配置局域网中的通讯协议

无论是几台机器组成的windows 95/98对等网，还是规模较大的windows nt、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。事实上，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。本文基于局域网环境，以windows nt为主，同时兼顾netware、windows 95/98等操作系统，介绍和分析了常用通信协议的特点、性能和必要的配置方法，供组网者和网络管理人员参考。 　　 

　　a、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”（笔者这样区分，在专业分类上不是很严密，但确实能够解决一些在概念和应用中的混淆），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（open system interconnect/reference model，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。 　　 

　　b、局域网中常用的三种通信协议 　　 

　　1.netbeui协议 

　　netbeui通信协议的特点。netbeui(netbios extended user interface，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、lan manager、windows 3.x和windows for workgroup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windows 95/98和windows nt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（network basic input/output system，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（server message blocks，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(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。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windows nt网络和由windows 95/98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。windows nt中提供了两个ipx/spx的兼容协议：“nwlink spx/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 95/98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“nwlink ipx/spx兼容协议”类似于windows 95/98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“nwlink netbios”协议不但可在netware服务器与windows nt之间传递信息，而且能够用于windows nt、windows 95/98相互之间任意通信。 
　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。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windows nt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。　　 

　　windows 95/98中的tcp/ip协议。windows 95/98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windows 95/98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。如果要让只安装tcp/ip协议的windows 95/98用户加入到windows nt域，还必须在windows 95/98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”（network id）和“节点id”（node id）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host id，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（internet network information center，互联网络信息中心）申请，而“节点id”可以*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。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*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”*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。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。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。 

　　c、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windows nt或windows 95/98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windows nt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windows nt基本相同，甚至更为简单。 　　 

　　tcp/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”，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widnows nt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“ping 192.168.0.1”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。 　　 

　　d、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windows nt，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。