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计算机四级

在本小节中网络的基本知识介绍了WindowsServer2003的网络体系结构、支持的协议、TCP/IP、ATM、NWLink、AppleTalk以及WindowsServer2003网络协议的安装。

7.3.1WindowsServer2003网络体系结构

图7-3描述了WindowsServer2003的网络构架，从中我们可以看出每个组件是怎样定位于OSI参考模型中的。

OSI模型的层次与网络组件之间的映射并不精确，所以存在一些跨层的组件。

WindowsServer2003的网络架构的各类组件包括：

◆网络API。

为应用程序提供一种独立于协议的方式用于网络通信。

◆传输驱动程序接口（TDI）客户。

TDI客户从发送至协议驱动程序的I/O请求分组中获得自己的名称。

◆TDI传送器。

又称为传送器、NDIS协议驱动程序、或者协议驱动程序，是工作在核心态的协议驱动程序。

它们接收从TDI客户传来的IRP，然后处理这些IRP中的请求。

为了让TDI传送器根据不同的协议（例如TCP、UDP、IPX）将协议头加入IRP的数据中，这一过程可能需要与一个对等实体进行网络通信，而且需要使用NDIS函数与适配驱动程序通信。

通过透明的消息操作，如分段与重组、序列化、确认和重传，TDI传送器简化了应用程序的网络通信。

◆NDIS库。

为适配驱动程序提供了封装，隐藏了WindowsServer2003核心态环境下的具体细节。

NDIS库为适配驱动程序提供支持函数，而且也为TDI传送器的使用提供了函数借口。

◆NDIS小端口驱动程序。

这是工作在核心态的驱动程序，它负责将TDI传送器接入特定的网络适配器。

NDIS小端口驱动程序被封装在WindowsServer2003库中。

如图7-3中所示，OSI层次并不符合WindowsServer2003中的设计。

例如，TDI传送器常常跨好几个层的边界。

WindowsServer2003正是使用这种结构实现了多种网络协议的支持。

图7-3OSI模型与WindowsServer2003网络组件

7.3.2WindowsServer2003支持的协议

WindowsServer2003支持互联网络中最常见的TCP/IP协议，并将其作为默认的协议支持。

除了TCP/IP协议以外，WindowsServer2003还支持下列协议：

◆ATM

◆NWLinkIPX/SPX

◆AppleTalk

7.3.3TCP/IPTCP/IP协议族是WindowsServer2003中最重要的网络协议。

WindowsServer2003中提供的大多数服务都支持TCP/IP协议。

TCP/IP协议将在稍后具体介绍。

7.3.4ATMATM协议是一种高级的包交换地实现方式，适合于声音、视频和数据传输。

ATM是一种高速的网络连接技术，这种技术将数据分为固定长度的单元然后传输。

这种协议有许多硬件、软件和连接介质。

每个单元包含了53字节的信息，如图7-4所示。

可变长度的数据

图7-4一个1000字节的数据包被分为包含53字节的数据单元

由于数据单元的字节数是固定的，使得字节的传输时间也是固定的，因此数据单元可以在一个固定的时间间隔被交换。

ATM终端在向网络发送数据前先建立一个连接或一个虚拟电路，然后通过建立的途径向网络发送数据单元。

虚拟电路是从一个ATM终端到另外一个终端的直接路径。

当连接建立时，ATM终端也使用QoS传输方式。

这种方式说明了带宽和其他一些虚拟电路提供的参数，可以从一个节点扩展到另外一个节点。

由于虚拟电路的连接是有方向性的，因此数据可以按照正确的顺序到达接收端。

ATM是一种传输数据和声音的折衷传输方案。

ATM在局域网、广域网和公众网络中都可以提供QoS作为质量保证手段。

WindowsServer2003使用下列组件支持ATM：

LAN模拟器、ATM上的IP、xDSL上的ATM和通过Winsock2.0访问ATM。

1.LAN模拟器

LAN模拟器使用一种方法，使无连接介质的协议可以通过ATM通信。

LAN模拟器也允许ATM利用遗留下来的网络和程序。

传统的LAN应用程序和协议可以通过ATM网络进行通信，而不需要修改。

LAN模拟器由两个主要的组件构成：

LAN模拟器客户端（Atmlane.sys）和LAN模拟器服务。

LAN模拟器客户端位于%systemroot%\system32\drivers目录中，这允许ATM协议和LAN应用程序可以像在传统的LAN中一样工作。

LAN模拟器客户端使LAN命令和网络协议之间可以通信，同样也使ATM命令和ATM协议层之间可以通信。

LAN模拟器服务是一组ATM组件，通常位于支持LAN模拟的交换机中。

2.ATM上的IP

ATM上的IP是一组用于在ATM网络中进行通信的服务，这种服务可以作为除LAN模拟器之外的另外一种选择。

ATM上的IP使用ATM的有导向连接属性来克服IP的无连接特性。

ATM上的IP服务器和LAN模拟器的工作方式很类似。

一个中心IP服务器（可以称作ATMARP服务器）维护了一个IP和ATM地址的数据库，并且提供设置和广播服务。

这些广播服务是很有必要的，因为ATM是一种没有广播的协议。

ATM上的IP服务并不是处于一个位置，并且不像通常那样位于ATM交换机。

所有ATM上的IP服务都由WindowsServer2003提供。

实际上，ATM上的IP是一个位于ATM协议和TCP/IP协议中的小层。

在一个通信过程中，在发送端，ATM上的IP将上层的IP命令转化为下层的ATM协议层中的ATM命令，然后通过ATM命令进行通信，在接收端ATM上的IP服务将ATM命令转化为IP命令，然后供上层的程序使用。

ATM上的IP服务由两个主要组件组成：

ARP服务器（Atmarps.sys）和ARP客户端（Atmarpc.sys）。

其中，ARP服务器由ATMARP服务器和多播地址解决方案服务器（MARS）构成。

ATMARP服务器提供了模拟标准IP功能的服务，MARS提供了广播和多播服务。

这两个服务都维护IP地址数据库。

3.xDSL上的ATM

数字用户线路（xDSL）是以铜电话线为传输介质的点对点传输技术。

DSL技术在传统的电话网络（POTS）的用户环路上支持对称和非对称传输模式，解决了经常发生在网络服务供应商和最终用户间的“最后一公里”的传输瓶颈问题。

为了将多个DSL用户连接到ATM骨干网中，DSL数据被发送到DSL访问多路复用器（DSLAM）。

DSLAM的远端连接到ATM网络，并且提供了也Gbit级的数据传输速度。

在传输的另外一端，DSLAM将信号分离并且将这些信号转发给单独的DSL线路。

xDSL上的ATM为家庭或者小办公室环境提供高速网络访问的能力。

很多类型的DSL，包括ADSL和VDSL，已经在实际中使用了。

xDSL上的ADSL服务保留了高传输速度的特性和QoS质量保证等ATM网络的核心技术，而没有改变协议。

这使得端对端的ATM网络可以被家庭或者小办公室使用。

7.3.5NWLink

NWLink是NovellZPX/SPX协议的本地32位实现。

NWLink常用于运行微软操作系统的客户端访问NetWare服务器，或者运行NetWare的客户端访问运行微软操作的计算机中的资源。

NWLink不允许运行WindowsServer2003的计算机直接访问NetWare服务器上的文件或者打印机共享，或者作为NetWare客户端的文件或打印服务器，必须在WindowsServer2003上使用NetWare网关服务（GSNW）才能够访问NetWare服务器。

GSNW在WindowsServer2003上是作为一个转向器的角色。

GSNW允许运行WindowsServer2003的计算机共享NetWare资源（文件夹和打印机），就像它们是位于运行WindowsServer2003的计算机中一样。

这样，客户端计算机可以访问运行WindowsServer2003的计算机上通过GSNW变得可用的共享资源。

GSNW是一种低性能的访问解决方案。

如果NetWare客户端或者服务器程序使用Winsock或者IPX/SPX上的NetBIOS协议，那么NWLink就会十分有用。

此外，NetWare的NetBIOS连接（NWNBLink）包含了微软对NetBIOS的增强。

NWNBLink组件用于将NetBIOS层次的请求格式化并将这些请求发送到NWLink组件中。

帧类型定义了运行WindowsServer2003的计算机中的网卡如何格式化将要发送到网络中的数据。

为了使运行WindowsServer2003和NetWare的服务器之间通信，必须在运行WindowsServer2003的计算机中将NWLink使用的帧类型设为与NetWare服务器中使用的帧类型相同。

表7-1中给出了不同拓扑结构中NWLink支持的帧类型。

表7-1不同拓扑结构中NWLink支持的帧类型

拓扑结构

支持的帧类型

以太网（Ethernet）

EthernetⅡ、802.3、802.2、SNAP，默认情况下是802.2

令牌环（TokenRing）

802.5和SNAP

FDDI

802.2和802.3

在以太网中，NetWare2.2和NetWare3.11使用的标准的帧类型是802.3。

从NetWare3.12以后，默认的帧类型就变为802.2了。

用户可以选择自动检测或者手动设置帧类型。

当NWLink协议安装的时候，帧类型在默认情况下是自动检测的。

如图7-5所示，如果检测到了多种帧类型，并且包含了802.2帧类型，那么NWLink就默认使用802.2帧类型。

如果帧类型是手动设置的，那么运行WindowsServer2003的计算机可以同时使用多种帧类型。

可以在【NWLinkIPX/SPX/NetBIOS兼容传输协议属性】对话框中设置帧类型，如图7-6所示。

图7-5NWLink协议【常规】选项卡

图7-6设置NWLink协议的帧类型

7.3.6AppleTalk

在AppleMacintosh计算机上联网是通过AppleTalk协议执行的。

应用程序和进程可以通过单个AppleTalk网络或AppleTalkinternet进行通信，AppleTalkinternet是许多互联的AppleTalk网络。

使用AppleTalk，应用程序和进程可以传输和交换数据以及共享资源，例如打印机和文件服务器。

AppleTalk控制协议（ATCP）支持AppleTalk远程访问。

使用ATCP，Macintosh客户端可以通过点对点协议（PPP）运行AppleTalk网络协议。

有了ATCP的支持，远程用户就可以通过TCP/IP来访问Web服务器、打印文档到AppleTalk打印机，以及连接到Macintosh文件服务器（通过TCP/IP或AppleTalk），同样也可以经由通过PPP的相同的拨号连接来实现这些操作。

7.3.7为WindowsServer2003安装网络协议

在确定了WindowsServer2003中使用何种协议后，就要为WindowsServer2003安装网络协议。

具体步骤如下：

Step1在【开始】菜单中选择【控制面】板，然后选择【网络连接】，打开一个本地网络连接。

Step2单击【本地网络连接状态】对话框，然后单击【属性】。

Step3如图7-7所示，在【本地连接属性】对话框中单击【安装】按钮。

Step4在如图7-8所示的【选择网络组件类型】对话框中选择【协议】，然后单击【添加】按钮。

图7-7【本地连接属性】对话框

图7-8【选择网络组件类型】对话框

Step5在如图7-9所示的【选择网络协议】对话框中选择要安装的协议，然后单击【确定】按钮。

图7-9【选择网络协议】对话框

7.3.8TCP/IP

传输控制协议/Internet协议（TCP/IP）是最流行的协议，也是Internet的基础。

它的路由功能为企业范围的网络提供了最大的灵活性。

在TCP/IP网络上，必须给客户端提供IP地址。

客户端可能还需要命名服务或名称解析方法。

1.TCP/IP模型

TCP/IP模型是当前网络上最广泛使用的TCP/IP协议使用的网络模型，TCP/IP网络模型将网络分为四层，分别是：

◆网络接口层。

对应着OSI模型中的数据物理层和数据链路层。

◆Internet层。

对应着OSI模型中的网络层。

◆传输层。

对应着OSI模型中的传输层。

◆应用层。

对应着OSI模型中的应用层。

使用TCP/IP可以在不同的硬件结构和操作系统的计算机之间进行通信。

WindowsServer2003在安装的时候就会默认将TCP/IP协议安装到计算机中。

2.TCP/IP协议族概述

TCP/IP是企业网络和WindowsServer2003的标准协议族。

WindowsServer2003中使用的TCP/IP有以下优点：

◆可路由的网络协议，并且可以被大多数操作系统支持。

大多数大的网络都依赖于TCP/IP协议。

◆连接不相似的系统的技术。

用户可以使用很多标准连接工具在不类似的系统之间访问和传输数据。

WindowsServer2003包含了一些这类标准工具，例如FTP、Telnet、Ping等。

◆健壮的、可升级的、跨平台的客户端/服务器框架。

TCP/IP支持Winsock接口，这种接口为开发客户端/服务器程序提供了完整的支持。

◆可以访问Internet资源。

TCP/IP协议族提供了一系列关于计算机如何通信以及网络如何互联的标准。

TCP/IP协议被划分为4层的结构：

网络接口层、Internet层、传输层和应用层。

如图7-10所示，TCP/IP协议并不包含OSI模型中的表示层和会话层。

图7-10TCP/IP模型，以及TCP/IP模型和OSI模型的对应关系

（1）网络接口层。

网路接口层包含了基本的网络硬件技术，TCP/IP协议并没有具体描述这一部分，只是指出主机必须使用某种协议与网络相连接，以便能在其上传递IP分组。

这个协议未被定义，随主机和网络不同而不同。

（2）Internet层。

Internet层实现了基于无连接的分组交换网络。

这一层的功能是既可以把分组发往任何网络，也能使分组能独立地传向目标（可能经由不同的网络）。

这些分组到达的顺序和发送的顺序可能不同，因此如果需要按顺序发送及接受时，高层必须对分组排序。

Internet层定义了正式的分组格式和协议，即IP协议。

Internet层的功能就是把IP分组发送到该去的地方。

此外，Internet层还实现了ICMP、IGMP和ARP协议。

这4种协议的具体功能如下：

◆IP协议。

提供了发送无连接的包的能力，但不确保包的到达或者包的顺序。

◆ARP。

提供了将IP地址映射到MAC子层地址的能力，从而确定目标的物理MAC地址。

通过IP确定MAC的步骤如下：

IP广播一个特殊的包含了目标系统的IP地址的ARP请求包，拥有这个IP地址的目标系统会回答这个请求并将目标系统的物理地址发送给请求者。

MAC子层在网卡间直接实现了网络传输。

◆ICMP。

提供了主机间特殊的通信方式，允许这些主机共享状态和错误信息。

高层的协议使用这些信息恢复传输错误，网络管理员利用这些信息检测网络故障。

最常用的Ping命令就是这一层中的工具。

Ping使用ICMP包确定网络中一个指定的IP是否仍在工作。

◆IGMP。

提供了多播。

（3）传输层。

传输层协议的功能是使源端和目标端主机上的对等实体可以进行对话，这和OSI的传输层的功能是一样的。

这里定义了两个端到端的协议TCP和UDP。

◆TCP协议是一个面向连接的协议，允许从一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机。

它把输入的字节流分成报文段并传给Internet层。

在接收端，TCP接收进程把收到的报文再组装成输出流。

TCP还要处理流量控制，以避免快速发送方向低速接受方发送过多的报文而使接收方无法处理。

◆UDP协议是一个不可靠的、无连接的协议，用于不需要TCP的排序和流量控制能力而是自己完成这些功能的应用程序。

它也被广泛地用于只有一次的、客户/服务器模式的请求/应答查询，以及快速递交比准确递交更为重要的应用程序，如传输语音和视频。

UDP和TCP都是在IP基础上进行的。

（4）应用层。

TCP/IP模型没有层和OSI模型中的会话层和表示层对应。

应用层包含了所有的高层协议。

包括Telnet、SMTP、FTP、DNS等等。

WindowsServer2003中为网络应用程序提供了两种TCP/IP协议栈接口：

Winsock和TCP/IP上的NetBIOS（NetBT）。

◆Winsock接口。

在以套接字为基础的应用程序和TCP/IP协议之间提供的标准接口。

◆NetBT。

为NetBIOS服务提供标准接口，包括命名、自寻址数据包和会话服务。

NetBT也在以NetBIOS为基础的应用程序和TCP/IP协议之间提供标准的接口。

3.IP地址

每个TCP/IP主机都由一个逻辑IP地址标识。

每个TCP/IP主机都用不同的IP地址。

一个IP地址确定了一个主机在网络上的位置，就像通过街道及门牌号码确定一家的位置一样。

每个IP地址是一个32位长的二进制数，通常将8位分为一组，每个组之间通过空格分开。

每8位二进制数可以使用一个0～255的十进制数表示，并且用小数点隔开，这种格式被称作间断十进制计数。

表7-2是一个二进制格式的IP及其对应的间断十进制格式的IP。

表7-2二进制格式和间断十进制数格式的IP

二进制格式

间断十进制数格式

10011001000110010010001101010110

153.25.35.86

每个IP地址由网络ID和主机ID构成，如图7-11所示。

网络ID用于指定主机所在的网络，路由器通过网络ID确定主机的位置，并将发送给这台主机的包转发给主机所在的网络。

主机ID确定了主机在本网络内的地址。

同一网络内的主机只需要使用这部分地址就可以进行通信。

（1）IP地址分类。

在Internet上IP地址被分为5类，分别用英文大写字母A、B、C、D、E表示。

运行WindowsServer2003的主机可以使用A类、B类和C类地址作为网卡的IP地址，如图7-12所示。

◆A类地址。

A类地址的二进制地址以0开始，但是网络ID的其余位不能全为1。

这样，对应的间断十进制格式的第一部分是1～126。

这类地址总共有126个网络，每个网络有将近1700万台主机。

图7-11网络ID和主机ID

图7-12IP地址划分

◆B类地址。

B类地址的二进制地址以10开始，这类地址的间断十进制格式的第一部分是128～191。

这类地址共有16384个网络，每个网络大约可以容纳65000台主机。

◆C类地址。

C类地址的二进制地址以110开始，这类地址的间断十进制格式的第一部分是192～223。

这类地址共有大约200万个网络，每个网络可以容纳254台主机。

A、B、C这三类IP地址都是表示主机的，而D类地址和E类地址则可称为特殊地址。

◆D类地址。

D类地址用于组播组。

一个组播组可包含一个或多个主机，也可以没有任何主机。

D类地址的二进制地址以1110开始。

剩下的位数指明了客户端所参与的组。

没有一个网络或者主机控制多播的操作。

包会被传播到指定的网络中的一个主机集合。

只有那些注册了组播地址的主机才会接收包。

◆E类地址。

E类地址是实验地址，并且没有投入使用，这些地址被保留到将来使用。

E类地址的最高位为1111。

（2）子网掩码。

子网掩码是一个32位的地址。

子网掩码用于：

◆封闭一部分IP地址，从而辨别网络ID和主机ID。

◆确定目标主机的IP地址是位于本地网络还是位于远程网络。

TCP/IP网络中的每一个主机都需要一个子网掩码，不管这个子网掩码是默认的还是定制的。

默认的子网掩码适用于使用标准划分的TCP/IP网络，对于A类地址默认的子网掩码是255.0.0.0，B类地址默认的子网掩码是255.255.0.0，C类地址默认的子网掩码是255.255.255.0。

子网掩码也可以用一个数字代替，因为子网掩码的二进制数字从头开始必须是连续的1，因此可以通过1的数字确定子网掩码，例如A类地址的子网掩码255.0.0.0可以说是8位的子网掩码。

定制的子网掩码用于划分了子网的网络，具体的位数和系统管理员的设置有关。

有关子网、子网掩码等更多的内容将在路由和远程访问中介绍。

4.向远程访问连接指派IP地址

在WindowsTCP/IP网络上，每台连接到远程访问服务器的远程计算机都将由远程访问服务器提供一个IP地址。

此IP地址或者是通过服务器由目标网络上的DHCP自动提供的，或者是从指派给远程访问服务器的静态范围中选择的。

如果要使用特定的IP地址，则必须配置远程访问服务器，以允许用户请求特定的地址。

5.Internet工具

WindowsServer2003系列提供了文件传输协议（FTP）和Telnet。

FTP是基于字符的实用程序，它允许连接到FTP服务器并传送文件。

Telnet是命令行应用程序，它允许登录到远程计算机并发布命令，就像是在该计算机的键盘上操作一样。

FTP、Telnet和其他基于早期Internet标准的程序的多个版本也可以从Internet或通过购买获得。

6.网络和拨号连接的名称解析

除了需要IP地址以外，TCP/IP网络上的NetBT网关的网络和拨号连接还可能需要将计算机名解析为IP地址的机制。

可以使用以下任何一种名称解析机制：

DNS、WINS、广播名称解析以及主机和Lmhosts文件。

传入连接客户端指派有与指派给传入连接计算机相同的WINS和DNS服务器。

网络或拨号连接的TCP/IP设置可以忽略这些自动分配。

不具有DNS或WINS服务器的传入连接完全依赖广播名称解析，这是通过广播查找匹配计算机名的网络资源而发生的。

7.安装简单TCP/IP服务

安装简单TCP/IP服务的步骤如下：

Step1在【开始】菜单中选择【控制面板】，然后单击【添加/删除程序】。

Step2在如图7-13所示的【添加或删除程序】对话框中单击【添加/删除Windows组件】。

Step3在【添加/删除Windows组件】中选中【网络服务】，如图7-14所示，然后单击【细节】按钮。

Step4在【网络服务】对话框中选中【简单TCP/IP服务】，如图7-15所示，确认该复选框已经被选中，单击【确定】按钮。

Step5单击【下一步】完成安装。

这个过程可能会需要WindowsServer2003的安装光盘。

所有的5种简单TCP/IP服务必须同时安装或者删除。

图7-13【添加或删除程序】对话框

图7-14选中【网络服务】

图7-15选中【简单TCP/IP服务】

8.配置TCP/IP设置

Step1依次单击【开始】|【控制面板】。

Step2双击【网络连接】，打开【网络连接】窗口。

Step3右键单击要配置的连接，单击【属性】出现如图7-16所示的【属性】对