计算机网络 局域网协议标准
网络协议与标准
网络协议与标准(上)发表日期：2008-1-23摘要:计算机网络的硬件设备，它们是承载计算机通信的实体。
然而它们是怎样有序地完成计算机之间的通信任务的呢？计算机网络的硬件设备，它们是承载计算机通信的实体。
然而它们是怎样有序地完成计算机之间的通信任务的呢？具体地说，共享计算机网络的资源，以及在网中交换信息，就需要实现不同系统中的实体的通信。
实体包括用户应用程序、文件传送包、数据库治理系统、电子设备以及终端等，系统包括计算机、终端和各种设备等。
一般说来，实体是能发送和接收信息的任何东西，而系统是物理上明显的物体，它包含一个或多个实体。
两个实体要想成功地通信，它们必须具有相同的语言。
交流什么，怎样交流及何时交流，都必须遵从有关实体间某种互相都能接受以一些规则，这些规则的集合称为协议，它可以定义为两实体间控制数据交换的规则的集合。
上面洋洋洒洒地一大通话，可能早已让读者晕头转向了。
简单地说，所谓的协议，就象人与人交流的语言一样，它是计算机网络通信实体之间语言。
不同的网络结构可能使用不同的网络协议；而同样的，不同的网络协议设计也就造就了不同的网络结构。
下面将从计算机网络协议参考模型开始，逐一介绍局域网、广域网、Internet的计算机网络通信协议。
6.1 开放系统互连参考模型OSI自从计算机网络面世以来，它不断地促进着社会的发展，而且人类对计算机网络的依靠与需求都愈演愈烈，所以许许多多的计算机厂商都建立了自己一套与众不同的网络协议体系，然后配套一系列相对应的计算机网络硬件设备来完成计算机的连网需求，而且它们之间并不能通用。
这样造成了假如你选择了一个厂商的网络产品，就被捆绑在这个厂商上，不得不“从一而终”，这显然降低了整个网络系统的可扩展性，甚至妨碍了计算机网络的更一步发展。
为此，国际标准化组织（ISO、International Standard Organization）在1979年建立了一个专门的分委员会来研究和制定一种开放的、公开的、标准化了的网络结构模型，以期用它来实现计算机网络之间相互联接与沟通。
IEEE802协议(详细介绍)
IEEE802协议集介绍（802.1～802.21）TCP/IP协议(Transfer Controln Protocol/Internet Protocol)叫做传输控制/网际协议，又叫网络通讯协议，这个协议是Internet国际互联网络的基础。
TCP/IP协议世界上有各种不同类型的计算机，也有不同的操作系统，要想让这些装有不同操作系统的不同类型计算机互相通讯，就必须有统一的标准。
TCP／IP协议就是目前被各方面遵从的网际互联工业标准。
TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。
虽然从名字上看TCP/IP包括两个协议，传输控制协议(TCP)和网际协议(IP)，但TCP/IP实际上是一组协议，它包括上百个各种功能的协议，如：远程登录、文件传输和电子邮件等，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。
通常说TCP/IP是Internet协议族，而不单单是TCP和IP。
TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，我们通常称它为TCP/IP协议族。
它是70年代中期美国国防部为其ARPANET广域网开发的网络体系结构和协议标准，以它为基础组建的INTERNET是目前国际上规模最大的计算机网络，正因为INTERNET的广泛使用，使得TCP/IP成了事实上的标准。
之所以说TCP/IP是一个协议族，是因为TCP/IP协议包括TCP、IP、UDP、ICMP、RIP、TELNETFTP、SMTP、ARP、TFTP等许多协议，这些协议一起称为TCP/IP协议。
以下我们对协议族中一些常用协议英文名称和用途作一介绍：TCP(Transport Control Protocol)传输控制协议IP(Internetworking Protocol)网间网协议UDP(User Datagram Protocol)用户数据报协议ICMP(Internet Control Message Protocol)互联网控制信息协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传输协议SNMP(Simple Network manage Protocol)简单网络管理协议FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议ARP(Address Resolation Protocol)地址解析协议从协议分层模型方面来讲，TCP/IP由四个层次组成：网络接口层、网间网层、传输层、应用层。
局域网中的网络协议有哪些
局域网中的网络协议有哪些在局域网中，网络协议扮演着非常重要的角色，它们定义了数据传输的规则和方式，保证了网络通信的顺畅进行。
下面将介绍一些常见的局域网中的网络协议。
1. TCP/IP协议TCP/IP协议是互联网常用的协议，在局域网中也得到广泛应用。
TCP（传输控制协议）负责数据的可靠传输，确保数据的完整性和有序性；而IP（网际协议）则负责将数据进行分组和寻址，实现数据的路由。
2. DHCP协议动态主机配置协议（DHCP）是一种自动分配IP地址的协议。
在局域网中，DHCP服务器可以自动为连接到网络的设备分配IP地址、子网掩码、默认网关和DNS服务器等网络参数，简化了网络管理的难度。
3. DNS协议域名系统（DNS）是一个将域名和IP地址相互映射的分布式数据库系统。
在局域网中，DNS协议负责将用户输入的域名转换为对应的IP地址，使得用户可以通过域名访问网络资源，而无需记住复杂的IP地址。
4. UDP协议用户数据报协议（UDP）是一种无连接的传输协议。
与TCP不同，UDP不提供数据的可靠传输和有序性，但传输效率更高，适用于局域网中交互性要求较高的应用，例如视频播放、实时通信等。
5. ICMP协议互联网控制消息协议（ICMP）是用于在IP网络中传递控制消息的协议。
在局域网中，ICMP协议常用于网络故障排查和诊断，例如ping 命令就是基于ICMP协议来测试两台设备之间的连通性。
6. ARP协议地址解析协议（ARP）用于将IP地址转换为MAC地址，以实现不同设备之间的通信。
在局域网中，当一个设备需要与另一个设备通信时，会发送ARP请求来获取目标设备的MAC地址，然后才能进行数据传输。
7. HTTP协议超文本传输协议（HTTP）是一种用于传输超媒体文档（例如HTML）的应用层协议。
在局域网中，HTTP常用于浏览器与服务器之间的通信，实现网页的浏览和数据的传输。
8. FTP协议文件传输协议（FTP）用于在计算机之间进行文件的传输。
局域网的协议结构
局域网的协议结构局域网（Local Area Network，LAN）是一种覆盖范围较小的计算机网络，通常用于连接一个办公室、一栋大楼或一个校园内的计算机设备。
局域网的协议结构是局域网中数据传输和通信的基础，它定义了数据在网络中的传输方式和规则。
局域网协议结构通常分为几个层次，每个层次负责不同的功能。
1. 物理层（Physical Layer）物理层是局域网协议结构中最底层，它负责传输原始的比特流。
这一层涉及到网络的物理介质，如双绞线、光纤或无线信号，以及电气信号的传输特性。
物理层定义了网络接口卡（NIC）和传输介质之间的电气和机械特性，包括电压、信号速率、连接器类型等。
2. 数据链路层（Data Link Layer）数据链路层位于物理层之上，负责在相邻网络节点之间传输数据帧。
这一层的主要任务是确保数据的可靠传输，包括帧的同步、差错控制和流量控制。
数据链路层还负责帧的封装和解封装，即将上层数据封装成帧，以及将接收到的帧解封装成数据。
常见的数据链路层协议有以太网（Ethernet）和无线局域网（WLAN）的IEEE 802.11标准。
3. 网络层（Network Layer）网络层负责在局域网内部或跨局域网之间传输数据包。
这一层的主要功能是路由选择，即确定数据包从源到目的地的最佳路径。
网络层还负责数据包的寻址和分片。
在局域网中，网络层通常使用IP协议（Internet Protocol），它为每个网络设备分配一个唯一的IP地址。
4. 传输层（Transport Layer）传输层位于网络层之上，负责在应用程序之间提供端到端的数据传输服务。
这一层确保数据的完整性、顺序和可靠性。
传输层协议如传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）提供了不同的服务，TCP提供可靠的、面向连接的服务，而UDP提供不可靠的、无连接的服务。
5. 应用层（Application Layer）应用层是局域网协议结构中最高层，它直接与用户应用程序交互。
ieee协议
ieee协议IEEE协议是指由IEEE标准协会所制定的一系列计算机和电子工程领域的标准和协议。
这些协议旨在确保不同设备和系统之间的互操作性，从而使得不同厂商生产的产品能够相互通信和合作。
现今最常见的IEEE协议包括IEEE 802.11 Wi-Fi协议、IEEE 802.3 以太网协议等。
其中IEEE 802.11 Wi-Fi协议是无线局域网（WLAN）技术所采用的一种协议标准。
它定义了一系列无线通信的规范，使得不同厂商的无线设备能够相互兼容和协作。
IEEE 802.11协议定义了无线网络的物理层和数据链路层。
物理层规定了无线信号的传输方式和频率范围，而数据链路层则负责碎片化、帧同步和差错检测等任务。
这使得通过无线网络传输的数据可以稳定、高效地进行传输。
IEEE 802.3以太网协议是计算机局域网（LAN）所采用的一种协议标准。
它定义了一系列有线通信的规范，使得不同厂商的计算机设备能够相互兼容和协作。
IEEE 802.3协议主要定义了以太网的物理层和数据链路层。
其中物理层规定了有线信号的传输方式和速率，而数据链路层则规定了如何进行帧同步、差错检测和冲突检测等任务。
这样，通过有线网络传输的数据可以稳定、高效地进行传输。
除了以上两个协议，IEEE还制定了许多其他协议和标准，如IEEE 802.15低功耗蓝牙协议、IEEE 802.16 WiMAX协议、IEEE 802.1Q VLAN协议等。
这些协议和标准在移动通信、网络安全、数据传输等方面发挥着重要的作用。
值得注意的是，IEEE协议不仅仅是一份文件，它还需要得到厂商和组织的支持和认可。
只有在各个厂商都将其作为标准来实施，才能真正实现互操作性和相互兼容。
因此，IEEE协议的制定过程需要经过多个阶段，包括需求调研、草案制定、公开评审等。
总之，IEEE协议是计算机和电子工程领域的标准和协议，用于确保不同设备和系统之间的互操作性。
它的制定旨在促进技术的发展和创新，为用户提供更好的体验和服务。
局域网
局域网一、局域网(LAN-Local Area Network)及局域网的特点局域网是由一组在物理地址上彼此相隔不远的计算机及其设备按照一定的连接方式组织起来的以实现用户间相互通信和共享资源的网络系统。
局域网一般特点包括：1．为一个单位所拥有，地理范围和站点数目均有限。
2．使用专用的通信线路，相对于广域网而言数据传输速率高。
3．通信时间延迟较低、可靠性好。
4．便于系统扩展.5．响应速度较快。
6．数据的安全和保密性不好。
局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。
局域网是封闭型的。
决定局域网的主要技术要素为：网络拓扑，传输介质与介质访问控制方法。
LAN的拓扑结构常用的是总线型和环型，这是由于有限地理范围决定的，这两种结构很少在广域网环境下使用。
LAN还有诸如高可靠性、易扩缩和易于管理及安全等多种特性。
局域网的类型很多，若按网络使用的传输介质分类，可分为有线网和无线网；若按网络拓扑结构分类，可分为总线型、星型、环型、树型、混合型等；若按传输介质所使用的访问控制方法分类，又可分为以太网、令牌环网、FDDI网和无线局域网等。
其中，以太网是当前应用最普遍的局域网技术。
拓扑结构局域网通常是分布在一个有限地理范围内的网络系统，一般所涉及的地理范围只有几公里。
局域网专用性非常强，具有比较稳定和规范的拓扑结构。
常见的局域网拓朴结构如下：星形这种结构的网络是各工作站以星形方式连接起来的，网中的每一个节点设备都以中防节为中心，通过连接线与中心节点相连，如果一个工作站需要传输数据，它首先必须通过中心节点。
由于在这种结构的网络系统中，中心节点是控制中心，任意两个节点间的通信最多只需两步，所以，能够传输速度快，并且网络构形简单、建网容易、便于控制和管理。
但这种网络系统，网络可靠性低，网络共享能力差，并且一旦中心节点出现故障则导致全网瘫痪。
树形树形结构网络是天然的分级结构，又被称为分级的集中式网络。
无线局域网
线局域网的技术应用和前景无线局域网概述无线局域网是指以无线信道作传输媒介的计算机局域网络(Wireless Local Area Network，简称WLAN)，是在有线网的基础上发展起来的，它使网上的计算机具有可移动性，能快速、方便地解决有线方式不易实现的网络信道的连通问题。
无线局域网要求以无线方式相联的计算机之间资源共享，具有现有网络操作系统（NOS）所支持的各种服务功能。
计算机无线联网常见的形式是把远程计算机以无线方式联入一个计算机网络中，作为网络中的一个节点，使之具有网上工作站所具有的同样功能，从而获得网络上的所有服务；或把数个有线或无线局域网联成一个区域网；当然，也可用全无线方式构成一个局域网或在一个局域网中混合使用有线与无线方式。
此时，以无线方式入网的计算机将具有可移动性，可在一定的区域移动并随时与网络保持联系。
无线局域网的组成无线局域网由无线网卡、无线接入点(AP)、计算机和有关设备组成，采用单元结构，每个单元称为一个基本服务组(BSS)，BSS的组成有三种方式：（１）集中控制方式。
每个单元由一个中心站控制，终端在该中心站的控制下相互通信，这种方式中BSS区域较大，中心站建设费用较昂贵。
（２）分布对等式。
BSS中任意两个终端可直接通信，无需中心站转接，这种方式中BSS区域较小，但结构简单，使用方便。
（３）集中控制方式与分布对等式相结合的方式。
一个无线局域网可由一个基本服务区(BSA)组成，一个BSA通常包含若干个单元，这些单元通过接入点与骨干网相连。
骨干网可以是有线网，也可以是无线网。
线局域网的特点无线局域网具有以下特点：（1）可移动性，不受布线接点位置的限制。
（2）数据传输速率高，大于1Mbit/s。
（3）抗干扰性强，能实现很低的误码率。
（4）保密性较强，可使用户进行有效的数据提取，又不至于泄密。
（5）高可靠性，数据传输几乎没有丢包现象产生。
（6）兼容性好，采用载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）介质访问协议，遵从IEEE 802.3以太网协议。
IEEE 802.3 局域网协议
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。
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计算机网络局域网协议标准
早期的局域网网络技术都是各不同厂家为自身网络的发展而制定的，它们由不同厂商所专有，互不兼容，这不利于网络技术的发展。
为了解决这个问题，美国电气和电子工程师协会（IEEE）开始致力于研究局域网技术的标准化工作，随后制定了IEEE 802系列标准并得到了国际标准化组织（ISO）的认可。
这使得在建设局域网时可以选用不同厂家的设备，并能保证其兼容性，也被人们所接收。
随着网络技术的飞速发展，目前由IEEE 802委员会制定的标准已有将近20个，它们具体如表7-1所示。
表7-1 IEEE 802系列标准
其中，IEEE 802.1-802.6这6个标准是IEEE 802委员会最早颁发的标准。
它们已被ISO采纳为国际标准。