网络通信论文

2022-03-23 版权声明 我要投稿

今天小编为大家精心挑选了关于《网络通信论文(精选5篇)》,希望对大家有所帮助。摘要:计算机与计算机之间的通信离不开通信协议,通信协议实际上是一组规定和约定的集合。两台计算机在通信时必须约定好本次通信做什么,是进行文件传输,还是发送电子邮件;怎样通信,什么时间通信等。

第一篇:网络通信论文

计算机网络通信与网络服务体系搭建

摘 要:计算机网络通信技术经过了多年的发展,现在的网络服务与早期的网络服务,在各个方面都有一定的差异,因此在搭建网络服务体系时,应该根据网络通信的需要来进行,在确保网络通信顺畅的同时,最大程度上保障数据的安全和稳定,但是在实际的网络服务体系搭建过程中,通常只重视网络的带宽,本文通过分析计算机网络通信的概念和特点,从网络七层标准协议的角度,对网络服务体系的搭建,进行了深入的研究。

关键词:计算机;网络通信;网络服务体系;搭建

目前计算机的使用,已经无法离开网络的环境,但是由于网络的开放性,使得接入网络的计算机,容易受到病毒和木马等攻击,给计算机的安全造成了威胁,虽然很多计算机根据网络的特点,安装了一些针对性的杀毒软件等,但是杀毒软件等安全措施,对于计算机的防护有限,只能查杀病毒库中已知的病毒,对于一些新型的病毒和木马,杀毒软件无法进行有效的处理,要想从本质上解决这个问题,只有在了解计算机网络通信的基础上,在网络服务体系搭建时,对网络安全给与足够的重视,然后通过一些针对性的措施,提高网络安全的级别,但是通过实际的调查发现,目前的网络服务体系搭建时,通常都重视网络通信的稳定和速度上,很少会考虑安全的问题,很大程度上影响了网络的使用。

1 计算机网络通信简述

1.1 计算机网络通信的概念

不同时期的背景下,人们对于计算机网络通信的理解,也有一定的差异,如在网络出现的初期,网络通信的概念就是连接不同的计算机,使它们之间能够进行简单的数据交流,现在看来,这样的数据交流只是网络通信中的一个功能,随着网络的发展,越来越多的计算机连接到网络中,网站的数量也在不断增加,计算机网络通信更多的是提供多媒体等数据服务,目前的计算机网络通信系统主要有三个部分,包括计算机系统、数据通信系统和网络协议,通过这三个部分之间的协同工作,能够实现不同计算机之间的数据通信,目前的计算机在使用中,都会安装大量的应用软件,其中很多软件都需要网络的支持才能进行工作,因此网络软件的发展,很大程度上促进了网络通信的进步,如云计算概念的出现,对计算机网络通信的概念有了新的定义,通过云计算技术,能够让网络内的计算机,协同执行一个任务,网络通信不仅使计算机之间能够进行数据交流,还能够组成一个大型的计算系统,可以完成复杂任务的处理。

1.2 计算机网络通信的特点

通过计算机网络通信的概念可以知道,计算机网络通信的最大功能,就是使不同计算机之间,能够进行数据的交流,从本质上来说,目前网络应用的所有技术,都是建立在这种数据交流的基础上,世界上最大的网络就是因特网,这个网络采用了TCP/IP标准,通过这个标准,能够使不同的设备和操作系统之间,实现网络通信的功能,随着移动设备的发展,现在的计算机网络已经不仅是连接计算机,也包括了手机、平板电脑等移动设备,而且随着科技的发展,越来越多的新设备出现,采用TCP/IP协议就能够使这些设备很好的连接起来,而且在成本和维护上,所需要的费用都比较低,由此可以看出计算机网络通信的特点,首先就是连接不同的终端,其次就是网络通信的功能多样化,不但能进行文件的传输,还包括邮件、多媒体服务等,最后就是网络通信的速度快,随着网络用户的增加,人们对网络的速度有了更高的要求,目前光纤网的传输效率较高,我国的主干线都采用光纤传输方式。

1.3 计算机网络通信的发展

计算机网络通信是随着计算机的发展,而兴起的一门技术,在计算机出现的早期,受到计算机体积和性能的限制,计算机的数量比较少,当时的计算机只能执行一些简单的计算任务,因此人们并没有想到把计算机连接起来,使不同计算机之间能够进行数据交流,随着晶体管和集成电路的使用,计算机的体积得到了大幅的减小,而性能得到了很大的提升,其存储的空间也不断增加,当时不同计算机之间的数据交换,只有通过软盘来进行,但是软盘的存储空间很小,通常只有1.44MB,现在看来这样的空间连一首歌曲都装不下,但是在当时的背景下,计算机中大多是文本类的文件,基于DOS操作系统的软件也比较小,因此软盘能够完成存储介质的职能,但是对于远距离计算机之间的数据交流,就很难用软盘等存储介质来进行,网络通信正是在这种背景下产生的。

2 计算机网络服务体系搭建

2.1 计算机网络体系的结构

目前的计算机网络体系中,主要采用上世纪80年代提出的七层结构标准,这也是目前的国际标准,主要包括物理层、链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层,其中应用层是最贴近用户的,提供一些基本的网络应用和网络服务,如用户使用的一些网络软件,观看一些视频网站中的内容,都是通过应用层来实现的,因此一个良好的应用层,应该具有足够的带宽,同时保证数据的安全传输,目前应用层的服务模式主要有两种,第一种是传统的服务器和客户机模式,在这种模式下,客户机向服务器发出请求,服务器进行必要的处理后,把处理的结果发送给客户机,因此这种模式的服务效率,与服务器的性能有很大的关系,随着用户数量的不断增加,对服务器的要求越来越高,如果单纯的提高服务器性能,又会提高网络的成本,因此人们研究了P2P模式,在这种服务模式中,没有服务器的概念,每个计算机既是客户机,同时也是服务器,互相之间可以获取数据和提供数据,这样就很好的解决了用户数量增加给服务器带来的压力。

2.2 计算机网络服务体系的搭建

在实际的计算机网络服务体系搭建过程中,需要从硬件和软件两方面来考虑,硬件上需要网卡、中继器、集线器、网桥、路由器、网关等设备,通过这些设备之间的连接,能够将一台计算机很好的连接到网络中,从而为计算机提供网络服务,从软件方面来看,这些硬件设备,刚好与七层网络标准所对应,因此在网络服务体系搭建时,主要就是按照网络七层标准,来进行网络的搭建,如应用层就是提供给用户通信服务,而传输层是保证网络通信的稳定,能够对一些简单的错误进行处理,网络层作为计算机网络服务体系的核心,其完成的功能也比较多,如网络连接管理和路由选择等,对于网络运营商来说,对于网络的计费和通信协议转换等,也是在网络层实现的,物理层和链路层作为网络服务的基础,主要从硬件和软件两个方面为通信提供保障,其中物理层就是网络服务的基础设施,如网线等传输介质,而链路层对介质中传输的信息进行控制,保证通信的稳定和顺利进行。

3 结语

计算机网络通信经过多年的发展,已经有了成熟的连接方式和通信技术,国际上有很多通信的标准,在实际的网络服务体系组建过程中,只要按照这个标准来进行,就可以很快的搭建一个网络服务体系,随着计算机和互联网的普及,个人用户的增长已经达到了极限,而企业用户的市场,还具有很大的空间,但是企业用户对于网络服务的需求,与个人用户具有一定的差异,企业用户在使用网络的过程中,通常需要组建一个企业内部的局域网,通过本文的分析可以知道,要想组建一个网络服务体系,首先应该了解网络的七层标准协议,对每层的功能的服务进行具体的了解,只有在这个基础上,才能搭建一个良好的网络服务体系。

参考文献:

[1]徐星.浅议计算机网络通信的技术特点与发展前景[J].无线互联科技,2013(03):38.

[2]杨家兴.新时期计算机网络通信现状及发展趋势研究[J].信息安全与技术,2013(03):6-7.

[3]史永祥.计算机网络通信协议探讨[J].硅谷,2012(20):5-5.

作者简介:杨锋(1976.5-),男,汉族,四川宜宾人,电子科技大学计算机技术及应用本科,助教,从事计算机网络与通信技术应用研究。

作者单位:宜宾职业技术学院,四川宜宾 644003

作者:杨锋

第二篇:4G网络通信简述

摘 要 通信技术日新月异,给人们带来不少享受。随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、在我们还没有完全享受3G移动通信系统商所带来服务的同时,4G移动通信技术的研究已经在逐步的进行着。本文简要分析了4G网络通信技术的架构并初步探讨了4G事业的发展现状。

关键词 4G 网络通信 简述

随着3G在我国的商用以来,用户在使用手机电视和视频通话方面,出现信号不稳,视频通话效果不好等问题。人们开始期望4G能够解决这些问题,能够提供更高的数据速率,更大的容量和带宽。从而使4G比3G更接近个人通信,在技术上比3G更完善。所谓4G技术是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面,4G与固定宽带网络在价格方面不相上下,而且计费方式更加灵活机动,用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外,4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署,然后再扩展到整个地区。很明显,4G有着不可比拟的优越性。

一、4G网络结构

三层网络结构:

4G系统针对各种不同业务的接入系统,通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。

(1)物理网络层提供接入和路由选择功能。

(2)中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。

(3)物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,使发展和提供新的服务变得更容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带,这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端,跨越多个运营商和服务商,提供更大范围服务。

二、4G网络中的关键技术

1、OFDM

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交频分复用技术。其主要原理是:将待传输的高速串行数据经串并变换, 变成在子信道上并行传输的低速数据流, 再用相互正交的载波进行调制, 然后叠加一起发送。接收端用相干载波进行相干接收, 再经并串变换恢复为原高速数据。

OFDM技术的有很多优点:可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率;适合高速数据传输;抗衰落能力强;抗码间干扰(ISI)能力强。

2、软件无线电

软件无线电(SDR)是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台,利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。其中心思想是使宽带模数转换器(A/D)及数模转换器(D/A)等先进的模块尽可能地靠近射频天线的要求。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。

3、智能天线技术(SA)

智能天线定义为波束间没有切换的多波束或自适应阵列天线。智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发,同时,通过基带数字信号处理器,对各天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并,实现上行波束赋形。

4、多输入多输出(MIMO)技术

多输入多输出技术(MIM0)是指在基站和移动终端都有多个天线。MIM0技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线,充分利用空间传播中的多径分量,在同一频带上使用多个子信道发射信号,使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益,已成为该领域的研究热点。MIM0技术可提供很高的频谱利用率,且其空间分集可显著改善无线信道的性能,提高无线系统的容量及覆盖范围。

5、基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络,可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构,能允许各种空中接口接入核心網;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。IP与多种无线接入协议相兼容,因此在设计核心网络时具有很大的灵活性,不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

三、3G与4G的比较

正当第三代移动通信(3G)正在国内全面铺开的时候,比3G提速十倍以上的新一代移动通信技术TD—LTE,在上海世博会上闪亮登场:高清视频通话,实时展会直播,高速移动上网……多种移动宽带服务,不仅实现了对5.28平方公里的世博园区的完整覆盖,而且还实现了黄浦江水面以及信息通信馆、世博中心等11个重要场馆室内覆盖。

在这个全球首个“准4G”TD—LTE规模演示网获得成功之后,中国移动又在国内三个城市进行扩大规模的实验试用。引人注目的是,TD—LTE已聚集了大批中外企业,如大唐、华为、中兴、上海贝尔、摩托罗拉,以及创毅视讯、海思等国内外网络设备商与芯片厂商。

种种迹象表明,3G尚在发力,4G已悄然逼近,且伸手可及。

由于目前 3G采用很多先进性的技术, 将来4G在很大程度上进一步融合 3G现有的技术。比如,智能天线,软件无线电,联合检测,功率控制等。虽然4G继承了3G的许多技术,但是在指标和技术方面有诸多区别。

1、技术指标方面

3G提供了高速数据,在图象传输上,其静止传输速率达到2Mbps,高速移动时的传输速率达到114Kbps,慢速移动时的传输速率达到384kbps, 带宽可以达到5MHz以上UMT采用WCDMA技术,利用正教码区分用户,有FDD和TDD两种双工方式。

4G的性能指标是:

(1)数据速率从2Mbps到100Mpbs

(2)容量达到第 3 代系统的 5~10 倍 ,传输质量相当于甚至优于第 3 代系统。广带局域网应能与宽带综合业务数据网 (B - ISDN)和异步传送模式 (ATM)兼容 ,实现广带多媒体通信 ,形成综合广带通信网

(3)条件相同时小区覆盖范围等于或大于第 3 代系统。

(4)具有不同速率間的自动切换能力 ,以保证通信质量。

(5)网络的每比特成本要比第 3 代低。

2、业务描述

速度比3G快10倍以上,让互联网和移动终端融为一体;3G是手机通话为主,附带上网;4G是移动上网为主,附带通话。

“其实叫4G并不太准确,这是一种通俗的说法,4G到目前并没有完整的定义。”中兴通讯LTE终端负责人张亮说到:“4G是相对于3G说的,是指第四代移动通信技术,目前国际电联还没有确定统一的标准,但是LTE(Long Term Evolution)技术应该是主要的方向。”

“上海世博会推出的TD—LTE被认为是‘准4G’或者3.9G,它的传输速率达到了每秒70兆,大概是现有3G技术的20多倍”,中兴通讯LTE项目总工程师刘宏春说:“未来的4G在这个基础上会更快,会超过每秒100兆,乃至1G,能够实现比现在的3G提速几十倍,比拨号上网快几千倍,能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。”

不管未来对4G通信怎样定义,有一点可以肯定:4G时代将是一个比3G时代更完美的新无线世界,可创造出许多消费者难以想象的应用:用手机代替卫星传输,实时传输高清晰度视频图像……

4G与3G相比,就是解决了带宽问题,速度会有几十倍的提高,系统性能显著提高,包括用户体验到的速率、系统时延、高速移动下的接入等,而且会大大提高诸如视频流以及网络戏等应用的性能,满足人们的实际需求。

在3G时代,手机还是以通话为主,上网是附带的功能;而到了4G时代,会把宽带互联网搬到手机上,消费者会以移动上网为主,通话功能则退居其次。

3、我国4G事业前景

4G与3G有一个很大的不同,就是标准逐步统一。当年,国际电信联盟曾确定了10种3G候选技术,2001年正式批准其中的5项为国际标准。经过市场选择,最后TD—SCDMA、WCDMA和CDMA 2000三种主流技术成功实现商用。2007年10月,WiMax也成功获得国际电联的批准,跻身3G标准之列。

但在4G国际标准制定中,国际电信联盟在候选技术阶段只确定了两种候选技术,实现了技术聚焦。这意味着未来的4G标准只有2种甚至1种,如果采用其他的技术,都不能被称为4G。这两种技术是LTE—Advanced和802.16m,每种又都有两种制式:时分双工(TDD)和频分双工(FDD)。

我国主推的TD—LTE继承LTE TDD制式的优点,又与时俱进地引入了MIMO(多入多出技术)与OFDM(正交频分复用技术),在系统带宽、网络时延、移动性方面都有了跨越式提高。TD—LTE使用了国际电联定义的4G时代的一部分关键技术,是我国TD—SCDMA的后续演进技术,继承了TD—SCDMA系统大量中国自主知识产权。以中国移动为代表的中国企业在TD—SCDMA标准化、产业化、规模部署经验的基础上,主导了TD—LTE的标准化和产业化发展,已经打造了初步产业链条,吸引了众多厂商的加入。

据介绍,TD—LTE的增强技术,即TD—LTE Advanced已经于去年被确立为4G标准的候选技术。从国际情况来看,TD被国际上大的制造商和一部分运营商所认可,再加上中国手机用户和互联网用户的巨大吸引力,很多专家预计,到今年10月国际电联确认4G国际标准时,TD—LTE Advanced将很有希望入选。

4、4G会取代3G?

4G将首先覆盖热点和发达地区,未来我国将形成2G、3G和4G并存的局面,而不是简单升级替换。4G面对的是高端的数据服务,是对3G有效的补充。考虑到成本和需求,一定是从热点城市和发达地区布网开始,不可能全国布网。

3G的商用没有将2G完全替代掉,而4G也一样替代不了3G。中国是一个情况复杂的大国,当4G时代,很多用户还会继续使用3G网络,使用2G的也将有大批用户。4G也不可能大范围建网,至多在一些对数据信息需求量大的特大城市布网,比如上海、北京等,其他城市3G已经够用了。“相信在4G之后的10年内,我们都不会看到3G退出市场。”

运营商未来会在4G和3G之间找出一种平衡关系,如在覆盖上怎么交叉、各占多大的比率等等。就像现在中国移动GSM用户最多,覆盖面最广,而TD—SCDMA在某些区域实际上就是在2G和3G之间进行轮换服务。在未来的4G时代,情况会与此类似。在不同的地区,选择4G服务的消费者也会出现在4G、3G和2G之间平滑切换的情况。

四、4G发展瓶颈

1、标准难以统一

虽然从理论上讲,3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信,但是由于没有统一的国际标准,各种移动通信系统彼此互不兼容,给手机用户带来诸多不便。因此,开发第四代移动通信系统必须首先解决通信制式等需要全球统一的标准化问题,而世界各大通信厂商会对此一直在争论不休。

2、容量受到限制

人们对未来的4G通信的印象最深的莫过于它的通信传输速度会得到极大提升,从理论上说其所谓的每秒100MB的宽带速度,比2009年最新手机信息传输速度每秒10KB要快1万多倍,但手机的速度会受到通信系统容量的限制,如系统容量有限,手机用户越多,速度就越慢。据有关专家分析,4G手机会很难达到其理论速度。如果速度上不去,4G手机就要大打折。Heavy Reading4G/LTE Insider的研究分析师兼该报告的作者蒂姆?克倫德尔(Tim Kridel)指出:“无线接入网络的拥堵并不是一个刚刚出现的、令世界各地的无线运营商头疼的新问题,而是个早就存在的大麻烦。除非移动运营商也能够采取积极措施,减少和控制无线接入网络的拥堵问题,否则就算转向4G也不会明显改善网络的性能。”

3、市场难以消化

有专家预测在10年以后,第三代移动通信的多媒体服务会进入第三个发展阶段,此时覆盖全球的3G网络已经基本建成,全球25%以上人口使用第三代移动通信系统,第三代技术仍然在缓慢地进入市场,到那时整个行业正在消化吸收第三代技术,对于第四代移动通信系统的接受还需要一个逐步过渡的过程。另外,在过渡过程中,如果4G通信因为系统或终端的短缺而导致延迟的话,那么号称5G的技术随时都有可能威胁到4G的赢利计划,此时4G漫长的投资回收和赢利计划会变得异常的脆弱。

五、总结

综上,我们可以看出4G中除了核心网络之外,其他的很多的设备和技术,都可以利用3G中所采用的技术资源和设备,改进原有的硬件设施,对原有的软件进行升级融合,再加上4G的关键技术,使得3G平滑过渡到4G,并且能够最大限度的降低通信建设的投资资本。虽然我国在4G研究上已经取得可喜的成果,但仍有很多难题有待解决。对于我国能否从现有的TD-CDMA平滑过渡到4G,形成4G标准并商用化,让我们拭目以待。

参考文献:

[1]Mobile Ad hoc Networks. http://www.ietf.org/html.charters/Ad hoc network-charter.html. May, 2000.

[2]Power Aware Communications for Wireless OptiMised personal Area Network, PACWOMAN (IST-2001-34157); http://www.imec.be/pacwoman.

[3]米志超,郑少仁. 无线战术互联网控制器通信协议的设计与实现[J].解放军理工大学学报,2011,1(6).

[4]李云,陈前斌,隆克平,吴诗其.无线自组织网络中TCP稳定性的分析与改进[J].软件学报 ,2011,14(6).

(作者单位:江西外语外贸职业学院)

作者:徐海龙

第三篇:浅析计算机网络通信协议

摘要:计算机与计算机之间的通信离不开通信协议,通信协议实际上是一组规定和约定的集合。两台计算机在通信时必须约定好本次通信做什么,是进行文件传输,还是发送电子邮件;怎样通信,什么时间通信等。

关键词: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:“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Win-dows NT服务器)还可以被配置成TCP/IP路由器。与TCP/IP不同的是,IPY4SPX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foxy 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。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Windows NT环境下的TCP/P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。

作者:李 雨 冯 迪

第四篇:计算机网络通信协议探析

摘 要:不同系统的计算机或者网络之间可通过网络通信协议识别对方,并进行通信和交流。本文就网络通讯协议的概念、分类、原则,特别是TCP/IP通信协议的安装、设置和测试等进行了探讨研究。

关键词:计算机 网络通信协议 TCP/IP

1 网络通信协议的概念

网络通信协议简称为网络协议,它是一种网络通用语言,为连接不同操作系统和不同硬件体系结构的互联网络提供通信支持。

2 常见的网络通信协议

局域网中常用的通信协议主要有:TCP/IP协议、IPX/SPX兼容协议以及NetBEUI协议。

2.1 TCP/IP协议

TCP/IP协议实际上是TCP协议与IP协议的集合,是最基础也是最重要的两个协议。Unix系统中最早使用它,得到目前市场上的绝大多数的厂商和操作系统的支持。在不可靠的互联网上,TCP/IP可以提供可靠的端到端字节流传输服务。首先传给IP层的数据流通过TCP分割成长度适当的数据段后再进行传送,然后接收端主机接收来自IP层传送过来的数据包,最后数据被一步一步上传到制定的接收端实体。目前IP协议有IPV4协议和IPV6两种,其中现阶段采用最为普遍的依旧是IPV4协议,该协议是一种无连接、可靠性较差的协议,他规定了互联网中传输数据的准确格式,在整个TCP/IP协议的网络中数据传输都是具有严格的要求。同时IP软件可以实现路由选择的功能,将一组数据选择好发送的路径,通过不可靠分组传输的思想,将数据在网络中进行传输。再加上IP协议是TCP/IP在互联网设计中最为基础的部分,那么协议的不断发展和更新也是时代进步的标志。然后相对于IPV4来说,随着互联网发展的不断深入,有限的地址空间必定阻碍互联网的进一步发展,于是被称为互联网协议第6版的新一代协议,即IPV6早在1995年底就已经诞生,但被广泛应用和重视的程度,却是近几年才被突显其优势的。

所以相对于IPV4来说,IPV6的优势具体有3点:(1)拥有更大的地址空间,也就是IP地址长度从32位扩大到128位。(2)拥有更小的路由表,即IPv6的地址分配遵循聚类原则,这就使得路由器可以在路由表中用一条记录表示一片子网,从而大大减小了路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度。(3)增加了自动配置的支持功能,这就使得网络在管理上更加便捷、安全,而IPv6网络中用户还可以对网络层的数据进行加密,并对IP进行校验,这就更增强了网络的安全效益。

然而对于Windows中的TCP/IP协议来说,用户不但可以通过TCP/IP来组建对等网,还可以很便捷的接入其他的服务器。如果当用户想直接加入Windows NT域的话,那么工作站只安装了TCP/IP协议,是不可以登录和访问的。即使工作站能够通过Windows NT服务器上的代理服务器来访问网络,但却无法通过Windows NT服务器来登录到它的域,所以只安装了TCP/IP协议的Windows用户,需要加入到Windows NT域,就必须在Windows上还要安装NetBEUI协议,才能顺利访问到其服务器的域中去。

同时由于TCP/IP本身就具有很高的灵活性,可以支持不同规模的网络,连接所以的服务器和工作站,但这些灵活性的特点也为其带来许多的麻烦,比如在使用NetBEUI和IPX/SPX及其兼容协议时,通常都不需要进行配置,但TCP/IP协议在使用时却要进行复杂的一个设置过程,且每个节点都需要一个IP地址、一个子网掩码、一个默认网关及一个主机名。而在Windows NT中,啊可以自动为客户机分配接入网络所需的信息,减轻互联网在工作上的压力,避免错误机会的产生。再加上IPX/SPX及兼容协议、TCP/IP都是一种可路由的协议,且TCP/IP的地址是分级的,那么找到网上的用户更容易确定其位置,这样也大大提高了网络宽带的有效利用率。所以当有需要时,运行TCP/IP协议中Windows NT的服务器,就可以将其配置成TCP/IP路由器,但与TCP/IP不同的是,IPX/SPX协议中的IPX在使用过程中采用的是一种广播协议,经常会出现广播包堵塞等现象,这就使得网络在船传输使用过程中无法获得最佳的带宽。

2.2 IPX/SPX及其兼容协议

IPX/SPX是Novell公司为了适应网络的发展而开发的一种通信协议集,与NetBEUI的明显区别就是IPX/SPX比较庞大,在复杂环境下也依然具有很强的适应性。正因为这个特点IPX/SPX在最初的设计中就考虑到多网段的问题,所以具有超强的路由功能,非常适合大型网络的使用;另外,由于IPX/SPX及其兼容协议可以通过网络地址来辨别各自的身份,且不需要任何的配置,这也是他的优势所在。同时目前的Novell的网络地址由两部分组成,即标明物理网段的‘网络ID’和标明特殊设备的‘节点ID’。其中网络ID主要集中在NetWare服务器或路由器中,而节点ID也就是用户使用不同网卡的ID号。因为所有的网络ID和节点ID都是独有的内部IPX地址,也正是具有网络地址的唯一性,才给IPX/SPX带来了如此强大的路由功能。

然而在IPX/SPX协议中,IPX是NetWare自带的最底层的网络协议,它的功能就是负责数据在网络中的传输,但不保证数据是否传输成功,更不提供纠错服务。所以当IPX在负责数据传输时,如果接收节点处在同一网段内,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。而SPX就是只针对整个协议中传输的数据进行无差错处理,所以将两个协议合并在一起,就是IPX/SPX即‘Novell的协议集’。综上所述, 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,然而当Novell环境开始转向微软平台时,就会出现两种平台共存的局面,这时NWLink通信协议便是最好的选择。

2.3 NetBEUI协议

NetBEUI协议具有速度快、效率高、体积小的特点。NetBEUI早已经成为微软主流产品的缺省协议,如windows系统系列中。NetBEUI的设计主要服务与单网段部门级小型局域网,局域网中互联几台至上百台的PC机。NetBIOS是NetBEUI中的一个网络接口标准,主要作用是实现PC机之间的互相通信,专门应用于小型局域网,网内PC机数不超过30个。

3 网络通信协议的选择原则

3.1 所选协议要与网络结构和功能相一致

当用户的网络存在多个网段时,就需要使用具备路由和跨网断操作功能的NetBEUI协议,那么这时就必须选择IPX/SPX或TCP/IP等协议。此外,如果你所在的网络规模不大,只是为了简单的设备共文件享的话,这个时候你应该最为关心的是网速问题,所以在此时你应该选择占用内存较小且贷款利用率较高的协议,即NetBEUI协议。但如果你的网络规模较大且网络结构复杂的时候,就应该选择管理性和扩充性良好的協议,即TCP/IP协议。

3.2 注意协议的版本

由于发展和完善过程的不同,每个的协议都有它合适的网络环境,那么从整体上来看,版本越高功能和性能相对就要好些,所以用户在选择时,尽量在满足网络需求的前提下,选择高版本的通信协议。

3.3 协议的一致性

要使得两台互联的计算机之间实现正常的对话,就需要采用相同的通信协议,相反未采用一致的协议就需要一个中间环节的翻译来进行协议间的转换,这样做只会影响通信速度还不利于网络运行的稳定和安全。

4 结语

局域网组建以后,局域网的管理、网络间的兼容性以及网络规模大小决定了选择哪种网络通信协议。TCP/IP协议适用于效率高和具备可扩展性、可互联性的网络;IPX/SPX及其兼容协议适用于从NetWare迁移到Windows?NT,或两种平台共存的情况;NetBEUI通信协议适用于小型网络。

参考文献

[1] 章爱武.通信协议的自稳定性研究[J].武汉交通科技大学学报.2000(3).

[2] 谢希仁.计算机网络[M].北京:电子工业出版社,2008.

[3] 张飞.浅析计算机网络协议[J].企业导报.2011(12).

作者:刘旭

第五篇:配用电网络通信方式的思考

摘要:本文介绍了当前配网通信的现状以及现有配网主要通信方式的优缺点

关键词:EPON GPRS PLC

以太网变换机

由于配用电网结构特点和配用电网自动化系统的特殊通信需求,从目前成熟的通信手段看,没有一种通信方式能够单独满足配用电网通信系統的要求。配用电通信网采用多级分布式网络结构,结合具体的应用环境和业务需求,综合应用多种通信方式的混合组网模。

1 配用电通信网的现状

10kV配网和用电通信网的建设几乎为空白,严重制约了配电网和用电信息网相关业务的应用。营业网点依靠租用其它运营商通信电路传送信息,带宽极其有限。配用电通信网有待统一规划建设,电力通信资源需要优化整合。

1.1配用电通信网络现有的通信方式可靠性不高

目前已实施的配网自动化、负荷控制,用户用电信息采集等系统,采用了GPRS、CDMA无线公网或230MHz无线等多种通信方式。230M无线专网通信带宽较小;公网GPRS/CDMA存在包丢失、最大速率受限、转接时延长、运行不稳定、通信故障处理时间无法保证等问题。从网络的安全性、稳定性、实时性方面都无法得到可靠保证。

1.2配用电通信网网络的规划和建设不统

由于投资主体分散,网络规划各异,建设形式多样,35kV和lOkV及以下的配网通信没有形成较为完善的解决方案,各地配用电网通信发展不平衡,光缆总体覆盖率很低。目前,亟需明确配用电网通信建设策略,统一功能规范,形成完善解决方案,进一步创新业务模式和盈利模式,发挥配用电通信平台的潜在效能。

2 配网通信系统的几种方式

2.1配网通信方式一GPRS

GPRS通信方式目前在电力配网和集中抄表系统中应用广泛,它依靠租借驻地移动运营商的无线资源组建电力无线专网,这种方式不需要电力投资线缆资源,而且组网灵活。

优点:

(1)基础资源丰富,不需要投资线路建设。

(2)组网灵活。

缺点:

(1)带宽较低,最大带宽114kbps,很难满足配网终端接人需求。

(2)实时性和扩展性较差受制于运营商。

(3)维护困难。

3.2配网通信方式——230MHz

230MHz是微波通讯的一种,属于超短波通信方式。采用行业专网专用频段,通过微波实现信号传输。

优点:

(1)可节省线路投资。

(2)组网灵活,对环境要求不高。

缺点:

(1)覆盖范围受限。

(2)无线通信存在干扰问题。

(3)带宽不能满足配网通信需求。

3.3配网自动化通信—一RS232光猫

光猫(Modem)通信是早期的配电自动化通信系统建设中常用的一种光纤通信技术,利用配电子站附近的光纤接入,各子站通过光猫和就近的开闭所相连接。而其他开闭所则通过RS-232和前一开闭所线缆级联。由此完成所有开闭所的接入。

优点:

(1)突破了传统RS232/485的传输距离。

(2)支持环网保护。

(3)施工简单。

缺点:

(1)接人速率较低,一般在120kbit/s。

(2)不具备抗多点失效性。

3.4配网自动化通信—一PLC

PLC利用电力架空明线或地理电缆通过配电载波设备来传递信号,其优点是可用现有的配电线路传输不需另铺线路,而且便于管理。缺点是:数据传输速率较低;电力线环境带来严重信号衰减、噪声干扰及输入阻抗不匹配,制约信号传输距离。

3.5配网通信方式——以太网交换机

工业以太网交换机在电力通信网络中有着较为良好的应用基础,交换机组网有着高带宽、环网保护、IP化的趋势等等优点。但是在配电网自动化通信中,点到多点通信、扩容性、抗多点失效等要求使得交换机组网在应对时显得捉襟见肘。

3.6以太无源光网络(EPON)

EPON是一种新型的光纤接入网技术,它采用点到多点结构、无源光纤传输,在以太网之上提供多种业务。它在物理层采用了PON(无源光网络)技术,光线路终端(OLT)与光网络单元(ONU)之间仅有光纤、光分路器等光无源器件,无需租用机房、无需配备专用电源、无需有源设备维护人员,而且EPON采用单纤通信,主干光缆仅需要1芯光纤,可有效节省建设和运营维护成本,尤其适应于lOkV线路配网结构,具备通信保护能力。EPON在链路层使用以太网协议,使用标准以太网(I)利用PON的拓扑结构实现了以太网的接人。同时,EPON通信系统在链形或环形网络中都具备抗单点及抗多点失效功能,满足电力配网系统对通信网络高安全性的要求。以太无源光网络(EPON)它综合了PON技术和以太网技术的优点,与现有以太网的兼容,低成本,高带宽,扩展性强,灵活快速的服务重组,方便的管理等优点。缺点是有效传输距离只有20公里。

4 结语

通过对几种配网通信方式的分析,结合配电网的实际情况,和电力通信网现有的资源有效的组合,配电网目前最佳通信方式为:SDH+EPON+PLC,以无线等其它通信方式为辅助。

作者:赵燃

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