WINS服务的作用及工作原理.doc

WINS服务的作用及工作原理我们在理解Windows网络中的名字解析一文中已经介绍过了，在Windows系统中具有Netbios和DNS这两种名字解析方式。在那篇文章中，我们提到Netbios协议是基于本地局域网的UDP广播，具有速度快、无需额外配置的好处，而带来的缺点就是广播不能跨越网段和增加了网络流量，因此微软推出了WINS（Windows Internet Name Service）服务器。当客户计算机配置为使用WINS服务器时，它直接和WINS服务器进行单播通讯，这样可以避开NetBIOS协议使用广播时的这两大缺陷。可能大家觉得，既然是已经被淘汰的技术了，为什么还需要讲解呢？Netbios名字解析方式虽然已经不在作为主要的名字解析方式了，但是在非活动目录环境中，仍然在广泛的使用。Netbios名字解析所带来的广播网络流量是非常大的，而WINS服务器最大的作用就是可以消除Netbios名字解析方式所带来的大量广播流量，并且它部署简单方便，是我最喜欢的服务器之一。WINS服务器工作方式WINS协议采用UDP/TCP 42端口进行通讯：WINS服务器侦听UDP/TCP 42端口，客户端计算机连接WINS服务器的这两个端口进行名字服务通讯。其中UDP 42端口用于答复客户端计算机的名字解析请求，而TCP 42端口用于WINS数据库复制。对于WINS服务器而言，它的主要功能有名字注册、名字刷新、名字注销和名字解析这四方面，它们的工作方式分别为：名字注册和DNS服务器一样，你需要配置客户端计算机使用此WINS服务器（你同样需要配置WINS服务器使用自己的WINS服务）。当WINS客户端计算机启动时，会在配置使用的WINS服务器中注册自己的Netbios名字和对应的IP地址、服务类型。如果WINS服务器正常运行并且此Netbios名字没有被其他WINS客户端注册，则WINS服务器向WINS客户端计算机返回一个成功注册的消息，其中包括此名字注册的生存时间（TTL）。如果在WINS服务器上此Netbios名字已被其他WINS客户端注册，则WINS服务器向注册此名字的现有WINS客户端按照500毫秒的间隔发起三次名字解析请求，如果现有WINS客户端向WINS服务器成功进行回复，则WINS服务器向请求注册此名字的WINS客户端回复拒绝注册消息；如果现有WINS客户端没有向WINS服务器进行回复，则WINS服务器向请求注册此名字的WINS客户端回复成功注册消息。如果WINS服务器不在线，则WINS客户端向配置的主WINS服务器和备份WINS服务器各发起三次名字注册请求，如果均未收到WINS服务器的回复，则WINS客户端发送本地广播来注册自己的Netbios名字。 名字刷新WINS客户端必须在WINS服务器定义的生存时间前对自己的名字进行刷新，生存时间定义了WINS服务器将此Netbios名字作为活动记录存储在WINS数据库中的时间。名字刷新消息中包含了客户端请求进行刷新的IP地址和Netbios名字，WINS服务器以包含新生存时间的名字刷新响应消息进行回复。当WINS客户端刷新它的名字时，执行以下步骤：1、当生存时间已经过了一半时，WINS客户端向自己的主WINS服务器发送名字刷新请求；2、如果主WINS服务器没有进行响应，则WINS客户端将在1小时内每隔10分钟向主WINS服务器发送名字刷新请求；如果主WINS服务器仍然没有进行响应，则WINS客户端向备份WINS服务器发起名字刷新请求；3、如果备份WINS服务器没有进行响应，则WINS客户端将在1小时内每隔10分钟向备份WINS服务器发送名字刷新请求；如果备份WINS服务器仍然没有进行响应，则WINS客户端向又向主WINS服务器发起名字刷新请求。WINS客户端重复这种行为直到生存时间结束；4、如果WINS客户端成功刷新它的名字，则复位WINS服务器上的更新间隔；5、如果WINS客户端不能在主WINS服务器或者备份WINS服务器上刷新名字，则名字被释放。名字释放如果WINS客户端正常关机，它将向WINS服务器对自己注册的每个Netbios名字发送名字释放请求，其中包含自己的IP地址和需要释放的Netbios名字。当收到名字释放请求后，WINS服务器检查自己的数据库是否具有匹配的名字注册，如果WINS服务器遇到数据库错误或者此Netbios名字注册到不同的IP地址上，则向WINS客户端发起拒绝名字释放消息，否则向WINS客户端发起接受名字释放消息，在数据库中将指定的Netbios名字标记为不活动的。如果WINS客户端非正常关闭，则不会向WINS服务器发送名字释放请求，WINS服务器会保留此名字直到名字注册的生存时间过期。名字解析对于NetBIOS名字的解析，默认过程如下：检查本地的NetBIOS名字缓存；（由节点类型决定）查询WINS服务器； 如果主WINS服务器不可用，则WINS客户端在向主WINS服务器发送三次解析请求后，切换到备份WINS服务器；（由节点类型决定）NetBIOS广播查询本地网络；查询Lmhosts文件，如果配置为这样做，此文件位于%systemroot%System32DriversEtc目录下。 是否查询WINS服务器和执行Netbios广播查询以及它们之间的优先级，会根据Windows网络客户的节点类型的不同而不同。对于每个Windows网络客户，它的节点类型决定了它处理Netbios名字解析时的方式，你可以运行ipconfig/all来观看自己的节点类型，如下图所示中的Node Type：节点类型具有以下四种：0x1 Broadcast（B节点） ： 只使用NetBIOS广播查询本地网络，不查询WINS服务器；0x2 Peer-Peer （P节点）：只向WINS服务器发起查询请求，不使用Netbios广播；0x4 Mixed （M节点）：先使用Netbios广播，解析失败后再向WINS服务器发起查询；0x8 Hybird （H节点）：先向WINS服务器发起查询，解析失败后再发起Netbios广播解析；默认情况下客户端计算机配置为B节点，在配置WINS服务器后，会将节点类型修改为H节点。你可以手动修改节点类型：对于自动获取IP地址的客户端计算机，你可以通过修改DHCP服务器中的046项 WINS/NBT节点类型来进行修改；而对于具有静态IP地址的客户端计算机，你可以通过在注册表中修改 HKEY_LOCAL_MACHINESYSTEMCurrentControlSetServicesNetBTParametersDhcpNodeType DWORD键值的值来进行。数据库复制单个WINS服务器可以为10000个客户端计算机提供Netbios名字服务，不过从负载均衡和容错的角度，微软建议你将WINS服务器成对使用。此时，你需要配置WINS服务器之间的复制。WINS服务器具有两种复制伙伴模式：推和拉。当WINS服务器配置为推模式时，当WINS数据库产生更新时，会通知自己的配置为拉伙伴模式的WINS服务器；而当WINS服务器配置为拉模式时，会定期联系配置为推伙伴模式的WINS服务器，比较WINS数据库版本号从而决定是否需要进行复制。推模式和拉模式的区别在于：推伙伴模式下的WINS服务器会在数据库修改时通知自己的复制伙伴，而拉伙伴模式下的WINS服务器会在计划的时间周期联系自己的复制伙伴。所以，当两台WINS服务器之间具有较为快速的链路连接时，应使用推模式；反之则使用拉模式。 在 TCP/I P网络中，为解决计算机名称于IP地址的对应问题，用户可以利用 HOST 文件、DNS 等方式，但使用这些方法都存在着一个最大的问题，就是网络管理员需要以手工方式将计算机名称 (NetBIOS名) 及其 IP 地址一一输入到计算机中，一旦某台计算机的名称或 IP 地址发生变化，管理员又需要修改相应的设置。这对于管理员来说是一项繁重的工作。而微软提供的网际名称服务 WINS 解决了这个问题。利用它可以让客户机在启动时主动的将它的计算机名称 (NetBIOS名) 及IP地址注册到 WINS 服务器的数据库中，在 WINS 客户机之间通信的时候它们可以通过 WINS 服务器的解析功能获得对方的 IP 地址。由于以上工作全部由 WINS 客户机与服务器自动完成的所以大大降低了管理员的工作负荷，同时也减少了网络中的广播。 NetBIOS 是 80 年代末为了利用 IBM Pc 构建局域网而出现的一种 MS-DOS 程序的高级语言接口。为了利用网络硬件和软件将这些计算机连接在一起组成局域网，微软和其它供应商利用 NetBIOS 接口来设计它们的网络组件和程序。NetBIOS 接口利用最多为 16 个字符的名称来标识每一个网络资源。 在一个网络中 NetBIOS 名是唯一的。在计算机启动、服务被激活、用户登录到网络时， NetBIOS 名将被动态的注册到数据库中。NetBIOS 可以以独立名称的形式注册，也可以以组名称的形式注册。以单机名注册时要有一个 IP 地址与其相对应，如以组名称注册时会有多个 IP 地址与其对应。 在 Windows 2000 发布前的所有基于 MS-DOS 和 Windows 的*作系统都需要使用 NetBIOS 名称接口以便网络可以正常工作。伴随着 Windows 2000 的发布,网络中的计算机不再需要 NetBIOS 名称接口的支持。如在 Windows 2000 和一些 UNIX 版本的网络中它们只要求客户机支持 DNS 使用就可以了，不再需要 NetBIOS 名。但