第10章网络通信管理

传统的通信网络（即电话交换的网络）是由传输、交换和终端三大部分组成。 传输是传送信息的媒体，交换（主要是指交换机）是各种终端交换信息的中介体， 终端是指用户使用的话机、手机、传真机和计算机等。 现代电信网是由专业机构以通信设备（硬件）和相关工作程序（软件）有机建 立的通信系统，为个人、企事业单位和社会提供各类通信服务的总和。 人们的信息交流从语言、文字、印刷、电报、电话一直到今日的多姿多彩的现 代通信。当今现代通信网络正向数字化、智能化、综合化、宽带化、个人化迈进。 本章主要内容： ■网络通信协议； ■路由管理技术； ■拥塞控制与流量控制技术； ■差错控制管理技术。
10.2.2
静态路由策略
静态路由是最简单形式的路由。静态路由就是对路由器直接控制通信的 路径用手工进行配置。换一种说法就是，静态路由表只能是网络管理员手工 进行配置的，无论何时网络拓扑发生变化需要改变路由表时，网络管理员必 须手动更新静态路由表。 有两种方法处理静态路由: 第一种方法是建造定义哪些网络块应该被路由穿过某个接口的路由表。 例如，有一台与A、B、C三家ISP相连接的路由器，可以配置成将流向 10.10.0.1的流量通过ISP的A接口，而将流向10.100.0.2网络块的流量路由 通过ISP的B接口。 建造静态路由的第二种方法是为路由器创建网关。该网关可以配置成所 有流量均通过它，或者将该网关和其他静态路由相结合使用，以便它只在目 的地IP地址没有静态路由时使用。
8.FDDI（光纤分布式数据接口）
FDDI（Fiber Distributing Data Interface）的传输速度为100Mbps，传输媒体 为光纤，是令牌控制的光纤分布式数据接口，可连接的工作站数最多有500个，但推 荐使用100个以下。FDDI的连接形态基本上有两种：一种是用一次环路和二次环路的 两个环构成的环形结构；另一种是以集线器为中心构成树状结构。工作站间的光纤为 2KM，双绞线则为100M，但对单模光纤制定了节点间的距离可以延长到超过2KM以上的 标准。 FDDI有三种接口：双配件站（DAS）、单配件站（SAS）、集线器 （Concentrater）。通常仅使用一次环路，二次环路作为预备用系统处于备用状态。
2.IPX/SPX
IPX是NOVELL用于NETWARE客户端/服务器的协议群组，避免了NETBEUI的弱点， IPX具有完全的路由能力，可用于大型企业网。它包括32位网络地址，在单个环境 中允许有许多路由网络。 IPX的可扩展性受到其高层广播通信和高开销的限制，服务广告协议SAP （Service Advertising Protocol)将路由网络中的主机数限制为1万台以下。尽管 SAP的局限性已经被智能路由器和服务器配置所克服，但是，大规模IPX网络的管理 仍是非常困难的工作。
3. 路由选择协议的分类
路由选择协议共分为三大类型: (1)距离矢量路由选择协议（distance vector routing protocol）: 距离 矢量路由选择协议决定了到网络上任一链路的距离和方向（矢量）。 (2)链路状态路由选择协议（link state routing protocol）: 链路状态路 由选择协议又称为最短路优先协议SPF（shortest path first），近似地重现了 整个网络的精确拓扑结构。 (3)混合均衡协议（balanced hybrid protocol）: 综合了上述距离矢量路 由选择协议和链路状态路由选择协议的基本功能和特点的路由选择协议。
10.2.4
网络路由选择技术
1. 两种路由选择协议
网络的路由选择是由路由选择协议完成的，当前，网络的路由选择技 术主要有两种路由选择协议，即被动路由协议（routed protocol）与路 由选择协议（routing protocol）。 被动路由协议: 任何网络协议在它的网络层地址提供足够的信息，使 得数据包能基于地址方案把数据包从一台主机送到另一台主机。被动路由 协议定义了数据包内这部分区域的格式和用法。数据包通常从一个端系统 传送到另一个端系统。IP是被动路由协议的一个例子。 路由选择协议: 一种通过提供共享路由信息的机制来支持被动路由协 议的协议。路由选择协议的消息在路由器之间传递。路由选择协议允许通 过路由器间的通信来更新和维护路由表。TCP/IP中路由选择协议的典型技 术有: 路由信息协议（RIP）、内部网关路由协议（IGRP）、增强的内部 网关路由协议（Enhanced IGRP）和开放最短路径优先协议（OSPF）等。
9.SNMP（简单网络管理协议）
SNMP是TCP/IP协议集中的网络管理协议。使用SNMP的管理模型，对Internet进行 管理的协议，是在TCP/IP的应用层进行工作的。其优点是，不依赖于网络物理层的属 性即可规定协议，对全部网络和管理可以采用共同的协议，管理者和被管理者之间可 采用客户/服务器的方式，可称为代理（工具）；如果管理者作为客户机工作，可称 为管理器或管理站。代理的功能应该包括对操作系统和网络管理层的管理，取得有关 对象的七层信息，并利用SNMP网络管理协议把该信息通知管理者。管理者本身应要求 对有关对象的信息存储在代理中所含的MIB（管理信息库）的虚拟数据库中。
10.2
10.2.1
网络路由管理
路由的基本概念
路由器可将数据包从一个数据链路转发到另一个数据链路。为了中转数据包， 路由器使用了两个基本功能: 路由选择和数据交换。 数据交换功能能让路由器从一个接口接收数据包并将其转发到下一个接口。路 由选择功能使得路由器能选择最佳的接口（路径）来转发数据包。地址的结点部分 是指路由器上的一个特定的端口，该端口通向那个毗邻路由器。 当一台主机应用需要向位于不同网络的目的地发送数据包时，路由器从一个接 口接收数据链路帧。网络层检查包头决定目的网络，然后查看路由表。路由表把网 络与输出接口联系起来。原始的帧头信息被剥去并丢失，数据包再次封装进所选接 口的数据链路帧，并放进发送到该路径的下一跳的队列中。 当数据包每次通过另一个路由器切换时都会发生以上这个过程。当数据包到达 连接包含目的主机的网络的路由时，数据包再次被用目的LAN的数据链路帧类型封装， 并发送到目的主机。
10.2.3
动态路由策略
动态路由的主要技术是其路由表是动态的，在动态路由协议下工作。 动态路由在网络运行过程中能自动生成和更新，除了涉及少量的手工干预外， 动态路由协议能提供更好的性能，因为数据可经过最佳路径进行传输。 动态路由协议启动后，路由表会通过路由进程自动更新，这种更新发生在从 网络上收到新的消息的时候。在路由器间相互交换动态路由表的变更，这也是路 由器更新路由的一部分。 动态路由协议有下述两大功能: (1)维持路由表； (2)定时发布路由更新给其他路由器。 动态路由协议依靠路由协议来共享认识。路由选择协议定义了一整套规则， 路由器用它来与相邻路由器通信。例如，一个路由器是这样描述的: (1)更新如何被发送； (2)更新中包括发哪些内容； (3)何时发送数据； (4)如何定位更新的接收。
6.HDLC（高级数据链路控制规程）
HDLC（High-Level Data Link Control）是高可靠性、高速传输的控制规程。 其特点如下：可进行任意位组合的传输；可不等待接收端的应答，连续传输数据； 错误控制严密；适合于计算机间的通信。HDLC相当于OSI模型的数据链路层部分 的标准方式的一种。HDLC的适用领域很广，近代协议的数据链路层大部分都是基 于HDLC的。
5.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。
3.TCP/IP
TCP/IP是在二十世纪60年代由麻省理工学院和一些商业组织为美国国防部开发 的，即便遭到核攻击而破坏了大部分网络，TCP/IP仍然能够维持有效的通信。 ARPANET就是由基于协议开发的，并发展成为作为科学家和工程师交流媒体的 Internet。 Internet公用化以后，人们开始发现全球网的强大功能，Internet的普遍性是 TCP/IP至今仍然使用的原因。常常在没有意识到的情况下，用户就在自己的PC上安 装了TCP/IP栈，从而使该网络协议在全球应用最广。 TCP/IP的32位寻址功能方案不足以支持即将加入Internet的主机和网络数，因 而可能代替当前实现的标准是IPv6。
7.SDLC（同步数据链路控制）
同步数据链路控制SDLC(Synchronous Data Link Control)协议是一种 IBM数据 链路层协议，适用于系统网络体系结构SNA(Systems Network Architecture)。 SDLC 支持识别两类网络节点:主节点(Primary)和次节点(Secondary)。主节点主要 控制其它节点(称为次节点:Secondaries)的操作。主节点按照预先确定的顺序选择 次节点，一旦选定的次节点已经导入数据，那么它即可进行传输。同时主节点可以 建立和拆除链路，并在运行过程中控制这些链路。主节点支配次节点，也就是说， 次节点只有在主节点授权前提下才可以向主节点发送信息。 SDLC 主节点和次节点可以在四种配置中建立连接: 点对点(Point-to-Point):只包括两个节点:一个主节点，一个次节点。 多点(Multipoint):包括一个主节点，多个次节点。 环(Loop):包括一个环形拓朴:连接起始端为主节点，结束端为次节点。通过中 间次节点相互之间传送信息以响应主节点请求。 集线前进(Hub Go-Ahead):包括一个 Inbound 信道和一个 Outbound 信道。主 节点使用Outbound信道与次节点进行通信。次节点使用 Inbound 信道与主节点进行 通信。通过每个次节点，Inbound 信道以菊花链(Daisy-Chained)格式回到主节点。