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如何配置局域網中的通信協議

來源:互聯網  2008-05-31 05:59:09  評論

無論是幾台機器組成的Windows 95/98對等網,還是規模較大的Windows NT、Novell或Unix/Xenix局域網,凡是親自組建或治理過網絡的人,都碰到過如何選擇和配置網絡通信協議的問題。由于許多用戶對網絡中的協議及其功能特點不是很清楚,所以在組網中經常選用了不符合自身網絡特點的通信協議。其結果就造成了網絡無法接通,或者是速度太慢,工作不穩定等現象而影響了網絡的可靠性。事實上,不同的網絡協議都有其存在的必要,每一種協議都有它所主要依靠的操作系統和工作環境。在一個網絡上運行得很好的通信協議,在另一個看起來很相似的網絡上可能完全不適合。因此,組建網絡時通信協議的選擇尤爲重要。本文基于局域網環境,以Windows NT爲主,同時兼顧NetWare、Windows 95/98等操作系統,介紹和分析了常用通信協議的特點、性能和必要的配置方法,供組網者和網絡治理人員參考。

一、通信協議

組建網絡時,必須選擇一種網絡通信協議,使得用戶之間能夠相互進行「交流」。協議(Protocol)是網絡設備用來通信的一套規則,這套規則可以理解爲一種彼此都能聽得懂的公用語言。關于網絡中的協議可以概括爲兩類:「內部協議」和「外部協議」(筆者這樣區分,在專業分類上不是很嚴密,但確實能夠解決一些在概念和應用中的混淆),下面分別予以介紹。 1.內部協議

1978年,國際標准化組織(ISO)爲網絡通信制定了一個標准模式,稱爲OSI/RM(Open System Interconnect/Reference Model,開放系統互聯參考模型)體系結構。該結構共分七層,從低到高分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中,任何一個網絡設備的上下層之間都有其特定的協議形式,同時兩個設備(如工作站與服務器)的同層之間也有其使用的協議約定。在這裏,我們將這種上下層之間和同層之間的協議全部定義爲「內部協議」。內部協議在組網中一般很少涉及到,它主要提供給網絡開發人員使用。假如你只是爲了組建一個網絡,可不去理會內部協議。 2.外部協議

外部協議即我們組網時所必須選擇的協議。由于它直接負責計算機之間的相互通信,所以通常稱爲網絡通信協議。自從網絡問世以來,有許多公司投入到了通信協議的開發中,如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司開發的協議,最初一般是爲了滿足自己的網絡通信,但隨著網絡應用的普及,不同網絡之間進行互聯的要求越來越迫切,因此通信協議就成爲解決網絡之間互聯的要害技術。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,網絡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議。目前,局域網中常用的通信協議(外部協議)主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容協議和TCP/IP三類。

3.選擇網絡通信協議的原則

我們在選擇通信協議時一般應遵循以下的原則:

第一、所選協議要與網絡結構和功能相一致。如你的網絡存在多個網段或要通過路由器相連時,就不能使用不具備路由和跨網段操作功能的NetBEUI協議,而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協議。另外,假如你的網絡規模較小,同時只是爲了簡單的文件和設備的共享,這時你最關心的就是網絡速度,所以在選擇協議時應選擇占用內存小和帶寬利用率高的協議,如NetBEUI。當你的網絡規模較大,且網絡結構複雜時,應選擇可治理性和可擴充性較好的協議,如TCP/IP。

第二、除非凡情況外,一個網絡盡量只選擇一種通信協議。現實中許多人的做法是一次選擇多個協議,或選擇系統所提供的所有協議,其實這樣做是很不可取的。因爲每個協議都要占用計算機的內存,選擇的協議越多,占用計算機的內存資源就越多。一方面影響了計算機的運行速度,另一方面不利于網絡的治理。事實上一個網絡中一般一種通信協議就可以滿足需要。

第三、注重協議的版本。每個協議都有它的發展和完善過程,因而出現了不同的版本,每個版本的協議都有它最爲合適的網絡環境。從整體來看,高版本協議的功能和性能要比低版本好。所以在選擇時,在滿足網絡功能要求的前提下,應盡量選擇高版本的通信協議。

第四、協議的一致性。假如要讓兩台實現互聯的計算機間進行對話,它們兩者使用的通信協議必須相同。否則中間還需要一個「翻譯」進行不同協議的轉換,這樣不僅影響通信速度,同時也不利于網絡的安全和穩定運行。 二、局域網中常用的三種通信協議

1.NetBEUI協議

■NetBEUI通信協議的特點。NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface,用戶擴展接口)由IBM于1985年開發完成,它是一種體積小、效率高、速度快的通信協議。NetBEUI也是微軟最鍾愛的一種通信協議,所以它被稱爲微軟所有産品中通信協議的「母語」。微軟在其早期産品,如DOS、LAN Manager、Windows 3.x和Windows for Workgroup中主要選擇NetBEUI作爲自己的通信協議。在微軟如今的主流産品,如Windows 95/98和Windows NT中,NetBEUI已成爲其固有的缺省協議。有人將WinNT定位爲低端網絡服務器操作系統,這與微軟的産品過于依靠NetBEUI有直接的關系。NetBEUI是專門爲幾台到百余台PC所組成的單網段部門級小型局域網而設計的,它不具有跨網段工作的功能,即NetBEUI不具備路由功能。假如你在一個服務器上安裝了多塊網卡,或要采用路由器等設備進行兩個局域網的互聯時,將不能使用NetBEUI通信協議。否則,與不同網卡(每一塊網卡連接一個網段)相連的設備之間,以及不同的局域網之間將無法進行通信。雖然NetBEUI存在許多不盡人意的地方,但它也具有其他協議所不具備的優點。在三種通信協議中,NetBEUI占用內存最少,在網絡中基本不需要任何配置。尤其在微軟産品幾乎獨占PC操作系統的今天,它很適合于廣大的網絡初學者使用。

■NetBEUI與NetBIOS之間的關系。細心的讀者可能已經發現,NetBEUI中包含一個網絡接口標准NetBIOS。NetBIOS(Network Basic Input/Output System,網絡基本輸入/輸出系統)是IBM在1983年開發的一套用于實現PC間相互通信的標准,其目的是開發一種僅僅在小型局域網上使用的通信規範。該網絡由PC組成,最大用戶數不超過30個,其特點是突出一個「小」字。後來,IBM發現NetBIOS存在的許多缺陷,所以于1985年對其進行了改進,推出了NetBEUI通信協議。隨即,微軟將NetBEUI作爲其客戶機/服務器網絡系統的基本通信協議,並進一步進行了擴充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB(Server Message Blocks,服務器消息塊)的組成部分,以降低網絡的通信堵塞。爲此,有時將NetBEUI協議也稱爲「SMB協議」。 人們常將NetBIOS和NetBEUI混淆起來,其實NetBIOS只能算是一個網絡應用程序的接口規範,是NetBEUI的基礎,它不具有嚴格的通信協議功能。而NetBEUI是建立在NetBIOS基礎之上的一個網絡傳輸協議。

2.IPX/SPX及其兼容協議

■IPX/SPX通信協議的特點。IPX/SPX(Internetwork Packet eXchange/Sequences Packet eXchange,網際包交換/順序包交換)是Novell公司的通信協議集。與NetBEUI的明顯區別是,IPX/SPX顯得比較龐大,在複雜環境下具有很強的適應性。因爲,IPX/SPX在設計一開始就考慮了多網段的問題,具有強大的路由功能,適合于大型網絡使用。當用戶端接入NetWare服務器時,IPX/SPX及其兼容協議是最好的選擇。但在非Novell網絡環境中,一般不使用IPX/SPX。尤其在Windows NT網絡和由Windows 95/98組成的對等網中,無法直接使用IPX/SPX通信協議。

■IPX/SPX協議的工作方式。IPX/SPX及其兼容協議不需要任何配置,它可通過「網絡地址」來識別自己的身份。Novell網絡中的網絡地址由兩部分組成:標明物理網段的「網絡ID」和標明非凡設備的「節點ID」。其中網絡ID集中在NetWare服務器或路由器中,節點ID即爲每個網卡的ID號(網卡卡號)。所有的網絡ID和節點ID都是一個獨一無二的「內部IPX地址」。正是由于網絡地址的唯一性,才使IPX/SPX具有較強的路由功能。 在IPX/SPX協議中,IPX是NetWare最底層的協議,它只負責數據在網絡中的移動,並不保證數據是否傳輸成功,也不提供糾錯服務。IPX在負責數據傳送時,假如接收節點在同一網段內,就直接按該節點的ID將數據傳給它;假如接收節點是遠程的(不在同一網段內,或位于不同的局域網中),數據將交給NetWare服務器或路由器中的網絡ID,繼續數據的下一步傳輸。SPX在整個協議中負責對所傳輸的數據進行無差錯處理,所以我們將IPX/SPX也叫做「Novell的協議集」。

■NWLink通信協議。Windows NT中提供了兩個IPX/SPX的兼容協議:「NWLink SPX/SPX兼容協議」和「NWLink NetBIOS」,兩者統稱爲「NWLink通信協議」。NWLink協議是Novell公司IPX/SPX協議在微軟網絡中的實現,它在繼續IPX/SPX協議優點的同時,更適應了微軟的操作系統和網絡環境。Windows NT網絡和Windows 95/98的用戶,可以利用NWLink協議獲得NetWare服務器的服務。假如你的網絡從Novell環境轉向微軟平台,或兩種平台共存時,NWLink通信協議是最好的選擇。不過在使用NWLink協議時,其中「NWLink IPX/SPX兼容協議」類似于Windows 95/98中的「IPX/SPX兼容協議」,它只能作爲客戶端的協議實現對NetWare服務器的訪問,離開了NetWare服務器,此兼容協議將失去作用;而「NWLink NetBIOS」協議不但可在NetWare服務器與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協議

TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協議/網際協議)是目前最常用到的一種通信協議,它是計算機世界裏的一個通用協議。在局域網中,TCP/IP最早出現在Unix系統中,現在幾乎所有的廠商和操作系統都開始支持它。同時,TCP/IP也是Internet的基礎協議。

■TCP/IP通信協議的特點。TCP/IP具有很高的靈活性,支持任意規模的網絡,幾乎可連接所有的服務器和工作站。但其靈活性也爲它的使用帶來了許多不便,在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協議時都不需要進行配置,而TCP/IP協議在使用時首先要進行複雜的設置。每個節點至少需要一個「IP地址」、一個「子網掩碼」、一個「默認網關」和一個「主機名」。如此複雜的設置,對于一些初識網絡的用戶來說的確帶來了不便。不過,在Windows NT中提供了一個稱爲動態主機配置協議(DHCP)的工具,它可自動爲客戶機分配連入網絡時所需的信息,減輕了聯網工作上的負擔,並避免了出錯。當然,DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務器才能實現。 同IPX/SPX及其兼容協議一樣,TCP/IP也是一種可路由的協議。但是,兩者存在著一些差別。TCP/IP的地址是分級的,這使得它很輕易確定並找到網上的用戶,同時也提高了網絡帶寬的利用率。當需要時,運行TCP/IP協議的服務器(如Windows NT服務器)還可以被配置成TCP/IP路由器。與TCP/IP不同的是,IPX/SPX協議中的IPX使用的是一種廣播協議,它經常出現廣播包堵塞,所以無法獲得最佳的網絡帶寬。 ////////

■Windows 95/98中的TCP/IP協議。Windows 95/98的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網,而且可以方便地接入其它的服務器。值得注重的是,假如Windows 95/98工作站只安裝了TCP/IP協議,它是不能直接加入Windows NT域的。雖然該工作站可通過運行在Windows NT服務器上的代理服務器(如Proxy Server)來訪問Internet,但卻不能通過它登錄Windows NT服務器的域。假如要讓只安裝TCP/IP協議的Windows 95/98用戶加入到Windows NT域,還必須在Windows 95/98上安裝NetBEUI協議。

■TCP/IP協議在局域網中的配置。在提到TCP/IP協議時,有許多用戶便被其複雜的描述和配置所困擾,而不敢放心地去使用。其實就局域網用戶來說,只要你把握了一些有關TCP/IP方面的知識,使用起來也非常方便。

●IP地址基礎知識。前面在談到IPX/SPX協議時就已知道,IPX的地址由「網絡ID」(NetWork ID)和「節點ID」(Node ID)兩部分組成,IPX/SPX協議是靠IPX地址來進行網上用戶的識別的。同樣,TCP/IP協議也是靠自己的IP地址來識別在網上的位置和身份的,IP地址同樣由「網絡ID」和「節點ID」(或稱HOST ID,主機地址)兩部分組成。一個完整的IP地址用32位(bit)二進制數組成,每8位(1個字節)爲一個段(Segment),共4段(Segment1~Segment4),段與段之間用「.」號隔開。爲了便于應用,IP地址在實際使用時並不直接用二進制,而是用大家熟悉的十進制數表示,如192.168.0.1等。IP地址的完整組成:「網絡ID」和「節點ID」都包含在32位二進制數中。目前,IP地址主要分爲A、B、C三類(除此之外,還存在D和E兩類地址,現在局域網中這兩類地址基本不用,故本文暫且不涉及),A類用于大型網絡,B類用于中型網絡,C類一般用于局域網等小型網絡中。其中,A類地址中的最前面一段Segment1用來表示「網絡ID」,且Segment1的8位二進制數中的第一位必須是「0」。其余3段表示「節點ID」;B類地址中,前兩段用來表示「網絡ID」,且Segment1的8位二進制數中的前二位必須是「10」。後兩段用來表示「節點ID」;在C類地址中,前三段表示「網絡ID」,且Segment1的8位二進制數中的前三位必須是「110」。最後一段Segment4用來表示「節點ID」。 值得一提的是,IP地址中的所有「網絡ID」都要向一個名爲InterNIC(Internet Network Information Center,互聯網絡信息中心)申請,而「節點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,總的原則是:網絡中每個設備的IP地址必須唯一,在不同的設備上不答應出現相同的IP地址。表1列出了IP地址中的「網絡ID」的有關屬性,「節點ID」在互不重複的情況下由用戶自由分配。其實,將IP地址進行分類,主要是爲了滿足網絡的互聯。假如你的網絡是一個封閉式的網絡,只要在保證每個設備的IP地址唯一的前提下,三類地址中的任意一個都可以直接使用(爲以防萬一,你還是老老實實地使用C類IP地址爲好)。

●子網掩碼。對IP地址的解釋稱之爲子網掩碼。從名稱可以看出,子網掩碼是用于對子網的治理,主要是在多網段環境中對IP地址中的「網絡ID」進行擴展。舉個例子來說明:例如某個節點的IP地址爲192.168.0.1,它是一個C類網。其中前面三段共24位用來表示「網絡ID」,是非常珍貴的資源;而最後一段共8位可以作爲「節點ID」自由分配。但是,假如公司的局域網是分段治理的,或者該網絡是由多個局域網互聯而成,是否要給每個網段或每個局域網都申請分配一個「網絡ID」呢?這顯然是不合理的。此時,我們可以使用子網掩碼的功能,將其中一個或幾個節點的IP地址全部充當成「網絡ID」來使用,用來擴展「網絡ID」不足的困難。 當我們將某一節點的IP地址如192.168.0.1已設置成一個「網絡ID」時,網絡上的其它設備又怎樣知道它是一個「網絡ID」,而不是一個節點IP地址呢?這就要靠子網掩碼來告知。子網掩碼是這樣做的:假如某一位的二進制數是「1」,它就知道是「網絡ID」的一部分;假如是「0」便認作是「節點ID」的一部分。如將192.168.0.1當做「網絡ID」時,其子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000001,對應的十進制數表示爲255.255.255.1。否則它的子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000,對應的十進制數表示應爲255.255.255.0 。有了子網掩碼,便可方便地實現用戶跨網段或跨網絡操作。不過,爲了讓子網掩碼能夠正常工作,同一子網中的所有設備都必須支持子網掩碼,且子網掩碼相同。表2列出了A、B、C三類網絡的缺省子網掩碼。

●網關。網關(Gateway)是用來連接異種網絡的設置。它充當了一個翻譯的身份,負責對不同的通信協議進行翻譯,使運行不同協議的兩種網絡之間可以實現相互通信。如運行TCP/IP協議的Windows NT用戶要訪問運行IPX/SPX協議的Novell網絡資源時,則必須由網關作爲中介。假如兩個運行TCP/IP協議的網絡之間進行互聯,則可以使用Windows NT所提供的「默認網關」(Default Gateway)來完成。網關的地址該如何分配呢?可舉一個例子往返答:假如A網絡的用戶要訪問B網絡上的資源,必須在A網絡中設置一個網關,該網關的地址應爲B網絡的「網絡ID」(一般可理解爲B網絡服務器的IP地址)。當A網絡的用戶同時還要訪問C網絡的資源時又該怎麽呢?你只需將C網絡的「網絡ID」添加到A網絡的網關中即可。依次類推……網關連多少個網絡,就擁有多少個IP地址。

●主機名。網絡中唯一能夠代表用戶或設備身份的只有IP地址。但一般情況下,衆多的IP地址不輕易記憶,操作起來也不方便。爲了改善這種狀況,我們可給予每個用戶或設備一個有意義的名稱,如「WANGQUN」。至于在網絡中用到「WANGQUN」時,怎樣知道其對應的IP地址呢?這完全由操作系統自己完成,我們大可不必考慮。 三、通信協議的安裝、設置和測試 局域網中的一些協議,在安裝操作系統時會自動安裝。如在安裝Windows NT或Windows 95/98時,系統會自動安裝NetBEUI通信協議。在安裝NetWare時,系統會自動安裝IPX/SPX通信協議。其中三種協議中,NetBEUI和IPX/SPX在安裝後不需要進行設置就可以直接使用,但TCP/IP要經過必要的設置。所以下文主要以Windows NT環境下的TCP/IP協議爲主,介紹其安裝、設置和測試方法,其他操作系統中協議的有關操作與Windows NT基本相同,甚至更爲簡單。

■TCP/IP通信協議的安裝。在Windows NT中,假如未安裝有TCP/IP通信協議,可選擇「開始/設置/控制面板/網絡」,將出現「網絡」對話框,選擇對話框中的「協議/添加」,選取其中的TCP/IP協議,然後單擊「確定」按鈕。系統會詢問你是否要進行「DHCP服務器」的設置?假如你的IP地址是固定的(一般是這樣),可選擇「否」。隨後,系統開始從安裝盤中複制所需的文件。

■TCP/IP通信協議的設置。在「網絡」對話框中選擇已安裝的TCP/IP協議,打開其「屬性」,將出現圖2所示的對話框。在指定的位置輸入已分配好的「IP地址」和「子網掩碼」。假如該用戶還要訪問其它Widnows NT網絡的資源,還可以在「默認網關」處輸入網關的地址。

■TCP/IP通信協議的測試。當TCP/IP協議安裝並設置結束後,爲了保證其能夠正常工作,在使用前一定要進行測試。筆者建議大家使用系統自帶的工具程序:PING.EXE,該工具可以檢查任何一個用戶是否與同一網段的其他用戶連通,是否與其他網段的用戶連接正常,同時還能檢查出自己的IP地址是否與其他用戶的IP地址發生沖突。假如服務器的IP地址爲192.168.0.1,如要測試你的機器是否與服務器接通時,只需切換到DOS提示符下,並鍵入命令「PING 192.168.0.1」即可。假如出現類似于「Reply from 192.168.0.1……」的回應,說明TCP/IP協議工作正常;假如顯示類似于「Request timed out」的信息,說明雙方的TCP/IP協議的設置可能有錯,或網絡的其它連接(如網卡、HUB或連線等)有問題,還需進一步檢查。

小結

在組建局域網時,具體選擇哪一種網絡通信協議主要取決于網絡規模、網絡間的兼容性和網絡治理幾個方面。假如正在組建一個小型的單網段的網絡,並且對外沒有連接的需要,這時最好選擇NetBEUI通信協議。假如你正從NetWare遷移到Windows NT,或兩種平台共存時,IPX/SPX及其兼容協議可提供一個很好的傳輸環境。假如你正在規劃一個高效率、可互聯性和可擴展性的網絡,TCP/IP則將是理想的選擇。

 無論是幾台機器組成的Windows 95/98對等網,還是規模較大的Windows NT、Novell或Unix/Xenix局域網,凡是親自組建或治理過網絡的人,都碰到過如何選擇和配置網絡通信協議的問題。由于許多用戶對網絡中的協議及其功能特點不是很清楚,所以在組網中經常選用了不符合自身網絡特點的通信協議。其結果就造成了網絡無法接通,或者是速度太慢,工作不穩定等現象而影響了網絡的可靠性。事實上,不同的網絡協議都有其存在的必要,每一種協議都有它所主要依靠的操作系統和工作環境。在一個網絡上運行得很好的通信協議,在另一個看起來很相似的網絡上可能完全不適合。因此,組建網絡時通信協議的選擇尤爲重要。本文基于局域網環境,以Windows NT爲主,同時兼顧NetWare、Windows 95/98等操作系統,介紹和分析了常用通信協議的特點、性能和必要的配置方法,供組網者和網絡治理人員參考。      一、通信協議   組建網絡時,必須選擇一種網絡通信協議,使得用戶之間能夠相互進行「交流」。協議(Protocol)是網絡設備用來通信的一套規則,這套規則可以理解爲一種彼此都能聽得懂的公用語言。關于網絡中的協議可以概括爲兩類:「內部協議」和「外部協議」(筆者這樣區分,在專業分類上不是很嚴密,但確實能夠解決一些在概念和應用中的混淆),下面分別予以介紹。   1.內部協議      1978年,國際標准化組織(ISO)爲網絡通信制定了一個標准模式,稱爲OSI/RM(Open System Interconnect/Reference Model,開放系統互聯參考模型)體系結構。該結構共分七層,從低到高分別是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中,任何一個網絡設備的上下層之間都有其特定的協議形式,同時兩個設備(如工作站與服務器)的同層之間也有其使用的協議約定。在這裏,我們將這種上下層之間和同層之間的協議全部定義爲「內部協議」。內部協議在組網中一般很少涉及到,它主要提供給網絡開發人員使用。假如你只是爲了組建一個網絡,可不去理會內部協議。   2.外部協議      外部協議即我們組網時所必須選擇的協議。由于它直接負責計算機之間的相互通信,所以通常稱爲網絡通信協議。自從網絡問世以來,有許多公司投入到了通信協議的開發中,如IBM、Banyan、Novell、Microsoft等。每家公司開發的協議,最初一般是爲了滿足自己的網絡通信,但隨著網絡應用的普及,不同網絡之間進行互聯的要求越來越迫切,因此通信協議就成爲解決網絡之間互聯的要害技術。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,網絡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議。目前,局域網中常用的通信協議(外部協議)主要有NetBEUI、IPX/SPX及其兼容協議和TCP/IP三類。      3.選擇網絡通信協議的原則      我們在選擇通信協議時一般應遵循以下的原則:      第一、所選協議要與網絡結構和功能相一致。如你的網絡存在多個網段或要通過路由器相連時,就不能使用不具備路由和跨網段操作功能的NetBEUI協議,而必須選擇IPX/SPX或TCP/IP等協議。另外,假如你的網絡規模較小,同時只是爲了簡單的文件和設備的共享,這時你最關心的就是網絡速度,所以在選擇協議時應選擇占用內存小和帶寬利用率高的協議,如NetBEUI。當你的網絡規模較大,且網絡結構複雜時,應選擇可治理性和可擴充性較好的協議,如TCP/IP。      第二、除非凡情況外,一個網絡盡量只選擇一種通信協議。現實中許多人的做法是一次選擇多個協議,或選擇系統所提供的所有協議,其實這樣做是很不可取的。因爲每個協議都要占用計算機的內存,選擇的協議越多,占用計算機的內存資源就越多。一方面影響了計算機的運行速度,另一方面不利于網絡的治理。事實上一個網絡中一般一種通信協議就可以滿足需要。      第三、注重協議的版本。每個協議都有它的發展和完善過程,因而出現了不同的版本,每個版本的協議都有它最爲合適的網絡環境。從整體來看,高版本協議的功能和性能要比低版本好。所以在選擇時,在滿足網絡功能要求的前提下,應盡量選擇高版本的通信協議。      第四、協議的一致性。假如要讓兩台實現互聯的計算機間進行對話,它們兩者使用的通信協議必須相同。否則中間還需要一個「翻譯」進行不同協議的轉換,這樣不僅影響通信速度,同時也不利于網絡的安全和穩定運行。 二、局域網中常用的三種通信協議      1.NetBEUI協議   ■NetBEUI通信協議的特點。NetBEUI(NetBIOS Extended User Interface,用戶擴展接口)由IBM于1985年開發完成,它是一種體積小、效率高、速度快的通信協議。NetBEUI也是微軟最鍾愛的一種通信協議,所以它被稱爲微軟所有産品中通信協議的「母語」。微軟在其早期産品,如DOS、LAN Manager、Windows 3.x和Windows for Workgroup中主要選擇NetBEUI作爲自己的通信協議。在微軟如今的主流産品,如Windows 95/98和Windows NT中,NetBEUI已成爲其固有的缺省協議。有人將WinNT定位爲低端網絡服務器操作系統,這與微軟的産品過于依靠NetBEUI有直接的關系。NetBEUI是專門爲幾台到百余台PC所組成的單網段部門級小型局域網而設計的,它不具有跨網段工作的功能,即NetBEUI不具備路由功能。假如你在一個服務器上安裝了多塊網卡,或要采用路由器等設備進行兩個局域網的互聯時,將不能使用NetBEUI通信協議。否則,與不同網卡(每一塊網卡連接一個網段)相連的設備之間,以及不同的局域網之間將無法進行通信。雖然NetBEUI存在許多不盡人意的地方,但它也具有其他協議所不具備的優點。在三種通信協議中,NetBEUI占用內存最少,在網絡中基本不需要任何配置。尤其在微軟産品幾乎獨占PC操作系統的今天,它很適合于廣大的網絡初學者使用。      ■NetBEUI與NetBIOS之間的關系。細心的讀者可能已經發現,NetBEUI中包含一個網絡接口標准NetBIOS。NetBIOS(Network Basic Input/Output System,網絡基本輸入/輸出系統)是IBM在1983年開發的一套用于實現PC間相互通信的標准,其目的是開發一種僅僅在小型局域網上使用的通信規範。該網絡由PC組成,最大用戶數不超過30個,其特點是突出一個「小」字。後來,IBM發現NetBIOS存在的許多缺陷,所以于1985年對其進行了改進,推出了NetBEUI通信協議。隨即,微軟將NetBEUI作爲其客戶機/服務器網絡系統的基本通信協議,並進一步進行了擴充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB(Server Message Blocks,服務器消息塊)的組成部分,以降低網絡的通信堵塞。爲此,有時將NetBEUI協議也稱爲「SMB協議」。 人們常將NetBIOS和NetBEUI混淆起來,其實NetBIOS只能算是一個網絡應用程序的接口規範,是NetBEUI的基礎,它不具有嚴格的通信協議功能。而NetBEUI是建立在NetBIOS基礎之上的一個網絡傳輸協議。      2.IPX/SPX及其兼容協議   ■IPX/SPX通信協議的特點。IPX/SPX(Internetwork Packet eXchange/Sequences Packet eXchange,網際包交換/順序包交換)是Novell公司的通信協議集。與NetBEUI的明顯區別是,IPX/SPX顯得比較龐大,在複雜環境下具有很強的適應性。因爲,IPX/SPX在設計一開始就考慮了多網段的問題,具有強大的路由功能,適合于大型網絡使用。當用戶端接入NetWare服務器時,IPX/SPX及其兼容協議是最好的選擇。但在非Novell網絡環境中,一般不使用IPX/SPX。尤其在Windows NT網絡和由Windows 95/98組成的對等網中,無法直接使用IPX/SPX通信協議。      ■IPX/SPX協議的工作方式。IPX/SPX及其兼容協議不需要任何配置,它可通過「網絡地址」來識別自己的身份。Novell網絡中的網絡地址由兩部分組成:標明物理網段的「網絡ID」和標明非凡設備的「節點ID」。其中網絡ID集中在NetWare服務器或路由器中,節點ID即爲每個網卡的ID號(網卡卡號)。所有的網絡ID和節點ID都是一個獨一無二的「內部IPX地址」。正是由于網絡地址的唯一性,才使IPX/SPX具有較強的路由功能。 在IPX/SPX協議中,IPX是NetWare最底層的協議,它只負責數據在網絡中的移動,並不保證數據是否傳輸成功,也不提供糾錯服務。IPX在負責數據傳送時,假如接收節點在同一網段內,就直接按該節點的ID將數據傳給它;假如接收節點是遠程的(不在同一網段內,或位于不同的局域網中),數據將交給NetWare服務器或路由器中的網絡ID,繼續數據的下一步傳輸。SPX在整個協議中負責對所傳輸的數據進行無差錯處理,所以我們將IPX/SPX也叫做「Novell的協議集」。      ■NWLink通信協議。Windows NT中提供了兩個IPX/SPX的兼容協議:「NWLink SPX/SPX兼容協議」和「NWLink NetBIOS」,兩者統稱爲「NWLink通信協議」。NWLink協議是Novell公司IPX/SPX協議在微軟網絡中的實現,它在繼續IPX/SPX協議優點的同時,更適應了微軟的操作系統和網絡環境。Windows NT網絡和Windows 95/98的用戶,可以利用NWLink協議獲得NetWare服務器的服務。假如你的網絡從Novell環境轉向微軟平台,或兩種平台共存時,NWLink通信協議是最好的選擇。不過在使用NWLink協議時,其中「NWLink IPX/SPX兼容協議」類似于Windows 95/98中的「IPX/SPX兼容協議」,它只能作爲客戶端的協議實現對NetWare服務器的訪問,離開了NetWare服務器,此兼容協議將失去作用;而「NWLink NetBIOS」協議不但可在NetWare服務器與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協議   TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,傳輸控制協議/網際協議)是目前最常用到的一種通信協議,它是計算機世界裏的一個通用協議。在局域網中,TCP/IP最早出現在Unix系統中,現在幾乎所有的廠商和操作系統都開始支持它。同時,TCP/IP也是Internet的基礎協議。      ■TCP/IP通信協議的特點。TCP/IP具有很高的靈活性,支持任意規模的網絡,幾乎可連接所有的服務器和工作站。但其靈活性也爲它的使用帶來了許多不便,在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容協議時都不需要進行配置,而TCP/IP協議在使用時首先要進行複雜的設置。每個節點至少需要一個「IP地址」、一個「子網掩碼」、一個「默認網關」和一個「主機名」。如此複雜的設置,對于一些初識網絡的用戶來說的確帶來了不便。不過,在Windows NT中提供了一個稱爲動態主機配置協議(DHCP)的工具,它可自動爲客戶機分配連入網絡時所需的信息,減輕了聯網工作上的負擔,並避免了出錯。當然,DHCP所擁有的功能必須要有DHCP服務器才能實現。 同IPX/SPX及其兼容協議一樣,TCP/IP也是一種可路由的協議。但是,兩者存在著一些差別。TCP/IP的地址是分級的,這使得它很輕易確定並找到網上的用戶,同時也提高了網絡帶寬的利用率。當需要時,運行TCP/IP協議的服務器(如Windows NT服務器)還可以被配置成TCP/IP路由器。與TCP/IP不同的是,IPX/SPX協議中的IPX使用的是一種廣播協議,它經常出現廣播包堵塞,所以無法獲得最佳的網絡帶寬。 ////////      ■Windows 95/98中的TCP/IP協議。Windows 95/98的用戶不但可以使用TCP/IP組建對等網,而且可以方便地接入其它的服務器。值得注重的是,假如Windows 95/98工作站只安裝了TCP/IP協議,它是不能直接加入Windows NT域的。雖然該工作站可通過運行在Windows NT服務器上的代理服務器(如Proxy Server)來訪問Internet,但卻不能通過它登錄Windows NT服務器的域。假如要讓只安裝TCP/IP協議的Windows 95/98用戶加入到Windows NT域,還必須在Windows 95/98上安裝NetBEUI協議。      ■TCP/IP協議在局域網中的配置。在提到TCP/IP協議時,有許多用戶便被其複雜的描述和配置所困擾,而不敢放心地去使用。其實就局域網用戶來說,只要你把握了一些有關TCP/IP方面的知識,使用起來也非常方便。      ●IP地址基礎知識。前面在談到IPX/SPX協議時就已知道,IPX的地址由「網絡ID」(NetWork ID)和「節點ID」(Node ID)兩部分組成,IPX/SPX協議是靠IPX地址來進行網上用戶的識別的。同樣,TCP/IP協議也是靠自己的IP地址來識別在網上的位置和身份的,IP地址同樣由「網絡ID」和「節點ID」(或稱HOST ID,主機地址)兩部分組成。一個完整的IP地址用32位(bit)二進制數組成,每8位(1個字節)爲一個段(Segment),共4段(Segment1~Segment4),段與段之間用「.」號隔開。爲了便于應用,IP地址在實際使用時並不直接用二進制,而是用大家熟悉的十進制數表示,如192.168.0.1等。IP地址的完整組成:「網絡ID」和「節點ID」都包含在32位二進制數中。目前,IP地址主要分爲A、B、C三類(除此之外,還存在D和E兩類地址,現在局域網中這兩類地址基本不用,故本文暫且不涉及),A類用于大型網絡,B類用于中型網絡,C類一般用于局域網等小型網絡中。其中,A類地址中的最前面一段Segment1用來表示「網絡ID」,且Segment1的8位二進制數中的第一位必須是「0」。其余3段表示「節點ID」;B類地址中,前兩段用來表示「網絡ID」,且Segment1的8位二進制數中的前二位必須是「10」。後兩段用來表示「節點ID」;在C類地址中,前三段表示「網絡ID」,且Segment1的8位二進制數中的前三位必須是「110」。最後一段Segment4用來表示「節點ID」。 值得一提的是,IP地址中的所有「網絡ID」都要向一個名爲InterNIC(Internet Network Information Center,互聯網絡信息中心)申請,而「節點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,總的原則是:網絡中每個設備的IP地址必須唯一,在不同的設備上不答應出現相同的IP地址。表1列出了IP地址中的「網絡ID」的有關屬性,「節點ID」在互不重複的情況下由用戶自由分配。其實,將IP地址進行分類,主要是爲了滿足網絡的互聯。假如你的網絡是一個封閉式的網絡,只要在保證每個設備的IP地址唯一的前提下,三類地址中的任意一個都可以直接使用(爲以防萬一,你還是老老實實地使用C類IP地址爲好)。      ●子網掩碼。對IP地址的解釋稱之爲子網掩碼。從名稱可以看出,子網掩碼是用于對子網的治理,主要是在多網段環境中對IP地址中的「網絡ID」進行擴展。舉個例子來說明:例如某個節點的IP地址爲192.168.0.1,它是一個C類網。其中前面三段共24位用來表示「網絡ID」,是非常珍貴的資源;而最後一段共8位可以作爲「節點ID」自由分配。但是,假如公司的局域網是分段治理的,或者該網絡是由多個局域網互聯而成,是否要給每個網段或每個局域網都申請分配一個「網絡ID」呢?這顯然是不合理的。此時,我們可以使用子網掩碼的功能,將其中一個或幾個節點的IP地址全部充當成「網絡ID」來使用,用來擴展「網絡ID」不足的困難。 當我們將某一節點的IP地址如192.168.0.1已設置成一個「網絡ID」時,網絡上的其它設備又怎樣知道它是一個「網絡ID」,而不是一個節點IP地址呢?這就要靠子網掩碼來告知。子網掩碼是這樣做的:假如某一位的二進制數是「1」,它就知道是「網絡ID」的一部分;假如是「0」便認作是「節點ID」的一部分。如將192.168.0.1當做「網絡ID」時,其子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000001,對應的十進制數表示爲255.255.255.1。否則它的子網掩碼就是11111111.11111111.11111111.00000000,對應的十進制數表示應爲255.255.255.0 。有了子網掩碼,便可方便地實現用戶跨網段或跨網絡操作。不過,爲了讓子網掩碼能夠正常工作,同一子網中的所有設備都必須支持子網掩碼,且子網掩碼相同。表2列出了A、B、C三類網絡的缺省子網掩碼。      ●網關。網關(Gateway)是用來連接異種網絡的設置。它充當了一個翻譯的身份,負責對不同的通信協議進行翻譯,使運行不同協議的兩種網絡之間可以實現相互通信。如運行TCP/IP協議的Windows NT用戶要訪問運行IPX/SPX協議的Novell網絡資源時,則必須由網關作爲中介。假如兩個運行TCP/IP協議的網絡之間進行互聯,則可以使用Windows NT所提供的「默認網關」(Default Gateway)來完成。網關的地址該如何分配呢?可舉一個例子往返答:假如A網絡的用戶要訪問B網絡上的資源,必須在A網絡中設置一個網關,該網關的地址應爲B網絡的「網絡ID」(一般可理解爲B網絡服務器的IP地址)。當A網絡的用戶同時還要訪問C網絡的資源時又該怎麽呢?你只需將C網絡的「網絡ID」添加到A網絡的網關中即可。依次類推……網關連多少個網絡,就擁有多少個IP地址。      ●主機名。網絡中唯一能夠代表用戶或設備身份的只有IP地址。但一般情況下,衆多的IP地址不輕易記憶,操作起來也不方便。爲了改善這種狀況,我們可給予每個用戶或設備一個有意義的名稱,如「WANGQUN」。至于在網絡中用到「WANGQUN」時,怎樣知道其對應的IP地址呢?這完全由操作系統自己完成,我們大可不必考慮。 三、通信協議的安裝、設置和測試 局域網中的一些協議,在安裝操作系統時會自動安裝。如在安裝Windows NT或Windows 95/98時,系統會自動安裝NetBEUI通信協議。在安裝NetWare時,系統會自動安裝IPX/SPX通信協議。其中三種協議中,NetBEUI和IPX/SPX在安裝後不需要進行設置就可以直接使用,但TCP/IP要經過必要的設置。所以下文主要以Windows NT環境下的TCP/IP協議爲主,介紹其安裝、設置和測試方法,其他操作系統中協議的有關操作與Windows NT基本相同,甚至更爲簡單。      ■TCP/IP通信協議的安裝。在Windows NT中,假如未安裝有TCP/IP通信協議,可選擇「開始/設置/控制面板/網絡」,將出現「網絡」對話框,選擇對話框中的「協議/添加」,選取其中的TCP/IP協議,然後單擊「確定」按鈕。系統會詢問你是否要進行「DHCP服務器」的設置?假如你的IP地址是固定的(一般是這樣),可選擇「否」。隨後,系統開始從安裝盤中複制所需的文件。      ■TCP/IP通信協議的設置。在「網絡」對話框中選擇已安裝的TCP/IP協議,打開其「屬性」,將出現圖2所示的對話框。在指定的位置輸入已分配好的「IP地址」和「子網掩碼」。假如該用戶還要訪問其它Widnows NT網絡的資源,還可以在「默認網關」處輸入網關的地址。      ■TCP/IP通信協議的測試。當TCP/IP協議安裝並設置結束後,爲了保證其能夠正常工作,在使用前一定要進行測試。筆者建議大家使用系統自帶的工具程序:PING.EXE,該工具可以檢查任何一個用戶是否與同一網段的其他用戶連通,是否與其他網段的用戶連接正常,同時還能檢查出自己的IP地址是否與其他用戶的IP地址發生沖突。假如服務器的IP地址爲192.168.0.1,如要測試你的機器是否與服務器接通時,只需切換到DOS提示符下,並鍵入命令「PING 192.168.0.1」即可。假如出現類似于「Reply from 192.168.0.1……」的回應,說明TCP/IP協議工作正常;假如顯示類似于「Request timed out」的信息,說明雙方的TCP/IP協議的設置可能有錯,或網絡的其它連接(如網卡、HUB或連線等)有問題,還需進一步檢查。      小結   在組建局域網時,具體選擇哪一種網絡通信協議主要取決于網絡規模、網絡間的兼容性和網絡治理幾個方面。假如正在組建一個小型的單網段的網絡,並且對外沒有連接的需要,這時最好選擇NetBEUI通信協議。假如你正從NetWare遷移到Windows NT,或兩種平台共存時,IPX/SPX及其兼容協議可提供一個很好的傳輸環境。假如你正在規劃一個高效率、可互聯性和可擴展性的網絡,TCP/IP則將是理想的選擇。
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