网络接入技术.ppt

第7章网络接入技术 学习目标本章要点上机练习习题 学习目标 使用网络技术可以将计算机接入Internet 让计算机或者本地网络连入Internet中 实现信息共享 接入网络的方法很多 本章将介绍使用Modem拨号接入 ISDN接入 ADSL接入以及其他多种网络接入技术 此外 还将介绍多台计算机实现共享上网的多种方法 本章要点 网络接入概述Modem拨号接入技术ISDN接入技术ADSL接入技术社区宽带接入技术其他网络接入技术共享Interent连接 网络接入技术概述 网络接入技术是上网操作的第一步 它一直被人们视为信息高速公路的重要条件 网络接入的 宽带化 已成为互联网中必须尽快妥善解决的问题 也成为未来国家信息基础设施发展的重点方向 网络接入技术的现状网络接入技术的发展 网络接入技术的现状 如今 网络已经被人们广泛地认同和接受 几乎各行各业都离不开网络的使用 那么 网络接入技术也随之产生 从目前看来 网络接入技术的现状主要有以下几个方面 光纤接入 光纤接入在有线接入网中处于主体地位 全光纤接入网技术 即光纤到家 光纤到桌面 综合接入 综合接入网设备同时具备多种功能 如POTS ISDN DDN IP等业务 既能降低网络建设成本 又方便网络的统一维护 网络接入技术的现状 无线接入 就目前无线接入技术和设备而言 能提供电话业务和低 中速数据业务的系统主要有CDMA系统 19GHz频段 S CDMA系统 1 8GHz频段 PHS系统 19GHz频段 能提供电话 64Kbps数据和ISDN等综合业务的综合接入系统有微波点到多点通信系统 能提供音频 数据和视频的宽带无线全业务接入系统有局域多点分布式系统 LMDS 等 网络接入技术的现状 ADSL接入 使用ADSL接入能有效利用现有的电话网铜线资源 及时有效提供宽带接入服务 提供最高达7Mbps的下行和800Kbps的上行速率 可支持包括高速上网 高速LAN互联 桌面会议电视 WebVOD等多种业务 卫星高速数据接入 这种接入技术利用了大容量的卫星高速下行信道 并用电话线路作为上传数据信道 实现下行速率达400Kbps的高速因特网接入和几十兆带宽的数据 视频 广播 是宽带接入的有效补充 网络接入技术的现状 ATMCPE或光纤LAN接入方式 这种方式主要采用高速的以太网交换机为用户提供10Mbps端口接入 主要承载高速上网 LAN互联等基于IP的应用以及IPVPN等增值服务 可以满足接入局域网和城域网的应用需要 成为企事业用户接入的最佳方式 网络接入技术的现状 CableModem可利用同轴电缆的高速带宽能力提供宽带数据的接入 通常情况下200 500用户可共享的下行带宽可达30Mbps 在用户端提供10Mbps端口接入 CableModem可基于双向HFC网 或基于采用电话上行的单向CATV网两种方式提供服务 网络接入技术的发展 如今 计算机技术与网络技术不断发展着 计算机网络接入技术也与时俱进 未来接入网建设的总体发展策略是 继续加快光纤接入网向用户接近的建设进程 加强窄 宽带相结合的综合业务接入能力 继续发挥 普及型 业务的网络规模和资源优势 提高 提高型 业务能力和竞争能力 在满足需求的同时 紧紧把握接入网技术发展方向 适度超前 并将 提高型 业务逐步向 普及型 扩大 推进 具体发展方向如下 网络接入技术的发展 光纤接入网宽带化是接入网技术的发展方向 由于近期宽带业务需求趋势和各种接入网产品实用价格的不明朗性 给运营商如何将FTTC B继续向FTTH O推进的进程 手段带来不明确性 接入网光缆的建设要适度超前 接入网主干光缆 配线光缆的建设除要满足今后15 20年的需要外 也要满足广播电视 计算机网络的需要以及租用需求 网络接入技术的发展 管线建设必须与接入网统筹规划 管线 含光缆 建设应根据交换区 交接区的划分 光接入网覆盖区域等规划方案分步实施 进一步缩短双绞线的长度 提高铜缆利用率 光结点密度 结点服务区的划分应根据城市 农村用户和地理分布的不同特点进行 城市主要根据大客户 商业和重要用户 住宅小区以及管道资源 机房设点情况由远及近地优先安排光结点密度和服务区 主要以减少铜缆距离为原则 农村主要根据大客户和业务需求群安排光结点密度和服务区 主要在铜缆传输距离内以业务需求群预测范围为原则 接入网设备以采用综合光纤接入设备为主 网络接入技术的发展 ADSL是近期内光纤用户接入网的有益补充 ADSL主要的用户对象可定位在交换局内的一些中小型商业 企业单位和一些有条件的住宅小区用户 近期主要提供高速上网 VPN VPDN 在家办公 基于TCP IP的视频和音乐点播 会议电视等宽带数据通信业务 并满足IAV等业务的宽带要求 无线接入技术用于流动市话业务 既解决管道 用户线路紧缺 也是市场竞争的需要和市话业务的新增长点 根据各无线制式的特点 因地制宜地发展各县 市 移动终端的无线接入或本地流动市话网 网络接入技术的发展 随着ATMCPE xDSL FTTB FTTX等多种宽带接入技术的出现 高速上网的需求也越来越高 目前ADSL技术日趋成熟且设备价格降低 是一种比较可行的宽带上网手段 Modem拨号接入技术 目前 使用Modem拨号上网虽然不是主流 但仍被广大用户使用 因为它是众多上网方式中较为方便的一种 是迄今为止使用最广泛的Internet接入方式 Modem拨号上网的特点实现Modem拨号上网 Modem拨号上网的特点 拨号上网需要在计算机中安装一个Modem设备 将必备的硬件连接起来 然后从网络营运商处获取一个上网账号 在Windows或其他操作系统中进行简单设置 便能拨号连接Internet 使用Modem拨号上网 具有以下的优缺点 优点缺点 优点 使用Modem拨号上网的优点如下 只要有电话线的地方 就可以上网 而不需要特别铺设专用线路 也不需在电信局申请开通特别的服务 现在国内网络运营商竞争激烈 价格比较便宜 硬件设备单一 接入方式简单 应用支持广泛 特别适合移动 缺点 使用Modem拨号上网的缺点如下 速度慢 最高只有56Kbps 而且Modem利用的是电话局的普通用户双绞线 线路噪声大 误码率高 通常实际传输速率也只有48Kbps 容易受环境干扰 有时会有断线的故障发生 无法实现局域网的建设和网络设备及专线资源共享 用户需分别支付上网费和电话费 上网时造成电话长期占线 实现Modem拨号上网 在了解Modem拨号上网的特点后 下面将介绍实现Modem拨号接入的方法 硬件设备的安装驱动程序的安装建立Internet连接拨号上网 硬件设备的安装 Modem分为内置式和外置式两种 内置式Modem需插入到计算机主板的PCI插槽中 外置式Modem放在机箱的外面 通过线缆与计算机相连 1 内置式Modem的安装2 外置式Modem的安装 驱动程序的安装 将Modem连接到计算机上并开机后 WindowsXP操作系统能自动识别到新硬件 并提示安装新硬件的驱动程序 安装驱动程序后才能使用Modem 建立Internet连接 安装好调制解调器后 若要接入Internet 还需要在计算机中建立Internet连接 WindowsXP系统自带的 新建连接向导 可以方便地设置Internet账户 快捷地连接到Internet 拨号上网 创建与设置好拨号连接后 就可以利用该拨号连接将计算机连接到Internet了 ISDN接入技术 ISDN是IntegratedServicesDigitalNetwork的英文缩写 中文名称是综合业务数字网 综合业务数字网 ISDN 是以电话综合数字网为基础发展而成的通信网 它能提供端到端的数字连接 用来承载包括话音和非话音在内的多种电信业务 ISDN的分类ISDN的特点ISDN的接入设备建立ISDN连接 ISDN的分类 ISDN分为宽带 B ISDN 和窄带 N ISDN 两种 宽带ISDN主要是指基于ATM的能提供150Mbps以上速率接口的业务 而窄带ISDN主要采用两种标准的用户 网络接口 BRI和PRI 两者之间的差别在于可支持的B信道的个数 ISDN的特点 使用ISDN接入Internet具有以下特点 一线多能 经济实用高速数据传输使用灵活方便通信业务的自动识别传输质量高 一线多能 经济实用 使用一对电话线 一个入网接口就能获得包括话音 文字 图像 数据等在内的各种综合业务 极大地提高了网络资源的利用率 一线通用户的信息传送能力比普通用户的信息传送能力增加数倍以上 因而可节省通信费用和提高效率 以一线通作为数字数据网专线的备用通信手段 既可使通信有更加可靠的保证 又可节约网络的投资 高速数据传输 在一根普通电话线上 可以提供以64Kbps速率为基础的并可以最高128Kbps的上网速度的数字连接 让用户体验到前所未有的畅快感觉 而且费用低廉 使用灵活方便 ISDN采用信息信道和信号信道分离的技术 因而在一对传统的电话线上最多可连接8种不同的ISDN终端 用户可根据需要 在一对用户线上任意组合不同类型的两个终端 通信业务的自动识别 尽管一对电话线上接了8种不同的终端设备 但ISDN通信时提供了终端自动选配功能 即自动寻找与主叫用户终端设备相匹配的被叫终端 无匹配终端时作呼叫失败处理 传输质量高 由于采用端到端的数字传输 传输质量明显提高 接收端声音失真很小 数据传输的比特误码特性比电话线路有极大的改善 ISDN的接入设备 ISDN终端设备是指通过其可以实现ISDN网络各种业务功能的所有物理设施 ISDN终端设备主要包括网络终端 用户终端及终端适配器 网络终端用户终端终端适配器 网络终端 网络终端简称NT 是实现在ISDN线路上发送和接收数字信号的关键设备 是ISDN电信局的程控交换机和用户的ISDN终端之间的连接点 并为用户提供单个或多个接口 ISDN网络终端 用户终端 用户终端是指由用户根据自己的需要而选择购买并安装在用户处的实现ISDN某项功能的设备 用户终端又可大体分为两类 第一类可直接用于实现ISDN的某项业务功能 比如个人计算机桌面系统 数字电话机 可视电话及ISDN电视会议系统等设备 第二类主要用于帮助第一类设备实现ISDN的业务功能 比如ISDN小交换机 ISDN路由器 ISDN拨号服务器等设备 终端适配器 ISDN终端适配器简称TA 是一种使非ISDN标准终端与ISDN线路相匹配的中转设备仪器 比如通过ISDN终端适配器可以让个人计算机 普通电话机能够在ISDN线路上进行正常的通信工作 ISDN终端适配器可分为内置式和外置式两种 内置终端适配器 外置终端适配器 内置ISDN终端适配器 内置ISDN终端适配器 外置ISDN终端适配器 建立ISDN连接 在建立ISDN连接时 同样可以使用网络连接向导来进行 这与建立拨号连接方法大致相同 只不过在 选择设备 对话框的列表中 选择新安装的ISDN终端适配器 选择ISDN终端适配器 ADSL接入技术 ADSL英文全称为AsymmetricDigitalSubscriberLine 即非对称数字用户线 ADSL技术是一种在普通电话线上进行高速传输数据的技术 它使用了电话线中一直没有被使用过的频率 所以可以突破调制解调器速度的极限 ADSL工作原理ADSL的特点安装ADSL设备在WindowsXP系统中建立连接使用虚拟拨号程序建立连接 ADSL工作原理 ADSL采用离散多音频 DMT 技术 将原先电话线路0 1 1MHz频段划分成256个频宽为4 3kHz的子频带 其中 4kHz以下频段仍用来传送POTS 传统电话业务 20kHz 138kHz的频段用来传送上行信号 138kHz 1 1MHz的频段用来传送下行信号 DMT技术可根据线路的情况调整在每个信道上所调制的比特数 以便更充分地利用线路 ADSL的特点 如今 ADSL的普及率越来越高 除了与其强大的功能密切相关外 还有着许多出色的性能和特点 其特点如下 高速率接入 因为ADSL属于宽带范畴 速率高也就成了其最为显著的特点 正是有了ADSL的高速率传输 那些依赖高带宽的网络应用才能得到实现 ADSL的特点 接入Internet的方式可选择 使用ADSL接入Internet有两种方式 第一 虚拟拨号接入 第二 专线接入 专线接入Internet的用户在相应设备的支持下 做好相关的设置 就可以做到24小时在线 也就是说无论何时只要打开计算机就可接入Internet 正是ADSL的高带宽及高安全性使其成为局域网接入互联网的理想选择 ADSL的特点 收费低 使用ADSL上网 传输的信号因为频段的不同并且不经过传统的电话信息交换机 所以使用ADSL上网时传统电话信息交换机的计费系统并不能判断是否在线 也就无从计费 也就是说 使用ADSL上网不用缴纳电话费 ADSL的特点 上网打电话两不误 通过ADSL上网时信号的传递并没有经过传统的电话信号交换机 而且所占的频段不同 ADSL的下行速率可达8Mbps 它的语音部分是通过传统的PSTN网 而数据部分则接入宽带ATM平台 这样上网时既可以打电话 打电话时又不会影响上网的速度 安装方便快捷 因为ADSL的传输介质是原有的电话线 安装时只是在用户处添加一个ADSLModem设备即可 ADSLModem的安装通常是由电信人员亲自上门为用户安装和调试 安装ADSL设备 计算机通过ADSL上网 还需要安装ADSL专用设备 在安装好网卡 并准备好ADSL信号分离器 ADSL调制解调器 一根两端都有RJ 45水晶头的5类交叉双绞线以及两根两端接好RJ 11头的电话线后 就可以连接这些设备了 ADSL设备连接示意图 在WindowsXP系统中建立连接 WindowsXP的网络功能可以为建立各种网络连接提供建立连接向导 只要按照向导的提示进行操作 便能够很轻松地完成ADSL上网的相关设置 使用虚拟拨号程序建立连接 除了WindowsXP外 其他的Windows系统都要在虚拟拨号程序 PPPoE Point to PointProtocolOverEthernet的简称 的支持下才能建立连接 常见的ADSL虚拟拨号软件有EnterNet WinPoET和RASPPPoE等 下面进行简单的介绍 EnterNetWinPoETRASPPPoE EnterNet EnterNet是目前使用最广泛的ADSL虚拟拨号软件之一 EnterNet具备独立的PPP协议 可以不依赖操作系统的拨号网络来提供PPP协议 具有直接通过网卡和ISP连接的能力 并且支持多种操作系统 但是EnterNet的体积比较庞大 且配置比较麻烦 目前 EnterNet500系列产品已经被多家特大型的ISP采用 WinPoET WinPoET是美国WindRiverSystem公司开发的商业虚拟拨号软件 它通过操作系统的拨号网络来提供PPP协议 其使用与EnterNet类似 同样非常简单 RASPPPoE RASPPPoE的中文名称为自动同步的端对端以太网 它是一个非常小巧的ADSL拨号软件 在Windows原有的拨号网络的基础上 增加了对Point to PointProtocolOverEthernet PPPOE 通信协议的支持 使计算机接入Internet十分简单 社区宽带接入技术 如今 通过社区宽带接入方式上网已经逐渐地被人们所使用 下面将简单介绍社区宽带的接入方式 社区宽带上网概述社区宽带的特点使用长城宽带上网的方法 社区宽带上网概述 社区宽带上网方式主要是采用以太网技术 以信息化小区的形式为用户服务 基本可以实现吉比特到小区 百兆到居民楼 十兆到用户的目的 目前新建的小区每家每户都留有一条网线 用户需要上网时 只需要缴纳上网费后将网线与计算机连接好后即可使用 若不是新建小区的用户 如果开通了社区宽带业务 则需要到小区宽带运营商处办理入网手续方可上网 社区宽带的特点 社区宽带的最大优点在于接入方便 上网的速度较快 而且其上网的费用也比ADSL接入稍微便宜一些 社区宽带由于是集中式管理 因此如果通往社区的光纤线路有损 则会影响整个社区的正常上网 另外 社区宽带的上网速率受整个社区上网人数的影响较大 当上网人数较多时 可能会出现无法连接到服务器的现象 此时需要多次重复登录 使用长城宽带上网的方法 国内较早开办社区上网方式的运营商是长城宽带 它与其他社区宽带上网接入的方式不同 它是通过进行上网认证的方式允许用户登录 而其他的电信社区宽带则仍然是通过拨号的方式登录 通过长城宽带认证后 方可允许用户进行上网的一切操作 长城宽带接入主界面 其他网络接入技术 除了上面介绍的网络接入技术以外 还有很多诸如CableModem接入技术 电力线接入 HomePNA以及DDN等接入技术 这些技术的发展 让计算机网络接入技术更加地成熟与完善 用户的选择也更加广泛 CableModem接入技术电力线接入技术HOMEPNA接入DDN数字专线无线上网 CableModem接入技术 CableModem宽带上网具有以下特点 CableModem的接入速率高 传输质量好 彻底解决了用户端接入瓶颈的棘手问题 CableModem不限上网时间 线路始终通畅 不用拨号 只按流量计费 是一种非常便利的上网方式 CableModem接入技术 CableModem上网能提供虚拟专用网服务 提高了网络的安全性 CableModem上网使个人Web服务器成为可能 多用户可以使用一条线路 CableModem上网提供真正的多媒体功能 此外 CableModem宽带上网可以提供有线电话的能力 申请使用CableModem的用户有线电视频道数目有所增加 CableModem宽带上网的实现 要使用CableModem实现连接Internet 还需要必备的硬件 这其中包括一台安装了网卡的计算机 一个CableModem 一个分支器 一根带有RJ 45水晶头的网线 有了这些设备就可以连接Internet了 CableModem的连接的示意图 CableModem宽带上网的实现 缆线调制解调器CableModem从不同的角度可以划分为不同的类型 按照接入计算机的方式可以分为外置CableModem及内置CableModem 按照传输数据的方式可以分为单向CableModem及双向CableModem 外置CableModem可以支持局域网中的多台计算机同时上网 同时还支持大多数的操作系统和硬件平台 其功能同普通调制解调器一样 仍然负责在数字信号和模拟信号之间调制与解调 CableModem 电力线接入技术 虽然电力线接入上网是一种非常前沿的技术 这种技术的优点特别突出 一旦普及开来 将彻底改变网络的接入方式 目前许多大城市都开始逐步测试和使用这种先进的接入技术了 电力线接入上网概述电力线接入上网的特点 电力线接入上网概述 电力线接入 PLC PowerLineCommunication 是一种利用传输电流的电力线作为通信载体来传递高频调制后的网络信号 到用户端后再利用电力线Modem来解调高频网络信号 并将计算机连接到Internet的一种接入方式 利用PLCModem上网非常方便 只要在房间任何有电源插座的地方 不用拨号 即可享受高速的网络接入 从而实现集数据 语音 视频和电力于一体的 四网合一 PLCModem 电力线接入上网的特点 电力线覆盖范围广 作为一种新兴的网络接入方式 其特点如下 覆盖范围广 电力是最基础的网络之一 其覆盖范围相当广泛 因此也决定了电力上网的覆盖面积 可以轻松地使用PLCModem将网络连入每一个家庭 安装方便 电力上网的安装只需要在某一楼内 而不必进行入户施工 更不用在室内布线 避免了线路过多的麻烦 电力线接入上网的特点 高速率 低费用 电力上网设备可传输高达10Mbps以上的数据 而且相当稳定 同时费用也相对较低 使用灵活 用户房间里的插座都可用来上网 上网时不占用电话线路 通话上网两不误 家庭数字化 电力上网技术能够通过电力线将整个家庭的电器与网络连为一体 实现家电联网 为数字化家庭提供了又一个途径 HOMEPNA接入 HOMEPNA HomePhonelineNetworkAlliance 是家庭电话线网络联盟的简称 该联盟是一个非营利性组织 致力于协调采用统一标准 统一电话线网络的工业标准 HOMEPNA从根本上讲是属于一种组网技术 它与综合布线利用5类线组网相类似 区别在于它使用了现有的电话线代替了5类线 传输距离可达300m 500m 连接PC和网络使用的是HOMEPNA交换机和HOMEPNA终端适配器 HOMEPNA接入技术有如下几个特点 HOMEPNA接入 高速 1 0版能够实现对称1Mbps速率 从用户PC到小区的HOMEPNA交换机 由于现在小区一般接入都是100Mbps 从HOMEPNA交换机到局端 所以1Mbps的速率是基本能得到保证的 2 0版的速率为4Mbps 32Mbps 简单 利用现有电话线 无须重新铺设线路 可简易组网 实现宽带接入 安装容易 使用方便 HOMEPNA接入 传输距离长 300m 500m 指从HOMEPNA交换机到用户的PC间的距离 上网 电话互不干扰 可同时上网和打电话 即便HOMEPNA出现故障也不会影响电话的正常使用 DDN数字专线 数字数据网 DigitalDataNetwork 是采用数字传输信道传输数据信号的通信网 可提供点对点 点对多点透明传输的数据专线出租电路 为用户传输数据 图像 声音等信息 数字数据网是以光纤为中继干线网络 组成DDN的基本单位是结点 结点间通过光纤连接 构成网状的拓扑结构 用户的终端设备通过数据终端单元 DTU 与就近的结点机相连 DDN数字专线 DDN专线就是市内或长途的数据电路 电信部门将它们出租给用户做资料传输使用后 它们就变成用户的专线 直接进入电信的DDN网络 因为这种电路是采用固定连接的方式 不需经过交换机房 所以称之为固定DDN专线 现在常见的固定DDN专线按传输速率可分为14 4Kbps 28 8Kbps 64Kbps 128Kbps 256Kbps 512Kbps 768Kbps 1 544Mbps 就是常说的T1线路 及44 763M T3 9种 DDN数字专线 DDN专线需要铺设专用线路从用户端进入主干网络 所以使用专线除了要和使用拨号上网一样要付两种费用 一是电信月租费 就像拨接上网要付电话费一样 另一种费用则是网络使用费 另外还有电路租用费等费用 用户端还需要专用的接入设备和路由器 其花费对于普通用户来说是承受不了的 中国电信14 4Kbps的DDN一个月就需要数千元费用 所以DDN不适合普通的上网用户 无线上网 无线上网是一种新兴的网络连接技术 所谓无线 就是不需要传统的线缆 如双绞线 同轴电缆 电力线等 而依靠无线传输介质来接入Internet 使用无线上网有很多好处 如不需要进行大规模的布线 可随处移动 不受电源 线缆等的限制 不过 无线上网也有很大的局限性 只能在一些布置有无线网络信号的地方上网 传输距离短 需要大量基站发射信号 无线信号容易被截流和窃听 安全性不高 另外 无线上网的接入设备价格昂贵 普通用户难以承受 共享Internet连接 在局域网中 如果需要每一台处于网络中的计算机都能够上网 这需要采用共享Internet连接技术 如此一来 不但可以节约上网费用 还便于管理 目前 在局域网中共享Internet的主要方式有两种 Windows操作系统自带的Internet连接共享和使用代理服务器 下面将分别进行讲解 使用操作系统自带的Internet连接共享使用代理服务器软件共享上网 使用操作系统自带的Internet连接共享 在局域网中 还可以通