实验1 局域网常见协议的安装
【实验目的】
掌握在局域网中常用协议的安装方法
【实验环境】
电脑1台、VPC虚拟机、WINDOWS XP操作系统的安装软件
【实验内容】
一、在Windows XP中要安装TCP/IP协议，请完成以下步骤：
一般TCP/IP协议在Windows XP中是默认自带的，如果想要体验此协议的安装，可先卸载，再安装，步骤如下：
卸载：
1、开始——运行——regedit.exe，打开注册表编辑器，删除以下两项：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Winsock
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Winsock2
2、用记事本打开C:\WINDOWS\inf\nettcpip.inf文件(注意：inf是隐藏文件夹)，找到[MS_TCPIP.PrimaryInstall]里面的
Characteristics = 0xA0 <------把此处的0xa0改为0x80 保存退出
3、打开“本地连接”——选中“Internet协议（TCP/IP）” ——点击“安装”---选中“协议”——点击“添加”——点击“从磁盘安装”——浏览找到刚刚保存的nettcpip.inf(C:\WINDOWS\inf\nettcpip.inf)文件，然后“确定”——到“选择网络协议”对话框选择“Internet协议（TCP/IP）”（而不是“Microsoft TCP/IP 版本6”），点击“确定”。
4、回到“本地连接属性”对话框，选中“Internet协议（TCP/IP）”——“卸载”——重启计算机。至此，TCP/IP协议从系统中卸载成功。
安装：
5、打开“本地连接属性”对话框，选中“Microsoft网络客户端”——点击“安装”——选择“协议”——点击“添加”——选中“Internet协议（TCP/IP）”——点击“确定”——重启计算机即可安装成功
二、在Windows XP中要安装IPX/SPX协议，请完成以下步骤：
1. 打开Windows XP虚拟机，在CD中“载入ISO映像”（即该操作系统的ISO镜像文件）。
2.打开“网络连接”——右击“本地连接”——选择“属性”——选中“Microsoft 网络客户端”——点击“安装”——选择“协议”——点击“添加”——选中“NWLink IPX/SPX/NetBIOS Compatible Transport Protocol”——点击“确定”即可。
三、在Windows XP中要安装NetBEUI，请完成以下步骤：
方法一：
1.将虚拟机里的XP操作系统的IP地址设置为物理主机的IP在统一局域网，使用FTP软件将安装NetBEUI协议所需要的文件夹NETBEUI下载到XP系统中。两个文件NBF.SYS和NETNBF.INF下载到XP操作系统中。
2.将NETBEUI文件夹中的文件NBF.SYS 复制到
C:\WINDOWS\system32\drivers 目录中。
3.将NETBEUI文件夹中的文件NETNBF.INF 复制到C:\WINDOWS\inf目录中（注：inf是隐藏目录）。
4.打开“网络连接”——右击“本地连接”——选择“属性”——选中“Microsoft 网络客户端”——点击“安装”——选择“协议”——点击“添加”——选中“NetBEUI”协议——点击“从磁盘安装”——"浏览"到刚刚通过FTP下载过来的NETBEUI文件夹中的NETNBF.INF文件，点击“打开”——“确定”——“确定”——即可发现“NetBEUI协议”安装成功。
方法二：
1. 打开Windows XP虚拟机，在CD中“载入ISO映像”（即该操作系统的ISO镜像文件）。打开“我的电脑”的光盘所在磁盘——选择“执行其它任务”——“浏览CD”到V ALUEADD\MSFT\Net\NetBEUI 文件夹。
2.将NBF.SYS 复制到C:\WINDOWS\system32\drivers 目录中。
3.将NETNBF.INF 复制到C:\WINDOWS\inf目录中（注：inf是隐藏目录）。
4.打开“网络连接”——右击“本地连接”——选择“属性”——选中“Microsoft 网络客户端”——点击“安装”——选择“协议”——点击“添加”——选中“NetBEUI”协议——点击“从磁盘安装”——"浏览"光盘E:\V ALUEADD\MSFT\NET\NETBEUI文件夹中的"NETNBF.INF"文件，点击“打开”——“确定”——“确定”——即可发现“NetBEUI协议”安装成功。
常用网络通信协议简介 常用网络通信协议 物理层: DTE(Data Terminal Equipment):数据终端设备 DCE(Data Communications Equipment):数据电路端接设备 #窄宽接入: PSTN ( Public Switched Telephone Network )公共交换电话网络 ISDN(Integrated Services Digital Network)ISDN综合业务数字网 ISDN有6种信道: A信道 4khz模拟信道 B信道 64kbps用于语音数据、调整数据、数字传真 C信道 8kbps/16kbps的数字信道，用于传输低速数据 D信道 16kbps数字信道，用于传输用户接入信令 E信道 64kbps数字信道，用于传输内部信令 H信道 384kbps高速数据传输数字信道，用于图像、视频会议、快速传真等. B代表承载， D代表Delta. ISDN有3种标准化接入速率: 基本速率接口(BRI)由2个B信道，每个带宽64kbps和一个带宽16kbps的D信道组成。三个信道设计成2B+D。 主速率接口(PRI) - 由很多的B信道和一个带宽64Kbps的D信道组成，B信道的数量取决于不同的国家: 北美和日本: 23B+1D, 总位速率1.544 Mbit/s (T1) 欧洲，澳大利亚:30B+2D,总位速率2.048 Mbit/s (E1) FR(Frame Relay)帧中继
X.25 X.25网络是第一个面向连接的网络,也是第一个公共数据网络. #宽带接入: ADSL:(Asymmetric Digital Subscriber Line)非对称数字用户环路 HFC(Hybrid Fiber,Coaxial)光纤和同轴电缆相结合的混合网络 PLC:电力线通信技术 #传输网: SDH:(Synchronous Digital Hierarchy)同步数字体系 DWDM:密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能(例如，达到最小程度的色散或者衰减)。 #无线/卫星: LMDS:(Local Multipoint Distribution Services)作区域多点传输服务。这是一种微波的宽带业务，工作在28GHz附近频段，在较近的距离双向传输话音、数据和图像等信息。 GPRS:(General Packet Radio Service)通用分组无线服务技术。 3G:(3rd-generation，3G)第三代移动通信技术 DBS:(Direct Broadcasting Satellite Service)直播卫星业务 VAST: 协议:RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5等。 RS-232:是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries
IEEE802.3局域网协议 IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite） 简介 以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小MAC 帧大小的限制。该限制极大的降低了其高速传输的有效性。因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。 传输速率 当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种： 10 Mbps －10Base-T 以太网 100 Mbps －快速以太网 1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z） 10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae 本文我们主要讨论以太网的总体概况。有关快速以太网、千兆位以太网以及10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。 基本组成 以太网系统由三个基本单元组成： 物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号； 介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道； 以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。 在所有IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和MAC －客户端子层。IEEE 802.3 物理层对应于I SO 物理层。 MAC 子层有两个基本职能： 数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。 介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。 介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种： 逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口，其中LLC 由IEEE 802.2 标准定义。
上海安标电子有限公司 ——PC39A接地电阻仪通信协议 通信协议： 波特率：9600数据位：8校验位：无停止位：1 上位机(计算机)： 字节号 1 2 3 4 5 6 7 8 意义ID Command 数据地址V alue CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，读：3或4，写：6 3 数据地址：2个字节，寄存器地址，读从100开始，写从200开始 4 V alue：2个字节，读：个数（以整型为单位），写：命令/ 数据（以整型为单位） 5 CRC：计算出CRC 下位机（PC39A）： 读数据，若正确 字节号 1 2 3 3+N (N=个数*2) 3+N+1 3+N+2 意义ID Command=3 / 4 数据个数数据CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，收到的上位机命令 3数据个数：1个字节，返回数据个数（以字节为单位） 4 V alue：N个字节，是返回上位机的数据 5 CRC：计算出CRC 写命令，若正确 返回收到的数据： 若错误 字节号 1 2 3 4 5 意义ID Command 数据CRC 注：1 ID：1个字节，由单机来定（0~255） 2 Command：1个字节，收到的上位机命令或上0x80, 如收到3，返回0x83 3数据：1个字节，错误的指令 错误指令 1:表示command不存在 2:表示数据地址超限 4 CRC：计算出CRC
例如读PC39A 电流数据: 机器地址为12,电流的数据地址100，数据为15.45(A) （一个整型数据） 主机： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x03 0x0064 0x0001 CRC_H CRC_L 10进制 12 3 100 1 CRC_H CRC_L 从机返回 如正确： ID Command 数据个数（以字节为单位） V alue CRC 16进制 0x0c 0x03 0x002 0x0609 CRC_H CRC_L 10进制 12 3 2 1545 CRC_H CRC_L 如错误： ID Command 数据 CRC 16进制 0x0c 0x83 0x02 CRC_H CRC_L 10进制 12 131 2 CRC_H CRC_L 例如发PC39A 启动命令: 机器地址为12,命令的地址200，数据为25000（25000表示启动） 主机： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x06 0x00c8 0x61a8 CRC_H CRC_L 10进制 12 6 200 25000 CRC_H CRC_L 从机返回 如正确： ID Command 数据地址 V alue CRC 16进制 0x0c 0x06 0x00c8 0x61a8 CRC_H CRC_L 10进制 12 6 200 25000 CRC_H CRC_L 如错误： ID Command 数据 CRC 16进制 0x0c 0x86 0x02 CRC_H CRC_L 10进制 12 134 2 CRC_H CRC_L 0011 10000110 错误码0x83 功能码0x06错误码0x86
几种常见的局域网拓扑结构 (03/27/2000) 如今，许多单位都建成了自己的局域网。随着发展的需要，局域网的延伸和连接也成为人们关注的焦点。本文主要就局域网间的连接设备、介质展开讨论来说明局域网的互连。 中继器、网桥、路由器、网关等产品可以延伸网络和进行分段。中继器可以连接两局域网的电缆，重新定时并再生电缆上的数字信号，然后发送出去，这些功能是ISO模型中第一层——物理层的典型功能。中继器的作用是增加局域网的覆盖区域，例如，以太网标准规定单段信号传输电缆的最大长度为500米，但利用中继器连接4段电缆后，以太网中信号传输电缆最长可达2000米。有些品牌的中继器可以连接不同物理介质的电缆段，如细同轴电缆和光缆。中继器只将任何电缆段上的数据发送到另一段电缆上，并不管数据中是否有错误数据或不适于网段的数据。如同中继器一样，网桥可以在不同类型的介质电缆间发送数据，但不同于中继器的是网桥能将数据从一个电缆系统转发到另一个电缆系统上的指定地址。网桥的工作是读网络数据包的目的地址，确定该地址是否在源站同一网络电缆段上，如果不存在，网桥就要顺序地将数据包发送给另一段电缆。网桥功能是与数据链路层内第二层介质访问控制子层相关，例如网桥可以读令牌环网数据帧的站地址，以确定信息目的地址，但是网桥不能读数据帧内的TCP/IP地址。当多段电缆通过网桥连接时可以通过三种结构连接：级连网桥拓扑结构、主干网桥拓扑结构、星型拓扑结构。星型拓扑结构使用一个多端口网桥去连接多条电缆，一般用于通信负载较小的场合，其优势是有很强工作生命力，即使有一个站与集线器之间的一根电缆断开或形成一个不良的连接，网络其它部分仍能工作。级连网桥拓扑与主干网桥拓扑结构相比，前者需要的网桥和连接设备少，但当C段局域网要连到A段局域网中时，必须经过B段局域网；后者可减少总的信息传送负载，因为它可以鉴别送向不同段的信息传输类型。 网桥和中继器对相连局域网要求不同。中继器要求相连两网的介质控制协议与局域网适配器相同，与它们使用的电缆类型无关；网桥可以连接完全不同的局域网适配器和介质访问控制协议的局域网段，只要它们使用相同的通信协议就可以，如：IPX对IPX。网桥是中继器的功能改进，而路由器是网桥功能的改进。路由器读数据包更复杂的网络寻址信息，可能还增添一些信息，使数据包通过网络。根据路由器的功能，它对应于数据链路ISO模型中的网络层(第三层)工作。由于路由器只接受来自源站或另一个路由器的数据，因而，可以用作各网络段之间安全隔离设备，坏数据和“广播风暴”不可能通过路由器。路由器允许管理员将一个网络分成多个子网络，这种体系结构可以适应多种不同的拓扑结构。这里仅举一个由光缆构成的高可靠性环路局域网。 如果要连接差别非常大的三种网络(以太网、IBM令牌环网、ARCRNET网)，则可选用网关。网关具有对不兼容的高层协议进行转换的功能，它不像路由器只增加地址信息，不修改信息内容，网关往往要修改信息格式，使之符合接受端的要求。用网关连接两个局域网的主要优点是可以使用任何互连线路而不管任何基础协议。 若各局域网段在物理上靠得较近，那么网桥、路由器就可以用来延伸粗缆，并且控制局域网信息传输，但是很多单位需要几千米以上的距离连接局域网段，在这种情况下，粗缆不
一：串口 串口是串行接口的简称，分为同步传输（USRT）和异步传输（UART）。在同步通信中，发送端和接收端使用同一个时钟。在异步通信中，接受时钟和发送时钟是不同步的，即发送端和接收端都有自己独立的时钟和相同的速度约定。 1：RS232接口定义 2：异步串口的通信协议 作为UART的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。图一给出了其工作模式： 图一 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
数据位：紧接着起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指针。表示每秒钟传送的二进制位数。例如资料传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。 3：在嵌入式处理器中，通常都集成了串口，只需对相关寄存器进行设置，就可以使用啦。尽管不同的体系结构的处理器中，相关的寄存器可能不大一样，但是基于FIFO的uart框图还是差不多。
发送过程：把数据发送到fifo中，fifo把数据发送到移位寄存器，然后在时钟脉冲的作用下，往串口线上发送一位bit数据。 接受过程：接受移位寄存器接收到数据后，将数据放到fifo中，接受fifo事先设置好触发门限，当fifo中数据超过这个门限时，就触发一个中断，然后调用驱动中的中断服务函数，把数据写到flip_buf 中。 二：SPI SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。
以太网 Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN p r o t o c o l s a s d e f i n e d i n I E E E802.3s u i t e） 以太网协议是由一组 IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小 MAC 帧大小的限制。该限制极大的降低了其高速传输的有效性。因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中 MAC 帧的最小长度为 512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。 当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种： ?10 Mbps － 10Base-T 以太网 ?100 Mbps －快速以太网 ?1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z） ?10 千兆位以太网－ IEEE 802.3ae 本文我们主要讨论以太网的总体概况。有关快速以太网、千兆位以太网以及 10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。 以太网系统由三个基本单元组成： 1物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号； 2介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道； 3以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。 在所有 IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个 IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和 MAC －客户端子层。IEEE 802.3 物理层对应于 ISO 物理层。 MAC 子层有两个基本职能： ?数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析 / 差错检测。 ?介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。 介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种： ?逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网 MAC 和上层之间的接口，其中 LLC 由 IEEE 802.2 标准定义。 ?网桥实体，提供 LANs 之间的 LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。网桥实体由 IEEE 802.1 标准定义。以太网上的每台计算机都能独立运行，不存在中心控制器。连接到以太网的所有工作站都接入共享信令系统，又称为介质。要发送数据时，工作站首先监听信道，如果信道空闲，即可以以太帧或数据包格式传输数据。 每帧传输完毕之后，各工作站必须公平争取下一帧的传输机会。对于共享信道的访问取决于嵌入到每个工作站的以太网接口的介质访问控制机制。该机制建立在载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）基础上。 当以太帧发送到共享信道后，所有以太网接口查看它的目标地址。如果帧目标地址与接口地址相匹配，那么该帧就能被全部读取并且被发送到那台计算机的网络软件上。如果发现帧目标地址与它们本身的地址不匹配时，则停止帧读取操作。 信号如何通过组成以太网系统的各个介质段有助于我们掌握系统拓朴结构。以太网的信号拓朴是一种逻辑拓朴，用来区别介质电缆的实际物理布局。以太网的逻辑拓朴结构提供了一条
常用通信协议汇总 一、有线连接 1.1RS-232 优点：RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3kΩ~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。 缺点：（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，最高速率为20Kbps。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，而发送电平与接收 电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米。 1.2RS-485 RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构，传输距离一般在1~2km以下为最佳，如果超过距离加"中继"可以保证信号不丢失，而且结点数有限制，结点越多调试起来稍复杂，是目前使用最多的一种抄表方式，后期维护比较简单。常见用于串行方式，经济实用。 1.3CAN 最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。一般常用在汽车总线上，可靠性高。 1.4TCP/IP 它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。 1.5ADSL 基于TCP/IP 或UDP协议，将抄表数据发送到固定ip，利用电信/网通现有的布线方式，速度快，性能比较可以，缺点是不适合在野外，设备费用投入较大，对仪表通讯要求高。 1.6FSK 可靠通信速率为1200波特，可以连接树状总线；对线路性能要求低，通信距离远，一般可达30公里，线路绝缘电阻大于30欧姆，串联电阻高达数百欧姆都可以工作，适合用于大型矿井监控系统。主要缺点是：系统造价略高，通信线路要求使用屏蔽电缆；抗干扰性能一般，误码率略高于基带。 1.7光纤方式 传输速率高，可达百兆以上；通信可靠无干扰；抗雷击性能好，缺点：系统造价高；光纤断线后熔接受井下防爆环境制约，不宜直达分站，一般只用于通信干线。 1.8电力载波 1.9利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作 为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，不需要线路投资的有线通信方式，但是开发费用高，调试难度大，易受用电环境影响，通讯状况用户的用电质量关系紧密。 二、无线连接 2.1Bluetooth 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低
最熟悉的通信常用的协议你了解吗? 熟悉基本通讯协议 分类:默认栏目 一、TCP／IP： （1）掌握协议的构成成份。 （2）理解OSI模型、TCP/IP模型。 （3）掌握以太网的接入方法，以太网和802.3帧的区别是什么？了解无线以太网无线以太帧的构成。（4）第二层主要设备和工作原理。 （5）掌握IP层主要必须协议、IP编址、理解协议配置步骤。 （6）理解传输和应用层主要协议功能。 二、七号信令 （1）掌握三种信令单元的功能。 （2）信令网组成。 （3）信令点编码。 （4）移动网和信令网的关系。 三、移动网 （1）GSM网络结构、信道、帧。 （2）GSM互联其他网络。 （3）GSM网络组成设备的功能。 （4）GSM的编号。 （5）MSC局数据步骤。 （6）GPRS网络结构。 （7）GPRS协议模型。 （8）GPRS路由管理。 （9）EDGE组网。（在欧洲使用，我们国家没有，所以只是作为了解内容） 第一、网络技术的基础（向移动通信软件开发人员转型的入门阶段）要学习通信协议，我们先从网络技术基础开始学起，这也是传统软件开发人员向移动通信软件开发人员过渡的入门知识，掌握这几个知识点后，你也就基本对计算机通信有个概念了。 在本阶段应该掌握以下知识点： （1）网络协议的概念。 （2）传输模式的种类和它们的区别。 （3）能够描述出OSI（开放系统互连参考模型）的七层。 （4）了解调频、调幅、调相的原理和区别。 （5）知道正交调幅的概念和解决的问题。 （6）知道脉码调制和脉冲幅度调制的区别。（模数转换的两种方式） （7）复用的概念及其主要的三种复用技术是什么？ （8）FDM（频分复用）如何将多个信号组合为一个，又如何分开？FDM和WDM的相似之处和不同之处。（9）TDM（时分复用）的两种类型。TDM如何将多个信号合并成一个，又如何分开？
第五章局域网 练习题 一、选择题 1 局域网的协议结构一般不包括： （A）网络层（B）物理层（C）数据链路层（D）介质访问控制层 (第五章局域网知识点: 局域网的体系结构答案: A ) 2 在下列网间连接器中，在数据链路层实现网络互连。 （A）中继器（B）网桥（C）路由器（D）网关 (第五章局域网知识点: 局域网的扩展答案: B ) 3 在载波侦听和总线访问方法上，CSMA/CD类似CSMA协议。(参考答案) （A）1-坚持式（B）非坚持式（C）p-坚持式（D）都不是 (第五章局域网知识点: IEEE 802.3 标准答案: A ) 4 在令牌环中，令牌是（1）、（2）。 (A)由要发送分组的站产生 (B)在环上流动的特殊位串 (C)由接收站将忙令牌变成空令牌的 (D)由网络监控站维护的 (第五章局域网知识点: IEEE 802.5 标准答案: （B）、（D）) 5 决定局域网特性的三个主要技术是（1），（2）和（3）。其中最为重要（4），它对网络特性起着十分重要的作用。（ （A）拓扑结构（B）传输介质（C）介质访问控制方法（D）链路距离 (第五章局域网知识点: 局域网的体系结构答案: A），（B），（C），（C）) 6 局域网常用的拓扑结构有（1），（2）和（3）。 （A）星型（B）不规则型（C）总线型（D）环型 (第五章局域网知识点: 局域网的体系结构答案: （A），（C），（D）) 7 局域网互连主要有（1）和（2）两种形式。 （A）LAN-LAN （B）LAN-WAN （C）WAN-WAN （D）LAN-WAN-LAN (第七章网络互连知识点: 互连网的概念答案: （A），（D）) 8 常见的网络互连设备有（1），（2）和（3）。 （A）集线器（B）路由器（C）网桥（D）网关 (第七章网络互连知识点: 网络互连的中间设备答案: （A），（B），（C）) 9 HUB又称（1），是（2）的一种。它又可分为（3），（4）和（5）。 （1），（2） （A）集线器（B）路由器（C）网桥（D）中继器 （3），（4），（5） （A）无源集线器（B）有源集线器（C）智能集线器（D）都不是 (第五章局域网知识点: 802.3局域网答案: （A），（D），（A），（A），（B），（C）) 10 按照路径选择算法，连接LAN的网桥通常分为（1）和（2）。 （A）协议转换网桥（B）透明网桥（C）源路径选择透明网桥（D）源站选路网桥 (第五章局域网知识点: 局域网的扩展两种常用的网桥答案:（B），（D）) 11 路由器是通过（1）层进行网络互连的，路由器功能与（2）有关，为了增加通用性，通常将路由器做成（3）转换。 （1）（A）物理层（B）数据链路层（C）传输层（D）网络层 （2）（A）接口（B）服务（C）协议（D）都不是 （3）（A）多功能（B）多协议（C）多接口（D）多服务 (第七章网络互连知识点: 网络互连的中间设备答案: （D），（C），（B）)
常见的网络设备(详细)
常见的网络设备 1、中继器repeater： 定义：中继器是网络物理层上面的连接设备。 功能：中继器是一种解决信号传输过程中放大信号的设备，它是网络物理层的一种介质连接设备。由于信号在网络传输介质中有衰减和噪声，使有用的数据信号变得越来越弱，为了保证有用数据的完整性，并在一定范围内传送，要用中继器把接收到的弱信号放大以保持与原数据相同。使用中继器就可以使信号传送到更远的距离。 优点： 1.过滤通信量中继器接收一个子网的报文，只有当报文是发送给中继器所连 的另一个子网时，中继器才转发，否则不转发。 2.扩大了通信距离，但代价是增加了一些存储转发延时。 3.增加了节点的最大数目。 4.各个网段可使用不同的通信速率。 5.提高了可靠性。当网络出现故障时，一般只影响个别网段。 6.性能得到改善。 缺点： 1.由于中继器对接收的帧要先存储后转发，增加了延时。 2.ＣＡＮ总线的ＭＡＣ子层并没有流量控制功能。当网络上的负荷很重时， 可能因中继器中缓冲区的存储空间不够而发生溢出，以致产生帧丢失的现 象（３）中继器若出现故障，对相邻两个子网的工作都将产生影响。
2、集线器hub： 定义：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备。作用：集线器虽然连接多个主机，但不是交换设备，它面对的是以太网的帧，它的工作就是在一个端口收到的以太网的帧，向其他的所有端口进行广播(也有可能进行链路层的纠错)。只有集线器的连接，只能是一个局域网段，而且集线器的进出口是没有区别的。 优点：在不计较网络成本的情况下面，网络内所有的设备都用路由器可以让网络响应时间和利用率达到最高。 缺点： 1.共享宽带，单通道传输数据，当上下大量传输数据时，可能会出现塞车，所 以交大网络中，不能单独用集线器，局限于十台计算机以内。 2.它也不具备交换机所具有的MAC地址表，所以它发送数据时都是没有针对性 的，而是采用广播方式发送。也就是说当它要向某节点发送数据时，不是直接把数据发送到目的节点，而是把数据包发送到与集线器相连的所有节点。
以太网Ethernet：IEEE 802.3 局域网协议（Ethernet LAN protocols as defined in IEEE 802.3 suite） 以太网协议是由一组IEEE 802.3 标准定义的局域网协议集。在以太网标准中，有两种操作模式：半双工和全双工。半双工模式中，数据是通过在共享介质上采用载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）协议实现传输的。它的主要缺点在于有效性和距离限制，链路距离受最小MAC 帧大小的限制。该限制极大的降低了其高速传输的有效性。因此，引入了载波扩展技术来确保千兆位以太网中MAC 帧的最小长度为512 字节，从而达到了合理的链路距离要求。 当前定义在光纤和双绞线上的传输速率有四种： ?10 Mbps －10Base-T 以太网 ?100 Mbps －快速以太网 ?1000 Mbps －千兆位以太网（802.3z） ?10 千兆位以太网－IEEE 802.3ae 本文我们主要讨论以太网的总体概况。有关快速以太网、千兆位以太网以及10 千兆位以太网的具体内容将在其它文档中另作介绍。 以太网系统由三个基本单元组成： 1物理介质，用于传输计算机之间的以太网信号； 2介质访问控制规则，嵌入在每个以太网接口处，从而使得计算机可以公平的使用共享以太网信道； 3以太帧，由一组标准比特位构成，用于传输数据。 在所有IEEE 802 协议中，ISO 数据链路层被划分为两个IEEE 802 子层，介质访问控制（MAC）子层和MAC －客户端子层。IEEE 802.3 物理层对应于ISO 物理层。 MAC 子层有两个基本职能： ?数据封装，包括传输之前的帧组合和接收中、接收后的帧解析/ 差错检测。 ?介质访问控制，包括帧传输初始化和传输失败恢复。 介质访问控制（MAC）－客户端子层可能是以下一种： ?逻辑链路控制（LLC），提供终端协议栈的以太网MAC 和上层之间的接口，其中LLC 由IEEE 802.2 标准定义。 ?网桥实体，提供LANs 之间的LAN-to-LAN 接口，可以使用同种协议（如以太网到以太网）和不同的协议（如以太网到令牌环）之间。网桥实体由IEEE 802.1 标准定义。 以太网上的每台计算机都能独立运行，不存在中心控制器。连接到以太网的所有工作站都接入共享信令系统，又称为介质。要发送数据时，工作站首先监听信道，如果信道空闲，即可以以太帧或数据包格式传输数据。 每帧传输完毕之后，各工作站必须公平争取下一帧的传输机会。对于共享信道的访问取决于嵌入到每个工作站的以太网接口的介质访问控制机制。该机制建立在载波监听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）基础上。 当以太帧发送到共享信道后，所有以太网接口查看它的目标地址。如果帧目标地址与接口地址相匹配，那么该帧就能被全部读取并且被发送到那台计算机的网络软件上。如果发现帧目标地址与它们本身的地址不匹配时，则停止帧读取操作。 信号如何通过组成以太网系统的各个介质段有助于我们掌握系统拓朴结构。以太网的信号拓
常用几种通讯协议 Modbus Modbus技术已成为一种工业标准。它是由Modicon公司制定并开发的。其通讯主要采用RS232，RS485等其他通讯媒介。它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术，降低了开发和维护成本。 Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式，格式包括设备地址、功能代码、数据地址和出错校验。从设备必需用Modbus协议建立答复消息，其格式包含确认的功能代码，返回数据和出错校验。如果接收到的数据出错，或者从设备不能执行所要求的命令，从设备将返回出错信息。 Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。不管采用何种网络进行通讯，该消息结构均可以被系统采用和识别。利用此通信协议，既可以询问网络上的其他设备，也能答复其他设备的询问，又可以检测并报告出错信息。 在Modbus网络上通讯期间，通讯协议能识别出设备地址，消息，命令，以及包含在消息中的数据和其他信息，如果协议要求从设备予以答复，那么从设备将组建一个消息，并利用Modbus发送出去。 BACnet BACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议,它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成,规定了计算机控制器之间所有对话方式。协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性,如何识别计算机网址,判断计算机何时使用网络及如何使用。(2)误码检验,数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。显然,由于有多种方法可以解决上述问题,但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少,因此,就需要一种标准。即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决,制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model简称OSI/RM)IS0- 7498》。 OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个,它为其它0SI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。它是一个具有总体性的指导性标准,也是理解其它0SI标准的基础和前提。 0SI/RM按分层原则分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。 BACnet既然是一种开放性的计算机网络,就必须参考OSIAM。但BACnet没有从网络的最低层重新定义自己的层次,而是选用已成熟的局域网技术,简化0SI/RM,形成包容许多局 域网的简单而实用的四级体系结构。 四级结构包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
分层及通信协议 协议软件是计算机通信网中各部分之间所必须遵守的规则的集合，它定义了通信各部分交换信息时的顺序、格式和词汇。协议软件是计算机通信网软件中最重要的部分。网络的体系结构往往都是和协议对应的，而且，网络管理软件、交换与路由软件以及应用软件等都要通过协议软件才能发生作用。 一、通信协议 1、什么是通信协议 通信协议(简称协议Protoco l)，是指相互通信的双方(或多方)对如何进行信息交换所一致同意的一整套规则。一个网络有一系列的协议，每一个协议都规定了一个特定任务的完成。协议的作用是完成计算机之间有序的信息交换。 通信网络是由处在不同位置上的各节点用通信链路连接而组成的一个群体。通信网必须在节点之间以及不同节点上的用户之间提供有效的通信，即提供有效的接入通路。在计算机通信网中，将这种接入通路称为连接(connection)。建立一次连接必需要遵守的一些规则，这些规则也就是通信网设计时所要考虑的主要问题。 (l)为了能在两个硬件设备之间建立起连接，应保证在源、宿点之间存在物理的传输媒介，在该通路的各条链路上要执行某种协议。 如果传输线路使用电话线，则要通过调制解调器将信号从数字转换成模拟的，并在接收端进行反变换。 如果用的是数字传输线路，则在数据处理设备和通信设备之间，必须有一个数字适配器，以便将数字信号的格式转换成两种设备各自所期望的形式。 为了在两个端设备之间互换数据，需要协调和同步，调制解调器和数字适配器必须执行它们自己的协议。 无论是模拟的还是数字的通信设备，调制解调器和数字适配器的状态必须由接到节点上的设备来控制，这里必定有一个物理的或电气的接口来执行这种功能，执行某种适当的协议来达到这一控制目的。 (2)在计算机通信网中，许多信息源都是突发性的(bursty)，问题是要利用信息的这种突发性质来降低消耗在线路上的费用，由此开发了许多共享通信资源的技术。所谓共享，是指允许多个用户使用同一通信资源，这就产生了多用户的接入问题。多路接入
局域网中的通信协议 局域网中的通信协议 2、外部协议外部协议即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、Banan、Novell、Mirosoft等。每家公司开发的协议，最初都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，局域网中常用的外部协议主要有NetBEUI、IPXSPX及其兼容协议和TCPIP三类。 三、选择网络通信协议的原则第 一、网络结构和功能与所选协议要相一致。如果网络中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IPXSPX或TCPIP等协议。另外，如果网络规模较小，同时只是为了简单的文件和设备的共享，这时关心的主要是网络速度，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TCPIP。第 二、选择一种通信协议用于一个网络。现实中很多人会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、协议的版本要注意。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。 四、局域网中常用的三种通信协议 1、NetBEUI协议NetBEUI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、ission Control ProtoolInternet Protool，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，TCPIP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，TCPIP也是Internet的基础协议。 TCPIP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IPXSPX及其兼容协议时都不需要进行配置，而TCPIP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
三种常见的局域网通信协议 各种网络协议都有所依赖的操作系统和工作环境，同样的通信协议在不同网络上运行的效果不一定相同。所以，组建网络时通信协议的选择尤为重要。无论是Windows 95/98对等网，还是规模较大的Windows NT、Novell或Unix/Xenix局域网，组建者都遇到过如何选择和配置网络通信协议的问题。我们在选择通信协议时应遵循3个原则：所选协议要与网络结构和功能相一致；尽量只选择一种通信协议；注意协议不同的版本具有不尽相同的功能。 局域网中常用的3种通信协议 NetBEUI协议：这是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。在微软公司的主流产品中，如Windows 95/98和Windows NT，NetBEUI已成为固有的缺省协议。NetBEUI是专门为几台到百余台电脑所组成的单网段小型局域网而设计的，不具有跨网段工作的功能，即NetBEUI不具备路由功能。如果一个服务器上安装多块网卡，或采用路由器等设备进行两个局域网的互联时，不能使用NetBEUI协议。否则，在不同网卡（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3种常用的通信协议中，NetBEUI占用内存最少，在网络中基本不需要任何配置。 NetBEUI中包含一个网络接口标准NetBIOS，是IBM公司在1983年开发的一套用于实现电脑间相互通信的标准。其后，IBM公司发现NetBIOS存在着许多缺陷，于1985年对其进行了改进，推出了NetBEUI通信协议。随即，微软公司将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（服务器消息块）的组成部分。因此，NetBEUI协议也被人们称为SMB协议。 IPX/SPX及其兼容协议：这是Novell公司的通信协议集。与NetBEUI的明显区别是：IPX/SPX比较庞大，在复杂环境下有很强的适应性。因为IPX/SPX在开始就考虑了多网段的问题，具有强大的路由功能，适合大型网络使用。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，无法使用IPX/SPX协议。 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惟一性，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，所以IPX/SPX也叫做Novell的协议集。 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协议在微软公司网络中的实现，它在继承IPX/SPX协议优点的同时，更加适应微软公司的操作系统和
关键字：网络协议，成本低，外围电路少，传感器。 第一阶段 传感器网络的三要素是传感器，观察者和感知对象。传感器由电源，感知部件，嵌入式处理器，存储器，通信部件和软件这几部分构成。 无线传感器网络通常包括传感器节点，汇聚节点和管理节点。大量传感器节点随机部署在监测区域内部或附近，这一过程可以通过飞行器撒播，人工埋置和火箭弹射等方式完成。撒放后的传感器节点进入到自检启动的唤醒状态，在簇首节点的引领下，建立起路由拓扑，之后传感器节点采集并记录周围感兴趣的环境信息，沿着之前建立好的路由拓扑路径逐跳进行传输，在传输过程中数据可能被多个节点处理，经过单跳或者路由多跳后传输到汇聚节点，汇聚节点通过串口将数据传送到网关节点进行集中处理。在本课题中网关节点用PC充当，网关节点再连接到基于IPv6的cernet2主干网上，监控中心从cernet2上获取数据，并完成对数据的融合，展示，预测，以及决策，从而对整个网络进行协调和控制。 无线传感器网络具有以下特点： （1）网络规模大。 （2）网络的自组织能力（要求传感器节点具有自组织的能力，并且能够自动进行配置和管理，通过拓扑控制机制和网络协议自动形成转发监测数据的多跳无线网络系统） （3）无线传感器网络节点的通信能力有限（无线传感器网络中传感器节点的传输率低，一般只有200kbps左右，通信距离短） （4）无线传感器网络节点的电源能量有限 （5）无线传感器网络存储和计算能力有限（无线传感器网络中的传感器节点是一种微型嵌入式设备）（6）无线传感器网络以数据为中心 一个基于ZigBee技术的无线传感器网络平台 研究了无线传感器网络中控制信息及传感器数据的获取，描述，解析，存储和传输。 采用了新兴的ZigBee技术，为解决WSNs中的核心问题—能量限制建立了基础。 设计和实现了低成本的两层板的工作频率为2.4GHZ的无线数据传输模块。 (4)建立了一个分知式的远程无线监测及控制的平台。在该平台上实现了 ZigBee协议，组建了一个具有路由节点的无线网络。为进～步的无线传感器的 实际应用打下了基础。 立意的意义 目前，无线传感器终端的希望和要求主要集中在尽量节省的系统能量消耗、 尽量节省的信息处理以及简易的信号收发。对于无线传感器网络中的网络协议 的期待是：用简洁的协议栈支持传感器网络的有效运行，到处存在接入可能； 利用广播信息，避免交互应答：简化的协议层次、简练的信令方式；节省的系 开销等。正是基于无线传感器网络终端的要求，ZigBee协议应运而生。ZigBee 协议是专用于无线传感器网络的通信协议，能最大可能的节省网络中能量，可 随时接入大量节点，高容错性，强鲁棒性，逐渐成为了无线传感器网络的首选 络协议。 到目前为止无线传感器网络的发展己经经历了三个阶段{25]： (1) 点对点。只是简单取代了有线网络，各个设备之间只是直接联系， 只有有限通信能力。 (2) 点对多点。传感器网络中有一个路由和控制的中央节点，所有数据 流动必须通过基站。 (3) 多跳／网状结构。完全的RF冗余，具有多数据通道，自我建构，自 我调整，智能分布式。 ZigBee是一种专门为低速率传感器网络而设计的低成本、低功耗的短距离