网络通信协议

网络通信协议网络通信协议网络协议是网络上所有设备（网络服务器、计算机及交换机、路由器、防火墙等）之间通信规则的集合，它定义了通信时信息必须采用的格式和这些格式的意义。在网络的各层中存在着许多协议，接收方和发送方同层的协议必须一致，否则一方将无法识别另一方发出的信息。网络协议使网络上各种设备能够相互交换信息。构成网络协议的三要素语法：数据与控制信息的结构或格式语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种回答。同步：事件实现顺序的详细说明。常见的协议NetBEUI协议IPX/SPX协议TCP/IP协议AppleTalk协议DLC协议IrDA协议NetBEUI协议NetBEUI即NetBiosExtendedUserInterface，或NetBios增强用户接口。它是NetBIOS协议的增强版本，曾被许多操作系统采用，例如WindowsforWorkgroup、Win9x系列、WindowsNT等NetBEUI协议是专门为小型局域网设计的协议，在小型网络中，NetBEUI是一种速度很快的协议，它的缺点是不能在跨路由器的网络中使用。NetBEUI也有它的优点，如安装非常简单，不需要进行配置，占用内存最少IPX/SPXIPX/SPX(InternetworkPacketeXchange/SequencesPacketeXchange，网际包交换/顺序包交换)是Novell公司开发的通信协议集。IPX/SPX在设计之初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。IPX/SPX是NetWare网络的最好选择，在非NetWare网络环境中，一般不使用IPX/SPX。在实际使用中，它基本不需要什么设置，装上就可以使用了。为了实现与NetWare平台的互联，Windows系列操作系统提供了两个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”。作为客户端的协议实现对NetWare服务器的访问，而“NWLinkNetBIOS”协议不但可在NetWare平台与Windows平台之间传递信息，而且能够作为Windows系列操作系统之间的通信协议TCP/IP协议TCP/IP(TransmissionControlProtocol/InternetProtocol，传输控制协议/网际协议)是应用最为广泛的一种网络通信协议，无论在局域网、广域网还是Internet，无论是Unix系统Windows平台，它都支持，可以说TCP/IP协议是计算机世界的一个通用“语言”。TCP/IP也是一种可路由协议，它采用一种分级的命名规则，获得很好的网络适应性、可管理性和较高的网络带宽使用效率。但同时，TCP/IP协议的配置和管理比NetBEUI和IPX/SPX协议更复杂。AppleTalk协议AppleTalk协议允许其他使用AppleTalk协议的计算机与运行Windows2000的计算机及打印机进行通信，这主要是指苹果公司运行AppleTalk网络协议的计算机，如苹果机。AppleTalk协议允许运行Windows2000Server的计算机充当AppleTalk的路由器。通过AppleTalk协议，Windows2000Server可以为苹果机提供文件和打印服务DLC协议DLC协议提供对于使用数据链路控制协议的网络设备的支持，该协议也允许运行Windows2000Server的计算机连接到IBM大型机，使用IBM大型机的资源。IrDA协议IrDA协议支持通过远红外线传输数据，它不仅支持发送和打印机服务，还可以通过远红外线接口创建多台计算机之间的连接。在Windows2000Server中没有集成该协议，如果要使用远红外线功能，可以使用Windows2000中提供的支持IrDA协议的其他软件网络协议的选择网络协议的选择根据组网的不同需要，可以选择相应的网络协议，如果要建立一个小型的工作组或者局域网，并且不打算访问其他网络中的资源，可以使用NetBEUI协议，这种协议可以满足用户的需求，并且有着较高的速度和效率。如果要求微软网络的计算机可以访问NovellNetWare的资源，可以选用IPX兼容协议，如果要将计算机连接到IBM大型机或将计算机作为惠普打印机的打印服务器，可以选用DLC协议。如果要求连接到苹果机或者要使Windows2000Server服务器为苹果机提供文件和打印服务，可以选用AppleTalk协议。如果要组建一个大型的网络，或者要将计算机连接到Internet中，就必须使用TCP/IP协议计算机网络的拓扑结构计算机网络的拓扑结构抛开网络中的具体设备，把像工作站、服务器等网络单元抽象为“点”,把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”从拓扑学的观点来看计算机网络系统，就形成了点和线的几何图形，抽象出计算机网络的拓扑结构。计算机网络的拓扑结构:网络结点与通信链路(结点间的连线)的几何位置,就是网络拓扑结构。网络拓扑结构反映了组网的一种几何形式。总线型网络拓扑星型网络拓扑环型网络拓扑总线型网络拓扑总线型拓扑结构特点1．总线型网络拓扑结构总线型拓扑是一种比较简单的结构，采用的是一根中央主电缆，称为公共总线的传输介质，各结点直接与总线相连接，信息沿总线介质逐个结点地广播传送。这种结构非常简单，所需要的电缆也很少。在总线型拓扑结构采用单根数据传输线作为通信介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到通信介质，而且能被所有其他的站点接受，任何一个结点的信息都可以沿着总线向两个方向传输并且能被总线中任何一个结点所接收，其传输方式类似于广播电台。总线网络也称为广播式网络（1）网络结构简单灵活，结点的插入、删除都较方便，因此易于扩展。（2）可靠性高，由于总线通常用无源工作方式，因此任一个结点故障都不会造成整个网络的故障。（3）网络响应速度快，共享资源能力强，便于广播式工作。（4）设备量少，价格低，安装使用方便。（5）故障诊断和隔离困难，网络对总线比较敏感。星型网络拓扑星形拓扑结构特点数据通信的交换方式星型网络结构是以中央结点为中心与各个结点连接而组成的，各结点与中央结点通过点到点的方式连接。中央结点可直接与从结点通信，而从结点之间必须经过中央结点才能通信。通常中央结点由一种称为集线器(HUB)的设备充当，因此，网上的计算机之间都是通过集线器来相互通信的。星型网络结构上的所有微机都通过中央结点，中央结点又称为中心转接站，中心结点控制全网的通信，任何两结点之间的通信都要通过中心结点。所以对中央结点要求相当高，中央结点相当复杂，负担较重。因为，中心结点的故障可能造成全网瘫痪。（1）网络结构简单，便于管理，控制简单，联网建网都容易。（2）网络延时时间较短，误码率较低。（3）网络共享资源能力较差，通信线路利用率不高。（4）结点间的通信必须经过中央结点进行转接，中央结点负担太高，工作复杂。（5）现有的数据处理和声音通信的信息网大多采用星型网络结构。电路交换技术在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用报文交换报文交换是将用户的报文存储在交换设备的存储器中（内存或外存），当所需输出电路空闲时，再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储—转发的方式可以提高中继线和电路的利用率分组交换分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块（称为分组或打包），将这些分组以存储—转发的方式在网内传输。每一个分组信息都连有接收地址和发送地址的标识。在分组交换网中，不同用户的分组数据均采用动态复用的技术传送，即网络具有路由选择，同一条路由可以有不同用户的分组在传送，所以线路利用率较高。环型网络拓扑环型网络拓扑特点环型网络拓扑结构指的是在网络中的各结点通过环路接口连在一条首尾相接的闭合环型通信线路中，环路上的任何结点均可以请求发送信息，请求一旦被批准，便可以向环路发送信息。环型网络拓扑结构上的所有微机都通过一条环型线首尾相连。环型网络拓扑结构中的数据按照事先约定好的方向，从一个结点单向传送到另一个结点，没有路径的选择问题。由于环线是公用的，所以，一个结点发出的信息必须穿越环中所有的环路接口，信息流中目的地址与环上某结点地址相符时，信息被该结点的环路接口所接收，而后，信息继续流向下一环路接口，一直流回到发送信息的环路接口结点为止。在整个发收信息过程中，任何一个接口损坏，将导致整个网络瘫痪1）信息在网络中沿固定方向流动，两个结点间仅有惟一的通路，大大简化了路径选择的控制。（2）由于信息是串行穿过多个结点环路接口，所以，当结点过多时，影响传输的效率，使网络响应时间变长。（3）环路中每一结点的收发信息均由环路接口控制，控制软件较简单。（4）当网络固定后，其延时也确定，实时性强。（5）在网络信息流动过程中，由于信息源结点到目的结点都要经过环路中各中间结点，所以，任何结点的故障都能导致环路失常，可靠性差。由于环路是封闭的，不易扩展。树型网络拓扑树型网络拓扑特点树型网络拓扑结构是总线型网络的扩展，它是在总线型网络上加分支形成的，该结构与DOS中的目录树结构相似，其传输介质可有多条分支，但不形成闭合回路。树型网络结构是层次结构，它是一种在分级管理基础上的集中式网络，主要通信是在上下级结点之间，最上层的结点称为根结点，具有统管全网的能力，下面的结点称为子结点，具有统管所在支路网部分结点的能力。一般一个分支结点的故障不影响到另一个分支结点的工作，任何一个结点发出的信息都可以传送到整个传输介质，该网络也是广播式网络，树型网上的链路具有一定的专用性，无须对原网作任何改动就可以扩充工作站。（1）树型网络结构的通信线路较短，所以网络成本低。（2）由于树型网的链路具有一定的专用性，所以易于维护和扩充。（3）在某一个分结点或连线上的故障将影响该支路网的正常工作。（4）树型网络结构较星型网复杂。拓扑结构的选择网络拓扑结构是网络的基本要素，处于基础的地位，选择合适的网络拓扑结构很重要。确定拓扑结构，要考虑联网的计算机数量、地理覆盖范围、网络结点变动的情况，以及今后的升级或扩展因素。在实际组建网络时，其拓扑结构不一定是单一的，通常是这四种拓扑结构的综合计算机网络模型OSI参考模型OpenSystemInterconnection开放系统互联参考模型作用：OSI是为不同开放系统的应用进程之间进行通信所定义的标准OSI模型的优点和目的网络体系结构计算机系统之间进行通信时必须有一种高度的协调，既要在硬件上协调，也要在软件上协调，这样才能从物理上、逻辑上都结合起来。当多个开放系统都做到了这种协调，并构成一个完整的系统，才能构成计算机网络。这就是所谓的计算机网络体系结构什么是OSI参考模型？OSI(开放式系统互连参考模型)是对怎样在电讯网络中任意两个点之间传输信息的参考模型的一种标准描述。它的目的是指导产品实现者以便他们的产品能够始终与其他的产品合作。现在此模型已成为一個主要的结构模型用于计算机之间和网络间的通信。目前使用的大多数网络通信协议都基于OSI模型的结构。OSI将其定义为七层，即将网络计算机中有关活动信息的任务划分为七个更小、更易于处理的任务组。一个任务或任务组被分配到一个OSI层。每一层都是独自存在的，因此分配到各层的任务能够独立地执行。这样使得由其中某层提供的解决方案能够在不影响其他层的情况下被更新。“开放”这个词表示：只要遵循OSI标准，一个系统可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI标准的其他任何系统进行连接OSI模型的优点和目的OSI是一个描述性的模型。它超越了具体的物理实体或软件,从理论上讲解决了不同计算机及外设，不同的计算机网络中间的相互通信的问题，成为计算机网络通信标准。