信。在如今的社会，TCP/IP已经成为一个由成千上万的计算机和其使用者组成的全球化网络，此时的ARPAnet也就顺理成章的变成了Internet。TCP/IP是Internet的基础。TCP/IP协议是以套件的形式推出的，在这个套件中包括有一组互相补充、互相配合的协议。在TCP/IP协议族中就包含有IP（互联网协议）、TCP（传输控制协议）和其他协议，在网络通讯中，只有这些协议相互配合，才能实现网络上的信息传输。IP和TCP的组合不仅仅只是表示两个协议，还指整个协议套件，TCP和IP只是作为其中最主要的两个协议，读者应该更好省核此术语的真正含义。TCP/IP协议如果在严格上来说只是人们习惯的说法，更为专业的说法应该称其为Internet协议。同时在国际上，TCP/IP协议也不是ITU-T或OSI的标准，但是它作为一种事实的标准被执行着，并且完全独立于任何硬件或者软件厂商，可以运行在不同体系的计算机上。它采用通用的寻址方案，通过寻址的方法，一个系统能访问到任何其他系统，就算在Internet这样庞大的全球性网络内，寻址的运行也可以说是游刃有余。不管是局域网，还是广域网，TCP/IP都是其中的最大协议最广的使用协议。

二管理TCP/IP的组织机构

Internet因为其开放性，所以不受任何政府部门或者组织所拥有和控制，因此没有统一的管理机构，但是还有非营利机构管理其标准化过程。这些机构承担Internet的管理职责，建立和完善TCP/IP和相关协议标准。与TCP/IP协议相关的组织机构简介如下：

1ISOCISOC为Internet的国际化提供支持、并且是一个非营利性的组织，同时也作为上级组织管理所有Internet委员会及任务组。

2IABIAB是ISOC的技术顾问，主要负责处理Internet技术，协议和研究。

3IETF与IESGIETF制定草案，提出建议，维护Internet标准都是其负责的。IESG在Internet制定标准以及IETF的各项活动中负责。

4IRTF与IRSGIRTF，在Internet发展中所遇到的技术问题，并且处理与TCP/IP相关的协议和一般体系结构研究活动。IRSG则是作为IRTF的指导小组，指导其工作。

5IANAIANA，Internet技术标准中的唯一编码和数值系统就是由其负责分配和维护。

通信协议篇3

关键词：数据通信 通信协议 系统通信设置

中图分类号：TN919 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)05-0035-01

我国经济的不断发展，带动着多个产业的可持续发展，通信技术也进入了一个新的历程，数据通信已经被广泛的应用于各电力工业中，对于数据通信和通信协议也有了大量研究，但是对数据通信和通信协议的研究也相对过于简单，难以保证数据传输过程中的安全和可靠性，所以不利于在线监测技术的应用和推广。本文将对数据通信和通信协议做相关内容的阐述。

1、数据通信及它的相关内容

关于数据通信。所谓数据通信，就是计算机技术和通信技术相结合，从而产生一种崭新的通信方式。必须通过传输信道才能在两地之间传输信息，根据不同的传输媒体，还有无线数据通信和有线数据通信之分。不过，他们都是通过传输信道，将计算机和数据终端相连结，从而使不同地点的数据终端完成软件、硬件以及信息资源之间的共享。

首先，关于它的短信收发。关于短信模式，短信的收发主要分为两种模式，即TEXT模式和PDU模式两种。前者只能收发英文短信，但它的短信编码和短信解码较为简单，比较适合工业检测系统；后者能够同时收发中英文的短信。关于短信命令中微控制器和转子温度监控的单元中，检测计算机都是通过AT命令控制模块终端，来完成收发短信息的功能。短信收发功能能够很好的被应用在各个领域中，是一种较为理想和使用的功能。

其次，关于通信方式。通信方式就是通过各采集单元利用双向或单向的方式，通过短信传输各数据，双方之间通信是可以采用主从方式或多主方式两种。首先，多主方式，在多主方式下，转子温度的监控单元是能够根据需要，随时将参数设置命令发送到转子温度的采集单元中，它的采集单元是主动按设定时间来间隔定时，从而将转子温度数据发送到转子温度的监控单元中。其次，在整个主从方式下，通信主战就是温度内部的监控单元，每一个采集单元都是主要的通信方式。在发送命令的过程中，是由主站和从站之间相互收发命令短信，各负其责，互不影响。想要读取转子的温度数据，就必须先从主站往从站发送数据读取的相关命令短信，从站在受到该命令以后，再给主站回复转子温度数据。

2、通信协议及它的相关内容

关于通信协议。所谓通信协议，就是通过通信信道与设备间相互连接的，在各个不同的位置完成数据通信系统，两者之间必须相互合作，具有共同的语言，为了更好的完成信息交换以及资源共享等工作。它们之间所交流的内容及如何交流等，也都必须遵循某种相互都能接受的一种规则，这种规则也就是所说的通信协议。所谓通信协议，就是双方共同的遵循在通信工程和整个服务工程中的一切原则等，通信协议还包括对于数据单元格式的应用，以及信息单元所应包含的各种信息，信息接受和发送时序，连接方式等，从而确保在网络中，能将数据顺利地往确定的地方传送。

首先，关于它的数据帧格式，在电机转子温度完成在线监测系统的过程中，个转子温度采集的单元格会给温度的监控单元发送一定的数据帧格式。其次，关于它的命令帧格式，而转子温度监控单元给采集单元发送的参数设置命令以及温度数据的读取命令，也都有它一定的命令帧格式。再次，关于它的命令代码，在转子温度监控单元要读取温度采集单元的各温度数据和参数设置时，转子温度监控单元必须给相应的温度采集单元发送各项特定命令的短信。命令数据帧中所具有的命令代码主要用来区分不同的命令，与各个命令代码所对应的各命令功能也有它一定的规则。

3、关于通信实例

所谓通信实例，就是通过各个温度监测系统内部所有的通信密码，最终确定温度采集单元内部的通信地址，在电机转子上适当的安装两个测温点，通过根据它所测量温度就能测出它所对应转子温度数据中的各数据帧。这里还规定，命令短信和数据短信必须同时采用TEXT模式。

首先，关于它的命令短信收发问题，在主从通信方式中，如果转子的温度监控单元要读取采集单元转子温度数据时，转子的温度监控单元会往温度采集单元发送相应的温度数据的读取命令。此时，温度监控单元计算机监测控制的终端，就会发送相应的读取命令短信中的AT命令，这种方式也能够很好的完成命令短信的收发工作。

其次，关于它的数据短信收发问题，在各个通信方式内部，转子的温度采集单元首先应该按照所规定的时间间隔，发送一定的数据帧往温度监控单元。在各个通信方式中，温度监控单元往采集单元所发送的各项数据读取命令，被成功的接受以后，数据帧就会同时相应的回复温度监控单元所发送的数据短信。如果转子的温度采集单元发送数据到温度监控单元时，转子的温度采集单元内微控制器控制，就会发送相应的数据短信中的AT命令。

4、结语

本文从数据通信及它的相关内容、通信协议及它的相关内容、通信实例三方面的内容做出了重点阐述，详细的讲述了数据通信以及通信协议的相关内容，数据通信系统具有较为灵活的通信方式，同时采用多主和从主通信方式，并且具有完善的通信协议还能够数据信息传输和命令信息传输的安全可靠性能，该系统所具有的通信装置，能够运行稳定，并且工作做可靠，还能够保证安全可靠的传输数据等。数据通信和通信协议的应用和发展，还能带动国家高新技术的不断发展和完善。

参考文献

[1]郭学梅,刘曙光,王宏斌.基于GSM短信息业务的预装式变电站监测系统[J].电力自动化设备,2011(06).

[2]周利军,吴广宁,盛进路,张军.基于GSM的城市配电变压器在线监测系统[J].电力自动化设备,2011(02).

[3]潘天红,盛占石.基于GSM短信技术的电网电压监测仪研制[J].电力自动化设备,2010(07).

[4]吴军基,王文斌,张鹏.基于GSM短消息远程抄表系统研究[J].电力自动化设备,2011(04).

通信协议篇4

甲方: 乙方:

为进一步完善数字移动电话网络覆盖和加速发展通信事业的建设，甲方委托乙方承担通信管道开挖敷管施工，根据《中华人民共和国合同法》及有关规定，本着“安全第一、预防为主、以人为本、防消结 合”的原则，为明确双方职责，经双方协商 一致，达成如下分包合同条款，并共同恪守。

一、工程名称：通信管道挖

二、工程地点： _____________________________

三、工程项目：xx移动、联通、电信管道项目 四、工程施工规格及要求：

4.1、规格：

4.1.1：所有敷设管子的数量按照甲方要求，无论敷设管子数量多少，不增加费用。如果使用硅管敷设所有硅管根据不同的井用不同颜色的扎带按照30米一处进行捆扎。

4.1.2；根据甲方要求做手孔（移动、联通、电信分建或合建井）

4.2、要求

4.2.1乙方负责施工前期管线探测，地面测量制定施工组织方案。

4.2.2 一、二大孔管道开挖深度必须达到100公分深，二大孔及以上须达到 120公分深，在特殊地段开挖较浅（不能挖下去）的，埋设的管道上面必须要用混凝土进行包封（50公分）加固保护，管道每公里按路段实际情况做井（硅管基本上每 80米做一个井，井距离绝对不能超过80米，特殊情况除外；敷设 PVC管井可以控制在100米左右）。

4.2.3井的位置必须要考虑相对安全，管道井必须达到业主方验收标准，做井规格严格按甲方提供的井盖规格为准，使用页岩砖或者水泥砖绝对不能使用空心砖，管子入口必须砌喇叭口。4.2.4井的深度：单页井至少要到100公分，双页井至少要到1.2

米深。特殊情况下增加井，按照xxx元/个（包含除井盖、井圈以外的一切费用）结算，(比如每公里如果超过10个井、顶管新增加井）。针对你特殊路段需要对井做特别加强保护的，必须使用红砖砌24规格墙体做井（每口井增加xxx元材料费）

4.2.5 乙方埋管以后土回填必须要用水夯实，以防止路面下 沉，否

则反工责任自负。

4.2.6 乙方所负责管道开挖段落要保证恢复施工前地面原样，有地

板砖的路面如（瓷砖、大理石、彩砖、水泥砖）等一切路面必须恢复到原样，广场砖要配好颜色和花样。后恢复必须达到市政单位和屋主的要求，如果不按要求恢复好，甲方有权叫人修复（所产生费用从乙方工程款中按实扣取）

4.2.7乙方本着施工一段恢复一段，每段必须在2天内完成恢复，

并及时清理渣土外运以及打扫场地，做好施工现场保护。

4.2.8 使用硅管时一定要注意每家运营商硅管不能搞混扰，联移动管子必须用蓝色扎带捆扎，电信管子必须要用红色扎带捆扎，联通管子必须用黄色扎带捆扎，敷管以后及时用堵头堵好，以防止泥土进入。

五、甲方的权利和责任：

1、甲方负责办理施工开挖许可证。

2、施工期间甲方指定 承担现场外协工作，联系电

话：

3、负责与施工相关的市政、交通、公安、消防、卫生等部门，及各地下管线所属单位、铁路部门等沟通和知会。

4、施工中相互配合，甲方解决施工中的协调各项困难，确保安全施工、

快速施工、文明施工。

5、工程竣工后，在接到乙方通知后甲方应及时进行验收(验收标准以

业主单位验收标准为准），若出现质量问题，甲方通知乙方进行整改，若乙方原因没有及时整改，其责任由乙方承担。

六、乙方的权利与责任：

1、负责施工前期的地下管线勘测。

乙方在施工过程中必须服从甲方的管理，听从甲方和工程监理

人员指挥施工；乙方自行负责工作人员的食宿和工具费用及房租水电费，严格按照甲方与建设方的要求和有关规定，充分配备能满足工程施工需要的技术、安全、质量管理人员、机械设备及工具，负责施工人员的安全，负责施工中地下隐蔽设施的保护。项目实施期间所发生的施工质量事故、交通事故、以及因违或操作或施工组织不当等原因发生的安全事故，乙方自己负责及第三方的经济损失均由乙方负责这偿，并承担相应的法律责任。地下隐蔽工程，如放炮、各路面的凝土及人行横道路面凝土全部由乙方负责。

2、按甲方要求和现场情况编制施工方案，乙方必须严格按照行业规范，迸行施工前各项准备工作并做好应急预案，在甲方指定的路段进行施工，如在施工中发现质量问题，经甲方三次劝告不改正的，甲方有权叫乙方中途退场.自行中途退场甲方不予结算任何工程费用。

3、现场发现问题应及时通知甲方，协商解决。

4、平整、清理现场，维护环境整洁，每完成一段用堵头把管子堵好，施工时或完成开挖以后应及时清理卫生，如果居民或城管投诉罚款1000元/次。

5、确保安全施工、文明施工、快速施工，在施工中注意地下各 种管线勘测造成地下管线受损一切费用由乙方承担。防止事故发生，对施工不慎发生的事故及费用由乙方自行承担责任和损失，如果乙方在开挖施工过程损坏其他管线，不告知损坏管线所属单位及甲方，甲方将对乙方处以罚款200元/次的处罚。

6、施工全部竣工后，乙方及时通知甲方进行验收，甲方在接到乙方通知后应及时通知建设方进行验收，若六个月未进行验收验收，则默认验收合格。

7、因人力不可抗拒的因素造成乙方无法施工，乙方及时通知甲方商议解决。

七、工程分包方式及价格：

7.1工程分包方式：

采用包工包料形式（包含除甲方提供的PVC管、硅管、子管、及井盖井圈以外的一切费用 ）

7.2 价格(此价格包含协调赔补费）1

〔以下价格包含开挖、敷设PVC管和4孔子管，或硅管。破路，破道、砌管道井、回填、恢复路面原样、所有材料及人工（大理石，彩砖）必须达到原来一样标准，有地板砖路面的瓷砖回贴，路面余土、物的装车费及运费、水泥路面、人行道的切割和爆破等一切发生的材料及人工有乙方承担。以及因无法挖深所需混泥土包封的材料及人工工资

7.2.1单手孔（井）

(1）、一手孔管道纯黄土路面施工费按（xxx）元丨米(坚土

另外协商）。

(2)、一手孔管道混凝土、贴彩砖、砖路面施工费按（xxx）元丨米

(3)、一手孔管道横向贴大理石路面施工费按〔xxx〉元丨 米。

(4)、一手孔管道纵向贴大理石路面施工费按〔xxx〉元义 米。7.2.2单手孔（井）

(1）、二手孔管道纯黄土路面芳工费按（xxx）元丨米(坚土

另外协商）。

(2)、二手孔管道混凝土、贴彩砖、砖路面施工费按（xxx）元丨米

(3)、二手孔管道横向贴大理石路面施工费按〔xxx〉元丨 米。

(4)、二手孔管道纵向贴大理石路面施工费按〔xxx〉元义 米

7.2.3单手孔（井）

(1）、三手孔管道纯黄土路面芳工费按（xxx）元丨米(坚土

另外协商）。

(2)、三手孔管道混凝土、贴彩砖、砖路面施工费按（xxx）元丨米

(3)、三手孔管道横向贴大理石路面施工费按〔xxx〉元丨米。

(4)、三手孔管道纵向贴大理石路面施工费按〔xxx〉元丨米

〔开挖价格除了PVC管子管，或硅管由甲方提供，其他一切材料及相应开支都包含在此价格内）

7.3 材料管理

施工中要管理好材料丢失及材料浪费，丢失或损耗的材料Ø 40的硅管按xx元丨米从施工费扣除，Ø 34的硅管按xx元丨米从施工费扣除,Ø98PVC管按照xx元丨米从施工费扣除。

八、工作量及结算：

8.1工程量以甲方和乙方一起现场验收所测量确定的实际施工长度为准进行核算，。

8.2工程结算付款方式：乙方前2公里工程款由乙方自己负责，

以后每公里按业主单位要求验收合格以后一个星期内付百分之七十，剩余工程款一年内全部付清。

九、当施工中遇到不可预见的困难，由双方协商处理。

十、其它未尽事宜，双方协商解决或另签补充协议。

十一、凡因本合同引起或与本合同有关的争议，双方友好协商解 决，双方若不能协商解决时，可以通过申请劳动仲裁或直接通 过人民法院诉讼解决。

十二、本合同一式四份，双方各技二份，双方签字盖章即生效。 本合同结算完毕自动失效。

甲方： 乙方：

联系方式： 联系方式:

通信协议篇5

[关键词]通信协议 IPX/SPX协议 NetBEUI协议 TCP/IP协议

中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0114-01

引言：通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统，要使其能协同工作实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。交流过程中都必须遵循某种互相都能接受的规则，这个规则就是通信协议。网络通信协议是计算机网络的一个重要组成部分，是不同网络之间通信、交流的公共语言。有了它，使用不同系统的计算机或网络之间才可以彼此识别，识别出不同的网络操作指令，建立信任关系，否则就会造成网络的接入速度太慢以及工作不稳定。这一技术发展至今，已经发展出了很多种不同类型的通信协议，不同的网络协议都有其存在的必要，每一种协议都有它所主要依赖的操作系统和工作环境。所以要很好地选择与配置协议就必须要先了解目前各主要协议的主要性能特点和所适用的范围，一遍合理的配置各种通信协议，保证网络通信的正常运行。

一、通信协议简介

通信协议是指双方实体完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。协议定义了数据单元使用的格式，信息单元应该包含的信息与含义、连接方式、信息发送和接收的时序，从而确保网络中数据顺利地传送到确定的地方。在计算机通信中，通信协议用于实现计算机与网络连接之间的标准，网络如果没有统一的通信协议，电脑之间的信息传递就无法识别。

通信协议包括语义、语法和时序三个组成部分。语义是对协议元素的含义进行解释。不同类型的协议元素所规定的语义是不同的。语法是将若干个协议元素和数据组合在一起用来表达一个完整的内容所应遵循的格式，也就是对信息的数据结构做一种规定。而时序是对事件实现顺序的详细说明。

二、几种主要的通信协议

1. IPX/SPX协议

IPX/SPX（网际包交换/序列包交换）协议主要应用于基于NetWare操作系统的Novell局域网中，基于其他操作系统的局域网能够通过IPX/SPX协议与Novell网进行通信。当用户端接入 NetWare服务器时，IPX/SPX 及其兼容协议是最好的选择。但在非Novell网络环境中，一般不使用IPX/SPX。IPX/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：标成物理网段的网络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，才使用IPX/SPX具有较强的路由功能。IPX/SPX协议中，IPX是NetWare最低层的协议，他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。

2. NetBEUI协议

NetBEUI（用户扩展接口）协议是一种体积小、效率高、速率快的通信协议，也是微软最钟爱的一种通信协议，所以它被称为微软所有产品中通信协议的"母语"。NetBEUI是专门为由几台到百余台计算机所组成的单网段部门级小型局域网而设计的，它不具有跨网段工作的功能，即NetBEUI不具备路由功能。如果一个服务器上安装了多个网卡，或要采用路由器等设备进行两个局域网的互连时，则不能使用NetBEUI通信协议。否则，与不同网卡（每一个网卡连接一个网段）相连的设备之间，以及不同的局域网之间无法进行通信。在3种通信协议中，NetBEUI占用的内存最少，在网络中基本不需要任何配置。

3. TCP/IP协议

TCP/IP（传输控制协议/网络协议）从字面上理解只有两个协议，即TCP协议和IP协议，而事实上它是是由一组具有专业用途的多个子协议组合而成的，这些子协议包括TCP、IP、UDP、ARP、ICMP等，而TCP和IP协议是协议族中最基本的最重要的两个协议。它是为了实现不同网络之间的互连而设计的。TCP/IP 通信协议具有灵活性，适用任意规模的网络，几乎可连接所有的服务器和工作站，正因为的灵活性也带来了它的复杂性，它需要针对不同网络进行不同设置，且每一个节点至少需要一个IP地址，一个网掩码，一个默认网关和一个主机名，但是在局域网中微软为了简化 TCP/IP协议的设置，在NT中配置了一个动态主机配置协议（DHCP），它可以为客户端自动分配一个IP地址，避免了出错。

三、选择通信协议的原则

1.网络结构和功能的一致性

如果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，而必须选择具备这一功能的IPX/SPX或TCP/IP等协议。此外，如果网络规模较小，同时只是为了简单的文件和设备的共享，这时最主要的就是网络速度，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.除特殊情况外，一个网络尽量只选择一种通信协议

由于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。

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。

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。

结语：

通信协议作为连接不通网络和设备之间的桥梁，其作用至关重要。这一技术发展至今，已经发展出了多种多样不通版本的协议，而每个版本也都具有各自的特点和功能，所以在选择协议的时候应该根据实际需要选择最适合的通信协议，从而使其更好地为用户服务。

参考文献：

[1] 高传善.数据通信与计算机网[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2] 梁振军，梁波.计算机互联网技术与TCP/IP协议[M].北京：海洋出版社，2006.

通信协议篇6

网络协议是一种特殊的软件，是计算机网络实现其功能的最基本机制。网络协议的本质是规则，即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。但网络协议又不是一套单独的软件，它通常融合在其他软件系统中。由于许多用户对网络中的协议及其功能特点不是很清楚，所以在组网中经常选用了不符合自身网络特点的通信协议。其结果就造成了网络无法接通，或者是速度太慢，工作不稳定等现象而影响了网络的可靠性。

1　网络通信协议概念

网络通信协议（network　communication　protocol），通常简称为网络协议（network　protocol），就是对计算机之间通信的信息格式、能被收/发双方接受的传送信息内容的一组定义[1]。

组建网络时，必须选择一种网络通信协议，使得用户之间能够相互进行“交流”。协议是网络设备用来通信的一套规则，这套规则可以理解为一种彼此能听得懂的公用语言。国际标准化组织为网络通信制定了一个标准模式，称为osi/rm体系结构。该结构分为七层，从低到高分别是物理层，数据链路层，网络层，传输层，会话层，表示层和应用层。其中，任何一个网络设备的上下层之间的有其特定的协议形式，同时两个设备的同层之间也有其使用的协议约定。

2　计算机网络通信协议的本文由收集整理分类与作用

2.1　网络协议的分类

网络协议遍及osi通信模型的各个层次，从我们非常熟悉tcp/ip、http、ftp协议，到ospf、igp等高级路由协议都可以认为是网络协议，有上千种之多。在所有常用的网络协议中，又可以分常用的基础型协议和常用的应用型协议。tcp/ip、ipx/spx、netbeui属于常用的基础型协议；而http、ppp、ftp则属于常用的应用型协议。基础型协议用来提供网络连接服务，它在网络连接和通信活动中必不可少；应用型协议对于网络来说不是必需的，而是在具体应用到网络服务时才需要。

2.2　网络协议的作用与组成

网络协议所起的主要作用和所适用的应用环境各不相同，有的是专用的，如ipx/spx就专用于novell公司的netware操作系统，而netbeui协议则专用于微软公司的windows系统；有的则是通用的（当然是相对的），如tcp/ip协议就适用于几乎所有的系统和应用环境。在这么多的网络协议中，一般网络用户只需要着重掌握几种常用和主要的协议即可。网络协议包括语义、语法和时序三个组成部分。语义是对协议元素的含义进行解释，不同类型的协议元素所规定的语义是不同的。

3　局域网中常用的3种通信协议

3.1　netbeui协议

netbeui通信协议的特点。netbeui（netbios　extended　ser　ixperface，用户扩展接口），它是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。但它不具有跨网段工作的功能，不同的局域网之间将无法进行通信。

3.2　ipx/spx及其兼容协议

ipx/spx通信协议的特点。ipx/spx（internetwork　packet　exchange/sequences　packet　exchange，网际包交换/顺序包交换）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。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。spx在整个协议中负责对所传输的数据进行无差错处理，所以我们将ipx/spx也叫做“novell的协议集”[2]。

3.3　tcp/ip协议

tcp/ip（transmission　control　protocol/internet　protocol，传输控制协议/网际协议）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。

tcp/ip通信协议的特点。tcp/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。但其灵活性也为其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windows　xp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，减轻了联网工作的负担，避免了出错。

4　通信协议的安装、设置和测试

局域网中的一些协议，在安装windows　xp操作系统时会自动安装tcp/ip。netbeui和ipx/spx在需要时安装，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。所以下文主要以windows　xp环境下的tcp/ip协议为主，介绍其安装、设置和测试方法。tcp/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它windows　xp网络的资源，还可以在“默认网关”处输入网关的地址。tcp/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。如服务器的ip地址为192.168.0.1，如要测试你的机器是否与服务器接通时，只需切换到dos提示符下，并键入命令“ping192.168.0.1”即可。如果出现类似于“reply　from　192.168.0.1的回应，说明tcp/ip协议工作正常；如果显

示类似于“request　timed　out”的信息，说明双方的tcp/ip协议的设置可能有错，或网络的其它连接（如网卡、hub　或连线等）有问题，还需进一步检查[3]。

5　结论

通信协议篇7

[关键词]局域网；通信协议；TCP/IP

HowTOConfiguretheCommunicationProtocolsoftheLAN

WangGuangming

(ClassOne,GradeThree,DepartmentofComputerScience,ZaozhuangTeachers''''College,Zaozhuang277100)

Abstract:BasedontheLAN,forNetWare、Windows95/98andthemainisWindowsNToperationsystem,thispaperintroduceandanalysisthecharacteristic、capabilityandtheessentialconfiguremethodofthecommunicationprotocols.

KeyWords:LAN;CommunicationProtocols;TCP/IP

不同的网络协议都有其存在的必要，每一种协议都有它所主要依赖的操作系统和工作环境。在一个网络上运行得很好的通信协议，在另一个看起来很相似的网络上可能完全不适合。因此，组建网络时通信协议的选择尤为重要。

无论是几台机器组成的Windows95/98对等网，还是规模较大的WindowsNT、Novell或Unix/Xenix局域网，凡是亲自组建或管理过网络的人，都遇到过如何选择和配置网络通信协议的问题。由于许多用户对网络中的协议及其功能特点不是很清楚，所以在组网中经常选用了不符合自身网络特点的通信协议。其结果就造成了网络无法接通，或者是速度太慢，工作不稳定等现象而影响了网络的可靠性。下面我就分析一下各个协议的特点和性能借以说明我配置协议的理论和立场。

一、通信协议

组建网络时，必须选择一种网络通信协议，使得用户之间能够相互进行“交流”。协议（Protocol）是网络设备用来通信的一套规则，这套规则可以理解为一种彼此都能听得懂的公用语言。关于网络中的协议可以概括为两类：“内部协议”和“外部协议”下面分别予以介绍。

1.内部协议

1978年，国际标准化组织（ISO）为网络通信制定了一个标准模式，称为OSI/RM（OpenSystemInterconnect/ReferenceModel，开放系统互联参考模型）体系结构。该结构共分七层，从低到高分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其中，任何一个网络设备的上下层之间都有其特定的协议形式，同时两个设备（如工作站与服务器）的同层之间也有其使用的协议约定。在这里，我们将这种上下层之间和同层之间的协议全部定义为“内部协议”。内部协议在组网中一般很少涉及到，它主要提供给网络开发人员使用。如果你只是为了组建一个网络，可不去理会内部协议。

2.外部协议

外部协议即我们组网时所必须选择的协议。由于它直接负责计算机之间的相互通信，所以通常称为网络通信协议。自从网络问世以来，有许多公司投入到了通信协议的开发中，如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司开发的协议，最初一般是为了满足自己的网络通信，但随着网络应用的普及，不同网络之间进行互联的要求越来越迫切，因此通信协议就成为解决网络之间互联的关键技术。就像使用不同母语的人与人之间需要一种通用语言才能交谈一样，网络之间的通信也需要一种通用语言，这种通用语言就是通信协议。目前，局域网中常用的通信协议（外部协议）主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容协议和TCP/IP三类。

3.选择网络通信协议的原则

我们在选择通信协议时一般应遵循以下的原则：

第一、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。

第二、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。

第三、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。

第四、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。

二、局域网中常用的三种通信协议

BEUI协议

■NetBEUI通信协议的特点。NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface，用户扩展接口)由IBM于1985年开发完成，它是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。NetBEUI也是微软最钟爱的一种通信协议，所以它被称为微软所有产品中通信协议的“母语”。微软在其早期产品，如DOS、LANManager、Windows3.x和WindowsforWorkgroup中主要选择NetBEUI作为自己的通信协议。在微软如今的主流产品，如Windows95/98和WindowsNT中，NetBEUI已成为其固有的缺省协议。有人将WinNT定位为低端网络服务器操作系统，这与微软的产品过于依赖NetBEUI有直接的关系。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，它不具有跨网段工作的功能，即NetBEUI不具备路由功能。如果你在一个服务器上安装了多块网卡，或要采用路由器等设备进行两个局域网的互联时，将不能使用NetBEUI通信协议。否则，与不同网卡（每一块网卡连接一个网段）相连的设备之间，以及不同的局域网之间将无法进行通信。

虽然NetBEUI存在许多不尽人意的地方，但它也具有其他协议所不具备的优点。在三种通信协议中，NetBEUI占用内存最少，在网络中基本不需要任何配置。尤其在微软产品几乎独占PC操作系统的今天，它很适合于广大的网络初学者使用。

■NetBEUI与NetBIOS之间的关系。细心的读者可能已经发现，NetBEUI中包含一个网络接口标准NetBIOS。NetBIOS（NetworkBasicInput/OutputSystem，网络基本输入/输出系统）是IBM在1983年开发的一套用于实现PC间相互通信的标准，其目的是开发一种仅仅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，其特点是突出一个“小”字。后来，IBM发现NetBIOS存在的许多缺陷，所以于1985年对其进行了改进，推出了NetBEUI通信协议。随即，微软将NetBEUI作为其客户机/服务器网络系统的基本通信协议，并进一步进行了扩充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（ServerMessageBlocks，服务器消息块）的组成部分，以降低网络的通信堵塞。为此，有时将NetBEUI协议也称为“SMB协议”。

人们常将NetBIOS和NetBEUI混淆起来，其实NetBIOS只能算是一个网络应用程序的接口规范，是NetBEUI的基础，它不具有严格的通信协议功能。而NetBEUI是建立在NetBIOS基础之上的一个网络传输协议。

2.IPX/SPX及其兼容协议

■IPX/SPX通信协议的特点。IPX/SPX(InternetworkPacketeXchange/SequencesPacketeXchange，网际包交换/顺序包交换)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。当用户端接入NetWare服务器时，IPX/SPX及其兼容协议是最好的选择。但在非Novell网络环境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在WindowsNT网络和由Windows95/98组成的对等网中，无法直接使用IPX/SPX通信协议。

■IPX/SPX协议的工作方式。IPX/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（网卡卡号）。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（不在同一网段内，或位于不同的局域网中），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，所以我们将IPX/SPX也叫做“Novell的协议集”。

■NWLink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Windows95/98的用户，可以利用NWLink协议获得NetWare服务器的服务。如果你的网络从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。不过在使用NWLink协议时，其中“NWLinkIPX/SPX兼容协议”类似于Windows95/98中的“IPX/SPX兼容协议”，它只能作为客户端的协议实现对NetWare服务器的访问，离开了NetWare服务器，此兼容协议将失去作用；而“NWLinkNetBIOS”协议不但可在NetWare服务器与WindowsNT之间传递信息，而且能够用于WindowsNT、Windows95/98相互之间任意通信。

3.TCP/IP协议

TCP/IP（TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/网际协议）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。

■TCP/IP通信协议的特点。TCP/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”。如此复杂的设置，对于一些初识网络的用户来说的确带来了不便。不过，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。当然，DHCP所拥有的功能必须要有DHCP服务器才能实现。

同IPX/SPX及其兼容协议一样，TCP/IP也是一种可路由的协议。但是，两者存在着一些差别。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。

■Windows95/98中的TCP/IP协议。Windows95/98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。值得注意的是，如果Windows95/98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。如果要让只安装TCP/IP协议的Windows95/98用户加入到WindowsNT域，还必须在Windows95/98上安装NetBEUI协议。■TCP/IP协议在局域网中的配置。在提到TCP/IP协议时，有许多用户便被其复杂的描述和配置所困扰，而不敢放心地去使用。其实就局域网用户来说，只要你掌握了一些有关TCP/IP方面的知识，使用起来也非常方便。

IP地址基础知识。前面在谈到IPX/SPX协议时就已知道，IPX的地址由“网络ID”（NetWorkID）和“节点ID”（NodeID）两部分组成，IPX/SPX协议是靠IPX地址来进行网上用户的识别的。同样，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。IP地址的完整组成：“网络ID”和“节点ID”都包含在32位二进制数中。目前，IP地址主要分为A、B、C三类（除此之外，还存在D和E两类地址，现在局域网中这两类地址基本不用，故本文暂且不涉及），A类用于大型网络，B类用于中型网络，C类一般用于局域网等小型网络中。其中，A类地址中的最前面一段Segment1用来表示“网络ID”，且Segment1的8位二进制数中的第一位必须是“0”。其余3段表示“节点ID”；B类地址中，前两段用来表示“网络ID”，且Segment1的8位二进制数中的前二位必须是“10”。后两段用来表示“节点ID”；在C类地址中，前三段表示“网络ID”，且Segment1的8位二进制数中的前三位必须是“110”。最后一段Segment4用来表示“节点ID”。

值得一提的是，IP地址中的所有“网络ID”都要向一个名为InterNIC（InternetNetworkInformationCenter，互联网络信息中心）申请，而“节点ID”可以自由分配。目前可供使用的IP地址只有C类，A类和B类的资源均已用尽。不过在选用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。表1列出了IP地址中的“网络ID”的有关属性，“节点ID”在互不重复的情况下由用户自由分配。其实，将IP地址进行分类，主要是为了满足网络的互联。如果你的网络是一个封闭式的网络，只要在保证每个设备的IP地址唯一的前提下，三类地址中的任意一个都可以直接使用（为以防万一，你还是老老实实地使用C类IP地址为好）。

子网掩码。对IP地址的解释称之为子网掩码。从名称可以看出，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。举个例子来说明：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”，是非常珍贵的资源；而最后一段共8位可以作为“节点ID”自由分配。但是，如果公司的局域网是分段管理的，或者该网络是由多个局域网互联而成，是否要给每个网段或每个局域网都申请分配一个“网络ID”呢？这显然是不合理的。此时，我们可以使用子网掩码的功能，将其中一个或几个节点的IP地址全部充当成“网络ID”来使用，用来扩展“网络ID”不足的困难。

当我们将某一节点的IP地址如192.168.0.1已设置成一个“网络ID”时，网络上的其它设备又怎样知道它是一个“网络ID”，而不是一个节点IP地址呢？这就要靠子网掩码来告知。子网掩码是这样做的：如果某一位的二进制数是“1”，它就知道是“网络ID”的一部分；如果是“0”便认作是“节点ID”的一部分。如将192.168.0.1当做“网络ID”时，其子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000001，对应的十进制数表示为255.255.255.1。否则它的子网掩码就是11111111.11111111.11111111.00000000，对应的十进制数表示应为255.255.255.0。有了子网掩码，便可方便地实现用户跨网段或跨网络操作。不过，为了让子网掩码能够正常工作，同一子网中的所有设备都必须支持子网掩码，且子网掩码相同。表2列出了A、B、C三类网络的缺省子网掩码。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。网关的地址该如何分配呢？可举一个例子来回答：假如A网络的用户要访问B网络上的资源，必须在A网络中设置一个网关，该网关的地址应为B网络的“网络ID”（一般可理解为B网络服务器的IP地址）。当A网络的用户同时还要访问C网络的资源时又该怎么呢？你只需将C网络的“网络ID”添加到A网络的网关中即可。依次类推……网关连多少个网络，就拥有多少个IP地址。

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“WANGQUN”。至于在网络中用到“WANGQUN”时，怎样知道其对应的IP地址呢？这完全由操作系统自己完成，我们大可不必考虑。

三、通信协议的安装、设置和测试

局域网中的一些协议，在安装操作系统时会自动安装。如在安装WindowsNT或Windows95/98时，系统会自动安装NetBEUI通信协议。在安装NetWare时，系统会自动安装IPX/SPX通信协议。其中三种协议中，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。所以下文主要以WindowsNT环境下的TCP/IP协议为主，介绍其安装、设置和测试方法，其他操作系统中协议的有关操作与WindowsNT基本相同，甚至更为简单。

■TCP/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”，将出现“网络”对话框，选择对话框中的“协议/添加”，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（一般是这样），可选择“否”。随后，系统开始从安装盘中复制所需的文件。

■TCP/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它WidnowsNT网络的资源，还可以在“默认网关”处输入网关的地址。

■TCP/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连接正常，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。假如服务器的IP地址为192.168.0.1，如要测试你的机器是否与服务器接通时，只需切换到DOS提示符下，并键入命令“PING192.168.0.1”即可。如果出现类似于“Replyfrom192.168.0.1……”的回应，说明TCP/IP协议工作正常；如果显示类似于“Requesttimedout”的信息，说明双方的TCP/IP协议的设置可能有错，或网络的其它连接（如网卡、HUB或连线等）有问题，还需进一步检查。

四、小结

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。如果正在组建一个小型的单网段的网络，并且对外没有连接的需要，这时最好选择NetBEUI通信协议。如果你正从NetWare迁移到WindowsNT，或两种平台共存时，IPX/SPX及其兼容协议可提供一个很好的传输环境。如果你正在规划一个高效率、可互联性和可扩展性的网络，TCP/IP则将是理想的选择。

参考文献转

1]阮家栋俞丽和《微型计算机网络原理及应用》北京中国纺织大学出版社1995

[2]瞿坦《计算机网络及应用》北京化学工业出版社2002

通信协议篇8

IEC60870-5-104协议（以下简称104协议）是国际电工委员会在IEC60870-5-101协议的基础上，为适应网络传输而制定的远动通信协议。它不仅可以应用在集控中心与变电站、集控中心与调度端，而且完全适用于变电站内的通信网。104协议在物理层、链路层、网络层、传输层采用RFC2200协议。RFC2200是标准的TCP/IP协议子集，因此104协议适合在基于TCP/IP协议的高带宽网络上传输。104协议最大优点是具有实时性好、可靠性高、数据传输流量大、便于信息扩展、支持网络传输等特点。104协议在应用层采用APCI（应用协议控制信息）传输接口（见图3）。根据APCI控制域格式，104协议报文有3种类型：用于编号的信息传输（I格式）、编号的监视功能（S格式）和未编号的控制功能（U格式）。I格式帧：控制域第1个八位位组组的第一位比特=0。I格式的APDU包含1个ASDU（应用数据服务单元）。S格式帧：控制域第1个八位位组的第1个比特位=1，且第2个比特位=0。S帧只包括APCI。U格式帧：控制域第1个八位位组的第1个比特位=1，且第2个比特位=1。U帧也只包括APCI。104协议通过发送序号N(S)和接收序号N(R)机制来防止报文的丢失和报文的重复。当通信双方建立连接后，双方开始数据传输。发送方每发送1个I格式报文，其发送序号加1，接收方每接收到一个与其接收序号相等的I格式报文后，其接收序号也加1。接收方通过比较接收到的I格式报文发送序号N(S)与自己的接收序号R(S)是否相等来判断是否存在报文丢失或重传的情况。当接收方收到发送序号大于自己接收序号的I格式报文时，意味着报文在经过网络传输时存在丢包。当接收方收到发送序号小于自己接收序号的I格式报文时，意味着报文在经过网络传输时存在重传。当接收方收到正确的I格式报文时，向发送方发送S格式报文进行确认。如果发送方的I格式报文长时间没有在对方的接收序号中得到确认，则意味着发生了报文丢失或网络中断。

提高电气监控系统实时性的优化方法

提高电气监控系统实时性的方法有多种，总体可分为升级电气监控系统硬件和优化软件算法两方面。本文采用软件上对网络通信协议进行优化的方法，实现电气监控系统实时性能的提升。

（一）IEC60870-5-103协议的实时性优化

国际标准的103协议电气接口有2种，一种为光纤接口，另一种是EIARS485接口。光纤传输具有抗干扰能力强，传输速度快等优点。当继电保护装置与监控系统在同一个变电站内或距离较近时，光纤接口与EIARS485接口的传输速度差别可忽略不计。采用光纤接口和EIARS485接口在通信链路拓扑上是相同的，因此光纤接口与EIARS485接口的分析方法是一致的。下面重点对EIARS485接口进行分析。EIARS485接口是一种三线制半双工接口，在一个时间点只能进行信号的接收或者发送，即信号收发不能同时进行。在工程上常采用图4的通信拓扑结构。EIARS485总线上并联的3个继电保护装置轮流获得通信权，向通信前置机发送数据。继电保护装置的数据能否尽快地传送给通信前置机，取决于获得通信权的时间间隔。基于这样的机制，就会出现如果一个继电保护装置传输多个信号时，将会占据比较长的传输时间。特别是当发生大面积电气故障时，继电保护装置可能会产生较多的变位信号。如果按一个继电保护装置上传5个遥信信号计算，传输这5个变位遥信信号要通过至少20帧报文才能完成。为保证继电保护装置的信号能实时传输给通信前置机，在考虑EIARS485接口连接继电保护装置的数量时，就需要计算极端情况下，在EIARS485接口中继电保护装置信号传输的最大延时。计算EIARS485数据的传输延时，本文参考国标GB/T18657.2-2002中的非平衡传输过程进行计算。

（二）IEC60870-5-104协议的实时性优化

104协议是基于以太网传输的，以太网RJ45接口是一种平衡传输的全双工接口。影响104协议实时性的主要有2个因素：一是以太网的传输性能。这是由网络拓扑结构和以太网带宽决定的。二是104协议报文的信号携带效率。下面主要通过对第二个因素优化来提高104协议的实时性。104协议通过I格式帧进行数据传输。104协议中规定一个ASDU在不超过249个字节时，既可以传输一个信号（如开关变位信号），也可以传输一组信号（包含多个遥信信号）。在现有的监控系统104协议使用中，一个I个格式帧通常只传输一个变位遥信信号。如果能够做到在一个I个格式帧内尽可能传输多个数据，无疑提高了信号的传输效率。本文认为可以采用一个I个格式帧包含5~10个遥信变位信号。这样传输虽然增加了I个格式帧的长度（增加了15~50个字节），但对于100M以太网的传输性能来说，增加15~50个字节的影响可以忽略不计。采用这种方法传输后，原先传输500个遥信变位信号需要1000帧报文（一个遥信变位包括一帧遥信变位报文和一帧SOE报文），现在只需要500帧报文，传输延时可节约接近1半。

提高电气监控系统可靠性的优化方法

电气监控系统可靠性主要依靠通信前置机、数据服务器、远动机等设备的冗余配置和通信网络的冗余配置实现。在现有的使用过程中，硬件虽然冗余配置，但冗余设备之间的相互无扰无缝切换却是一直存在的问题。本文通过优化网络通信协议应用，使通信前置机冗余切换和通信网络冗余切换的可靠性得到提高，从而提升电气监控系统的可靠性。

（一）IEC60870-5-103协议双机热备接口切换

103协议在采用EIARS485接口时，一个EIARS485接口只能有1台主机，即2台通信前置机不能通过同一个EIARS485接口向1台继电保护装置发送报文。为提高103协议传输的可靠性，本文认为可将2台通信前置机的所有EIARS485接口并接运行。1台通信前置机处于工作状态（向继电保护装置发送和接收报文），另1台通信前置机处于热备状态（通过该EIARS485接口，只接收工作状态通信前置机与继电保护装置的通信报文）。当热备状态通信前置机检测到工作状态前置机的任何一个EIARS485接口通信中断（该EIARS485接口没有通信报文）时，热备状态前置机接过该EIARS485接口的主机地位，通过该EIARS485接口向继电保护装置发送和接收报文。此时，工作状态通信前置机则放弃该EIARS485接口的主机地位，从而实现IEC60870-5-103协议双机热备接口切换。

（二）IEC60870-5-104协议双以太网（双通道）并行数据传输

现有的监控系统大多都采用通信前置机、数据服务器、远动机和以太网的冗余配置。冗余配置大大提高了信号传输的可靠性。但目前常用的双机双网切换机制都为“硬切换”，即正常情况下冗余的两台通信前置机中只有其中一台使用冗余通信网络中的一条与远动机或服务器进行通信。当正常运行的前置机发生故障或者正常运行的通信网络中断时，通信切换到冗余的另一台通信前置机或另一条通信网络。但是使用这种机制最大的缺点是：通信前置机的切换和通信网络的切换是通过通信前置机内部软件进行判断实现的，切换过程通信是中断的，无法做到无扰连续切换。2008年，IECSC65WG15了IEC62439高可用性自动化网络协议，其中IEC62439-3规定的并行冗余协议（PRP），提出了将设备连接在具有相同特性并列运行的2个LAN网络结构上，在设备上实现冗余网络通信的数据处理。

IEC60870-5-104协议没有规定如何使用冗余通信网络进行数据传输。如果采用并行冗余协议（PRP），需要在各设备内部增加链路冗余体（LRE）进行冗余网络通信的数据处理。但传统变电站现有的监控系统设备并不具有这样的功能结构。如果采用并行冗余协议（PRP），无疑需要重新设计现有的监控系统设备。本文根据并行冗余协议（PRP）的通信原理和104协议的通信机制，在不改动现有设备的基础上，对现有的104协议的通信方式进行修改，从而实现104协议在冗余网络上的并行数据传输。

下面以通信前置机与远动机通信为例，介绍104协议并行数据传输方法（如图5）。在通信前置机和远动机的104协议程序中定义冗余传输的以太网口A和以太网口B。在以太网口A与以太网口B冗余并列通信时，双方链路初始化结束后，总召换和对时报文均由远动机通过以太网口A启动，通信前置机通过这2个以太网口，以相同的报文（包括相同的发送序号和数据内容）向远动机发送报文。远动机则同时从本机冗余传输的以太网口A和以太网口B读取报文，判断2个以太网口收到报文的发送序号，舍弃发送序号较小的报文。如果其中一条以太网链路发生翻动（因路由器或交换机的原因导致通信链路短时中断）时，通信前置机与远动机对这条以太网链路重新进行通信链路初始化（如图6）。初始化结束后，通信前置机并不将该条链路报文的发送序号置0，而是使用与另一正常链路相同的报文（包括发送序号和数据内容）继续发送，从而保证在冗余的通信网路上进行数据的同步传输。

结论

电气监控系统是实现电气设备远程监视和集中控制的综合自动化平台。提高电气监控系统的实时性和可靠性是目前研究电气监控系统的难点和热点。本文从网络通信协议的角度出发，通过对电气监控系统常用通信协议原理的分析，提出了IEC60870-5-103、IEC60870-5-104通信协议的优化使用方法。实践证明，采用该方法在不增加现场电气设备和电气监控系统硬件的条件下，通过修改电气监控系统软件算法，实现了电气监控系统性能的大幅提升，保证了电气监控系统的实时性和可靠性。