ADSL宽带和窄带以及光纤的特点,IP设置的基本操作.doc

1.什么是ADSL？ ADSL是DSL（数字用户环路）家族中最常用，最成熟的技术，它是英文Asymmetrical Digital Subscriber Loop（非对称数字用户环路）的缩写，是运行在原有普通电话线上的一种新的高速，宽带技术。所谓非对称主要体现在上行速率（最高640Kbps）和下行速率（最高8Mbps）的非对称性上。 2.ADSL的主要特点是什么？ DSL（数字用户线路，Digital Subscriber Line）是以铜质电话线为传输介质的传输技术组合，它包括HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL等，一般称之为xDSL。它们主要的区别就是体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面。 HDSL与SDSL支持对称的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）传输。其中HDSL的有效传输距离为34公里，且需要两至四对铜质双绞电话线；SDSL最大有效传输距离为3公里，只需一对铜线。比较而言，对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传输、视频会议等收发数据量大致相应的工作。同非对称DSL相比，对称DSL的市场要少得多。 ADSL和RADSL属于非对称式传输。ADSL在一对铜线上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率1Mbps到8Mbps，有效传输距离在35公里范围以内；RADSL能够提供的速度范围与ADSL基本相同，但它可以根据双绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度。正是RADSL的这些特点使RADSL成为用于网上高速冲浪、视频点播（IAV）、远程局域网络（LAN）访问的理想技术，因为在这些应用中用户下载的信息往往比上载的信息（发送指令）要多得多。 3.ADSL与普通拨号 Modem及N-ISDN的比较有哪些优势？ A) 比起普通拨号 Modem的最高56K速率，以及N-ISDN 128K的速率，ADSL的速率优势是不言而喻的。 B)与普通拨号 Modem或ISDN相比， ADSL更为吸引人的地方是：它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载，并且使用ADSL上网并不需要缴付另外的电话费。4.ADSL MODEM 怎样传输高带宽的信号，具体工作流程是什么？ ADSL连接时在电话线上产生了3个信道，一个8M的下行通道，一个640K的上行和控制信号及一个普通电话通道。 具体工作流程：经ADSL MODEM编码后的信号通过电话线传到电信局的个信号识别/分离器（局端设备）上，如果是语音信号就传到交换机上，如果是数字信号就接入Internet。 5.申请ADSL，对用户有什么要求？ 硬件要求： （1）计算机：586奔腾及以上IBM兼容机及以太网卡 （2）ADSL终端设备： ADSL MODEM（一般由运营商提供） 软件要求： （1）建议使用WIN98操作系统。 （2）浏览器建议使用INTERNET EXPLORER 4.0以上，或NETSCAPE 4.0以上。 6.安装ADSL，用户是否需要另外申请电话线？ 安装ADSL，是在原有的电话线上加载一个复用设备，所以用户不必再增加一条电话线。7.安装ADSL是否很麻烦，会不会影响原来的电话？ 安装ADSL无须改动电话线，因此只有在安装调试过程中才会略受影响。8. 在使用ADSL浏览因特网时，要不要收取电话, 费？ 不需要。因为通过ADSL上网并没有经过电话交换网接入INTERNET，但占用PSTN线路资源和宽带网络资源，所以需要缴纳ADSL月租费。最开始以太网只有10Mbps的吞吐量，它所使用的是CSMACD（带有冲突检测的载波侦听多路访问）的访问控制方法，通常把这种最早期的10Mbps以太网称之为标准以太网。以太网主要有两种传输介质，那就是双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准，下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准，在这些标准中前面的数字表示传输速度，单位是“Mbps”，最后的一个数字表示单段网线长度（基准单位是100m），Base表示“基带”的意思，Broad代表“带宽”。10Base5使用粗同轴电缆，最大网段长度为500m，基带传输方法；10Base2使用细同轴电缆，最大网段长度为185m，基带传输方法；10BaseT使用双绞线电缆，最大网段长度为100m；1Base5使用双绞线电缆，最大网段长度为500m，传输速度为1Mbps；10Broad36使用同轴电缆（RG59U CATV），最大网段长度为3600m，是一种宽带传输方式；10BaseF使用光纤传输介质，传输速率为10Mbps；二、快速以太网（Fast Ethernet）随着网络的发展，传统标准的以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前，对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用，只有光纤分布式数据接口（FDDI）可供选择，但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月，Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器Fastch10100和网络接口卡FastNIC100，快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时，IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准，如100BASETX、100BASET4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASET快速以太网标准（Fast Ethernet），就这样开始了快速以太网的时代。快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点，最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资，它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接，能有效的利用现有的设施。快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足，那就是快速以太网仍是基于载波侦听多路访问和冲突检测（CSMACD）技术，当网络负载较重时，会造成效率的降低，当然这可以使用交换技术来弥补。100Mbps快速以太网标准又分为：100BASETX 、100BASEFX、100BASET4三个子类。100BASETX：是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线，一对用于发送，一对用于接收数据。在传输中使用4B5B编码方式，信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASET相同的RJ45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。100BASEFX：是一种使用光缆的快速以太网技术，可使用单模和多模光纤（62.5和125um）多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B5B编码方式，信号频率为125MHz。它使用MICFDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里，这与所使用的光纤类型和工作模式有关，它支持全双工的数据传输。100BASEFX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。100BASET4：是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用4对双绞线，3对用于传送数据，1对用于检测冲突信号。在传输中使用8B6T编码方式，信号频率为25MHz，符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASET相同的RJ45连接器，最大网段长度为100米。三、千兆以太网 千兆以太网技术作为最新的高速以太网技术，给用户带来了提高核心网络的有效解决方案，这种解决方案的最大优点是继承了传统以太技术价格便宜的优点。 千兆技术仍然是以太技术，它采用了与10M以太网相同的帧格式、帧结构、网络协议、全/半双工工作方式、流控模式以及布线系统。由于该技术不改变传统以太网的桌面应用、操作系统，因此可与10M或100M的以太网很好地配合工作。升级到千兆以太网不必改变网络应用程序、网管部件和网络操作系统，能够最大程度地投资保护，因此该技术的市场前景十分看好。 为了能够侦测到64Bytes资料框的碰撞，Gigabit Ethernet所支持的距离更短。Gigabit Ethernet 支持的网络类型，如下表所示：传输介质距离 1000BaseCX Copper STP 25m 1000BaseT Copper Cat 5 UTP 100m 1000BaseSX Multi-mode Fiber500m 1000BaseLX Single-mode Fiber 3000m 千兆以太网技术有两个标准：IEEE802.3z和IEEE802.3ab。IEEE802.3z制定了光纤和短程铜线连接方案的标准，目前已完成了标准制定工作。IEEE802.3ab制定了五类双绞线上较长距离连接方案的标准。 1. IEEE802.3z IEEE802.3z工作组负责制定光纤（单模或多模）和同轴电缆的全双工链路标准。IEEE802.3z定义了基于光纤和短距离铜缆的1000Base-X，采用8B/10B编码技术，信道传输速度为1.25Gbit/s，去耦后实现1000Mbit/s传输速度。 IEEE802.3z具有下列千兆以太网标准： (1) 1000Base-SX 1000Base-SX只支持多模光纤，可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长为770-860nm，传输距离为220-550m。 (2) 1000Base-LX 2 *多模光纤 1000Base-LX可以采用直径为62.5um或50um的多模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为550m。 *单模光纤 1000Base-LX可以支持直径为9um或10um的单模光纤，工作波长范围为1270-1355nm，传输距离为5km左右。 (3) 1000Base-CX采用150欧屏蔽双绞线（STP），传输距离为25m。 2. IEEE802.3ab IEEE802.3ab工作组负责制定基于UTP的半双工链路的千兆以太网标准，产生IEEE802.3ab标准及协议。IEEE802.3ab定义基于5类UTP的1000Base-T标准，其目的是在5类UTP上以1000Mbit/s速率传输100m。 IEEE802.3ab标准的意义主要有以下两点： (1) 保护用户在5类UTP布线系统上的投资。 (2) 1000Base-T是100Base-T自然扩展，与10Base-T、100Base-T完全兼容。不过，在5类UTP上达到1000Mbit/s的传输速率需要解决5类UTP的串扰和衰减问题，因此，使得IEEE802.3ab工作组的开发任务要比IEEE802.3z复杂些。在Internet上，多媒体业务诸如：流媒体，视频会议和视频点播等，正在成为信息传送的重要组成部分。点对点传输的单播方式不能适应这一类业务传输特性-单点发送多点接收，因为服务器必须为每一个接收者提供一个相同内容的IP报文拷贝，同时网络上也重复地传输相同内容的报文，占用了大量资源。如图1.1所示。虽然IP广播允许一个主机把一个IP报文发送给同一个网络的所有主机，但是由于不是所有的主机都需要这些报文，因而浪费了网络资源。在这种情况下组播（multicast）应运而生，它的出现解决了一个主机向特定的多个接收者发送消息的方法。1989年，IETF通过RFC1112，定义了Internet上的组播方式。1. IP组播IP组播是指一个IP报文向一个“主机组”的传送，这个包含零个或多个主机的主机组由一个单独的IP地址标识。主机组地址也称为“组播地址”，或者D类地址。除了目的地址部分，组播报文与普通报文没有区别，网络尽力传送组播报文但是并不保证一定送达。主机组的成员可以动态变化，主机有权选择加入或者退出某个主机组。主机可以加入多个主机组，也可以向自己没有加入的主机组发送数据。主机组有两种：永久组和临时组。永久组的IP地址是周知的，由Internet管理机构分配，是保留地址。临时组的地址则使用除永久组地址外的非保留D类地址。IP组播分组在互联网上的转发由支持组播的路由器来处理。主机发出的IP组播分组在本子网内被所有主机组成员接收，同时与该子网直接相连的组播路由器会把组播报文转发到所有包含该主机组成员的网络上。组播报文传递的范围由报文的生存期值(TTL, Time-to-Live)决定，如果TTL值等于或者小于设置的路由器端口TTL门限值（TTL Threshold），路由器将不再转发该报文。2. 组播地址IP组播地址，或称为主机组地址，由D类IP地址标记。D类IP地址的最高四位为“1110”，起范围从到55。如前所述，部分D类地址被保留，用作永久组的地址，这段地址从-55。比较重要的地址有： 网段中所有支持组播的主机 网段中所有支持组播的路由器 网段中所有的DVMRP路由器 所有的OSPF路由器 所有的OSPF指派路由器 所有RIPv2路由器3 所有PIM路由器临时主机组的组播地址由网络管理员选择，他需要保证这个地址在一定的范围内没有其他的主机组在使用这个组播地址。第2层的组播地址（组播MAC地址）可以从IP组播地址中衍生。计算方法是把IP地址的最后23位拷贝到MAC地址的最后23位，然后把这23位前面的那一位置为0。MAC地址的前24位必须为0x01-00-5E。例如：组播IP地址28，16进制表示为0xE0-00-01-10，最低的23位为0x00-01-10，计算得出的MAC地址为：0x01-00-5E-00-01-10。3.Internet组管理协议（IGMP）IGMP协议由主机成员关系协议发展而来，目前有两个版本：IGMPv1（RFC1112），IGMPv2 (RFC2326)。主机使用IGMP消息通告本地的组播路由器它想接收组播流量的主机组地址。如果主机支持IGMPv2，它还可以通告组播路由器它退出某主机组。组播路由器通过IGMP协议为其每个端口都维护一张主机组成员表，并定期的探询表中的主机组的成员，以确定该主机组是否存活。 IGMP消息被置于IP报文中传送。IGMPv1的报文如图1.2所示。IGMPv1中定义了两种消息类型：主机成员询问和主机成员报告。当某主机想要介绍某个组播流量时，它向本地的组播路由器发送主机成员报告消息，告知欲接收的组播地址。组播路由器收到主机成员报告消息后把该主机加入指定的主机组，并在设定的周期内向组播地址(代表所有支持组播的主机) 发送主机成员询问消息。主机如果还想继续接收组播流量，必须发送主机成员报告消息。IGMPv2的报文如图1.3所示。与IGMPv1不同的是它将版本字段和消息类型字段融合，把未使用字段作了最大响应时间字段。IGMPv2报文的消息类型字段定义了四种消息类型：0x11 - 成员询问0x12 - IGMPv1 成员报告0x16 - IGMPv2 成员报告0x17 - 退出主机组IGMPv2向前兼容IGMPv1协议， IGMPv1的设备可以接收处理IGMPv2的消息报文。 IGMPv2中允许路由器对指定的主机组地址做成员询问，非该组的主机不必响应。如果某主机想退出，它可以主动向路由器发送推出主机组消息，而不必像IGMPv1中那样只能被动退出。4. CGMP协议在交换网络中，2层交换机可能即不了解哪个端口有哪些组播组，也不能在其源MAC地址表中找到组播MAC地址的表项。从而，交换机只能简单地把组播报文向所有端口转发，组播的优势将大大削弱。因此，Cisco提出CGMP协议，让组播路由器来配置交换机的组播转发表，从而彻底解决交换网络中的组播问题。CGMP ( Cisco Group management protocol)全称Cisco组管理协议，采用CGMP的路由器将主机加入或者退出组播组的IGMP消息通知交换机，交换机则根据该消息将该主机所在端口从组播转发表中加入或者删除。通过CGMP协议的使用，2层交换机可以掌握接收组播的主机的情况，从而提高整个网络的性能和利用率。 5. 分布树（Distribution Tree）在传送组播分组时，指派路由器需要构造一个连接所有组播组成员的树。根据这个树，路由器得出转发分组的一条唯一路径。这个树就称为分布树。由于成员可以动态的加入和退出，分布树也必须动态更新。根据构造方法的不同，分布树分为源分布树（Source Distribution Tree）和共享分布树（Shared Distribution Tree）。源分布树以组播源为根节点构造到所有组播组成员的生成树，通常也称为最短路径树（SPT）。共享分布树，也称为RP树或基于核心的树（CBT, Core_based Tree）。它的构造方法是以网络中的某一个指定的路由器为根节点，该路由器称为集合点或中心点，由此节点生成包含所有组成员的树。使用共享分布树时，组播源需要首先把组播分组发送给集合点路由器，再由这个路由器转发给其他的组成员。6. 组播路由协议组播路由协议的主要任务就是构造组播的分布树，使组播分组能够传送到相应的组播组成员。根据对网络中的组播成员的分布和使用的不同，组播路由协议分为两类：密集模式路由协议（DM）和稀疏模式路由协议（SM）。DM路由协议通常用于组播成员较为集中、数量较多网络的大部分用户、并且有足够带宽的网路环境，比如公司或园区的局域网。因此，DM路由协议用定期广播组播报文的方法维护组播分布树。DM协议只使用源分布树（SPT），组播流量被广播到网络中所有的组播路由器。DM路由协议有：1. DVMRP：距离向量组播路由协议。这是一种基于距离向量算法的组播路由协议。目前已基本上被PIM和MOSPF所取代。 2. MOSPF：组播OSPF协议。 3. PIM-DM：协议无关组播协议密集模式。它不需要单独的组播协议，利用路由器上单播路由协议的路由表作反向路径转发检查，由此获得组播分布树。相比另两种协议，PIM-DM的开销要小很多，它用于组播源和目的非常*近、接收者数量大于发送者数量并且组播流量比较大的环境中效果很好。 在网路中稀疏分布、网络也没有充足带宽的情况，如广域网环境，可以使用SM路由协议。因此，SM路由协议采用选择性的建立和维护分布树的方式，由空树开始，仅当成员显式的请求加入分布树才做出修改。SM路由协议有：1. CBT：基于中心的分布树协议（RFC 2201）。协议由以一个中心的路由器为根构造一个共享分布树，所有的组播流量都经由这个中心路由器转发。 2. PIM-SM：协议无关组播协议稀疏模式。工作原理与PIMDM类似，但专门针对稀疏环境优化。适用于组播组中接收者较少、间歇性组播流量的情况。不同于PIM-DM的广播方式，PIM-SM定义了一个集合点(RP)，所有的接收者在RP注册，组播分组由RP转发给接收者。 7总结单个数据流可以发送到多个客户端的组播能力已成为大多数多媒体应用的传输手段。组播技术利用一个IP地址使IP数据报文发送到用户组。IP组播采用了特殊定义的目的IP地址和目的MAC地址。IGMP为客户端提供加入和离开组播组的方式。CGMP使路由器为交换机配置组播转发表，