《计算机网络技术》七、接入Internetppt课件

第7章接入Internet 7 1接入网概括 借助公共数据通信网络 计算机网络或有线电视网 并采用合适的接入技术 可以将一台计算机或一个网络接入Internet 电话拨号 ADSL 专线接入和以太网接入是接入Internet最常见的四中方式 Internet包括传输主干网 城域网和接入网三部分 1 传输主干网是连接各个城域网的信息高速公路 是网络技术的关键 它提供远距离 高带宽 大容量的数据传输业务 2 城域网将各个社区的局域网相连接 实现数据的高速传输和信息资源的共享 3 接入网解决的是从市区Internet结点到单位 小区 直至到每个家庭用户的终端接入问题 即最后一公里的问题 接入技术是网络 特别是宽带网络中的一个十分重要的技术 解决访问Internet上资源的 实际速度 主要因素有三个 即传输主干网 城域网和接入网 网络接入技术与网络接入方式的结构密切相关 接入发生在连接网络与用户的最后一段路程 网络的接入部分是目前最有希望大幅度提高网络性能的环节 作为宽带综合信息业务的承载平台 公共数据通信网 电信网 计算机网络 有线电视网络在接入方式 用户负担的成本 可以提供的服务内容等方面不尽相同 适用范围也不大一样 因此 几种接入网在技术上也存在着显著的区别 三网合一是指电信网 计算机网和有线电视网三大网络通过技术改造 能够提供包括语音 数据 图像等综合多媒体的通信业务 其目标是以统一的宽带多媒体平台 最大限度地承载现有和将来可能有的业务 其主要目的是充分利用现有资源 避免重复投资 三网合一必须找到共同认可的网络结构 技术标准和通信协议 才能实现融合 1 公共数据通信网 电信网 公共数据通信网一般是用电信部门管理和运营的 具有一个庞大而良好的用户群体 所运用的传输技术已从原来的公众电话网的Modem DDN ISDN 转换到ADSL ADSL技术可以提供基于ATM的各种应用业务 而对宽带IP接入需求的迅速增长 使ADSL接入转而成为宽带Internet接入的一种新方法 2 计算机网计算机以太网是目前应用最广泛的局域网络传输方式 普遍使用的协议已经从IEEE802 3的10Base T转向快速以太网100Base T 采用基带传输 通过双绞线和传输设备 实现10Mbps 100Mbps 1Gbps的网络传输 应用广泛 技术成熟 以太网技术成熟 结构简单 稳定性 可充性较好 便于网络升级 同时可以比较容易地实现实时监控 智能化物业管理 提供智能化 信息化的办公 家居环境 满足不同层次的信息化需求 由于以太网接入方式成本较高 家庭的宽带接入一般很少采用 通常采用的是企 事业单位 3 有线电视网CableModem是近几年发展起来的又一种家庭计算机接入Internet的新技术 是一种以有线电视使用的宽带同轴电缆作为传输介质 利用有线电视网提供高速的数据传输的广域网连接技术 CableModem除了提供视频信号业务以外 还能提供语音 数据等宽带多媒体信息业务 采用的技术具有不对称的特性 其上 下行速率各不相同 在使用CableModem技术时 须对现有的CATV系统进行双向改造 使之成为HFC系统 即双向系统 7 2Internet接入方式 Internet接入方式是指用户采用什么设备 通过何种接入网络接入Internet 按照网络类型 接入Internet方式可以分为如下三种 1 公共数据信息网接入通过DDN 帧中继 X 25网络专线接入Internet 通过ADSL网络接入 通过电话网络 借助Modem以电话拨号的方式将计算机接入Internet 通过综合业务数字网ISDN 以拨号的方式将计算机接入Internet 2 计算机网络接入将计算机加入以太局域网 该网络通过高速传输介质以以太方式接入一个已经与Internet相连的计算机城域网或局域网 3 有线电视网接入通过CableModem和有线电视网将计算机接入Internet 借助公共数据通信网和计算机网络接入Internet是目前较为普遍的接入方式 为方便描述 将其中最常用的接入方式总结为四种 拨号接入 ADSL接入 专线接入和以太网接入 7 2 1接入方式的选择 选择接入方式要考虑以下因素 1 单机还是多机单机接入一般采用普通电话拨号接入 ISDN拨号接入或ADSL方式接入 多机时采用网络接入 即将多台计算机组成一个局域网 然后将该网络计入Internet 拨号接入有两种方式 1 普通电话接入 使用的设备为一台计算机 一台调制解调器和一根电话线 2 ISDN接入 使用的设备是以太计算机和ISDN网络终端 ISDN网络适配器和一根电话线 ISDN业务要专门到电信局申请 2 公共数据通信网或计算机网络的选择如果要将一个局域网接入Internet 需要选择接入网 即公共数据通信网或计算机网络 3 ISP的选择提供Internet接入 访问和信息服务的公司或机构 成为Internet服务提供者 ISP ISP能配置它的用户与Internet相连所需的设备 并建立通信连接 提供信息服务 7 2 2拨号接入 1 普通电话拨号接入 pooi 路由器 Internet Modem Modem Modem PSTN Internet服务器组 个人计算机 个人计算机 采用PPP连接Internet 2 ISDN接入 ISDN终端设备 ISDN线 普通电话 PC机 ISDN适配卡 ISDN设备连接示意图 7 2 3专线接入 通过局域网与Internet主机之间的专线连接 硬件 用户计算机上安装专用的网络适配器 使用专用网线连接到局域网的集线器或网络交换机上 再通过路由器与远程的Internet连接 软件 根据计算机的操作系统平台 安装网络适配器相应的软件驱动程序 并进行正确的配置 即可访问网络资源 用户访问网络的基本过程是 用户启动Internet应用程序 如浏览器 其就会按照前面介绍的分层模型的自上而下的顺序 激活TCP IP协议驱动程序与网络层和物理层设备进行通信 局域网交换机 路由器 Internet 服务器 工作站1 工作站2 新工作站 局域网通过DDN专线接入Internet DDN专线 7 3拨号接入操作实践 创建拨号连接的基本工作步骤 1 向ISP提供申请 并获取接入的相关信息 如接入电话 用户名和密码等 向ISP提出申请的基本方式有三种 公开拨号 上网卡和注册用户 2 安装和配置调制解调器 3 安装拨号适配器和TCP IP协议 创建和配置拨号连接 7 3 1选择ISP 选择ISP时应考虑的基本因素有 信誉与服务 网络性能和收费价格 拨号上网费用由电话费和上网通信费两部分组成 目前国内的ISP的计费方式有月租 计时和月封顶三种 7 3 2安装硬件 1 准备硬件选择Modem 选择因素有外置式或内置式 传输速率的高低 准备可用的拨号电话线一条2 连接硬件 1 将电话入户线连接到Modem的Line口上 注意不要连接到Phone口上 2 将Modem与微机的串口相连接 3 将Modem的电源插好 并打开电源 电话 PC机 调制解调器 电话入户线 Line Phone RS 232 连接Modem的示意图 虚线为安装Modem前的电话连接线 安装完Modem后虚线连接取消 3 安装与配置Modem一般Modem属于 即插即用 设备 安装后设备后重新启动计算机即可 安装调制解调器时 系统将设定一系列的默认值 完成安装后 用户应根据需要更改默认值 即重新配置调制解调器 配置调制解调器 1 在 控制面板 窗口中 单击 打印机和其他硬件 图标 打开 打印机及其他硬件 窗口 2 单击右窗格中的 电话与调制解调器选项 图标 单击 调制解调器 选项卡 3 在 调制解调器 列表框中 双击要配置的调制解调器 打开 调制解调器属性 对话框 4 在 调制解调器 选项卡中如果要配置调制解调器的连接速度 单击 最大端口速度 框右边的下拉按钮 进行选定 在该页面还可以设置调制解调器在拨号时的音量和是否对待有拨号音再拨号的拨号控制 5 如果要设置调制解调器高级属性 如端口属性 单击 高级 选项卡进行设置 6 单击 确定 按键 7 3 3创建拨号连接 在将计算机连入Internet之前 需要创建拨号网络连接通过该连接 可以将计算机连接到Internet 以ISDN拨号接入为例 讲述创建拨号网络的基本过程 使用操作系统为WindowsXP 1 在 控制面板 窗口中 双击 网络和拨号连接 打开 网络和拨号连接 窗口 2 双击 新建连接 打开 网络连接向导 对话框 单击 下一步 选择网络连接类型 3 单击 下一步 在 选择设备 对话框中 选择用来拨号的设备 4 单击 下一步 在 电话号码框 中输入 ISP方 的电话号码 5 单击 下一步 选择是否允许所有使用该计算机的用户使用本连接 单击 下一步 输入网络连接名称 6 单击 完成 屏幕上弹出拨号对话框 在 用户名 框中 输入用户名 在 密码 框中 输入密码 7 单击 拨号 屏幕上出现拨号窗口 在该窗口中显示正在拨号的电话号码 接入网络后 在桌面任务栏的右边将显示已连入网络的图标 同时显示连入网络的速度 7 3 4拨号连接 创建拨号连接之后 就可以进行拨号接入 即将计算机连入Internet 1 在 拨号网络 窗口中 双击想要连接的拨号网络 打开 连接到 对话框 2 在 用户名 框中输入用户名 在 密码 框中输入密码 在 电话号码 框中输入电话号码 3 单击 连接 按钮 将进行自动拨号连接 7 4局域网接入操作实践 如果一个局域网已经接入Internet 无论是以专线的方式还是以太网的方式接入 只要将计算机接入该局域网就可以直接访问Internet 这种接入方式为局域网接入 局域网接入的基本过程如下 1 安装网卡2 将计算机接入局域网3 安装与配置TCP IP协议 7 4 1安装网卡 在断电的情况下 先物理安装网卡 然后再安装网卡驱动程序 物理安装网卡 只须将网卡插入到计算机的主板上 若网卡是 即插即用 的网络适配器 系统会进行自动安装和配置 安装后重新启动计算机 就可以工作了 7 4 2加入局域网 将计算机加入到现有的局域网络中 1 在 控制面板 窗口中 双击 网络和Internet连接 然后单击 设置或更改您的家庭或小办公室网络 屏幕上出现 网络安装向导 对话框 2 单击 下一步 检查一下是否完成了计算机硬件的连接 3 单击 下一步 选择连接方法 4 单击 下一步 输入该计算机的名称与描述 5 单击 下一步 输入计算机所加入网络的工作组名称 6 单击 下一步 网络安装向导 对话框上显示刚设置的网络信息 7 单击 下一步 系统将为计算机按设置配置网络 8 在完成网络配置之后 选择是否要在其他计算机上运行网络安装向导 9 单击 下一步 屏幕上出现 正在完成网络安装向导 的提示 然后单击 完成 网络安装向导 对话框 选择与Internet的连接方式 输入计算机名称与描述 输入工作组名称 显示计算机的网络设置信息 选择是否在其它计算机运行该向导 7 4 3安装与配置TCP IP协议 在WindowsXP中 使用 网络安装向导 将计算机加入网络时 系统将自动安装Internet协议 TCP IP 协议需要配置 IP地址 DNS和网关等 之后才生效 1 在 控制面板 窗口中 单击 网络和Internet连接 2 在 网络和Internet连接 窗口中 单击 网络连接 图标 打开 网络连接 窗口 3 右击右窗口的 本地连接 图标 然后单击快捷菜单命令 属性 打开 本地连接属性 对话框 4 在 常规 选项卡的 此连接使用下列项目 列表框中 双击 Internet协议 TCP IP 属性 图标 打开 Internet协议 TCP IP 属性 对话框 5 如果用户的计算机分配了确定的IP地址 选中 使用下列IP地址 在 IP 地址框中 输入IP地址 在 子网掩码 框中 输入子网掩码 在 默认默认网关 框中 输入网关的IP地址 输入DNS服务器的IP地址 6 单击 确定 本地连接属性 窗口 配置TCP IP协议属性 7 5ADSL接入操作实践 ADSL意为非对称数字用户线 它是运行在普通电话线上的一种新的高速 宽带技术 采用频分复用技术把普通的电话线分成了电话 上行和下行三个相对独立的信道 从而避免了相互之间的干扰 即使边打电话边上网 也不会发生上网速率和通话质量下降的情况 非对称主要体现在上行速率 目前最高768Kbps 和下行速率 目前最高8Mbps 的非对称性上 ADSL是目前接入Internet最常见的方式之一 1 ADSL接入方式ADSL有两种基本的接入方式 专线方式与虚拟拨号方式 专线方式分配固定的IP地址 而虚拟拨号则动态分配IP地址 1 虚拟拨号入网方式 并非是真正的电话拨号 而是用户在计算机上运行一个专用客户端软件 当通过身份验证时 获得一个动态的IP 即可联通网络 2 专线入网方式 用户具有分配固定的1个IP地址 用户24小时在线 两者的物理连接结构是一样的 不同之处在于前者每次上网前需要通过账户和密码的验证 后者则只需一次设好IP地址 子网掩码 DNS与网关后即可一直在线 2 ADSL接入方式的优点 1 ADSL是在一条电话线上同时提供了电话和高速数据服务 即可以同时打电话和上网 且互不影响 2 ADSL提供高速数据通信能力 为交互式多媒体应用提供了载体 ADSL的速率远高于拨号上网 3 ADSL提供灵活的接入方式 支持专线方式与虚拟拨号方式 4 ADSL专线可选择不同的接入速率 3 建立连接并登陆到Internet 1 向ISP申请ADSL服务一般直接提供ISP服务的是当地的电信部门 如 中国电信 和 中国网通 2 连接硬件设备并安装网卡驱动程序 网卡 电话机 ADSLModem Line Modem Phone ADSL物理连接示意图 电话机 计算机 话音分离器 话音分离器 放大图 电话线 网线 3 安装拨号软件并创建拨号连 安装好网卡驱动程序后 选择 新建连接安装 屏幕上出现 新建连接向导 对话框 单击 下一步 然后选择 连接到Internet 单击 下一步 选择 手动设置我的连接 单击 下一步 选择 用要求用户名和密码的宽带连接来连接 单击 下一步 在 ISP名称 框中输入连接名 可随意输入 单击 下一步 输入ISP通过给用户的ADSL账户和密码 单击 下一步 直此ADSL虚拟拨号设置完成 单击 完成 新建网络向导 对话框消失 双击桌面上的拨号图标 输入用户名和密码 然后单击 连接 即可拨号上网 7 6无线上网 所谓无线上网分两种 一种是通过手机开通数据功能 以电脑通过手机或无线上网卡来达到无线上网 速度则根据使用不同的技术 终端支持速度和信号强度共同决定 另一种无线上网方式即无线网络设备 它是以传统局域网为基础 以无线AP和无线网卡来构建的无线上网方式 一般认为 只要上网终端没有连接有线线路 都称为无线上网 1 无线局域网上网要将计算机加入到局域网中 必须满足最基本的硬件要求 安装无线网卡 2 移动通信上网移动通信上网有两种方式 即 中国联通 CDMA和 中国移动 GPRS方式 7 7宽带接入技术 宽带接入 实际上是表达接入速率的一个俗语 并不是一种真正的接入方式 但依据大众习惯和网络多媒体数据流量考虑 网络的数据传输速率至少应达到256Kbps才能称之为宽带 其最大优势是带宽远远超过56Kbps拨号上网方式 一般情况 除Modem普通电话拨号 ISDN拨号和手机拨号外 目前其他流行的接入方式皆可称为宽带上网 7 7 1宽带接入技术概括 宽带网络是具有较高通信速率和吞吐量的计算机网络 宽带网络可分为宽带骨干网和宽带接入网两个部分 骨干网又称核心交换网 是基于光纤通信系统的 能实现大范围的数据传送网络 通常采用高速传输网络 高速交换设备 电信业一般认为传输速率达到2Gbps骨干网叫宽带骨干网 宽带接入网是网络中技术最复杂 实施最困难 影响面最广的一部分 目前有四种常见的宽带接入方式 1 有线电视宽带接入 也称光纤同轴电缆混合HFC接入 属于有线电视网 上网速度最快 2 数字用户线DSL方式接入 也称铜线接入 属于公共数据通信网 其特点是局限性小 不用另外铺网 但速度相对较慢 且必须占用电话线 不能扩展满足更高的速率要求 3 以太网接入 速率扩展能力强 一般使用光纤作为传输介质 也称光纤专线接入 4 无线接入 指在终端用户和交换局端间的接入网部分全部或部分采用无线传输方式 为用户提供固定或移动的接入服务的技术 7 1 2数字用户线DSL接入技术 数字用户线DSL技术是美国贝尔通信研究所于1989年为视频点播VOD业务而开发的 DSL技术是基于PSTN的但比PSTN更高速 也更复杂 基于PSTN的普通Modem传输速率比DSL低得多 两者的区别在于 1 DSL只是利用PSTN的用户环路而不是整个网络 采用DSL技术调制的数据信号实际上是在原有话音或视频线路上叠加传输的 在用户端和电信局端分别进行合成和分解 2 传输距离越远 信号衰减越大 越不适合高速传输 所以DSL只能工作在用户环路上 距离有限 但可提高传输速率 DSL按上行和下行的速率是否相同可分为速率对称型和非对称型两者类型 ADSL HDSL VDSL SDSL IDSL和RADSL等 其主要区别在传输速率和距离的不同 以及对称和非对称方面 1 ADSL 非对称数字用户线 是一种在无中继的用户环路网上利用双绞线传输高速数据的技术 可在现有电话线上提供高达8Mbps的下行速率和1Mbps的上行速率 有效传输距离达3 5 5km ADSL能够充分利用现有电话网络 只要在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高速宽带服务 不用重新布线 ADSL可在平台电话线上提供三种通道 最低频段部分分为0 4kHz的语音通道 用于普通电话业务 中间频段部分分为20 50kHz的上行通道 可传输速率为16 640Kbps的上行数据 最高频段部分分为150 550kHz的下行通道 可传输5 8Mbps的下行数据 ADSL的下行速率受距离影响较大 在距离为3km时 速率还可达8Mbps 而在6km时 速率就降低到1 5Mbps左右 ADSL接入Internet要比普通电话接入增加特殊的硬件 2 HDSL 高速数字用户线 是在无中继的用户环路上使用电话线提供高速数字接入的传输技术 典型速率为2Mbps 无中继传输距离3 5 5km HDSL是一种对称式高速数字用户技术 上 下行速率相等 利用两对双绞线进行数字传输 HDSL具有双向传输 无中继运行 无须选择线对 误码率低等特点 3 VDSL 超高速数字用户线 在ADSL基础上发展起来的高速数字用户线技术 可在不超过300m的短距离双绞铜线上传输比ADSL更高速的数据 VSDL技术是目前最先进的数字用户线技术 也是一种非对称技术 上行速率为1 6 2 3Mbps 下行速率为12 96 55 2Mbps 最高可达155Mbps VDSL采用前向纠错编码技术进行传输差错控制 并使用交换技术纠正由于脉冲噪声产生的突发误码 VDSL采用的调制解调方式是DMT 离散多音频调制 与ADSL相比 VDSL传输速率更高 码间干扰小 数字信号处理技术简单 成本低 可以与光纤到路边 FTTC 技术相结合 实现宽带综合技术 4 SDSL 对称式数字用户线 是对称技术 与HDSL的区别在于只使用一对铜线 也叫单线路数字用户线 SDSL可支持1Mbps左右的上下速率的应用 5 RADSL 速率自适应数字用户线 提供的速率范围基本与ADSL相同 也是一种不对称数字用户技术 与ASDL的区别在于 RADSL的速率可以根据传输距离动态自适应 可以供用户灵活地选择传输服务 6 IDSL 一种基于ISDN的数字用户线 也可以被认为是ISDN技术的一种扩充 用于为用户提供基本速率 144Kbps 的ISDN业务 但其传输距离可达5km 7 7 3光纤接入技术 光纤接入网 光纤专线接入网 属于城域网的范畴 即是通过光纤将LAN接入WAN 在实现与其他同城LAN高速连接的同时 共享与上级结点的Internet高速连接 光纤接入是局域网专线接入的一种 实际上是以太网接入 即光纤 局域网接入 光纤通信具有通信容量大 质量高 性能稳定 防电磁干扰和保密性强等优点 在数据传输网和交换网中都有广泛应用 1 光纤接入网的构成 1 光纤收发器 用于实现光纤到双绞线的连接 进行光电转换 2 路由器 需有高速端口 实现10Mbps或更高速率的连接 主要作用有二 一是连接不同类型的网络 二是实现网络安全保护 3 光缆网卡 4 光纤 传输介质 传输光信号 2 光纤接入网的拓扑结构 1 总线结构 以光缆为公共总线 各用户端通过某种耦合器与总线直接连接构成 其特点是共享主干光纤 节省线路投资 互相间干扰小 其缺点是由损耗积累 对主干的依赖性较强等 2 环型结构 是所有结点共用一条光纤线路 线路首位相接构成封闭式贿赂 其突出优点是可实现自愈 即网络可在较短时间内自动从失效故障中恢复业务 其缺点是由单环挂接数量有限 多环又很复杂 3 星型结构 各用户终端通过一个具有控制和交换功能的耦合器进行信息交换 该结构无损耗积累 以实现升级和扩容 各用户间相互独立 保密性好 业务适应性强 但所需光纤代价高 组网灵活性差 对中央结点的可靠性要求极高 4 数型结构 为分级结构 采用多个分路器 将信号逐级分配 最高端级具有很强的控制和协调能力 3 光纤接入网的分类根据终点光网络单元 ONU 所在位置和与用户距离的不同 光纤接入网可分为多种类型 主要有光纤到路边 FTTC 光纤到大楼 FTTB 光纤到社区 FTTZ 光纤到家庭 FTTH 在FTTC结构中 ONU是设置在路边的分线盒或交换箱 ONU到用户之间部分是双绞线对 该段也可采用同轴电缆 FTTB是FTTC的一个变形 不同之处在于将ONU直接放在楼内 并由多对双绞线将业务送给各个用户 将FTTC设在路边的ONU换成无源光分路器 然后将ONU移到家中 就形成了FTTH结构 FTTH也将是接入网最终的解决方案 即从本地交换机到用户全部都采用光纤线路 从而为用户提供宽带交互式业务 且可避免外界干扰 便于供电等 7 7 4光纤同轴电缆混合HFC接入技术 HFC是一种以频分复用技术为基础 综合应用数字传输技术 光纤和同轴电缆技术 射频技术的的智能宽带接入网 是有线电视网和电话网结合的产物 1 HFC结构HFC网络充分利用现有的CATV宽带同轴电缆频带宽的特点 以光缆作为CATV网络主干线 同轴电缆为辅线建立的用户接入网络 HFC网络是一个双向的共享介质系统 由头端 光纤结点及光纤干线 从光纤结点到用户的同轴电缆网络三部分构成 2 CableModem适用于电缆传输体系的调制解调器 其主要功能是将数字信号调制到射频信号 以及将射频信号中的数字信息解调出来 还提供标准的以太网接口 可完成网桥 路由器 网卡和集线器的部分功能 CableModem属于共享介质系统 其余空闲频段仍可用于传输有线电视信号 CableModem具有性能价格比高 非对称专线连接 不受连接距离限制 平时不占带宽 上网看电视两不误等特点 7 7 5无线接入技术 无线接入技术是基于MPEG 活动图像数字压缩编码 技术 从MUDS 微波视像分布系统 发展而来的 是为适应交互式多媒体业务和IP应用的一种双向宽带接入技术 由部分或全部采用无线电波作为传输介质连接业务接入结点和用户终端构成 无线接入方式主要有 微波传输技术 卫星通信技术 蜂窝移动通信技术 无线局域网和无线异步转移模式等 7 8网络连接测试 接入Internet时 可能会由于某种原因使网络不通 可以通过网络部件提供的ping工具来进行测试 网络不通的可能原因有四个 即网络线路出错 计算机网卡出错 网络的DNS出错和网络的网关出错 实例 假设一个网络的DNS的IP地址为202 112 144 30 网关为202 205 97 2 在该网络的外部有一台主机 IP地址为162 105 129 12 域名为 现在该网络内部安装一台主机 网卡IP地址设在202 205 97 228 1 验证网络适配器 网卡 是否工作正常如果要验证网卡工作是否正常 可以测试本