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[科普中國]-網(wǎng)絡(luò)通信

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網(wǎng)絡(luò)是用物理鏈路將各個孤立的工作站或主機(jī)相連在一起,組成數(shù)據(jù)鏈路,從而達(dá)到資源共享和通信的目的。通信是人與人之間通過某種媒體進(jìn)行的信息交流與傳遞。網(wǎng)絡(luò)通信是通過網(wǎng)絡(luò)將各個孤立的設(shè)備進(jìn)行連接,通過信息交換實(shí)現(xiàn)人與人,人與計算機(jī),計算機(jī)與計算機(jī)之間的通信。

網(wǎng)絡(luò)通信中最重要的就是網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有很多,局域網(wǎng)中最常用的有三個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:MICROSOFT的NETBEUI、NOVELL的IPX/SPX和TCP/IP協(xié)議。應(yīng)根據(jù)需要來選擇合適的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

名詞定義通俗地說,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是網(wǎng)絡(luò)之間溝通、交流的橋梁,只有相同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的計算機(jī)才能進(jìn)行信息的溝通與交流。這就好比人與人之間交流所使用的各種語言一樣,只有使用相同語言才能正常、順利地進(jìn)行交流。從專業(yè)角度定義,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)通信時必須遵守的約定,也就是通信協(xié)議。主要是對信息傳輸?shù)乃俾?、傳輸代碼、代碼結(jié)構(gòu)、傳輸控制步驟、出錯控制等作出規(guī)定并制定出標(biāo)準(zhǔn)。

協(xié)議選擇面對眾多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,我們可能無從選擇。不過要是事先了解到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的主要用途,就可以有針對性的選擇了。以下是幾種常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議:

NetBEUI(NetBIOS Enhanced UserInterface)網(wǎng)絡(luò)基本輸入輸出系統(tǒng)擴(kuò)展用戶接口

NetBEUI協(xié)議是IBM于1985年提出。NetBEUI主要為20到200個工作站的小型局域網(wǎng)設(shè)計的,用于NetBEUI、LanMan網(wǎng)、Windows For WorkgroUPS及Windows NT網(wǎng)。NetBEUI是一個緊湊、快速的協(xié)議,但由于NetBEUI沒有路由能力,即不能從一個局域網(wǎng)經(jīng)路由器到另一個局域網(wǎng),已不能適應(yīng)較大的網(wǎng)絡(luò)。如果需要路由到其他局域網(wǎng),則必須安裝TCP/IP或IPX/SPX協(xié)議。

IPX/SPX(Internetwork Packet Exchange/Sequential PacketExchange)互連網(wǎng)包交換/順序包交換

它是由Novell提出的用于客戶/服務(wù)器相連的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。使用IPX/SPX協(xié)議能運(yùn)行通常需要NetBEUI支持的程序,通過IPX/SPX協(xié)議可以跨過路由器訪問其他網(wǎng)絡(luò)。

HDLC(High-Level Data Link Control)高層數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議

它是一組用于在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)間傳送數(shù)據(jù)的協(xié)議。在HDLC中,數(shù)據(jù)被組成一個個的單元(稱為幀)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送,并由接收方確認(rèn)收到。HDLC協(xié)議也管理數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)發(fā)送的間隔時間。HDLC是在數(shù)據(jù)鏈路層中最廣泛最使用的協(xié)議之一。作為ISO的標(biāo)準(zhǔn),HDLC是基于IBM的SDLC協(xié)議的,SDLC被廣泛用于IBM的大型機(jī)環(huán)境之中。在HDLC中,屬于SDLC的被稱為通響應(yīng)模式(NRM)。在通常響應(yīng)模式中,基站(通常是大型機(jī))發(fā)送數(shù)據(jù)給本地或遠(yuǎn)程的二級站。不同類型的HDLC被用于使用X.25協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)和幀中繼網(wǎng)絡(luò),這種協(xié)議可以在局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)中使用,無論此網(wǎng)是公共的還是私人的。

HTTP1.1(Hypertext Transfer Protocol Vertion 1.1)超文本傳輸協(xié)議-版本1.1

它是用來在Internet上傳送超文本的傳送協(xié)議。它是運(yùn)行在TCP/IP協(xié)議族之上的HTTP應(yīng)用協(xié)議,它可以使瀏覽器更加高效,使網(wǎng)絡(luò)傳輸減少。任何服務(wù)器除了包括HTML文件以外,還有一個HTTP駐留程序,用于響應(yīng)用戶請求。您的瀏覽器是HTTP客戶,向服務(wù)器發(fā)送請求,當(dāng)瀏覽器中輸入了一個開始文件或點(diǎn)擊了一個超級鏈接時,瀏覽器就向服務(wù)器發(fā)送了HTTP請求,此請求被送往由IP地址指定的URL。駐留程序接收到請求,在進(jìn)行必要的操作后回送所要求的文件。

HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol)安全超文本傳輸協(xié)議

它是由Netscape開發(fā)并內(nèi)置于其瀏覽器中,用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和解壓操作,并返回網(wǎng)絡(luò)上傳送回的結(jié)果。HTTPS實(shí)際上應(yīng)用了Netscape的完全套接字層(SSL)作為HTTP應(yīng)用層的子層。(HTTPS使用端口443,而不是象HTTP那樣使用端口80來和TCP/IP進(jìn)行通信。)SSL使用40 位關(guān)鍵字作為RC4流加密算法,這對于商業(yè)信息的加密是合適的。HTTPS和SSL支持使用X.509數(shù)字認(rèn)證,如果需要的話用戶可以確認(rèn)發(fā)送者是誰。

ICMP(Internet Control Message Protocol)Internet控制信息協(xié)議

它是一個在主機(jī)和網(wǎng)關(guān)之間消息控制和差錯報告協(xié)議。ICMP使用IP數(shù)據(jù)報,但消息由TCP/IP軟件處理,對于應(yīng)用程序使用者是不可見的。在被稱為Catenet的系統(tǒng)中,IP協(xié)議被用作主機(jī)到主機(jī)的數(shù)據(jù)報服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備稱為網(wǎng)關(guān)。這些網(wǎng)關(guān)通過網(wǎng)關(guān)到網(wǎng)關(guān)協(xié)議(GGP)相互交換用于控制的信息。通常,贍養(yǎng)或目的主機(jī)將和源主機(jī)通信,例如,為報告在數(shù)據(jù)報過程中的錯誤。為了這個目的才使用了ICMP,它使用IP做于底層支持,好像它是一個高層協(xié)議,而實(shí)際上它是IP的一部分,必須由其它IP模塊實(shí)現(xiàn)。ICMP消息在以下幾種情況下發(fā)送:當(dāng)數(shù)據(jù)報不能到達(dá)目的地時,當(dāng)網(wǎng)關(guān)的已經(jīng)失去緩存功能,當(dāng)網(wǎng)關(guān)能夠引導(dǎo)主機(jī)在更短路由上發(fā)送。IP并非設(shè)計為設(shè)計為絕對可靠,這個協(xié)議的目的是為了當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的時候返回控制信息,而不是使IP協(xié)議變得絕對可靠,并不保證數(shù)據(jù)報或控制信息能夠返回。一些數(shù)據(jù)報仍將在沒有任何報告的情況下丟失。1

常用協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中不同的工作站,服務(wù)器之間能傳輸數(shù)據(jù),源于協(xié)議的存在。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,不同的開發(fā)商開發(fā)了不同的通信方式。為了使通信成功可靠,網(wǎng)絡(luò)中的所有主機(jī)都必須使用同一語言,不能帶有方言。因而必須開發(fā)嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)定義主機(jī)之間的每個包中每個字中的每一位。這些標(biāo)準(zhǔn)來自于多個組織的努力,約定好通用的通信方式,即協(xié)議。這些都使通信更容易。已經(jīng)開發(fā)了許多協(xié)議,但是只有少數(shù)被保留了下來。那些協(xié)議的淘汰有多中原因---設(shè)計不好、實(shí)現(xiàn)不好或缺乏支持。而那些保留下來的協(xié)議經(jīng)歷了時間的考驗(yàn)并成為有效的通信方法。

NETBEUINETBEUI是為IBM開發(fā)的非路由協(xié)議,用于攜帶NETBIOS通信。NETBEUI缺乏路由和網(wǎng)絡(luò)層尋址功能,既是其最大的優(yōu)點(diǎn),也是其最大的缺點(diǎn)。因?yàn)樗恍枰郊拥木W(wǎng)絡(luò)地址和網(wǎng)絡(luò)層頭尾,所以很快并很有效且適用于只有單個網(wǎng)絡(luò)或整個環(huán)境都橋接起來的小工作組環(huán)境。

因?yàn)椴恢С致酚?,所以NETBEUI永遠(yuǎn)不會成為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議。NETBEUI幀中

的地址是數(shù)據(jù)鏈路層媒體訪問控制(MAC)地址,該地址標(biāo)識了網(wǎng)卡但沒有標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)。路由

器靠網(wǎng)絡(luò)地址將幀轉(zhuǎn)發(fā)到最終目的地,而NETBEUI幀完全缺乏該信息。

網(wǎng)橋負(fù)責(zé)按照數(shù)據(jù)鏈路層地址在網(wǎng)絡(luò)之間轉(zhuǎn)發(fā)通信,但是有很多缺點(diǎn)。因?yàn)樗械膹V

播通信都必須轉(zhuǎn)發(fā)到每個網(wǎng)絡(luò)中,所以網(wǎng)橋的擴(kuò)展性不好。NETBEUI特別包括了廣播通信的記數(shù)并依賴它解決命名沖突。一般而言,橋接NETBEUI網(wǎng)絡(luò)很少超過100臺主機(jī)。依賴于第二層交換器的網(wǎng)絡(luò)變得更為普遍。完全的轉(zhuǎn)換環(huán)境降低了網(wǎng)絡(luò)的利用率,盡管廣播仍然轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中的每臺主機(jī)。事實(shí)上,聯(lián)合使用100-BASE-T Ethernet,允許轉(zhuǎn)換NetBIOS網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到350臺主機(jī),才能避免廣播通信成為嚴(yán)重的問題。

IPX/SPXIPX是NOVELL用于NETWARE客戶端/服務(wù)器的協(xié)議群組,避免了NETBEUI的弱點(diǎn)。但是,帶來了新的不同弱點(diǎn)。

IPX具有完全的路由能力,可用于大型企業(yè)網(wǎng)。它包括32位網(wǎng)絡(luò)地址,在單個環(huán)境中允許有許多路由網(wǎng)絡(luò)。

IPX的可擴(kuò)展性受到其高層廣播通信和高開銷的限制。服務(wù)廣告協(xié)議(Service Advertising Protocol,SAP)將路由網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)數(shù)限制為幾千。盡管SAP的局限性已經(jīng)被智能路由器和服務(wù)器配置所克服,但是,大規(guī)模IPX網(wǎng)絡(luò)的管理員仍是非常困難的工作。

TCP/IP每種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都有自己的優(yōu)點(diǎn),但是只有TCP/IP允許與Internet完全的連接。TCP/IP是在60年代由麻省理工學(xué)院和一些商業(yè)組織為美國國防部開發(fā)的,即便遭到核攻擊而破壞了大部分網(wǎng)絡(luò),TCP/IP仍然能夠維持有效的通信。ARPANET就是由基于協(xié)議開發(fā)的,并發(fā)展成為作為科學(xué)家和工程師交流媒體的Internet。

TCP/IP同時具備了可擴(kuò)展性和可靠性的需求。不幸的是犧牲了速度和效率(可是:TCP/IP的開發(fā)受到了政府的資助)。

Internet公用化以后,人們開始發(fā)現(xiàn)全球網(wǎng)的強(qiáng)大功能。Internet的普遍性是TCP/IP仍然使用的原因。常常在沒有意識到的情況下,用戶就在自己的PC上安裝了TCP/IP棧,從而使該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在全球應(yīng)用最廣。

TCP/IP的32位尋址功能方案不足以支持即將加入Internet的主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)。因而可能代替當(dāng)前實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)是IPv6。

RS-232-CRS-232-C是OSI基本參考模型物理層部分的規(guī)格,它決定了連接器形狀等物理特性、以0和1表示的電氣特性及表示信號意義的邏輯特性。 RS-232-C是EIA發(fā)表的,是RS-232-B的修改版。本來是為連接模擬通信線路中的調(diào)制解調(diào)器等DCE及電傳打印機(jī)等DTE拉接口而標(biāo)準(zhǔn)化的。很多個人計算機(jī)也用RS-232-C作為輸入輸出接口,用RS-232-C作為接口的個人計算機(jī)也很普及。 RS-232-C的如下特點(diǎn):采用直通方式,雙向通信,基本頻帶,電流環(huán)方式,串行傳輸方式,DCE-DTE間使用的信號形態(tài),交接方式,全雙工通信。RS-232-C在ITU建議的V.24和V.28規(guī)定的25引腳連接器在功能上具有互換性。 RS-232-C所使用的連接器為25引腳插入式連接器,一般稱為25引腳D-SUB。DTE端的電纜頂端接公插頭,DCE端接母插座。 RS-232-C所用電纜的形狀并不固定,但大多使用帶屏蔽的24芯電纜。電纜的最大長度為15m。使用RS-232-C在200K位/秒以下的任何速率都能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

RS-449RS-449是1977年由EIA發(fā)表的標(biāo)準(zhǔn),它規(guī)定了DTE和DCE之間的機(jī)械特性和電氣特性。RS-449是想取代RS-232-C而開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn),但是幾乎所有的數(shù)據(jù)通信設(shè)備廠家仍然采用原來的標(biāo)準(zhǔn),所以RS-232-C仍然是最受歡迎的接口而被廣泛采用。 RS-449的連接器使用ISO規(guī)格的37引腳及9引腳的連接器,2次通道(返回字通道)電路以外的所有相互連接的電路都使用37引腳的連接器,而2次通道電路則采用9引腳連接器。 RS-449的電特性,對平衡電路來說由RS-422-A規(guī)定,大體與V.11具有相同規(guī)格,而RS-423-A大體與V.10具有相同規(guī)格。 V.35 V.35是通用終端接口的規(guī)定,其實(shí)V.35是對60-108kHz群帶寬線路進(jìn)行48Kbps同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)制解調(diào)器的規(guī)定,其中一部分內(nèi)容記述了終端接口的規(guī)定。 V.35對機(jī)械特性即對連接器的形狀并未規(guī)定。但由于48Dbps-64Kbps的美國Bell規(guī)格調(diào)制解調(diào)器的普及,34引腳的ISO2593被廣泛采用。模擬傳輸用的音頻調(diào)制解調(diào)器的電氣條件使用V.28(不平衡電流環(huán)互連電路),而寬頻帶調(diào)制解調(diào)器則使用平衡電流環(huán)電路。 X.21 X.21是對公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中的同步式終端(DTE)與線路終端(DCE)間接口的規(guī)定。主要是對兩個功能進(jìn)行了規(guī)定:其一是與其他接口一樣,對電氣特性、連接器形狀、相互連接電路的功能特性等的物理層進(jìn)行了規(guī)定;其二是為控制網(wǎng)絡(luò)交換功能的網(wǎng)控制步驟,定義了網(wǎng)絡(luò)層的功能。在專用線連接時只使用物理層功能,而在線路交換數(shù)據(jù)網(wǎng)中,則使用物理層和網(wǎng)絡(luò)層的兩個功能。X.21接口用的連接器引腳也只用15引腳電氣特性分別參照V系列接口電氣條件的V.10和V.11。數(shù)字網(wǎng)的同步都是從屬于網(wǎng)絡(luò)主時鐘的從屬同步。

HDLC(高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程)HDLC是可靠性高,高速傳輸?shù)目刂埔?guī)程。其特點(diǎn)如下:可進(jìn)行任意位組合的傳輸;可不等待接收端的應(yīng)答,連續(xù)傳輸數(shù)據(jù);錯誤控制嚴(yán)密;適合于計算機(jī)間的通信。HDLC相當(dāng)于OSI基本參照模型的數(shù)據(jù)鏈路層部分的標(biāo)準(zhǔn)方式的一種。HDLC的適用領(lǐng)域很廣,近代協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層大部分都是基于HDLC的。

SDLC(同步數(shù)據(jù)鏈路控制)是IBM公司制定的協(xié)議,并成為SNA的數(shù)據(jù)鏈路控制層協(xié)議。實(shí)際上也包含于HDLC中。

FDDI(光纖分布式數(shù)據(jù)接口)FDDI的傳輸速度為100Mbps,傳輸媒體為光纖,是令牌控制的LAN。FDDI的物理傳輸時鐘速度是125MHz,但實(shí)際速度只有100Mbps??蓪?shí)際連接的工作站數(shù)最多有500個,但推薦使用100個以下。FDDI的連接形態(tài)基本上有兩種:一種是用一次環(huán)路和二次環(huán)路的兩個環(huán)構(gòu)成的環(huán)形結(jié)構(gòu);另一種是以集線器為中心構(gòu)成樹狀結(jié)構(gòu)。工作站間的距離用光纖為2KM,用雙絞線則為100M。但對單模光纖制定了節(jié)點(diǎn)間的距離可以延長到超過2KM以上的標(biāo)準(zhǔn)。 FDDI有三種接口:DAS(雙配件站);SAS(單配件站);集線器(Concentrater)。通常僅使用一次環(huán)路,二次環(huán)路作為預(yù)備用系統(tǒng)處于備用狀態(tài)。

SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)TCP/IP協(xié)議集中的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。已被普遍采用。使用SNMP的管理模型,對INTERNET進(jìn)行管理的協(xié)議,是在TCP/IP的應(yīng)用層進(jìn)行工作的。其優(yōu)點(diǎn)是,不依賴于網(wǎng)絡(luò)物理層的屬性即可規(guī)定協(xié)議,對全部網(wǎng)絡(luò)和管理可以采用共同的協(xié)議,管理者和被管理者之間可采用客戶/服務(wù)器的方式,可稱為代理(工具);如果管理者作為客戶機(jī)工作,可稱為管理器或管理站。代理的功能應(yīng)該包括對操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)管理層的管理,取得有關(guān)對象的七層信息,并利用SNMP網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議把該信息通知管理者。管理者本身應(yīng)要求對有關(guān)對象的信息存儲在代理中所含的MIB(管理信息庫)的虛擬數(shù)據(jù)庫中。 對SNMP而言,要求能夠取得或設(shè)置由管理到代理網(wǎng)管對象本身的對象等內(nèi)容。代理應(yīng)完成管理器要求回答的內(nèi)容。同時,代理本身還應(yīng)把因代理發(fā)生的事件通知管理器。十、點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議PPP(poin to point protocol) 作為RFC1171/1172而制定的PPP,是在點(diǎn)對點(diǎn)線路上對包括IP在內(nèi)的LAN協(xié)議進(jìn)行中繼的Internet標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。PPP從作成當(dāng)初開始就對應(yīng)于多協(xié)議,設(shè)計成具有不依存于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路。在用PPP對各個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議進(jìn)行中繼時,每個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議必須有某個對應(yīng)于PPP的規(guī)格,這些規(guī)格有一些已經(jīng)存在。PPP的實(shí)際安裝已經(jīng)開始,特別是必須適應(yīng)多協(xié)議的路由器廠家積極采用PPP。 PPP是由兩種協(xié)議構(gòu)成的:一種是為了確保不依存于協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路而采用的LCP(數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議);另一種為了實(shí)現(xiàn)PPP環(huán)境中利用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議控制功有的NCP(網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議)。NCP從其目的出發(fā)需要在每個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議都要作規(guī)定。NCP的具體名稱在對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中有所不同。更準(zhǔn)確地說,PPP所規(guī)定協(xié)議只是LCP,至于將NCP及網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議如何放入PPP幀中,要由開發(fā)各種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的廠家進(jìn)行。PPP幀具有傳輸LCP、NCP及網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的功能。對利用LCP的物理層規(guī)格沒有特殊限制。可以利用RS-232-C、RS-422/423、V.35等通用的物理連接器。傳輸速度的應(yīng)用領(lǐng)域也沒有特別規(guī)定,可以利用物理層規(guī)格所容許的傳輸速度。而要采用全雙工方式的通信線路。2

相關(guān)網(wǎng)站IP網(wǎng)絡(luò)通信IP網(wǎng)絡(luò)通信是中國專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的門戶網(wǎng)站,涵蓋IP語音通信、UC統(tǒng)一通信、視頻會議、無線通信、呼叫中心、云計算、IP通信技術(shù)、IP通信產(chǎn)品、IP通信廠家、IP通信服務(wù)商、IP通信人才、解決方案等領(lǐng)域。

網(wǎng)絡(luò)通信中國網(wǎng)絡(luò)通信中國(原VoIP中國)是中國最具影響力的網(wǎng)絡(luò)通信資訊門戶網(wǎng)站,全球領(lǐng)先的垂直IP融合通信媒體平臺。自創(chuàng)立以來,始終致力于提供下一代網(wǎng)絡(luò)通信資訊信息與商務(wù)服務(wù),一直在業(yè)界處于領(lǐng)先位置。08年榮獲中國通信類“中國行業(yè)網(wǎng)百強(qiáng)”稱號。

C114 中國通信網(wǎng)C114中國通信網(wǎng)自創(chuàng)立起就專注于中國通信行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)門戶。全面、及時報道國內(nèi)外重要資訊,從運(yùn)營商到各大設(shè)備企業(yè)必讀之網(wǎng)絡(luò)媒體,行業(yè)內(nèi)知名度、認(rèn)可度領(lǐng)先。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李嘉騫 - 博士 - 同濟(jì)大學(xué)