第十六章网络通信协议探讨
LINUX的源代码中属于网络的就有近38万行；我必须先花时间彻底解决网络编程问题，再论其它；所以、其它题目暂停更新；或许这样、APO操作系统的改动就会少一些。Internet网络是一个公用网络，要知道林子大了、什么鸟都有；我们必须将安全放在第一。说实在、我仔细看了ipv6协议，给我的印象就是希望越大、失望就越大。总之，我认为ipv6是一个失败协议；本文就是我的观点和设想，当然以后还会修改、不可能一步到位。一个多星期的边学、边写、边思考；给我的感觉就是那么多的协议，都是一个头痛医头、脚痛医脚的方案。复杂、啰嗦、多余充斥我的脑海，如果我一个业余者都能看出那么多毛病，怎么都能成为标准？我是想不通。本文可能批判的地方较多，我也不好意思；但那毕竟是我的心声，是我内心的呐喊、与嘶叫，请理解。
对于网络设备、或称为节点，我们可以归纳为二大类：网络终端设备-主机，和网络中的设备-路由器（路由器、交换机等）。那么，协议应该有3种：主机之间，主机和路由器，路由器之间。好的协议应该是能保证用户通信安全，主机和路由器驱动程序简洁；和路由器高效、高速处理数据包的路径选择、和保证传输质量等。网络安全的首要问题就是杜绝地址假冒、杜绝用户数据包的被窃取。那么，我们必须对链路地址作认证、和注册。
一、网络安全
1、防止同一条链路下的以太网地址假冒
节是网卡序号）；那么IPV6的64位接口地址就显得多余、和浪费网络带宽了。连接一台用户主机，基本上都是二层交换机的一个端口，跟别的主机是隔离的；不再是以前挂在同一条线路上。当一台主机A想使用在同一条链路上的另一台主机B的以太网地址时，交换机发出警告、并给A一个错误报文。不同链路上的以太网地址是可以相同，但在同一条链路上的就不允许相同。6字节的地址分配可以到千万亿个以上，而通常是网卡决定的，不可能相同；相同的情形只会是用户故意修改造成。所以、假冒其它用户的以太网地址只能是影响自己。对于移动用户，可以随机生成以太网地址、或交换机分配。每一台主机打开时，都会向其所属交换机发宣告报文“hello”、包含有主机的以太网地址和主机名字，交换机返回其自身的IP地址、即链路地址、和交换机的以太网地址；并查询端口表，看是否需要刷新。连接几十个用户主机的交换机不一定就代表一个子网地址，一台用户主机也不一定就不是代表一个子网。在一个子网下，理论上可以有千万亿个以上的主机。不管如何，一个子网必定有一台做主管的带路由功能的交换机。我们称一个子网下的所有主机都在同一个网段上。同一个网段上的主机都是互为邻居，一个用户主机想查看其邻居；可以向其子网主管交换机提交申请报文；主管交换机将其管辖下、并在线的邻居信息返回报文；并不一定要通过广播来实行，也不需要什么路由器前缀公告。用户主机的以太网地址、和其所属的主管交换机的64位链路地址就构成了一个IP地址。用户主机想和另一个用户主机通信，那必须知道对方的IP地址才行。因为IP地址就包含了以太网地址，所以、我们不需要ARP协议。这样、我们的IP地址，似乎有很多个；这又能飞天？即使你的MAC地址在不断的做不冲突的变换，你的链路地址是变不了的，最后、还是能追查到。如果用户主机作为网站服务，是不能随意更改MAC地址的；那需DNS服务数据库也相应更改才行。有时候，我们只有用户域名的网站字符串地址；那需要向DNS域名服务器查询。DNS的IP地址通常是基本固定的、在安装网络时，就设置在你的主管交换机上了、或你设置在主机上。在你hello时，主管交换机的返回报文中就有DNS的IP地址。表面上，我们是用网站
询到对应的网站IP之后、才能真正的访问相应网站。经常访问的网站IP地址，我们可以保存到一个临时文件；这样、以后就可先查临时文件中的数据，如果有相关网站IP，就不需要查询DNS了。
2、防止链路地址假冒
64位的链路地址包含：16位TLA世界级电信公共骨干网接入点，32位NLA下级聚合体、通常是大型ISP网络服务商，16位SLA节点级聚合体、子网地址。一些机构或小型ISP可以申请多个连续的子网地址、或1个NLA（包含64K个子网地址）来构造局域网络。所以、链路地址是通过申请、登记、注册才获得的，每个子网所在的地域位置、创建时间、负责人等信息都备案在上级NLA、或TLA数据库中。可能有人会说，我只要在发送数据包时，将源IP中的链路地址改变为自己设置的链路地址，那就可以起到假冒作用了。这是不行的、你的主管交换机都会在你的源IP中的链路地址打上正确的链路地址印记，并在链路地址最高字符写入你的连接交换机的端口号标记；以便上级更好的做本地交换。如果你是出到大网的，自然有更上级的交换机在出去时、打上正确的链路地址印记。即使你能搞掂SLA，还有上级NLA的监控维护服务器啊；你的SLA总有个连接到NAL的端口吧，一旦进入该端口时的数据包中的源链路地址范围不对，就给记录在案了。用户级交换机通常是链路层、用以太网地址做交换；但主管交换机再往上的、通常是3层交换机了，即是用链路地址做标记交换。就像一个金字塔，汇聚到最顶端的骨干网时，每个端口的数据包数目巨大，但通常都是许多数据包（可能数百万包）整合到一包、标记交换（如ATM等标记交换机）到另一端口。这时，MUT不可能是1518B了；或许是4GE = 128GB。对于网络，我是外行、新手；主要靠想象。所以，本文仅供参考；我会使用APO来设计、规划、模拟路由器，2层、3层、4层交换机，标记交换机，虚拟网络VLAN组服务器，网络编程等等。
安全、简洁是首要；可惜太多的资料要看了，速度会放慢。学院派啊，学院派；你们的脑袋也太复杂了，整出一大堆协议，有必要吗？那个IPV6啊，就只有源主机可以分段是改进得好外；没有发现什么比较先进的地方。链路地址汇聚、IP4就这样了；接口地址跟以太网地址重复、浪费啊。你说、简化了IPV4的协议字段数，但那个扩展头要复杂得多啊！一个就行了，一个MTU大小的包就含多个扩展头、那代码量太大了。那个指定路径路由器、或中间点路由器扩展头，随着网络设备的发展、除了浪费路由器资源，将是没屁用的功能；还不踢掉，失望。那个版本位段IPV4、IPV6有屁用，各协议组合时、地址有重复啊；浪费。ICMP协议应该是想办法将路由器、网关、主机之间的协议简化、合一啊，却越搞越复杂。只有你们晚上做梦时，可以自我欣赏吧；我是学得一肚子气。安全性，完全没考虑好、要从源头解决啊，搞个复杂的IPSEC有屁用、花拳绣腿。认证、加密无需搞进协议里的，多余。最为失望的是，你们都认识到以字节、或字分段；在64位CPU对数据包组装时、会搞死人的！搞成64位分段、你们除了吹嘘64位操作比8位的字节要快8倍外，有没有用你们的复杂脑袋想想啊？能否看长远些？能否不鼠目寸光！人类在发展啊，连我一个业余爱好者都在设计用256位的高速总线了，2GE/S = 64GB/S；将来、就是一次操作32字节、甚至64字节，难道、你的IPV6还能更改？设备也要丢掉？只要把分段改为64字节为单位，那都能兼容字节、32位、64位、128位、256位、512位；反之、不成立啊。学院派啊，我无语了。
3、数据包安全
如果要考虑防止ISP服务商、或一些监控软件对数据包的窃听；那么，只能对数据包内的数据进行加密了。可以使用公开的常用加密算法，也可以定义自己的加密算法、只要通信双方认可就行。
网络通信除了标准协议外，也应该能支持用户自定义的协议。路由器主要的任务就是转发数据包，还需实现网络控制消息协议（internet control message protocol）ICMP。不过、ICMP是IP层上的协议，如果不是使用IP包的、还需另外定义控制消息协议；那需要路由器认识才行。TYPE.15-11共5位协议类型，TYPE.15 = 1 是非IP协议：0X8137 IPX协议、0X8035为RARP、Ethernet 802.2.LLC 、Ethernet 802.2.LLC.SNAP、用户自定义协议、等等。
TYPE.15 = 0 是IP协议：
1、互联网控制报文协议ICMPAPO，
2、IPA/TCP, IPA为APO的IP协议，
3、IPA/UDP，
4、IPV4，
5、IPAICMP，ICMP的差错报文、应答报文协议，
6、IPV6，
7-15 其它、或用户自定义。
路由器、交换机通常只是处理第一项ICMPAPO，其它项是转发、除非目标地址是自己。如果数据报有错误时，会做第5项APOICMP的差错报文；如果是路由器组播地址、或目标是路由器地址，也会做第5项APOICMP的应答报文。
对于用户组播，我希望是全球型的、而非单纯是局域网VLAN。网上的关于组播资料（IPV4、或IPV6），或许我笨了些、真的看了半天、没有明白过来。我想：先不说112位的组播地址，就拿32位组播地址ID来说；假设一个小组可以有64K个用户，那32位
的。要想实现对组播ID的转发，那用户主机的主管交换机就要建立最少一张表吧；假设主管交换机有1K个用户、那表大小是1K个记录项；每个记录项是用户MAC地址、端口号、组播ID1-IDn、上行端口号。嗯、全世界的小组数不止64K个，好、我们又换种方式：24位的组播标识地址、40位组地址ID、48位小组成员MAC地址。就算、每个小组成员最多能加入64K个小组，那组播ID1-IDn最少要安排64K个列字段啊、一个列字段40位，不算别的，我们就算32位、64K个列字段；那表大小也要64KW * 1K = 64MW = 256MB。路由器、交换机就是查表、识辨就要耗尽资源了，还能做转发？主管交换机的上一级需要的表更大，能实现吗？还是我没考虑到？还是学院派的虚妄？
我的设想是：用户组播功能从路由器、交换机中剔除，用户组播应该是应用层的事情，而路由器、交换机只是实现二层、三层、四层的数据包交换；主要用于转发。路由器、交换机的组播只是有限的组播，局限于周边；或局部节点、或本地节点、或子网节点。而用户组播功能是由某个服务器、或用户主机来实现；这种用户组播功能是相当灵活、强大的；表大小不受限、可以构建许多个组；易于实现权限，组成员管理；轻松构建全球性的VLAN。但组播服务器的带宽要高些，这需要在NLA、或TLA上建立组播服务器才合理。
1）、APO的IP数据包帧结构：头部占2E = 64B，包含MAC、IPA、TCP/UDP/ICMPA字段。
BU64B EMAC{ // 最小长度2E = 18 + 46 = 64B，最大长度 = 1526B
// IP数据包分段单位是2E一片，所以分段数据含头部最多23片、46E = 1472B。
// 如果以一片为1E，则含头部最大47E = 1504B，分段数据最大45E = 1440B。
BU1E MACIP{ // 以太网和IP头部、1E（1行） = 32B；路由器处理入口。
BU48 MDA; // 以太网目标地址
BU16 TYPE; // 类型和长度。
// TYPE.15 IPX; 1、0X8137 IPX等非IP协议；0、IP协议。
// TYPE.14-11 TYPEP; 协议类型标识。
// TYPE.10-0 LEN; 数据包字节长度。
BU8 TTL; // 跳数限制。
BU8 TOS; // 8位传输优先级、流量类型。
BU64 SLADD; // 源链路地址。SLADD + MSA = 源IP地址BU64 DLADD; // 目标链路地址。DLADD + MDA = 目标IP地址
}
union{ // APO的TCP协议头、1E；支持4GB的文件流传输。
BU32 length; // 文件流总字节长度，不含头部64字节（2E）。
BU32 sheetoff; // 低26位片偏移、分段单位1片 = 64字节。
// sheetoff.31 MF; 更多分段标志（more fragment），0、最后一个分段// sheetoff.30-26 tcplen; 5位选项长度。
BU32 flowlabel; // 32位流标签
BU20B TCP{ // 标准TCP协议头。
BU16 SPORT; // 源端口
BU16 DPORT; // 目的端口
BU32 seqnum; // 序号。
BU32 connum; // 确认号。
BU16 trflag; // 控制标志。
BU16 windows; // 窗口
BU16 cheksum; // 校验和。
BU16 urgentp; // 紧急指针。
}
//
TCP协议太复杂了，也要结合ICMP做大的改进。希望能改革MTU，为2KE = 64KB；这时，我们的分段单位就可以设为 1片 = 256字节 = 8E；甚至 1片 = 1个扇区 = 16E。
//
union{ // APO的UDP协议头、1E，带弱连接；支持4GB的文件流传输。
BU32 length; // 文件流总字节长度，不含头部64字节（2E）。
BU32 sheetoff; // 低26位片偏移、分段单位1片 = 64字节。
// sheetoff.31 MF; 更多分段标志（more fragment），0、最后一个分段
// sheetoff.30 RRQ; 以数据包头后的文件名、映射到一个流标签，读请求。
// sheetoff.29 WRQ; 以数据包头后的文件名、映射到一个流标签，写请求。
// sheetoff.28 RRQ; 以流标签、分段偏移、段片数，重传一个段请求。
// sheetoff.27 DATA; 正常的DATA传输。
// sheetoff.26 ACK; 确认应答。
BU32 flowlabel; // 32位流标签
BU16 rwmode; // 读、写请求的传输模式。
BU16 eroorm; // 差错码，非0则有错。
BU8B usedata; // 用户自定义。
BU8B UDP{ // 标准UDP协议头。
BU16 SPORT; // 源端口
BU16 DPORT; // 目的端口
BU16 segnum; // 文件流的段数；不分段时就是数据报长度。
BU16 cheksum; // 校验和。
}
union{ // APO的组播UDP协议头、1E，支持弱连接，由组播服务器处理。
// 每个组播UDP包、需要相应的组播服务器转发到其它成员。数据报还是同一份、// 但目标IP地址成为多个；可以任播、组播；组成员必须保存有组服务器IP。
BU32 length; // 文件流总字节长度，不含头部64字节（2E）。
BU32 sheetoff; // 低26位片偏移、分段单位1片 = 64字节。
// sheetoff.31 MF; 更多分段标志（more fragment），0、最后一个分段
// sheetoff.30 RRQ; 以数据包头后的文件名、映射到一个流标签，读请求。
// sheetoff.29 WRQ; 以数据包头后的文件名、映射到一个流标签，写请求。
// sheetoff.28 RRQ; 以流标签、分段偏移、段片数，重传一个段请求。
// sheetoff.27 DATA; 正常的DATA传输标志。
// sheetoff.26 ACK; 确认应答。
BU32 flowlabel; // 32位流标签
BU16 rwmode; // 读、写请求的传输模式。
BU16 eroorm; // 差错码，非0则有错。
BU8B usedata;// 用户自定义的IGMP协议，查询、注册、注销等。
// 比如：1字节命令（任播、组播、查询、注销、注册、无连接等）、1字节代码号//（优先级、标志、状态等），4字节组标识，2字节设备类型等。
BU8B UDP{ // 标准UDP协议头。
BU16 SPORT; // 源端口
BU16 DPORT; // 目的端口
BU16 segnum; // 文件流的段数；不分段时就是数据报长度。
BU16 cheksum; // 校验和。
}
}
APO的以太网包格式：14字节、4个字段；IP包格式：18字节、4个字段；数据包格式：最大1518字节。APO的TCP/UDP/ICMP：32字节、12字段。
2）、APO的网际信报控制协议（ICMP）
有2类ICMP报文，应答、差错报文IPAICMP总是起始于数据包的2E包头后面、而信令报文则被封装到类似UDP格式的ICMPAPO协议1E。从设备上分类则有：
1、主机、路由器的宣告、请求报文。
2、路由器、或主机到主机的应答、差错报文。
3、路由器间的协议报文（内部网关协议IGP（包括RIP、IGRP、OSPF、EIGRP、IS-IS 等），外部网关协议BGP、也称为EGP）。没用、取消！
为何要分为2类ICMP报文？因为信令报文ICMPAPO是路由器必须检查、处理的，而应答、差错报文IPAICMP对于路由器来说、通常只是转发；而最终是由目的节点来处理。对于应答、差错报文，我们往往要保留TCP/UDP/ICMPAPO的头部、以便节点知道缘由、从而方便处理。
交换机都有路由功能，二层交换机的路由实现较为简单一些；三层交换机就能实现大部分的路由功能。二层交换机是以MAC地址作交换、而三层交换机是以链路地址作交换。交换机必须实现的基本功能有：1、包头长度检查（二层交换机不检查）。2、检查校验和。3、本节点的地址、设备编号、时间戳提交。4、跳数处理。5、出错时、发出差错ICMP报文。6、转发（二层是据MAC地址，三层是据链路地址）。7、对本节点的请求、应答处理。8、在一个子网内MTU最少要做到64KB。
到此、在APO网络中，将节点、路由器等广播地址全部去掉；只有用户层的组播功能，路由器、交换机不再处理广播数据报。要知道交换机、路由器是交换、转发数据报，不是广播机！不要连姓什么都忘了。
三、ICMPAPO协议
每一个子网必须有一台主管交换机，它保存有子网下的所有主机MAC、端口表。一个子网不要超过2K台主机，全球子网地址可达到16E+18；那么庞大的子网地址数量，
报文只是到达主管交换机路径上的相关交换机会处理，并更新它们的MAC表；主管交换机还要做MAC地址是否重复的处理，重复则回发差错ICMP报文。泛洪广播会过多的浪费带宽、应彻底清除。邻居请求ICMPAPO报文，也只是主管交换机才会应答；而不是子网下的所有交换机都应答；避免重复的邻居信息，但需要用户主机到主管交换机间有2K*32B = 64KB的MTU。交换机、路由器也同样有一个宣告开机报文，和邻居信息请求报文；我们不能将它们封装在一起吗？探查ICMP报文是探查从源到目的的路径上所有路由器的IP地址、时间戳、MTU、跳数等信息。
我们的目标是简化路由器、交换机代码量，而非让他们执行许多垃圾协议。那个全网广播命令、只有白痴才会去实行。我们应该彻底清除掉所有广播地址，清扫掉这些扰乱市场的因素；还网络一个清净，网络只有点对点通信；用户组播实质还是用点对点通信在用户层完成的。
BU64B EMAC{ // ICMPAPO是节点必须检查、执行的协议。
BU1E MACIP; // MAC、IP头32字节。
union{ // APO的ICMPAPO协议头、1E，无连接。
BU8 imcptype; // 报文类型：宣告、邻居请求、探查。
BU8 imcpcode; // 代码号。
BU16 devtype;// 源设备类型（主机，2-3-4层交换机等）、网络中的级数。
BU32 PTID; // 源设备的进程号（或端口号）、线程号（或标识）。
BU32 times; // 报文发送时的时间戳us。
BU16 MTU; // 源设备的MTU。
BU16 cheksum;// 校验和。
BU16B icmpdata; // 用户自定义的数据。
1、链路地址汇聚三层交换机
图1，假设我是一个ISP网络服务商，获得了一个NLA下级聚合体地址，具有64K 个的子网地址；三层交换机的上级端口2个、下级端口48个。我们先不考虑备用交换机，和非线性分割；那么A层（顶端、只需一台）交换机有47个下级端口、每个端口线性分割子网地址后，为包含1394个子网地址的子网集束；第48端口为余下的18个子网地址用于服务器。那么，B层的47个交换机的每个交换机的29个下级端口连接下级的C 层交换机（每个C层端口包含48个子网地址集束），有2个端口是单子网地址、直接连接子网主管交换机；余下的17个端口用于B层交换机互连，以减少跳数。到达B层某个交换机j的数据包，如果目的地是B层的另一个交换机i、如有互联、那么一跳就行了，否则需经A层交换机做2跳。C层交换机的48个下级端口（每端口一个子网地址）就连接到子网主管交换机。用户主机要发数据包到ISP网络外，那么、需要经0-3级到达其子网主管交换机（用户主机0级、hub是1级、用户接入交换机是2级、主管交换机是3级）、再2-3级（C、B、A，或B、A）才能到达外网。
这样一来，三层交换机将是非常简洁，路由表最多48项；每一项记录是：端口号、子网集束（16位的子网开始地址、结束地址）。到达交换机的数据包，先查NLA地址、不同则往上级端口转发（如果从上级端口来的、则直接抛弃），相同、则用子网地址查路由表、没有符合项则往上级端口转发（如果从上级端口来的、则直接抛弃）；有符合项、则按照相应端口号往下级转发。骨干交换机也是类似的，不过是用更大的子网集束NLA地址来判断吧了。整个网络基本上就是2-4层交换机，网关内、外等协议全部简化成2对ICMP报文类型：宣告、应答，和邻居请求、应答。那些垃圾的、人为复杂的
2、二层交换机
就是用MAC地址来转发数据包，每个主管交换机只有一个子网地址，最多管理2K 个用户主机。用户主机可能通过HUB端口才连接到上一级2层用户接入交换机，所以交换机的每个下级端口会有一张端口MAC表，每项是：设备类型级数、活动标志、MAC地址、活动定时器、主机名字（最多10字符）等。对于主管交换机最多2K项；24口交换机也就24项；48口交换机也就48项。对于一个子网，网内的通信需要更大的数据报（64KB）；64KB = 2KE，包头只占数据报的0.1%。用户主机发一个请求邻居报文，其主管交换机就返回一个大的数据包、包含了子网上所有活动邻居的信息；简单多了。对于路由交换机的情形略有不同。在三层交换机时、它的宣告，其上级路由交换机会返回一个链路地址前缀、和子网束报文；接着、它需要扫描下级端口，并为下级端口分配子网地址束；这也是属于一个强权型请求邻居报文；通常A层、B层是手工分配（几百万用户、只需手工分配50台交换机），C层是每个下级端口一个子网地址的自动分配。在二层交换机时、也类似，不过换成是MAC地址。对于交换机、宣告是上级端口的分配，请求是处理下级端口分配。对于用户主机、宣告是其所在用户交换机端口的刷新设置，请求只有邻居请求。
3、用户主机
用户主机可发出宣告（类型0）、邻居请求（类型1）、探查（类型2）、这3种报文，而交换机、路由器只是能发前2种。探查请求是由用户主机发出的报文，但路由器也需要在上面打上印记。这3种报文都对应有应答报文，它们在IPAICMP协议。
BU64B EMAC{ // IPAICMP是目标节点必须检查、执行的协议。
BU2E MACIPTUI; // MAC、IP、TCP/UDP/ICMAPO头64字节。
BU1E IPAICMP{ // APO的IPAICMP协议头、1E，无连接。
BU8 imcptype; // 报文类型：宣告、邻居请求、探查的应答0-2。
// 差错报文类型：3、目表不可到达，4、超时，5、源端抑制，6、参数问题。
BU8 imcpcode; // 代码号。
BU16 devtype;// 发报文节点设备类型、网络中的级数。
BU32 times; // 报文发送时的时间戳us。
BU16 MTU; // 发报文节点的MTU。
BU16 segnum; // 附带数据项指针（项数）。
BU10Z jdname; // 发报文节点的设备名字（最多10个字符）。
}
}
主机宣告的应答：经过的交换机，做刷新端口、MAC表，并置端口为活动状态；之后、往上级交换机转发报文。主管交换机查是否MAC地址重复，是发参数问题差错报文；否、回发链路地址、填写IPAICMP报文头，刷新端口、MAC表，并置该MAC为活动状态等。
主机的邻居请求应答：经过的交换机，往上级交换机转发报文。主管交换机将网段内所有活动的MAC地址、设备类型和级数、MTU、设备名字、等每项1E，填写IPAICMP报文头、打包发往源主机。
写8字节的：节点设备类型和级数、MTU、时间戳，并使segnum+、之后转发；如果是目标节点、则改写协议类型ICMPAPO为IPAICMP后，并填写IPAICMP报文头、回发数据包。这样，返回路径的交换机不会再处理该报文、只是转发。
匆匆忙忙、写得我自己都不满意，没法、下章进入网络编程；以后再改。
常用无线通信协议 目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).此外，还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。 蓝牙(Bluetooth)技术 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，它以低成本的短距离无线连接为基础，可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。蓝牙技术的实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 优势：⑴全性高。蓝牙设备在通信时，工作的频率是不停地同步变化的，也就是跳频通信。双方的信息很难被抓获，防止被破解或恶意插入欺骗信息。⑵于使用。蓝牙技术是一项即时技术，不要求固定的基础设施，且易于安装和设置。 不足：⑴通信速度不高。蓝牙设备的通信速度较慢，有很多的应用需求不能得到满足。⑵传输距离短。蓝牙规范最初为近距离通信而设计，所以他的通信距离比较短，一般不超过10m。 Wi-Fi(无线高保真)技术 无线宽带是Wi-Fi的俗称。所谓Wi-Fi就是IEEE 802.11b的别称，它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s，电波的覆盖范围可达200m左右。 优势：⑴覆盖广。其无线电波的覆盖范围广，穿透力强。可以方便地为整栋大楼提供无线的宽带互联网的接入。⑵速度高。Wi-Fi技术的传输速度非常快，通信速度可达300Mb/s，能满足用户接入互联网，浏览和下载各类信息的要求。 不足：安全性不好。由于Wi-Fi设备在通信中没有使用跳频等技术，虽然使用了加密协议，但还是存在被破解的隐患。 IrDA(红外线数据协会)技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。 IrDA 的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而该技术只能用于 2 台（非多台）设备之间的连接。 优势：⑴无需申请频率的使用权，因此红外线通信成本低廉。⑵移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用。⑶外线发射角度较小，传输上安全性高。 不足：IrDA是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而只用于两台设备之间连接。ZigBee(紫蜂)技术 ZigBee使用2.4 GHz 波段，采用跳频技术。它的基本速率是250kb/s，当降低到28kb/s 时，传输范围可扩大到134m，并获得更高的可靠性。另外，它可与254个节点联网。 优势：⑴功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。⑵成本低。因ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以成本很低。⑶网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备。⑷作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧)及915MHz(美)，均为免执照频段。 不足：⑴数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s，专注于低传输应用。⑵有效范围小。有效覆盖范围为10~75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。 UWB(超宽带)技术 UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB 有可能在10 m 范围内，支持高达110 Mb/s的数据传输率，不需要压缩数据，可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。 特点：⑴系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，载货能力低。⑵定位精度高，相容性好，速度高。⑶成本低，功耗低，可穿透障碍物。近距离无线传输 NFC(近距离无线传输)技术 NFC采用了双向的识别和连接。在20cm 距离内工作于13.56MHz 频率范围。NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通讯。 特点：NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。NFC 通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。此外NFC 还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi 和蓝牙)“加速”，实现更快和更远距离的数据传输。
解答: 1. OSI标准中，采用的是三级抽象：体系结构，服务定义，协议说明。 2. TCP/IP协议族中，使用了三个不同层次的地址，主机网络层或网络接口层使用了：物理地址（MAC地址）。 3. TCP/IP协议族中，使用了三个不同层次的地址，传输层使用了：端口地址。 4. TCP/IP协议族中，使用了三个不同层次的地址，网络层使用了：逻辑地址（IP地址）。 5. 根据所提供的服务方式的不同，端口又可分为TCP协议端口和UDP协议端口两种。 6. 从端口的性质来分，通常可以分为以下三类，注册端口（Registered Ports）松散地绑 定于一些服务。 7. 从端口的性质来分，通常可以分为三类，FTP和HTTP服务需要使用：公认端口（Well Kno wn Ports）类型。 8. 从端口的性质来分，通常可以分为三类，动态或私有端口（Dynamic and/or Private Po rts）容易被黑客和木马程序利用。 9. 接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。 10. CCITT与ISO的工作领域是不同的：CCITT 主要是考虑通信标准的制定。 11. CCITT与ISO的工作领域是不同的：ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。 12. OSI参考模型和TCP/IP参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定。 13. 通信服务可以分为两大类：面向连接服务（connect-oriented service）和无连接服 务（connectless service）。 14. 网络数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证。 15. 通信协议包括：面向连接与确认服务；面向连接与不确认服务；无连接与确认服务；无连接与不确认服务四种类型。 16. IP协议是无连接的、提供“尽力而为”服务的网络层协议。 17. 17. INTERNET使用了不同类型的地址概念，应用层使用了域名（DNS）、电子邮件址、URL等地址。 18. 网络协议是由程序和进程来完成的。 19. B类IP地址中的一个私有网络地址，如果需要50个子网，网络掩码应该为(点十进制表示)：255.255.252.0 。
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
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
常见网络端口和网络协议 常见端口号： HTTP——80 FTP——21 TELNETt——23 SMTP ——25 DNS——53 TFTP——69 SNMP——161 RIP——520 查看端口状况： Netstat –n 应用层、表示层、会话层（telnet、ftp、snmp、smtp、rpc） 传输层、网络层（IP、TCP、OSPF、RIP、ARP、RARP、BOOTP、ICMP） 端口号的范围： 0~255 公共应用 255~1023 商业公司 1024~65535 没有限制 或： 1-1023 众所周知端口 >=1024 随机端口 下面介绍的这些端口都是服务器默认的端口,所以认识这些服务器端口对我们学习，和故障排错时很有帮助的。 下面列出了这些服务所对应的端口。 ftp-data20/tcp#FTP, data ftp21/tcp#FTP. control telnet23/tcp smtp25/tcp mail#Simple Mail Transfer Protocol pop3110/tcp#Post Office Protocol - Version 3 domain53/udp#Domain Name Server tftp69/udp#Trivial File Transfer http80/tcp www www-http#World Wide Web https443/tcp ms-sql-s1433/tcp#Microsoft-SQL-Server ms-sql-m1434/udp#Microsoft-SQL-Monitor 终端服务3389/tcp [HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Terminal Server\Wds\rdpwd\Tds\tcp]下的PortNumber键值
1. OSI标准中，采用的是三级抽象：体系结构，服务定义，协议说明。 2. TCP/IP协议族中，使用了三个不同层次的地址，主机网络层或网络接口层使用了：物理地址（MAC地址）。 3. TCP/IP协议族中，使用了三个不同层次的地址，传输层使用了：端口地址。 4. TCP/IP协议族中，使用了三个不同层次的地址，网络层使用了：逻辑地址（IP地址）。 5. 根据所提供的服务方式的不同，端口又可分为TCP协议端口和UDP协议端口两种。 6. 从端口的性质来分，通常可以分为以下三类，注册端口（Registered Ports）松散地绑 定于一些服务。 7. 从端口的性质来分，通常可以分为三类，FTP和HTTP服务需要使用：公认端口（Well Kno wn Ports）类型。 8. 从端口的性质来分，通常可以分为三类，动态或私有端口（Dynamic and/or Private Po rts）容易被黑客和木马程序利用。 9. 接口是同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。 10. CCITT与ISO的工作领域是不同的：CCITT 主要是考虑通信标准的制定。 11. CCITT与ISO的工作领域是不同的：ISO主要是考虑信息处理与网络体系结构。 12. OSI参考模型和TCP/IP参考模型只是描述了一些概念，用来协调进程间通信标准的制定。 13. 通信服务可以分为两大类：面向连接服务（connect-oriented service）和无连接服 务（connectless service）。 14. 网络数据传输的可靠性一般通过确认和重传机制保证。 15. 通信协议包括：面向连接与确认服务；面向连接与不确认服务；无连接与确认服务；无连接与不确认服务四种类型。 16. IP协议是无连接的、提供“尽力而为”服务的网络层协议。 17. 17. INTERNET使用了不同类型的地址概念，应用层使用了域名（DNS）、电子邮件址、URL等地址。 18. 网络协议是由程序和进程来完成的。 19. B类IP地址中的一个私有网络地址，如果需要50个子网，网络掩码应该为(点十进制表示)：。 20. C类IP地址中的一个私有网络地址，从网络地址开始。
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。
RS-232-C RS-232-C是OSI基本参考模型物理层部分的规格，它决定了连接器形状等物理特性、以0和1表示的电气特性及表示信号意义的逻辑特性。 RS-232-C是EIA发表的，是RS-232-B的修改版。本来是为连接模拟通信线路中的调制解调器等DCE及电传打印机等DTE拉接口而标准化的。现在很多个人计算机也用RS-232-C作为输入输出接口，用RS-232-C作为接口的个人计算机也很普及。 RS-232-C的如下特点：采用直通方式，双向通信，基本频带，电流环方式，串行传输方式，DCE-DTE间使用的信号形态，交接方式，全双工通信。RS-232-C在ITU建议的V.24和V.28规定的25引脚连接器在功能上具有互换性。 RS-232-C所使用的连接器为25引脚插入式连接器，一般称为25引脚D-SUB。DTE端的电缆顶端接公插头，DCE端接母插座。 RS-232-C所用电缆的形状并不固定，但大多使用带屏蔽的24芯电缆。电缆的最大长度为15m。使用RS-232-C在200K位/秒以下的任何速率都能进行数据传输。 RS-449 RS-449是1977年由EIA发表的标准，它规定了DTE和DCE之间的机械特性和电气特性。RS-449是想取代RS-232-C而开发的标准，但是几乎所有的数据通信设备厂家仍然采用原来的标准，所以RS-232-C仍然是最受欢迎的接口而被广泛采用。 RS-449的连接器使用ISO规格的37引脚及9引脚的连接器，2次通道（返回字通道）电路以外的所有相互连接的电路都使用37引脚的连接器，而2次通道电路则采用9引脚连接器。 RS-449的电特性，对平衡电路来说由RS-422-A规定，大体与V.11具有相同规格，而RS-423-A大体与V.10具有相同规格。
线传感器网络常用的通信协议（上） 通信协议是无线传感器网络实现通信的基础，无线传感器网络通信协议的设计目的是为了使具体的无线传感器网络通信机制与上层应用分离，为传感器节点提供自组织的无线网络通信功能。 与传统无线网络相比，无线传感器网络的应用环境有诸多不同。无线传感器网络是能量受限的网络，需要使用低功率、短距离的无线通信技术，以节省能源消耗，延长网络寿命。无线传感器网络的通信协议可以采用自定义的通信协议，也可以采用已经形成标准的通信协议，如ZigBee、蓝牙、Wi-Fi，这三种无线通信技术标准都是短距离的无线通信，它们在各方面性能之间有较大差异，ZigBee、蓝牙、Wi-Fi．之间的比较见表5-6。蓝牙技术所能通信的距离非常短，限制了其应用范围；Wi-Fi协议栈所占内存很大、功耗高使其在很多场合不实用。究竟选用什么通信标准，还需要根据系统需求来定。 由表5-6得知，ZigBee是比较适合无线传感器网络应用的，简单阐述自定义通信协议并对ZigBee协议栈进行分析。 1. 自定义通信协议 自定义的通信协议可以采用分层设计，参考OSI参考模型的结构，可以提高系统的灵活性，在保持各层协议之间接口不变的情况下，各层协议可以独立进行开发，并尝试不同的算法。早期提出的一个协议栈包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层，另外还有能量管理平台、移动管理平台和任务管理平台，如图5-23所示。 如图524所示的网络协议栈对原始模型进行了改进，加入了定位和时间同步子层，并用倒L型描述这两个子层。另外还增加了QoS管理及网络管理等功能。 2 ZigBee协议栈
目前已经有多家公司推出支持ZigBee的无线收发芯片、ZigBee开发套件及ZigBee协议栈等，如Microchip的PICDEMZ Demo Kit及其ZigBee协议栈、飞思卡尔的MC13191/92开发者初级套件及其协议栈、Figure8的Z-Stack ZigBee 协议栈等，国内也涌现出了不少专门从事ZigBee开发的公司。在此介绍Microchip的ZigBeel.0版协议栈。 1．Microchip ZigBee协议栈简介 Microchip的ZigBee1.0版协议栈设计得可以随着ZigBee的发展而发展，它具有以下特点。 ①基于ZigBee规范的0.8版本。 ②使用Chipcon CC2420 RF收发器，支持2.4GHz频带。 ③支持简化功能设备(Reduced Device，RFD)和协调器。 ④在协调器节点中实现对邻接表和绑定表的非易失性存储。 ⑤支持非时隙的星型网络。 ⑥可以在大多数PICl8系列单片机之间进行移植。 ⑦协同多任务处理架构。 ⑧不依赖于RTOS和应用。 ⑨支持Microchip MPLAB?C18和Hi-Tech PICC-18TM C编译器。 ⑩易于添加或删除特定模块的模块化设计。 当然，该协议栈也不是完全支持ZigBee标准中的所有规范，它有以下限制。 ①不完全符合ZigBee协议。 ②不支持群集和点对点网络。 ③无安全和访问控制功能。 ④无路由器功能。 ⑤不提供标准的配置文件，但是包含创建配置文件所必需的所有原始函数。
网络通信协议与技术标准分类图（三）【1】 说明：如何观看本文中的清晰的插图？可将鼠标光标放在浏览器显示的插图上，点击右键，选择“图片另存为”一个图片文件放在桌面上。然后鼠标左键双击此图片文件，可自动启用多种显示工具显示出该插图的清晰图像，以便进行数据分析判读。 一、应当正确地看待各种网络通信协议 从上世纪60年代以来，在计算机网络体系的研究发展过程中，很多企业曾经开发了各自知识产权的网络操作系统和网络协议（参看本网站文章《网络通信协议与技术标准简介》）。随着网络安全威胁的日益突出，这些网络协议不能适应新形势的需求，逐渐被淘汰了。今天我们在计算机网络中使用的主流协议，是长期的技术竞争与淘汰的结果，但它们也不是完美的，也存在很多问题，并不断地修正。将来还会有更新的协议来取代我们当前使用的这些协议。各种不同网络协议的出现与消亡是一个优胜劣汰的发展过程，此过程在过去、现在和将来都永远不会停止。 因此应当客观理智地看待我们计算机中Windows提供的各种网络协议和网络服务组件，在计算机网络的使用和管理中要尽量采用新的安全性能好的协议，卸载那些不需要的、存在安全隐患或已经被淘汰的协议。当前校园网和企事业单位的网络中出现的大量安全问题，一个重要的原因是网络管理员和用户没有删除掉计算机中的一些有安全漏洞的网络软件而造成的。网络计算机中安装的协议要尽可能简洁，够用即可，这样就可净化网络数据流，保障计算机网络系统安全高效地稳定运行。在本站的文章《如何保护你自己的网络计算机》中就建议普通网络用户：在计算机的“本地连接属性常规”中，只安装“Internet 协议（TCP/IP）”即可。 二、互联网与早期的局域网操作系统的发展目标是不同的 当前在互联网Internet和内联网Intranet中使用的协议是TCP/IP协议，它的服务目标是：在网络用户之间提供跨网段的、主机对主机的、基于客户机/服务器结构的数据报传输服务（见教材第4章）。因此，万维网的安全重点可以通过加强服务器端的安全防护来保证。 而局域网操作系统的服务目标是：在单位部门内部计算机群之间提供文件共享、打印机共享等信息传输服务，提供网络目录服务，采用对等网络的结构，以此提高单位部门和工作组内部的业务工作效率（见教材第3章82页）。这些网络操作系统的研发和应用必须有一个最基本的安全条件：即在同一局域网内的工作站之间是互相信任的，是不需要互相防备的。如果网络中某台计算机出现了恶意的欺诈行为或安全问题，那么同一局域网内的其他计算机就会面临很大的安全风险。这些网络操作系统在安全防范方面的漏洞属于先天不足，是很难根治的。 由于上述原因，很多曾经盛行一时的网络操作系统对于近年来泛滥的蠕虫、木马、黑客等恶意网络活动缺乏有效的防护能力（本站对此已有另文介绍）。不幸的是广泛使用的Windows操作系统给计算机提供了一些有安全漏洞的、普通用户并不需要的网络协议和模块，这就形成了局域网内部的安全隐患。 近年来局域网操作系统的发展趋势是：直接利用在广域网上成功研发的WWW万维网模式。这种基于Web 的客户机/服务器工作模式，以及TCP/IP协议族，正在成为局域网的主流网络运行模式。而早期那些企业自主知识产权的网络操作系统正在退出历史舞台，但是很多残留的协议和组件模块至今还保留在在我们的
2008-2009学年第一学期 网络协议分析 期末试卷（A卷）参考答案 第一题判断题（20小题，共20分，对打√，错打×） 1.没有完成两个数据包握手称为双向“握手”，是一种不安全的进程。（√） 2.查阅网上对象所有域名和地址的术语称为统一资源定位符URL。（×） 3.动态端口也叫临时端口。（√） 4.用于描述DNS数据库段的数据是一种ASCII文本数据。（√） 5.SOCKS是一种Socket的实现机制。（×） 6.区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。（×） 7.RIPv2最多有15个网络直径，OSPFv2最多有128个网络直径。（×） 8.DHCP响应消息包含DHCP请求消息。（√） 9.定界符是PDU的有效数据。（√） 10.ARPA是一种与Mac地址及IP地址相关的一种协议。（×） 11.地址请求是一种ARP服务请求。（×） 12.可接收的使用策略AUP是一种格式文档策略。（√） 13.Apple Talk是一种组安全策略协议。（×） 14.权威服务器是PKI中一种发放安全证书的服务器。（×） 15.自治系统是一组单一管理权限下的路由器。（√） 16.区分服务也叫分用服务，传输层用于向上传送通信数据。（×） 17.带宽是一种跨网络信息数量的评估数据。（√） 18.绑定确认是一种必选数据。（×）
19.定界符是PDU的有效数据。（√） 20.黑洞是数据包无记录丢失的网络节点。（√）第二题单项选择题（20小题，共20分） 1、下面关于ARP协议的功能论述正确的是（ C ）。 A、ARP协议根据本地主机的IP地址获取远程主机的MAC地址； B、ARP协议根据远程主机的MAC地址获取本地主机的IP地址； C、ARP协议根据本地主机的IP地址获取本主机的MAC地址； D、ARP协议根据本地主机的MAC地址获取本主机的IP地址； 2、计算机网络体系结构在逻辑功能构成上存在有两个边界，它们是（ B ）。 A、协议栈边界和操作系统边界； B、协议边界和OS边界； C、数据单元边界和协议边界； D、操作系统边界和协议栈分层边界； 3、下面WAN或LAN网络中关于主机数量论述不正确的是（ C ）。 A、网络中使用的协议类型越多，网络中的主机数就越少； B、网络中划分的物理区域越多，网络中的主机数就越少； C、网络中划分的广播区域越多，网络中的主机数就越少； D、网络中使用2层交换机越多，网络中的主机数就越少； 4、B类网络172.16.0.0的广播地址是（ C ）。 A、172.16.0.1 B、172.16.0.255 C、172.16.255.255 D、172.16.255.0 5、在进行网络IP地址配置时，有时会发生IP地址冲突，TCP/IP协议族中检查IP地址是否冲突的网络协议是（ A ）。 A、ARP协议 B、PARP协议 C、IP协议 D、802.x协议 6、下面关于ICMP协议论述不正确的是（ C ）。 A、ICMP协议同IP协议一样位于网络层； B、Traceroute和Ping命令进行网络检测时使用ICMP报文；
常用通信协议介绍 RS-232-C RS-232-C是OSI基本参考模型物理层部分的规格,它决定了连接器形状等物理特性、以0和1表示的电气特性及表示信号意义的逻辑特性。 RS-232-C是EIA发表的,是RS-232-B的修改版。本来是为连接模拟通信线路中的调制解调器等DCE及电传打印机等DTE拉接口而标准化的。现在很多个人计算机也用RS-232-C作为输入输出接口,用RS-232-C作为接口的个人计算机也很普及。 RS-232-C的如下特点：采用直通方式,双向通信,基本频带,电流环方式,串行传输方式,DCE-DTE间使用的信号形态,交接方式,全双工通信。RS-232-C在ITU建议的V.24和V.28规定的25引脚连接器在功能上具有互换性。 RS-232-C所使用的连接器为25引脚插入式连接器,一般称为25引脚D-SUB。DTE端的电缆顶端接公插头,DCE端接母插座。RS-232-C所用电缆的形状并不固定,但大多使用带屏蔽的24芯电缆。电缆的最大长度为15m。使用RS-232-C在200K位/秒以下的任何速率都能进行数据传输。
RS-449 RS-449是1977年由EIA发表的标准,它规定了DTE和DCE 之间的机械特性和电气特性。RS-449是想取代RS-232-C而开发的标准,但是几乎所有的数据通信设备厂家仍然采用原来的标准,所以RS-232-C仍然是最受欢迎的接口而被广泛采用。 RS-449的连接器使用ISO规格的37引脚及9引脚的连接器,2次通道（返回字通道）电路以外的所有相互连接的电路都使用37引脚的连接器,而2次通道电路则采用9引脚连接器。 RS-449的电特性,对平衡电路来说由RS-422-A规定,大体与V.11具有相同规格,而RS-423-A大体与V.10具有相同规格。 V.35 V.35是通用终端接口的规定,其实V.35是对60-108kHz群带宽线路进行48Kbps同步数据传输的调制解调器的规定,其中一部分内容记述了终端接口的规定。 V.35对机械特性即对连接器的形状并未规定。但由于48Dbps-64Kbps的美国Bell规格调制解调器的普及,34引脚的ISO2593被广泛采用。模拟传输用的音频调制解调器的电气条件使用V.28（不平衡电流环互连电路）,而宽频带调制解调器则使用平衡电流环电路。
河南机电高等专科学校 《汽车单片机与局域网技术》 大作业 专业班级：汽电112 姓名：史帅峰 学号：111606240 成绩： 指导老师：袁霞 2013年4月16日 汽车总线系统通信协议分析与比较 摘要：本文主要针对汽车总线系统通讯协议，探讨汽车总线通讯协议的种类、发展趋势以及技术特点。在对诸多组织和汽车制造商研发的各类汽车总线进行比较和探讨的基础上，对其现状进行了分析；并综合汽车工业的特点对这两大类汽车总线协议的发展前景作了分析。关键词：汽车总线技术通讯协议车载网络 引言：汽车电子技术是汽车技术和电子技术结合发展的产物。从20世纪60年代开始，随着电子技术的飞速发展，汽车的电子化已经成为公认的汽车技术发展方向。在汽车的发展过程中，为了提高汽车的性能而增加汽车电器，电器的增加导致线缆的增加，而线束的增加又使整车质量增加、布线更加复杂、可维护性变差，从而又影响了汽车经济性能的提高。因此，一种新的技术就被研发出来，那就是汽车总线技术。总线技术在汽车中的成功应用，标志着汽车电子逐步迈向网络化。 一、车载网络的发展历程 20世纪80年代初，各大汽车公司开始研制使用汽车内部信息交互的通信方式。博世公司与英特尔公司推出的CAN总线具有突出的可靠性、实时性和灵活性，因而得到了业界的广泛认同，并在1993年正式成为国际标准和行业标准。TTCAN对CAN协议进行了扩展，提供时间触发机制以提高通讯实时性。TTCAN的研究始于2000年，现已成为CAN标准的第4部分ISO11898-4，该标准目前处于CD(委员会草案)阶段。 1994年美国汽车工业协会提出了1850通信协议规范。从1998年开始，由宝马、奥迪等七家公司和IC公司共同开发能满足车身电子要求的低成本串行总线技术，该技术在2000年2月2日完成开发，它就是LIN。 FlexRay联盟推进了FlexRay的标准化，使之成为新一代汽车内部网络通信协议。FlexRay车载网络标准已经成为同类产品的基准，将在未来很多年内，引导整个汽车电子产品控制结构的发展方向。FlexRay是继CAN和LIN之后的最新研发成果。 车载网络的分类及其网络协议 从20世纪80年代以来不断有新的网络产生，为了方便研究和应用，美国汽车工业协会（SAE）的车辆委员会将汽车数据传输网络划分为A、B、C三类。 A类网络 A类网络是面向传感器/执行器控制的低速网络，数据传输速度通常小于10kb/s，主要用于后视镜调整、电动车窗、灯光照明等控制。 A类网络大都采用通用异步收发器（UART，Universal Asynchronous Receiver/Trsmitter）标准，使用起来既简单又经济。但随着技术水平的发展，将会逐步被其他标准所代替。 A类网络目前首选的标准是LIN总线，是一种基于UART数据格式、主从结构的单线12V总线通信系统，主要用于智能传感器和执行器的串行通信。
TCP/IP TCP/IP是网络中使用的基本的通信协议。 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。 IPX/SPX(多用于局域网) 是基于施乐的XEROX’S Network System（XNS）协议，而SPX是基于施乐的XEROX’S SPP（Sequenced Packet Protocol：顺序包协议）协议 NetBEUI 即NetBios Enhanced User Interface，或NetBios增强用户接口。 网络通信协议： RS-232-C、RS-449、V.35、X.21、HDLC 简单网络管理协议： 简单网络管理协议SNMP、点到点协议PPP 3G标准： WCDMA（欧洲版）、CDMA2000（美国版）和TD-SCDMA（中国版） Modbus协议 Modbus就是工业控制器的网络协议中的一种 包括ASCII、RTU和TCP 现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。
网络协议大全 1、ARP(address resolution protocol)地址解析协议 2、SNMP(simple network management P)网络管理协议，是TCP/IP的一部分 3、AppleShare protocol(AppleShare 协议) 4、AppleTalk 协议 5 、BOOTP协议(Bootstrap Protocol) 应用一个基于TCP/IP协议的协议,该协议主要用于有无盘工作站的局域网 6、CMIP(Common Management Information Protocol)通用管理信息协议，它是建立在开放系统互连通信模式上的网络管理协议。相关的通用管理信息服务(CMIS)定义了访问和控制网络对象，设备和从对象设备接收状态信息的方法。 7、DHCP协议、Dynamic Host Configuration Protocol（动态主机配置协议），应用：在Windows 中要启用DHCP协议，只要将IP地址设置为“自动获得IP地址”即可 9、Connection-oriented Protocol/Connectionless Protocol面向连接的协议/无连接协议 10 、Discard Protocol抛弃协议它的作用就是接收到什么抛弃什么，它对调试网络状态的一定的用处。 11、POP3(Post Office Protocol Version 3)邮局协议-版本3 12、PPP(Point to Point Protocol)点对点协议 13、RIP(Routing Infomation Protocol)路由信息协议 14、SLIP(Serial Line Internet Protocol)串行线路Internet协议、 15、LMTP(Local Mail Transfer Protocol)本地邮件传输协议 16、STP(Simple Mail Transfer Protocol)简单邮件传送协议 17 、Echo Protocol协议这个协议主要用于调试和检测中。这个协议的作用也十分简单，接收到什么原封发回就是了。、 18 、FTP(File Transfer Protocol)文件传输协议、 19 、HDLC(High-Level Data Link Control)高层数据链路协议、 20、HTTP1.1(Hypertext Transfer Protocol Vertion 1.1)超文本传输协议-版本1.1 21、HTTPS(Secure Hypertext Transfer Protocol)安全超文本传输协议、 22、ICMP(Internet Control Message Protocol)Internet控制信息协议 23、IMAP4(Internet Mail Access Protocol Version 4)Internet邮件访问协议-版本4 24、NNTP(Network News Transfer Protocol)网络新闻传输协议 25、NNTP同POP3协议一样，也存在某些局限性。 26、IOTP(Internet Open Trading Protocol)Internet开放贸易协议 27、IPX/SPX(Internetwork Packet Exchange/Sequential PacketExchange)互连网包交换/顺序包交换、 Talk协议
第一章练习 1 OSI和ISO分别代表什么含义？它们是什么关系？ 2 OSI/RM模型没有被最终采用的原因是什么？ 3下面哪些协议属于应用层协议？（） A. TCP和UDP B. DNS和FTP C. IP D. ARP 4 Internet最早是在 ( ) 网络的基础上发展起来的? A. ANSNET B. NSFNET C. ARPANET D. MILNET 5 当网络A上的主机向网络B上的主机发送报文时, 路由器要检查( ) 地址? A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 6.下面哪一个是应用层提供的服务? ( ) A.远程登录服务 B.文件传送 C.邮件服务 D.上述都是 7要将报文交付到主机上的正确的应用程序, 必须使用( )地址? A.端口 B. IP C.物理 D.上述都不是 8. 网络应用访问操作系统的常用接口是 ,实现IP地址到物理地址映射的协议是。 9. 在TCP/IP协议族中，能够屏蔽底层物理网络的差异，向上提供一致性服务的协议是；实现异构网络互联的核心设备是。 10. 在TCP/IP网络中，UDP协议工作在层，DNS协议工作在层。 11判断对错：TCP/IP是一个被广泛采用的网际互联协议标准，仅包含TCP和IP两个协议。（） 第二章练习 1 PPP协议是什么英文的缩写？用于什么场合? 2 ISP验证拨号上网用户身份时,可以使用哪些认证协议？ 3.PPP协议的通信过程包括哪几个阶段？ 4.LCP的用途是什么? 5.PPP是Internet中使用的（1），其功能对应于OSI参考模型的（2），它 使用（3）技术来解决标志字段值出现在信息字段的问题。 （1） A. 报文控制协议 B. 分组控制协议 C. 点到点协议 D. 高级数据链路控制协议 （2）A. 数据链路层 B. 网络层 C. 传输层 D. 应用层 （3）A. 透明传输 B. 帧 C. 控制 D. 字节填充 第三章练习 1求下列每个地址的类别： 227.12.14.87 193.14.56.22 14.23.120.8 252.5.15.111 2 假设一段地址的首地址为146.102.29.0，末地址为146.102.32.255，求这个地址段的地址数。 某地址段的首地址为14.11.45.96。假设这个地址段的地址数为32个，那么它的末地址是什么？