浅析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。

1.1 NetBEUI 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。

1.2 IPX/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。Windows NT 中提供了两个IPX/SPX 的兼容协议："NWLinkSPX/SPX兼容协议"和"NWLink NetBIOS",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。Windows NT 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。

1.3 TCP/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Windows NT 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Windows NT 域的。虽然该工作站可通过运行在Windows NT 服务器上的代理服务器（如Proxy Server）来访问Internet,但却不能通过它登录Windows NT 服务器的域。要让只安装TCP/IP 协议的Windows 用户加入到Windows NT 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Windows NT 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Windows NT 所提供的"默认网关"（Default Gateway）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。

3 TCP/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Net-BEUI 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Windows NT 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Windows NT 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。