基于NetBIOS協(xié)議的網絡通信系統(tǒng)的設計與實現
在有文件服務器存在的計算機網絡系統(tǒng)中,要實現PC機之間的通信或信息交換,一般是由一個工作站把信息寫入文件服務器,然后由另一個工作站去讀取,這是工作站之間信息交換的一種方式,但不是最佳、最方便的方式。因為使用文件服務器,速度慢、需占用硬盤空間,還要經常對文件系統(tǒng)進行維護、管理等等。而且用戶對文件系統(tǒng)的訪問權也受到權限等因素的限制,更重要的是服務器的存在,提高了網絡系統(tǒng)的成本及造價。所以,在很多情況下采用Net-BIOS支持下的PC機之間直接通信則更為簡捷、經濟。
2 數據通信與NetBIOS協(xié)議
數據通信通常包含以下幾項內容:
一 是連接的建立和拆除。即在計算機網絡通信中,為使源主機與目標主機進行通
信,通常通信前先在它們之間建立連接,即建立一條由源主機到目標主機的通信線路,在通信結束時拆除已建立的連接。
二 是數據傳送控制。也就是在通信雙方建立起連接之后,利用該連接傳送用戶數
據。另外還有錯誤的檢測及處理等。
NetBIOS(NETWORK BASICINPUT/OUTPUTSYSTEM)網絡基本輸入/輸出系統(tǒng),是一種用于計算機之間進行通信的專用程序,是計算機網絡通信中的重要協(xié)議之一。它支持TCP/IP、MAP/TOP、IEEE和OSI等協(xié)議,而且NetBIOS正迅速成為不同操作系統(tǒng)環(huán)境下普遍使用的編程平臺。NetBIOS基本概念包括NetBIOS名字、NetBIOS命令、NetBIOS通信方式等,下面分別給以說明。
NetBIOS名字:NetBIOS是一種按名字工作的系統(tǒng),每個網絡工作站都有一個名字。由NetBIOS保留一張名字表,每個名字由16字符組成,在進行通信時,信息的源地址和目的地址都是用名字來表示的。
NetBIOS命令:NetBIOS的功能是由一系列命令完成的。NetBIOS命令返回方式有兩種WAIT和NO_WAIT。前者要等到命令完成之后,才返回你的程序,后者則立即返回你的程序,并帶回“立即返回代碼”,待命令執(zhí)行完時又返回一個“最終返回代碼”。
NetBIOS通信方式:NetBIOS有兩種通信方式,即數據報通信方式和會話通信方式。數據報通信是一種非面向連接的通信方式,每個數據報中的信息長度必須小于或等于512個字節(jié),而會話通信是一種面向連接的通信方式,信息長度限制在65535字節(jié)以內。
3 NetBIOS支持下的網絡通信系統(tǒng)的設計
3.1正確選擇通信方式
我們知道NetBIOS的通信方式有兩種,即數據報通信方式和會話通信方式。那么,在通信系統(tǒng)設計時究竟采用哪種通信方式呢?這要根據我們的實際情況,進行具體分析。
由于數據報通信時,把每一個報文作為一個獨立的數據報處理,即各個數據報之間相互獨立,單獨傳送,不用建立和拆除會話連接,所以簡單方便、通信速度快。但這種機制在通信過程中不檢測信息是否安全到達目的地,系統(tǒng)出現差錯時,無出錯提示信息,而且每個數據報信息長度受到512字節(jié)的限制,所以,數據報通信僅適用于待發(fā)送的信息是一系列互不相關的報文及一些簡單對話、小數據的場合。
而會話通信方式是在通信之前先在發(fā)送方和接收方之間建立會話連接,然后進行會話通信,在會話通信過程中,發(fā)出的所有報文都能正確無誤地送到目的地。如果發(fā)出的報文不止一個,那么通信協(xié)議將保證收到報文次序和發(fā)送報文次序一致。如果報文在傳送過程中發(fā)生差錯,通信協(xié)議會自動地進行重發(fā),加以更正,并有出錯信息提示。最后,在送完報文之后撤除會話連接。
由此可見,會話通信過程比較復雜,通信速度較慢,又通信中信息長度限制在65535字節(jié)以內,所以,會話通信適于點到點之間多次往復式對話、大數據場合。
數據報通信方式和會話通信方式各自都有優(yōu)點和缺點。數據報方式適合于小批量的傳送數據,可靠性不高,數據傳送時易發(fā)生錯誤或丟失,但它的傳送過程比較簡單,易于實現,易于管理。會話方式可傳送的信息量大,可靠性高,但傳送過程比較復雜,在發(fā)送信息之前先要建立會話連接,信息傳送結束后要撤除會話連接,不易于管理。我們在具體設計通信系統(tǒng)時,要根據自己的實際情況、實際要求和實際傳送數據量的大小選擇合適的通信方式。若A工作站和B工作站之間以數據報
方式通信,步驟如下:
工作站A 工作站B
a增加名字A 增加名字B
b發(fā)送報文給B 接收
c接收 發(fā)送報文給A
d刪除名字A 刪除名字B
若A工作站和B工作站之間以會話方
式通信,步驟如下:
工作站A 工作站B
a增加名字A 增加名字B
bListen Call A站
c發(fā)送報文給B 接收報文
d接收報文 發(fā)送報文給A
eHang up B站 Hang up A站
f刪除名字A 刪除名字B
3.2正確選擇NetBIOS命令的返回方式
NetBIOS命令的返回方式有WAIT(等待)和NO_WAIT(非等待)兩種方式。如果采用WAIT方式,則要等到NetBIOS命令完成之后才返回你的程序。如果采用NO_WAIT
方式,那么又可以有兩種選擇:一種是采用輪詢方法,即反復查詢網絡控制塊(NCB)中的最終返回代碼字段,當它的值從FF變?yōu)?0時,表示NetBIOS命令完成,返回用戶程序。另一種是將一個POST程序的地址告訴NetBIOS,使NetBIOS在完成命令時喚醒該程序,執(zhí)行一個指定的程序段。這兩種方法都是在后臺進行的,它們的主要差別在于對網負荷的影響。例如,A站發(fā)出一命令,要求B站執(zhí)行一項較費時的任務,如果A站采用NO_WAIT的輪詢方法,不斷地詢問對方是否完成任務,這樣會大大地增加網絡負荷,這時盡管輪詢比較容易編程,那也不是一種好的選擇。我們在通信系統(tǒng)設計時,要綜合各種因素,選擇合適的NetBIOS命令返回方式。
3.3分組長度的限制及差錯和超時
數據報通信,每個報文長度上限為512字節(jié)。會話通信中,每個報文長度上限為
65535字節(jié)。那么,當我們要傳送的數據信息大小超過所規(guī)定的限制值時怎么辦呢?這時可采用分組處理的辦法,按照規(guī)定的信息長度限制,將數據分為若干段,對每一段進行一次發(fā)送,在接收端再把它們裝配起來復原。另一種方法是依照信息長度限制規(guī)定來設計一個數據記錄的格式,這樣每個報文都可安全發(fā)送。
無論采用何種方式的通信,通信過程中差錯是不可避免的,所以差錯處理是必不可少的。當出現差錯時,首先要根據差錯代碼確定差錯性質,并做出相應處理,排除錯誤之后繼續(xù)執(zhí)行后面的命令。超時通常是指一個工作站向另一個工作站發(fā)出信息到收到對方應答所需時間的超時時限。
引起超時的因素很多,一般是因為網絡過于繁忙或接收站故障。
3.4調用NetBIOS功能
在編寫通信程序中,要調用一個Net-BIOS功能,必須首先構造一個網絡控制塊,然后把網絡控制塊的地址寫入ES:BX中,作為指向該控制塊的遠程地址指針,最后執(zhí)行5CH中斷,使NetBIOS自動進入ES:BX指定的地址,讀網絡控制塊信息,從而得知有關操作信息。下面是網絡控制塊的格式及所對應的結構定義。
4 NetBIOS支持下的網絡通信系統(tǒng)的實現
作為NetBIOS支持下的網絡通信系統(tǒng)的實現,我們以會話通信方式下雙機通信為
例。
4.1通信硬件環(huán)境要求
兩臺獨立的PC機各自接有網卡,通過一根同軸電纜線將其相連。同軸電纜的兩端各接50Ω的匹配器,這樣就從物理上連通了兩臺PC機。
4.2通信軟件環(huán)境要求
DOS5.0以上版本啟動,同時磁盤上應有以下文件:IPX.EXE網絡通信協(xié)議;NetBIOS協(xié)議支持用戶程序;TC高級語言環(huán)境,用以編寫用戶通信程序。
4.3通信程序
要實現兩臺PC機間的雙機通信,必須編寫NetBIOS支持下的雙機通信程序,包括
發(fā)送信息程序SEND.C和接收信息程序RECEIVE.C。其程序流程框圖如下:
程序略。
這樣在兩臺PC機上分別執(zhí)行SEND程序和RECEIVE程序,就可將信息從A站(PC1機)上傳送到B站(PC2機)上,實現雙機通信。
5 結束語
實現NetBIOS支持下的計算機網絡通信,可使我們更加快速、方便、經濟地進行計算機間的數據傳送,以達到數據通信與資源共享的目的。通過網絡通信,一方面為特定環(huán)境下的用戶實現計算機間的數據傳送提供了重要的支持,另一方面也大大地提高了通信網絡的性能。