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第第1111章章 internetinternet常用接入技术常用接入技术 1 1 &本章任务本章任务 局域网接入技术局域网接入技术 ISDNISDN接入技术接入技术 DDNDDN专线接入技术专线接入技术 ADSLADSL接入技术接入技术 2 2 InternetInternet采用了目前最流行的客户机服务采用了目前最流行的客户机服务 器工作模式，器工作模式， 凡是使用凡是使用TCP/IPTCP/IP协议，并能与协议，并能与InternetInternet的任的任 意主机进行通信的计算机，意主机进行通信的计算机， 无论是何种类型、采用何种操作系统，均无论是何种类型、采用何种操作系统，均 可看成是可看成是InternetInternet的一部分。的一部分。 3 3 11.1 11.1 局域网接入技术局域网接入技术 11.1.1 11.1.1 直接通过路由器访问直接通过路由器访问INTERNETINTERNET资源的配置资源的配置 一般情况下，内部的局域网都使用一般情况下，内部的局域网都使用INTERNETINTERNET上的保留地址，例如：上的保留地址，例如： 10.0.0.0/810.0.0.0/8：10.0.0.010.0.0.010.255.255.255 10.255.255.255 172.16.0.0/12172.16.0.0/12：172.16.0.0172.16.0.0172.31.255.255 172.31.255.255 192.168.0.0/16192.168.0.0/16：192.168.0.0192.168.0.0192.168.255.255 192.168.255.255 在常规情况下，内部的工作站在直接利用路由对外访问时，会因工作在常规情况下，内部的工作站在直接利用路由对外访问时，会因工作 站使用的是互联网上的保留地址，而被路由器过滤掉，从而导致无法站使用的是互联网上的保留地址，而被路由器过滤掉，从而导致无法 访问互联网资源。解决这一问题的办法是利用路由操作系统提供的访问互联网资源。解决这一问题的办法是利用路由操作系统提供的 NATNAT（Network Address TranslationNetwork Address Translation）地址转换功能，将内部网的私）地址转换功能，将内部网的私 有地址转换成互联网上的合法地址，使得不具有合法有地址转换成互联网上的合法地址，使得不具有合法IPIP地址的用户可地址的用户可 以通过以通过NATNAT访问到外部访问到外部InternetInternet。这样做的好处是无需配备代理服务。这样做的好处是无需配备代理服务 器，减少投资，还可以节约合法器，减少投资，还可以节约合法IPIP地址，并提高了内部网络的安全性地址，并提高了内部网络的安全性 。 4 4 NATNAT有两种类型：有两种类型：SingleSingle模式和模式和globalglobal模式模式 。 使用使用NATNAT的的singlesingle模式，可以将众多的本地模式，可以将众多的本地 局域网主机映射为一个局域网主机映射为一个InternetInternet地址。局域地址。局域 网内的所有主机对外部网内的所有主机对外部InternetInternet网络而言，网络而言， 都被看作一个都被看作一个InternetInternet用户。本地局域网内用户。本地局域网内 的主机继续使用本地地址。的主机继续使用本地地址。 5 5 使用使用NATNAT的的globalglobal模式，路由器的接口将众模式，路由器的接口将众 多的本地局域网主机映射为一定的多的本地局域网主机映射为一定的InternetInternet 地址范围（地址范围（IPIP地址池）。当本地主机端口与地址池）。当本地主机端口与 InternetInternet上的主机连接时，上的主机连接时，IPIP地址池中的某地址池中的某 个个IPIP地址被自动分配给该本地主机，连接中地址被自动分配给该本地主机，连接中 断后动态分配的断后动态分配的IPIP地址将被释放，释放的地址将被释放，释放的IPIP 地址可被其他本地主机使用。在每台工作地址可被其他本地主机使用。在每台工作 站上只需设置网关指向路由器的以太口即站上只需设置网关指向路由器的以太口即 可上网，无需设代理。可上网，无需设代理。 6 6 11.1.2 11.1.2 通过代理服务器访问通过代理服务器访问INTERNETINTERNET资源的配置资源的配置 利用代理服务器方式访问利用代理服务器方式访问INTERNETINTERNET资源，资源， 优点是可以利用代理服务器提供的优点是可以利用代理服务器提供的CACHECACHE服务来服务来 提高提高INTERNETINTERNET的访问速度和效率。的访问速度和效率。 比较适合工作站较多的局域网使用。缺点是需要比较适合工作站较多的局域网使用。缺点是需要 专门配备一台计算机作为代理服务器，增加了投专门配备一台计算机作为代理服务器，增加了投 资成本；且较第一种法方还需多占用两个合法资成本；且较第一种法方还需多占用两个合法IPIP 地址，网络安全性不高。地址，网络安全性不高。 7 7 代理服务器上安装两块网卡，一块连接内代理服务器上安装两块网卡，一块连接内 部网，设置内部私有地址；另一块连接路部网，设置内部私有地址；另一块连接路 由器以太口，设置由器以太口，设置ISPISP分配的合法地址，并分配的合法地址，并 设置其网关为路由器以太口设置其网关为路由器以太口IPIP，路由器以太，路由器以太 口也设置口也设置ISPISP分配的合法分配的合法IPIP地址。将设备连地址。将设备连 接好后，在代理服务器上安装代理软件，接好后，在代理服务器上安装代理软件， 并在工作站上设置代理即可访问并在工作站上设置代理即可访问 INTERNETINTERNET。 8 8 11.2 ISDN11.2 ISDN接入技术接入技术 11.2.1 ISDN11.2.1 ISDN技术概述技术概述 ISDNISDN方式，方式，Integrated Service Digital NetworkIntegrated Service Digital Network的的 缩写，其中文名称是综合业务数字网。缩写，其中文名称是综合业务数字网。 ISDNISDN是数字技术和电信业务结合的产物，可用于是数字技术和电信业务结合的产物，可用于 取代租用线路实现局域网间的互连。取代租用线路实现局域网间的互连。 在这种连接方式中，在这种连接方式中，ISDNISDN可以为用户提供高速、可以为用户提供高速、 可靠的数字连接，并使主机或网络端口分享多个可靠的数字连接，并使主机或网络端口分享多个 远程设备的接入。远程设备的接入。 9 9 11.2.2 ISDN11.2.2 ISDN的特点的特点 （1 1）多种业务的兼容性。利用一对用户线可以提）多种业务的兼容性。利用一对用户线可以提 供电话、传真、可视图文用数据通信等多种业务供电话、传真、可视图文用数据通信等多种业务 。 （2 2）数字传输。）数字传输。ISDNISDN能够提供端到端的数字连能够提供端到端的数字连 接，即终端到终端之间的通道已完全数字化，具接，即终端到终端之间的通道已完全数字化，具 有优良的传输性能，而且信息传送速度快。有优良的传输性能，而且信息传送速度快。 （3 3）标准化的接口。）标准化的接口。ISDNISDN能够提供多种业务的能够提供多种业务的 关键在于使用标准化的用户接口。关键在于使用标准化的用户接口。 1010 （4 4）使用方便。用户可以根据需要，在一对用户）使用方便。用户可以根据需要，在一对用户 线上任意组合不同类型的终端，例如可以将电话线上任意组合不同类型的终端，例如可以将电话 机、传真机和机、传真机和PCPC机连接在一起，可以同时打电话机连接在一起，可以同时打电话 ，发传真或传送数据。，发传真或传送数据。 （5 5）终端移动性。）终端移动性。ISDNISDN的终端可以在通信过程的终端可以在通信过程 中暂停正在进行的通信，然后在需要时再恢复通中暂停正在进行的通信，然后在需要时再恢复通 信。这一性能给用户带来了很大的方便，用户可信。这一性能给用户带来了很大的方便，用户可 以在通信暂停后将终端将移至其它的房间，插入以在通信暂停后将终端将移至其它的房间，插入 插座后再恢复通信。同时还可以设置恢复通信的插座后再恢复通信。同时还可以设置恢复通信的 身份密码。身份密码。 1111 （6 6）费用低廉。）费用低廉。ISDNISDN是通过电话网的数字是通过电话网的数字 化发展而成的，因此只需在已有的通信网化发展而成的，因此只需在已有的通信网 中增添或更改部分设备即可以构成中增添或更改部分设备即可以构成ISDNISDN通通 信网，信网，ISDNISDN能够将各种业务综合在一个网能够将各种业务综合在一个网 内，以提高通信网的利用率，此外内，以提高通信网的利用率，此外ISDNISDN节节 省了用户线的投资，可以在经济上获得较省了用户线的投资，可以在经济上获得较 大的利益。大的利益。 1212 11.2.3 ISDN11.2.3 ISDN相对于传统电话的优点相对于传统电话的优点 （1) 1) 综合的通信业务：一条电话线可当两综合的通信业务：一条电话线可当两 条用，可以使用两部电话，在上网的同时条用，可以使用两部电话，在上网的同时 拨打、接听电话、收发传真；还可以使用拨打、接听电话、收发传真；还可以使用 两台计算机同时上网。通过配置适当的终两台计算机同时上网。通过配置适当的终 端设备，也可以实现可视电话或会议电视端设备，也可以实现可视电话或会议电视 功能。功能。 1313 （2) 2) 呼叫速度快：现在通过呼叫速度快：现在通过ModemModem上网传上网传 输速率低、质量差；输速率低、质量差；ISDNISDN呼叫连接速度快呼叫连接速度快 ，用户线传输速率是，用户线传输速率是64Kbps64Kbps或或128Kbps128Kbps。 用用ModemModem上网需上网需4040秒左右，用秒左右，用ISDNISDN仅需仅需3-3- 1010秒。秒。 （3) 3) 传输质量高：传输质量高：ISDNISDN采用端到端数字采用端到端数字 传输，接收用户端声音失真很小，而数据传输，接收用户端声音失真很小，而数据 传输比特误码性能比传统电话线路至少改传输比特误码性能比传统电话线路至少改 善十倍。善十倍。 1414 （4) 4) 使用灵活方便：用户使用一个入网接使用灵活方便：用户使用一个入网接 口和普通电话号码就能从网络得到多种服口和普通电话号码就能从网络得到多种服 务，用户可在这个接口上连接不同种类的务，用户可在这个接口上连接不同种类的 终端。终端。 （5) 5) 费用适宜：由于使用单一网络提供多费用适宜：由于使用单一网络提供多 种服务，提高了网络资源利用率，可用低种服务，提高了网络资源利用率，可用低 廉的费用向用户提供服务。廉的费用向用户提供服务。 1515 11.2.4 ISDN11.2.4 ISDN与几种网络的比较与几种网络的比较 11.4 DDN11.4 DDN专线接入技术专线接入技术 数字数据网数字数据网DDNDDN（Digital Data NetworkDigital Data Network） 就是适合这些业务发展的一种传输网络。就是适合这些业务发展的一种传输网络。 它是将数万、数十万条以光缆为主体的数它是将数万、数十万条以光缆为主体的数 字电路，通过数字电路管理设备，构成一字电路，通过数字电路管理设备，构成一 个传输速率高、质量好，网络时延小，全个传输速率高、质量好，网络时延小，全 透明、高流量的数据传输基础网络。透明、高流量的数据传输基础网络。 1616 11.4.1 11.4.1 数字数据通信网优点数字数据通信网优点 DDNDDN业务与传统的模拟专线业务相比，有许多优业务与传统的模拟专线业务相比，有许多优 点：点： 传输质量高，时延小，通信速率可以根据用户需传输质量高，时延小，通信速率可以根据用户需 要任意选择。要任意选择。 路由自动迂回，保证电路高可靠性。路由自动迂回，保证电路高可靠性。 全透明传输，可支持数据、图像、话音等多媒体全透明传输，可支持数据、图像、话音等多媒体 业务。业务。 方便地组建虚拟网（方便地组建虚拟网（VPNVPN），建立自己的网管中），建立自己的网管中 心。心。 1717 根据需要选择不同的业务功能。根据需要选择不同的业务功能。 数字数据通信的应用范围数字数据通信的应用范围 数据传输，图像传输，语音传输。数据传输，图像传输，语音传输。 银行联网。银行联网。 股市行情广播及交易。股市行情广播及交易。 信息数据库查询系统。信息数据库查询系统。 任何电脑联网通信。任何电脑联网通信。 民航、火车站售票联网。民航、火车站售票联网。 1818 11.4.2 11.4.2 数字数据通信网提供的通信服务数字数据通信网提供的通信服务 专线租用专线租用 租用一条租用一条DDNDDN专线，可以根据带宽获得多专线，可以根据带宽获得多 路通话话路，还可以将专线的速率灵活划路通话话路，还可以将专线的速率灵活划 分给电路、电话、计算机网等应用，所需分给电路、电话、计算机网等应用，所需 缴纳的通讯费用为专线租用费。缴纳的通讯费用为专线租用费。 1919 网间互联网间互联 数字数据网可为大用户（如银行、证券行等）的数字数据网可为大用户（如银行、证券行等）的 内部局域网（内部局域网（LANLAN）与其分支机构的局域网建立）与其分支机构的局域网建立 高速、准确、稳定的联接；同时还可以利用高速、准确、稳定的联接；同时还可以利用DDNDDN 的广播和轮询功能建立会议电视系统等。的广播和轮询功能建立会议电视系统等。 其它其它 数字数据网可为多种电信增值业务（如各种专用数字数据网可为多种电信增值业务（如各种专用 网、无线寻呼系统、可视图文系统等）用户提供网、无线寻呼系统、可视图文系统等）用户提供 中继或用户数据通道。中继或用户数据通道。 2020 2121 11.4.3 DDN11.4.3 DDN网络的结构网络的结构 DDNDDN网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用 设备组成。其中，数字传输主要以光缆传输电路设备组成。其中，数字传输主要以光缆传输电路 为主，数字交叉连接复用设备对数字电路进行半为主，数字交叉连接复用设备对数字电路进行半 固定交叉连接和子速率的复用。固定交叉连接和子速率的复用。 DTEDTE： 数据终端设备。接入数据终端设备。接入DDNDDN网的用户端设备网的用户端设备 ，可以是局域网，通过路由器连至对端，也可以，可以是局域网，通过路由器连至对端，也可以 是一般的异步终端或图像设备，以及传真机、电是一般的异步终端或图像设备，以及传真机、电 传机、电话机等。传机、电话机等。DTEDTE和和DTEDTE之间是全透明传输之间是全透明传输 。 2222 DSUDSU： 数据业务单元。可以是调制解调器数据业务单元。可以是调制解调器 或基带传输设备，以及时分复用、语音或基带传输设备，以及时分复用、语音/ /数数 字复用等设备。字复用等设备。 DTEDTE和和DSUDSU主要功能是业务的接入和接出主要功能是业务的接入和接出 。 NMCNMC： 网管中心。可以方便地进行网络结网管中心。可以方便地进行网络结 构和业务的配置，实时地监视网络运行情构和业务的配置，实时地监视网络运行情 况，进行网络信息、网络节点告警、线路况，进行网络信息、网络节点告警、线路 利用情况等收集、统计报告。利用情况等收集、统计报告。 2323 DDNDDN网络层次示意图网络层次示意图 2424 11.4.4 DDN11.4.4 DDN网络的应用网络的应用 1 1DDNDDN网络提供的业务网络提供的业务 由于由于DDNDDN网是一个全透明网络，能提供多网是一个全透明网络，能提供多 种业务来满足各类用户的需求。种业务来满足各类用户的需求。 提供速率可在一定范围内（提供速率可在一定范围内（200bit/s200bit/s 2Mbit/s2Mbit/s）任选的信息量大实时性强的中高）任选的信息量大实时性强的中高 速数据通信业务。如局域网互连、大中型速数据通信业务。如局域网互连、大中型 主机互连、计算机互联网业务提供者（主机互连、计算机互联网业务提供者（ISPISP ）等。）等。 2525 为分组交换网、公用计算机互联网等提供中继电路。为分组交换网、公用计算机互联网等提供中继电路。 可提供点对点、一点对多点的业务适用于金融证券公司、可提供点对点、一点对多点的业务适用于金融证券公司、 科研教育系统、政府部门租用科研教育系统、政府部门租用DDNDDN专线组建自己的专用网专线组建自己的专用网 。 提供帧中继业务，扩大了提供帧中继业务，扩大了DDNDDN的业务范围。用户通过一条的业务范围。用户通过一条 物理电路可同时配置多条虚连接。物理电路可同时配置多条虚连接。 提供语音、提供语音、G3G3传真、图像、智能用户电报等通信。传真、图像、智能用户电报等通信。 提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、 较多数量的电路，通过自己的网络管理工作站，进行自己较多数量的电路，通过自己的网络管理工作站，进行自己 管理，自己分配电路带宽资源，组成虚拟专用网。管理，自己分配电路带宽资源，组成虚拟专用网。 2626 11.5 ADSL11.5 ADSL接入技术接入技术 11.5.1 xDSL11.5.1 xDSL技术概述技术概述 xDSL xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它 能够承载宽带业务。能够承载宽带业务。 DSL DSL 是数字用户线是数字用户线(Digital Subscriber Line)(Digital Subscriber Line)的缩写。而字母的缩写。而字母 x x 表示表示 DSL DSL 的前缀可以是多种不同字母，用不同的前缀表示在数字用户线上的前缀可以是多种不同字母，用不同的前缀表示在数字用户线上 实现的不同宽带方案。实现的不同宽带方案。 ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非对称数字用户线：非对称数字用户线 HDSL (High speed DSL)HDSL (High speed DSL)：高速数字用户线：高速数字用户线 SDSL (Single-line DSL)SDSL (Single-line DSL)：1 1 对线的数字用户线对线的数字用户线 VDSL (Very high speed DSL)VDSL (Very high speed DSL)：甚高速数字用户线：甚高速数字用户线 DSL DSL ：ISDN ISDN 用户线。用户线。 RADSL (Rate-Adaptive DSL)RADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自适应：速率自适应 DSLDSL，是，是 ADSL ADSL 的一个的一个 子集，可自动调节线路速率）。子集，可自动调节线路速率）。 2727 11.5.2 ADSL11.5.2 ADSL原理图原理图12123 3 ADSL ADSL 调制解调器的频谱利用的划分调制解调器的频谱利用的划分 2828 ADSL ADSL 采用两种调制技术：无载波振幅相位调制采用两种调制技术：无载波振幅相位调制 CAP CAP (Carrierless Amplitude Phase)(Carrierless Amplitude Phase)，而另一种是离散多音调，而另一种是离散多音调 制制 DMT (Discrete Multi-Tone)DMT (Discrete Multi-Tone)。CAP CAP 早就使用在第一代早就使用在第一代 ADSL ADSL 调制解调器中，在商品化方面更加成熟。调制解调器中，在商品化方面更加成熟。DMT DMT 则则 被美国被美国 ANSI ANSI 选择为选择为 ADSL ADSL 的标准。的标准。 离散多音调制离散多音调制 DMT DMT DMTDMT将可用带宽划分为将可用带宽划分为 256 256 个子信道（每个子信道带宽个子信道（每个子信道带宽 为为 4 kHz4 kHz），然后将数据自适应地动态分配给每个子信道），然后将数据自适应地动态分配给每个子信道 ，这就使得在约，这就使得在约 1 MHz 1 MHz 的可用频带内实现超过的可用频带内实现超过 6 Mb/s 6 Mb/s 的的 数据率。数据率。 ADSL ADSL 技术还支持前向纠错技术还支持前向纠错 FEC (Forward Error FEC (Forward Error Correction)Correction)。 2929 3030 ADSL ADSL 的组成的组成 图图12124 4 数字用户线接入复用器数字用户线接入复用器 DSLAM (DSL DSLAM (DSL Access Multiplexer)Access Multiplexer) 接入端接单元接入端接单元 ATU (Access Termination ATU (Access Termination Unit)Unit) ATU-CATU-C（C C 代表端局代表端局 Central OfficeCentral Office） ATU-RATU-R（R R 代表远端代表远端 RemoteRemote） 电话分路器电话分路器 PS (POTS Splitter) PS (POTS Splitter) 3131 HDSLHDSL与与SDSLSDSL支持对称的支持对称的T1/E1T1/E1（ 1.544Mbps/2.048Mbps1.544Mbps/2.048Mbps）