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西交毕业实习报告

毕业实习报告

局域网通信协议的分析与研究

申请人：

xxx

学科（专业）：

计算机科学与技术

指导教师：

李晓莉

2015年3月

网络教育学院

毕业实习报告任务书

专业班级计算机科学与技术层次高起专姓名xxx

学号313033092010004

一、报告题目局域网通信协议的分析与研究

二、报告工作自2014年12月17日起至2015年3月20日止

教师评语：

成绩：

教师：

年月日

题目：

网络安全技术研究

学科（专业）：

计算机科学与技术

申请人：

xxx

指导教师：

李晓莉

摘要

选择网络和配置网络协议的前提条件就是要对协议的基本功能及特点掌握。

而在日常生活中，对通信协议不熟悉，会造成我们选择不恰当的通信协议，从而造成连接出现故障，或者是网速过慢、工作状态不稳定，会造成网络无法正常使用，降低可靠性，因此研究网络协议有重要的意义。

虽然现在的网络协议种类很多，每种网络协议都有各自的优缺点，也都有各自存在的特点。

只有充分了解和掌握他们的性能以及特点，才能起到事半功倍的效果。

本文主要探讨的是网络中最常见的三种协议：

NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP协议，对他们的工作特点以及优缺点进行介绍，对他们的选用原则仔细阐述，最后对NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP协议的配置做详细介绍。

关键词：

网络通信协议；选择原则；配置方法

一研究目的

研究背景及研究意义

在企业、公司、政府部门等的内部为了实现资源的共享，一般都要搭建局域网络。

而搭建局域网络就需要选择局域网通信协议。

如果通信协议选择的不同或者没有配置好，就会引起网络无法正常访问，也无法实现内部资源共享的目的。

局域网通讯协议的约定主要实现：

数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、控制字符定义、检查纠错等等做出一个统一的约定。

局域网通信协议时实现通信的必要条件，如果局域网中的两台计算机想实现数据的共享，就必须严格遵守通信协议。

局域网中常见的通信协议主要有：

NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP协议。

并且每种协议都有其各自适应的环境，有各自的优缺点。

本文主要对三种协议的特点和性能等方面进行论述，并简单介绍配置方法。

局域网通信协议概况

TCP/IP协议最早出现在1964年，主要是美国冷战时期美国国防部高级研究计划局提出研制计划，研制的目的就是为了把美国国防部的很多主机、通信控制处理机和通信线路在战争中，如果部分遭到攻击而损坏时，其他部分还能正常工作，同时还希望适应从文件传送到实时数据传输的各种应用要求。

因此就要求通信协议是一种灵活的网络体系结构，实现异性网的互联和互通。

NetBEUI是IBM在1985年提出的，主要应用于20到200台计算机的小型局域网中。

NetBEUI协议是NetBIOS协议的延伸和改良。

NetBEUI协议的体积比较小、效率特别高，也被广泛的使用。

二研究内容

通信协议的定义

组建网络时，需要制定一种协议，使得用户和用户之间可以互相进行交流。

通信协议时网络中的设备通信的一种规则，也可以理解成一种公用的语言，彼此能听得懂。

网络中的协议具体可以分为两种：

内部协议和外部协议。

内部协议

内部协议在网络建设中很少遇到。

主要是由开发人员使用的。

是1978年国际标准化组织（ISO）为网络通信制定的一个标准模式中的一个体系结构。

外部协议

外部协议是建设网络时必须用到的。

主要是负责计算机和计算机之间的互相通信，外部协议一般称之为网络通信协议。

目前在局域网中最常见的三种协议主要有：

NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP协议。

通信协议的选用原则

选择通信协议时，要根据不同通信协议的优缺点合理的选择，主要遵循以下几种原则：

结构功能一致性原则

所谓的一致性原则，就是所选择的局域网协议要和网络的结构和网络的功能相一致。

要根据网络所要实现的功能选择合适的网络协议。

网络协议唯一性原则

除了某些特殊的要求，一般一个局域网络中尽量只选择一种通信协议。

因为基本上的功能实现，一个通信协议就可以完全满足。

因为如果选择过多的协议，不仅会消耗计算机的内存，影响计算机的运行速度，而过多的协议也不利于管理，增加了维护的难度，因此选择唯一适合的协议，减少不必要的麻烦。

协议高版本原则

局域网协议在发展的过程中都会不断的完善，像其他软件一样，会陆续推出不同的版本。

每个版本都有自身的特点，适应不同的网络环境。

就像是其他软件一样，高版本的是最先进、功能性最强的版本，通信协议的高版本实现的功能和稳定性要比低版本好，因此，在条件允许的情况下，尽量选择高版本的协议，以发挥更加高效的性能。

协议一致性原则

协议一致性就是指，两台需要进行网络通信的计算机，他们使用的通信协议必须保持一致，否则无法实现通信功能。

三种通信协议的特点和性能

三种通信协议是目前主流的通信协议，每种网络协议都有其共存的必要性，每一种协议所依赖的操作系统和网络环境，在一个网络上运行的很好的协议，在另外一个网络上可能完全不适应。

因为这就要求我们在选择网络协议时遵守以上四点协议，但是，如何我们能更详细的了解NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP协议这三种协议的特点和性能，结合以上分析的选择通信协议的原则，就能更加方便的选择通信协议，对日后局域网的维护也有很大的帮助作用，因此掌握三种协议的特点和性能，有很重要的意义。

NetBEUI协议

NetBEUI协议是由IBM公司在1982年开发完成的。

NetBEUI协议和其他两个两个协议相比，具有自身的优点和缺点。

（1）NetBEUI协议的特点

NetBEUI协议最大的特点就是体积小、速度快、效率高。

NetBEUI协议也是微软中最喜欢用的一种通信协议，被称之为微软产品通信的“母语”。

在微软的一些早期产品中，NetBEUI协议就作为一种主流协议推广开来。

NetBEUI协议在安装后不需要设置，特别适合于“网络邻居”传送数据，因此现在的计算机中除了必备的TCP/IP协议外，NetBEUI协议也是最常安装的协议。

特别注意的是，如果一台Windows98的机器如果安装了TCP/IP协议，要想加入到WINNT域，就必须安装NetBEUI协议。

（2）NetBEUI协议的性能

NetBEUI协议是我们比较熟悉的网络协议。

NetBEUI协议主要应用于一些中小学等计算机数目比较少的局域网中，主要是几台或者几百台计算机。

由于NetBEUI协议不支持路由功能，如果在一个服务器上安装多块网卡的时候，都不能选用NetBEUI协议，否则各个计算机之间无法正常的实现通信功能。

IPX/SPX及其兼容协议

（1）IPX/SPX及其兼容协议特点

IPX/SPX及其兼容协议是Novoll公司的通信协议簇。

现在也比较常见，也因为很多游戏都支持IPX.SPX协议，虽然这些大型游戏通关TCP/IP协议可以联机，但是没有TPX/SPX方便省事，而不需要进行任何的设置就可以轻松畅游网络。

此外如果在局域网中不玩游戏，IPX/SPX的贡献并不大，甚至可有可无。

IPX/SPX与NetBEUI比较明显的区别就是：

IPX/SPX的系统比较庞大，在一些发杂的网络环境下，具有很强的适应性。

而且IPX/SPX及其兼容协议在设计开发的时候就考虑了多网段的问题，具有路由功能，比较适合一些大型的网络中使用。

在用户需要接入NetWare服务器时，IPX/SPX及其兼容协议是最适合的协议，在不是Novell环境下，我们一般不选择IPX/SPX及其兼容协议，像Windows95/98或者是WindowsNT网络中，无法使用。

（2）IPX/SPX及其兼容协议性能

IPX/SPX及其兼容协议同样不需要进行任何的配置，使用起来也比较方便。

同时，它通过“网络地址”来识别自己的身份。

Novell网络地址由两部分组成：

表明物理网段的“网络ID”和标明特殊设备的“节点ID”。

网络ID集中在NetWare服务器或路由器中。

节点的ID是每个网卡的卡号，所有的网络ID和节点ID都是世界上独一无二的“内部IPX地址”，因此IPX/SPX及其兼容协议具有较强的路由器功能。

IPX/SPX协议中，IPX是NetWare最底层的一个协议。

IPX只负责数据在网络中的传送，并不保证数据是否传输成功，也没有纠错功能。

IPX负责数据传输时，如果接收节点在同一网段内，就直接按节点的ID将数据传给节点，如果接收的节点为远程，数据将直接交给NetWare服务器或者路由器，进而进行下一步的传输。

TCP/IP协议

（1）TCP/IP协议特点

TCP/IP协议具有很高的灵活性，是我国目前最常用的一种通信协议。

TCP/IP协议最早出现在Unix系统中，现在几乎所有的操作系统都支持TCP/IP协议。

TCP/IP协议和IPX/SPX及其兼容性协议一样，具有路由功能，但是两者存在差距。

TCP/IP协议的地址是分级实现的，很容易确定网上的用户地址，提高了带宽的利用率。

IPX/SPX协议中的IPX是一种广播协议，无法获得最佳带宽。

TCP/IP协议是一种分层模型，比较侧重于互连设备间的层次划分，TCP/IP协议通过解释功能层次分布的重要性来做到这一点，它为设计者具体实现协议留下很大的余地。

（2）TCP/IP协议功能

1）IP

IP是TCP/IP协议中的核心部分，所有的协议都是以IP数据报格式进行传输。

IP协议可以实现无连接数据报传送、数据报路由选择和差错控制功能。

IP协议主要通过IP接收函数和IP发送函数两个函数来实现。

①IP发送函数：

voidIPsend对来自上层的数据，按照IP数据报的结构构造数据报。

通过ARP处理程序解析对应的IP物理地址。

如果返回了NULL值，将数据存入一个已经定义的结构体WAITE，发送ARP请求。

如果返回的是IP的物理地址，则进行以太网驱动层序处理；②IP接收函数：

voidIPrace单片机收到数据报后，对数据包的类型进行判断。

如果是IP数据，就调用程序，然后判断数据域中所有的协议类型。

2）TCP

TCP是传输层最常用的协议，也是一个比较复杂的协议。

TCP是TCP/IP协议中最重要的协议。

TCP可以提供面向连接的、可靠的数据传输服务。

TCP协议是面向连接、端对端的可靠通信协议，采用了很多机制保障它的可靠性，如TCP连接的建立和关闭、超时重新传输、数据包确认、流量控制机制等。

当一个TCP连接顺利建立起来后，TCP连接的双方可以互相传递数据了。

3）TCP/IP

TCP/IP协议在使用时，首先要进行复杂的设置，每个节点需要一个“IP地址”、一个“子网掩码”、一个“默认网点”和一个主机名。

三研究结果

局域网中的一些协议，在安装操作系统时，会自动安装。

比如安装WindowsNT或者是Windows98/2000时，系统会自动的安装TCP/IP协议。

而安装NetWare时，会自动的安装IPX/SPX通信协议。

在上面提出的三种协议中，有NetBEUI和IPX/SPX在安装后不需要进行设置，只是TCP/IP协议在安装后要进行比较复杂的设置。

NetBEUI通信协议的配置

NetBEUI通信协议安装

NetBEUI协议是一个基本的协议，主要提供计算机网络标识名，在一般的中小型企业、政府、家庭和网吧、学校内，都会使用安装NetBEUI协议的局域网。

在控制面板中点击“网络”，然后选择“协议”，点击“添加”按钮，出现选择网络的对话框。

在出现对话框的左边列出了协议厂商的名称，右边列出了具体的协议名称。

在左边的列表框中选择Microsoft，右边选择需要添加的网络协议NetBEUI。

然后关闭对话框，把协议放入到Windows98中的CD-ROM中去，系统需要复制驱动程序文件到磁盘中去。

然后把计算机重启，系统会自动完成一些初始化的设置，不需要我们进行手动设置，比较方便。

图3.1NetBEUI协议的安装

NetBEUI通信协议的设置

如果需要对NetBEUI协议进行必要的设置，可以在计算机重启之后，进入“控制面板”，双击“网络”，在出现的“网络对话框”中设置NetBEUI协议。

在“网络”对话框中选择NetBEUI协议，单击“属性”按钮，然后“绑定”选项卡列出的局域网中的通用组件。

然后选择“Microsoft网络上的文件与打印机共享”和“Microsoft网络用户”，“高级”选项卡中，左边列表框数属性的类型——NCBS、最大对话数，右边是设置值。

“NCBS”指定网络的协议块，以便识别最大数目的可以使用的LQTBIOS。

IPX/SPX通信协议的配置

IPX/SPX通信协议安装

IPX/SPX通信协议的安装和NetBEUI通信协议的安装是一样的。

在控制面板中点击“网络”，然后选择“协议”，点击“添加”按钮，然后再软件厂商下选择Microsoft，点击Microsoft，在出现的协议下选择IPX.SPX及其兼容协议。

IPX/SPX通信协议的设置

进入“控制面板”，双击“网络”，然后开始设置IPX/SPX协议。

1、在“网络”中选择IPX/SPX协议，单击“属性”按钮。

2、选择“NetBIOS”选项卡，其中有一个是“希望在IPX/SPX中启用NetBIOS”，NetBIOS主要是提供操作系统和网络协议之间的连接。

在普通情况下，此选项是不需要选中的，如果网络中要NetBIOS组件的支持，就必须要选择。

3、进入到IPX/SPX属性中的“高级”选项卡，在左列表框中选择需要修改的属性，右边的列表框是需要修改的数值。

①“强制平均长度数据包”，我们如果没有使用Ethernet802.3，这个选项可以勾选为“没有显示”。

②“连接上限”，制定的最大连接数目，应该设置为“10”。

③“套接字上限”，是给出IPX指派的最大数目的IPX套接字。

④“网络地址”，是指定的网络地址，是由4个“0—255”的整数，可以按照自己的需要设定。

设定原则是：

每台计算机的前三个数字相同，最后一个字节相邻。

⑤“源路由发送”，只用于“令牌环网络”，一般的计算机并不需要设置。

⑥“帧类型”，是指定网卡使用的帧的类型，主要有Ethernet802.2、Ethernet802.3、Ether—netⅡ、TokenRing等。

网络上的计算机如果都设置成不同的帧类型，可以提高传输的性能，一般常设置为“AUTO”。

4、进入“绑定”选项，把“Microsoft网络上的文件与打印机共享”和“Microsoft网络用户”选项选中。

TCP/IP通信协议的配置

TCP/IP通信协议安装

在WindowsNT中，如果没有安装有TCP/IP通信协议，那么我们就有必要对系统进行TCP/IP协议的安装。

设置步骤如下：

选择开始/设置/控制面板/网络，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，选择“确定”按钮。

系统会询问你是否需要进行“DHCP服务器”的设置，如果你的IP地址是固定的，可以选择“否”，系统会自动开始从安装盘中复制所需的文件。

图3.2TCP/IP通信协议的安装

TCP/IP通信协议的设置

在“网络”对画框中选择已经安装的TCP/IP协议，打开其“属性”，在制定的位置输入已分配好的“IP地址”和“子网掩码”。

如何用户还需要访问其他的网络资源，还可以在“默认网关”处输入网关的地址。

图3.3TCP/IP通信协议的设置

TCP/IP通信协议的测试

当TCP/IP协议安装并设置结束后，为了保证能够正常的工作，我们在使用前用ping命令进行测试。

在测试之前，需要先了解测试的原理和方法。

首先假设当前机器A计算机的IP地址为192.168.0.1，另一台机器IP地址为192.168.02，点击“开始、程序、MS—DOS方式”进入DOS窗口，运行。

1、ping127.0.0.1，及ping本机主机地址127.0.0.1，可以知道TCP/IP是否正在工作或者是TCP/IP协议是否安装正确。

2、ping192.168.0.1，ping网卡的IP地址192.168.0.1，如果ping本机主机地址正常，但这次不能正常工作，可以知道网卡的配置是不是正确。

3、ping192.168.0.2，ping另一台计算机IP地址，如果另一台计算机不响应，可能是因为网线的问题，或者是网卡、网线的接触不良。

如果出现类似于“Replyfrom192.168.0.1.的回应，说明TCP/IP协议工作正常；如果显示类似于“Requesttimedout”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或交换机或连线等）有问题，还需进一步检查。

四总结和体会

研究总结

至此，局域网通信协议的分析与研究这篇论文已经基本完成。

在写作的过程中，我意识到以下问题：

第一，NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP协议是局域网建设时常用的几种网络协议。

每个协议都有各自的优缺点，都有各自适应的系统环境，实现不同的功能。

第二，在选择局域网协议时，要根据结构功能一致性原则、网络协议唯一性原则、协议高版本原则、协议一致性原则，遵循这四种原则，选择最适合自己局域网通信协议。

第三，三种协议总结起来：

NetBEUI访问速度比较快，占用资源很小，效率比较高，比较适合只有几台或是几十台的小型局域网；IPX/SPX比较高效、灵活，但是协议的兼容性比较差；TCP/TP协议使用比较广泛，但是配置相比于其他两个协议比较复杂。

第四，NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议安装和配置比较简单，基本上不需要设置。

而TCP/IP协议设置比较复杂。

体会

由于时间仓促，在写作的过程中难免有很多的错误之处，希望老师批评指正。

NetBEUI协议、IPX/SPX及其兼容协议、TCP/IP协议，这三种协议的原理、作用、配置等远远不止论文中出现的这么简单，是一项很复杂的系统工程，现状仍有很多的专家和学者研究，希望找到集合三种协议优点，抛弃缺点的更高性能的协议。

局域网协议研究的过程还很漫长，为了提升网络的整体性能，规划高效、适应性强的网络，互联网协议有着重要的作用。

5　致谢

感谢西安交通大学网络学院为我提供了一个良好的学习环境，感谢学院的领导和老师们！

他们无微不至的关怀、精心的培养使我到了很多的知识，终生受益！

首先，要感谢带我论文的李晓莉老师，李老师先进的学术思想，丰富的实践经验和严谨的治学态度使我受益终身。

在这一课题的研究中，他培养了我思考问题并解决问题的能力，也充分给了我自由发挥的空间。

在平时的学习和生活中，无论从物质方面还是精神方面都给我极大的关心和帮助，在此我向老师表示衷心的感谢！

参考文献

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