分类： WINDOWS
2006-10-14 11:23:25
IP网络路由技术
近几年来，基于TCP/IP协议的Internet已逐步发展成为当今世界上规模最大、拥有用户和资源最多的一个超大型计算机网络，TCP/IP协议也因此成为事实上的工业标准。IP网络正逐步成为当代乃至未来计算机网络的主流。
IP网络是由通过路由设备互连起来的IP子网构成的，这些路由设备负责在IP子网间寻找路由，并将IP分组转发到下一个IP子网。
IP地址
IP地址是IP网络中数据传输的依据，它标识了IP网络中的一个连接，一台主机可以有多个IP地址。IP分组中的IP地址在网络传输中是保持不变的。
1.基本地址格式
现在的IP网络使用32位地址，以点分十进制表示，如172.16.0.0。地址格式为：IP地址=网络地址＋主机地址 或 IP地址=主机地址＋子网地址＋主机地址。
网络地址是由Internet权力机构（InterNIC）统一分配的，目的是为了保证网络地址的全球唯一性。主机地址是由各个网络的系统管理员分配。因此，网络地址的唯一性与网络内主机地址的唯一性确保了IP地址的全球唯一性。
2.保留地址的分配
根据用途和安全性级别的不同，IP地址还可以大致分为两类：公共地址和私有地址。公用地址在Internet中使用，可以在Internet中随意访问。私有地址只能在内部网络中使用，只有通过代理服务器才能与Internet通信。
一个机构或网络要连入Internet，必须申请公用IP地址。但是考虑到网络安全和内部实验等特殊情况，在IP地址中专门保留了三个区域作为私有地址，其地址范围如下：
172.16.0.0/12：172.16.0.0～172.31.255.255
192.168.0.0/16：192.168.0.0～192.168.255.255
使用保留地址的网络只能在内部进行通信，而不能与其他网络互连。因为本网络中的保留地址同样也可能被其他网络使用，如果进行网络互连，那么寻找路由时就会因为地址的不唯一而出现问题。但是这些使用保留地址的网络可以通过将本网络内的保留地址翻译转换成公共地址的方式实现与外部网络的互连。这也是保证网络安全的重要方法之一。
无类域间路由（CIDR）
由于每年连入Internet的主机数成倍增长，因此Internet面临B类地址匮乏、路由表爆炸和整个地址耗尽等危机。无类域间路由（CIDR）就是为解决这些问题而开发的一种直接的解决方案，它使Internet得到足够的时间来等待新一代IP协议的产生。
按CIDR策略，可采用申请几个C类地址取代申请一个单独的B类地址的方式来解决B类地址的匮乏问题。所分配的C类地址不是随机的，而是连续的，它们的最高位相同，即具有相同的前缀，因此路由表就只需用一个表项来表示一组网络地址，这种方法称为“路由表聚类”。
另外，除了“路由表聚类”措施外，还可以由每个ISP从InterNIC获得一段地址空间后，再将这些地址分配给用户。
路由选择技术
IP网络中的路由选择是由路由设备完成的。路由器通过执行一定的路由协议，为IP数据报寻找一条到达目的主机或网络的最佳路由，并转发该数据报，实现路由选择。
1.路由协议
路由协议分为两大类：
路由选择协议（Routing Protocol）
这类协议使用一定的路由算法找出到达目的主机或网络的最佳路径，如RIP（路由信息协议）等。
路由传送协议（Routed Protocol）
这类协议沿已选好的路径传送数据报，如通过IP协议能将物理连接转变成网络连接，实现网络层的主要功能——路由选择。
2.直连路由与非直连路由
IP协议是根据路由来转发数据的。路由器中的路由有两种：直连路由和非直连路由。
路由器各网络接口所直连的网络之间使用直连路由进行通信。直连路由是在配置完路由器网络接口的IP地址后自动生成的，因此，如果没有对这些接口进行特殊的限制，这些接口所直连的网络之间就可以直接通信。
由两个或多个路由器互连的网络之间的通信使用非直连路由。非直连路由是指人工配置的静态路由或通过运行动态路由协议而获得的动态路由。其中静态路由比动态路由具有更高的可操作性和安全性。
IP网络已经逐渐成为现代网络的标准，用IP协议组建网络时，必须使用路由设备将各个IP子网互连起来，并且在IP子网间使用路由机制，通过IP网关互连形成层次性的网际网。
纯皓 2005-04-12 00:36
如何选择局域网中的通信协议
做过网络人都知道，要实现网络间的正常通信就必需选择合适的通信协议，否则轻则就会造成网络的接入速度太慢，工作不稳定，重则根本无法接通。今天我把我实际工作积累的此方面经验与大家分享，希望对还在迷茫中的您所有帮助！
由于一些误导，有很多朋友误认为通信协议就是TCP/IP协议，只要安装了它任何网络都可正常连通，认为其它协议没有用，事实上，不同的网络协议都有其存在的必要。每一协议都有它所依赖的主要操作系统，不能随便选取。在一个网络中运行良好的协议，在另一个却未必能行得通，下面就本人这么几年来在局域网组建中选择网络通信协议的经验谈一谈各种主流操作系统下协议的选择与配置。
要很好地选择与配置协议就一定要先了解目前各主要协议所适用的范围。在目前Internet时代，也许大家听的最多，用得最多还是TCP/IP协议，在很大程度上，似乎它就是协议的代名字，甚至有些朋友认为不管它三七二十一，统统装上TCP/IP协议就一定能实现成功连网，其实不然，或许您真的一装上它网络就能连通，那只不过是碰得好，您的网络太单一，而且正好是只需要安装TCP/IP协议就能连通的网络类型，要是再复杂一点，如我下所说种种网络类型，您未必那么幸运。还是先谈各协议的主要用途和特点吧。
一、 通信协议的种类和特点
目前常见的通信协议主要有：NetBEUI、IPX/SPX、NWLink、TCP/IP，在这几种协议中用得最多、最为复杂的当然还是TCP/IP协议，最为简单的是NetBEUI协议，它简单得不需要任何设置即可成功配置。
1、 NetBEUI协议
NetBEUI协议它的全称是：NetBIOS Extend User Interface，即用户扩展接口，它是由IBM于1985年公司开发的，它是一种体积小、效率高、速度快的通信协议，同时它也是微软最为喜爱的一种协议。它主要适用于早期的微软操作系统如：DOS、LAN Manager、Windows3.x和Windows for Workgroup，但微软在当今流行的WIN9X和WINNT中仍把它视为固有缺省协议，由此可见它并不是我们所认为是“多余”的，而且在有的操作系统中连网还是必不可少的，如在用WIN9X和WINME组网进入NT网络时一定不能仅用TCP/IP协议，还必需加上“NetBEUI”协议，否则就无法实现网络连通，不信试试看！
因为它的出现比较早，也就有它的局限性，NetBEUI是专门为几台到百多机所组成的单段网络而设计的，它不具有跨网段工作的能力，也就是说它不具有“路由”功能，如果您在一服务器或工作站上安装了多个网卡作网桥时，将不能使用NetBEUI作为通信协议，这一点必需记清楚！
NetBEUI通信协议的特点就是：a、体积小，因原来就要是DOS、LAN Manger等较低版本的操作系统，故它对系统的要求不高，运行后占用系统资源最少；b、上面已讲过，也恐是因为主要服务的对象较低版本的操作系统，它不具有路由功能，不能实现跨网络通信；c、因为简单，对系统要求低，也就适合初学组网人员学习使用。
2、 IPX/SPX协议
IPX/SPX协议的全称为：Internetwork Packet Exchange/Sequences Packet Exchange，网际包交换/顺序包交换。它是NOVELL公司为了适应网络的发展而开发的通信协议，它的体积比较大，但它在复杂环境下有很强的适应性，同时它也具有“路由”功能，能实现多网段间的跨段通信。当用户接入的是NetWare服务器时，IPX/SPX及其兼容协议应是最好的选择。但如在Windows环境中一般不用它，特别要强调的是在NT网络和WIN9X对等网中无法直接用IPX/SPX进行通信。
IPX/SPX的工作方式较简单，不需要任何配置，它可通过“网络地址”来识别自己的身份。在整个协议中IPX是NetWare最底层的协议，它只负责数据在网络中的移动，并不保证数据传输是否成功，而SPX在协议中负责对整个传输的数据进行无差错处理。在NT中提供了两个IPX/SPX的兼容协议：NWLink IPX/SPX 兼容协议、NWLink NetBIOS，两者统称为NWLink 通信协议。它继承了IPX/SPX协议的优点，更适应了微软的操作系统和网络环境，当需要利用Windows系统进入NetWare服务器时，NWLink通信协议是最好的选择。
3、 TCP/IP协议
TCP/IP协议的全称是：Transmission Control Protocol /Internet Protocol，即传输控制协议/网际协议。它是微软公司为了适应不断发展的网络，实现自己主流操作系统与其它系统间不同网络的互连而收购开发的，它是目前最常用的一种协议（包括INTERNET），也可算是网络通信协议的一种通信标准协议，同时它也是最复杂、最为庞大的一种协议。TCP/IP协议最早用于UNIX系统中，现在是Internet的基础协议。
TCP/IP通信协议具有很灵活性，支持任意规模的网络，几乎可连接所有的服务器和工作站，正因为的灵活性也带来了它的复杂性，它需要针对不同网络进行不同设置，且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”。但是在局域网中微软为了简化TCP/IP协议的设置，在NT中配置了一个动态主机配置协议（DHCP），它可客户端自动分配一个IP地址，避免了出错。
TCP/IP通信协议当然也有“路由”功能，它的地址是分级的，不同于IPX/SPX协议，这样系统就很容易找到网上的用户，IPX/SPX协议用的是一种广播协议，它经常会出现广播包堵塞，无法获得最佳网络带宽。但特别要注意的一点就是在用WIN9X和WINME组网进入NT网络时一定不能仅用TCP/IP协议，还必需加上“NetBEUI”协议，否则就无法实现网络连通。
二、 协议选择的原则
我们在选择网络通信协议时为了尽量做到一次成功，最好遵循以下原则：
1、 所选择的协议要与网络结构、功能一致
如果您的网络有网桥等类似路由设备，则必需选择具有路由功能的协议，如IPX/SPX、TCP/IP等，绝对不能选择NetBEUI作为通信协议。但是您的网络没有路由选择功能，只是单一的网段，能用NetBEUI作为通信协议的尽量选用，因为此协议占用系统资源最少，运行速度最快，如在DOS下与NT服务器相连，则最好选用NetBEUI作为通信协议，它比TCP/IP协议快且稳定，这一点我是深有体会的。以前我们公司在DOS通常用TCP/IP作为协议，但总是出现死机，有时根本连不上网，但改用`NetBEUI作为通信协议后，系统性能一下得到了提高。要注意的一点是如果用NetBEUI作为通信协议，则在您的NT服务器上同时也要装上此协议，否则根本行不通！还有就是在WIN9X（包括WINME）要实现与NT服务器成功连网则必需在客户和服务端安装上`NetBEUI协议，否则可能连不上网，这一点我也做过多次试验。当然对于较复杂的网络还是选择TCP/IP协议好。
2、 尽量选用一种协议
如果可能的话最好只选用一种通信协议，因为每一仲协议都要占用系统的内存资源的，会影响系统的工作效率的，在绝大多数情况下一种协议是完全可以满足连网需求的。
3、 保持协议的一致性
当您的网络要与其它网络进行通信时，要注意的是两个网络在协议的选择方面尽量一致，因为如果不一致，会导致在通信时互不相认，不过一般现在的通信协议标准中TCP/IP协议为绝大多数协议所接纳、兼容，不过安装TCP/IP协议一般是不会有这种不相认的现象出现的。
纯皓 2005-04-12 00:36
OSI七层模型介绍
物理层
物理层是OSI的第一层，它虽然处于最底层，却是整个开放系统的基础。物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备，为数据传输提供可靠的环境。
媒体和互连设备 物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。DTE既数据终端设备，又称物理设备，如计算机、终端等都包括在内。而DCE则是数据通信设备或电路连接设备，如调制解调器等。数据传输通常是经过DTE──DCE，再经过DCE──DTE的路径。互连设备指将DTE、DCE连接起来的装置，如各种插头、插座。LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头，接收器，发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。 物理层的主要功能
为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路. 传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过，二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工，同步或异步传输的需要. 完成物理层的一些管理工作. 物理层的一些重要标准物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了,OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果.下面将一些重要的标准列出,以便读者查阅.ISO2110:称为"数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配".它与EIA(美国电子工业协会)的"RS-232-C"基本兼容。ISO2593:称为"数据通信----34芯DTE/DCE----接口连接器和插针分配"。ISO4092:称为"数据通信----37芯DTE/DEC----接口连接器和插针分配".与EIARS-449兼容。CCITT V.24:称为"数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备之间的接口电路定义表".其功能与EIARS-232-C及RS-449兼容于100序列线上. 数据链路层
数据链路可以粗略地理解为数据通道。物理层要为终端设备间的数据通信提供传输媒体及其连接.媒体是长期的,连接是有生存期的.在连接生存期内,收发两端可以进行不等的一次或多次数据通信.每次通信都要经过建立通信联络和拆除通信联络两过程.这种建立起来的数据收发关系就叫作数据链路.而在物理媒体上传输的数据难免受到各种不可靠因素的影响而产生差错,为了弥补物理层上的不足,为上层提供无差错的数据传输,就要能对数据进行检错和纠错.数据链路的建立,拆除,对数据的检错,纠错是数据链路层的基本任务。
链路层的主要功能链路层是为网络层提供数据传送服务的,这种服务要依靠本层具备的功能来实现。链路层应具备如下功能:
链路连接的建立，拆除，分离。 帧定界和帧同步。链路层的数据传输单元是帧,协议不同,帧的长短和界面也有差别，但无论如何必须对帧进行定界。 顺序控制,指对帧的收发顺序的控制。 差错检测和恢复。还有链路标识,流量控制等等.差错检测多用方阵码校验和循环码校验来检测信道上数据的误码,而帧丢失等用序号检测.各种错误的恢复则常靠反馈重发技术来完成。 数据链路层的主要协议数据链路层协议是为发对等实体间保持一致而制定的,也为了顺利完成对网络层的服务。主要协议如下：
ISO1745--1975:"数据通信系统的基本型控制规程".这是一种面向字符的标准,利用10个控制字符完成链路的建立，拆除及数据交换.对帧的收发情况及差错恢复也是靠这些字符来完成.ISO1155, ISO1177, ISO2626, ISO2629等标准的配合使用可形成多种链路控制和数据传输方式. ISO3309--1984:称为"HDLC 帧结构".ISO4335--1984:称为"HDLC 规程要素 ".ISO7809--1984:称为"HDLC 规程类型汇编".这3个标准都是为面向比特的数据传输控制而制定的.有人习惯上把这3个标准组合称为高级链路控制规程. ISO7776:称为"DTE数据链路层规程".与CCITT X.25LAB"平衡型链路访问规程"相兼容. 链路层产品独立的链路产品中最常见的当属网卡,网桥也是链路产品。MODEM的某些功能有人认为属于链路层,对些还有争议.数据链路层将本质上不可靠的传输媒体变成可靠的传输通路提供给网络层。在IEEE802.3情况下，数据链路层分成了两个子层，一个是逻辑链路控制，另一个是媒体访问控制。下图所示为IEEE802.3LAN体系结构。
AUI=连接单元接口 PMA=物理媒体连接 MAU=媒体连接单元 PLS=物理信令 MDI=媒体相关接口 网络层
网络层的产生也是网络发展的结果.在联机系统和线路交换的环境中，网络层的功能没有太大意义.当数据终端增多时.它们之间有中继设备相连.此时会出现一台终端要求不只是与唯一的一台而是能和多台终端通信的情况,这就是产生了把任意两台数据终端设备的数据链接起来的问题,也就是路由或者叫寻径.另外,当一条物理信道建立之后,被一对用户使用,往往有许多空闲时间被浪费掉.人们自然会希望让多对用户共用一条链路，为解决这一问题就出现了逻辑信道技术和虚拟电路技术.
网络层主要功能网络层为建立网络连接和为上层提供服务,应具备以下主要功能：
路由选择和中继 激活,终止网络连接 在一条数据链路上复用多条网络连接,多采取分时复用技术 差错检测与恢复 排序,流量控制 服务选择 网络管理 网络层标准简介网络层的一些主要标准如下：
ISO.DIS8208:称为"DTE用的X.25分组级协议" ISO.DIS8348:称为"CO 网络服务定义"(面向连接) ISO.DIS8349:称为"CL 网络服务定义"(面向无连接) ISO.DIS8473:称为"CL 网络协议" ISO.DIS8348:称为"网络层寻址" 除上述标准外,还有许多标准。这些标准都只是解决网络层的部分功能,所以往往需要在网络层中同时使用几个标准才能完成整个网络层的功能.由于面对的网络不同,网络层将会采用不同的标准组合. 在具有开放特性的网络中的数据终端设备,都要配置网络层的功能.现在市场上销售的网络硬设备主要有网关和路由器.
传输层
传输层是两台计算机经过网络进行数据通信时,第一个端到端的层次，具有缓冲作用。当网络层服务质量不能满足要求时，它将服务加以提高，以满足高层的要求；当网络层服务质量较好时，它只用很少的工作。传输层还可进行复用，即在一个网络连接上创建多个逻辑连接。 传输层也称为运输层.传输层只存在于端开放系统中,是介于低3层通信子网系统和高3层之间的一层,但是很重要的一层.因为它是源端到目的端对数据传送进行控制从低到高的最后一层.
有一个既存事实，即世界上各种通信子网在性能上存在着很大差异.例如电话交换网,分组交换网,公用数据交换网，局域网等通信子网都可互连,但它们提供的吞吐量,传输速率,数据延迟通信费用各不相同.对于会话层来说,却要求有一性能恒定的界面.传输层就承担了这一功能.它采用分流/合流，复用/介复用技术来调节上述通信子网的差异,使会话层感受不到.
此外传输层还要具备差错恢复，流量控制等功能,以此对会话层屏蔽通信子网在这些方面的细节与差异.传输层面对的数据对象已不是网络地址和主机地址,而是和会话层的界面端口.上述功能的最终目的是为会话提供可靠的,无误的数据传输.传输层的服务一般要经历传输连接建立阶段,数据传送阶段,传输连接释放阶段3个阶段才算完成一个完整的服务过程.而在数据传送阶段又分为一般数据传送和加速数据传送两种。传输层服务分成5种类型.基本可以满足对传送质量,传送速度,传送费用的各种不同需要.传输层的协议标准有以下几种：
ISO8072:称为"面向连接的传输服务定义" ISO8072:称为"面向连接的传输协议规范" 会话层
会话层提供的服务可使应用建立和维持会话，并能使会话获得同步。会话层使用校验点可使通信会话在通信失效时从校验点继续恢复通信。这种能力对于传送大的文件极为重要。会话层,表示层,应用层构成开放系统的高3层，面对应用进程提供分布处理，对话管理,信息表示,恢复最后的差错等. 会话层同样要担负应用进程服务要求，而运输层不能完成的那部分工作,给运输层功能差距以弥补.主要的功能是对话管理，数据流同步和重新同步。要完成这些功能,需要由大量的服务单元功能组合,已经制定的功能单元已有几十种.现将会话层主要功能介绍如下.
为会话实体间建立连接。为给两个对等会话服务用户建立一个会话连接,应该做如下几项工作：
将会话地址映射为运输地址 选择需要的运输服务质量参数(QOS) 对会话参数进行协商 识别各个会话连接 传送有限的透明用户数据 数据传输阶段这个阶段是在两个会话用户之间实现有组织的,同步的数据传输.用户数据单元为SSDU,而协议数据单元为SPDU.会话用户之间的数据传送过程是将SSDU转变成SPDU进行的. 连接释放连接释放是通过"有序释放","废弃"，"有限量透明用户数据传送"等功能单元来释放会话连接的.会话层标准为了使会话连接建立阶段能进行功能协商，也为了便于其它国际标准参考和引用,定义了12种功能单元.各个系统可根据自身情况和需要，以核心功能服务单元为基础,选配其他功能单元组成合理的会话服务子集.会话层的主要标准有"DIS8236:会话服务定义"和"DIS8237:会话协议规范". 表示层
表示层的作用之一是为异种机通信提供一种公共语言，以便能进行互操作。这种类型的服务之所以需要，是因为不同的计算机体系结构使用的数据表示法不同。例如，IBM主机使用EBCDIC编码，而大部分PC机使用的是ASCII码。在这种情况下，便需要会话层来完成这种转换。 通过前面的介绍,我们可以看出,会话层以下5层完成了端到端的数据传送,并且是可靠,无差错的传送.但是数据传送只是手段而不是目的,最终是要实现对数据的使用.由于各种系统对数据的定义并不完全相同,最易明白的例子是键盘,其上的某些键的含义在许多系统中都有差异.这自然给利用其它系统的数据造成了障碍.表示层和应用层就担负了消除这种障碍的任务.
对于用户数据来说,可以从两个侧面来分析,一个是数据含义被称为语义,另一个是数据的表示形式,称做语法.像文字,图形,声音,文种,压缩,加密等都属于语法范畴.表示层设计了3类15种功能单位,其中上下文管理功能单位就是沟通用户间的数据编码规则,以便双方有一致的数据形式,能够互相认识.ISO表示层为服务,协议,文本通信符制定了DP8822,DP8823,DIS6937/2等一系列标准.
应用层
应用层向应用程序提供服务，这些服务按其向应用程序提供的特性分成组，并称为服务元素。有些可为多种应用程序共同使用，有些则为较少的一类应用程序使用。应用层是开放系统的最高层,是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务.其服务元素分为两类:公共应用服务元素CASE和特定应用服务元素SASE.CASE提供最基本的服务,它成为应用层中任何用户和任何服务元素的用户，主要为应用进程通信,分布系统实现提供基本的控制机制.特定服务SASE则要满足一些特定服务,如文卷传送,访问管理,作业传送,银行事务,订单输入等.
这些将涉及到虚拟终端,作业传送与操作,文卷传送及访问管理,远程数据库访问,图形核心系统,开放系统互连管理等等.应用层的标准有DP8649"公共应用服务元素",DP8650"公共应用服务元素用协议",文件传送,访问和管理服务及协议.
