计算机网络技术：宽带接入

第9章常用Internet接入技术9.1接入技术概述9.2计算机拨号接入9.3xDSL及ADSL接入9.4HFC接入9.5FTTx+LAN接入9.6共享上网概述9.7ICS共享上网9.8Windows2000NAT路由的设置9.9用SyGate实现共享上网9.1接入技术概述9.1.1接入技术的分类 常用的接入方式大体可分为专线接入和拨号接入两种 接入技术按照接入带宽不同又可分为窄带接入和宽带接入宽带接入与普通窄带接入相比具有以下优点：●传输速率高。●相对费用低。●高速连接使得视频点播，远程教育，网上娱乐等深层次应用称为可能，极大地丰富了互联网的应用。接入技术也在不停地发展，大体可以分为下面几种：1.电话线的窄带拨号接入2．基于普通电话线的xDSL接入3．基于同轴电缆的HFC/SDV接入4．以太网接入5．无线接入系统9.1.2接入网络提供的主要业务 目前用户接入网除了能提供普通的电信业务，即电话业务外，由于宽带接入的蓬勃发展，宽带业务需求主要有下面几类：1、高速的数据接入2、视频点播。3、网络互连业务。4、家庭办公。5、远程教学、远程医疗。6、交互式网络游戏。9.1.3接入网宽带化的三个发展方向 第一是光纤接入，尤其同有线电视结合，高速率、低成本特性且发展潜力巨大，资源丰富。光 第二是xDSL技术。 第三是无线接入。 接入网网络规模巨大、需求旺盛、新技术不断涌现，其发展包含了无限的机遇，而且市场之大前所未有，吸引了制造商、运营企业和业务提供者的广泛参与。无论采用何种接入技术，只有最大程度地满足用户的需求，才能有效占领市场。而且毋庸置疑的是，现行的各种技术方案终将过渡到一个理想的阶段——光纤到户。9.2计算机拨号接入9.2.1PPP协议 PPP协议是一种有效的点对点通信协议，是目前广域网上应用最广泛的协议之一，PPP协议包含这样几个部分：●链路控制协议LCP（LinkControlProtocol）：负责创建，维护或终止一次物理连接。●网络控制协议NCP（NetworkControlProtocol）：NCP是一族协议，负责解决物理连接上运行什么网络协议，以及解决上层网络协议发生的问题。●认证协议，最常用的包括口令验证协议PAP（PasswordAuthenticationProtocol）和挑战握手验证协议CHAP（Challenge-HandshakeAuthenticationProtocol）。 一个典型的链路建立过程分为三个阶段：创建阶段、认证阶段和网络协商阶段。●阶段1：创建PPP链路：。●阶段2：用户验证：●阶段3：调用网络层协议

PPP协议的认证方式：●口令验证协议（PAP）：●挑战-握手验证协议（CHAP）：9.2.2拨号接入方法 电话拨号连接的原理如图9-1所示。PPP协议可以使普通电话线呈现出专线的特点，用户可以在本地计算机上运行基于TCP/IP的软件，使本地机如同Internet上的主机一样，尽管速度低一些，但是具有专线连接的所有功能。可以享受Internet上的全部服务。图9-1拨号上网的原理图9.2.3ISDN接入方法

1、ISDN概述 ISDN俗称“一线通”。 ISDN有窄带和宽带两种。2、ISDN设备的选用及连接

●ISDN网络终端（NT1或增强型产品NT1PLUS）；●ISDN终端适配器（TA：TerminalAdapter）；●ISDN接入适配卡（也称为PCCARD或PCTA）；●ISDN数字电话机。如果有数字电话机，可以不需要TA ISDN的由于其设备种类较多，连接比较复杂。但普通用户一般只用来上网和打电话的功能，接线相对简单如图9-2所示。图9-2典型ISDN的接线9.3xDSL及ADSL接入9.3.1DSL技术简介 DSL可分为对称DSL与非对称DSL技术两大类。1．对称DSL技术

对称DSL技术主要用于替代传统T1/E1接入技术，与传统的T1/E1接入相比，DSL技术具有对线路质量要求低、安装调试简便等特点，而且通过复用技术，还可以提供语音、视频与数据多路传送等服务。目前，对称DSL技术主要HDSL、SDSL、MVL及IDSL等几种。2.非对称性DSL技术

非对称DSL技术适用于对双向带宽要求不一致的应用，诸如Web浏览、多媒体点播及信息发布等，非对称DSL技术主要有ADSL、RADSL及VDSL等。

ADSL（AsymmetricalDigitalSubscriberLine）是最常用一种非对称DSL技术。是在普通电话线上传输高速数字信号的技术。通过采用新的技术在普通电话线上利用原来没有使用的传输特性，在不影响原有语音信号的基础上，扩展了电话线路的功能。图9-3ADSL信息通道9.3.2PPPoE协议●安装与操作方式类似于以往的拨号网络模式，方便用户使用。●用户处的调制解调器无须任何配置。●允许多个用户共享一个高速数据接入链路，适应小型企业和远程办公的要求。●终端用户可同时接入多个ISP，这种动态服务选择的功能可以使ISP容易创建和提供新的业务。●兼容现有所有的xDSL

Modem

和DSLAM。●可与ISP现有接入结构相融合。 典型的PPPoE的接入如图9-4。图9-4典型PPPoE接入9.3.3常用PPPoE软件

EnterNet:由NTS.COM开发（现在已经并入EfficientNetworks），自己具备独立的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，目前是最通用和流行的PPPoE软件，

WinPoET:由iV开发（现在已经改为WindRiver公司）,它是PPPoE协议起草者之一，它在PPPoE软件中也占有极大的份额，

RASPPPoE:个人开发的PPPoE驱动软件，小巧精干， AccessManager/IHS：9.3.4ADSL接入的方式分类

专线接入方式： 虚拟拨号方式9.3.5ADSL接线方式和软件设置1、硬件安装图9-5所示。图9-5ADSL双绞线的的连接图9-6ADSL接线图2．软件安装与设置图9-7XP虚拟拨号连接的建立9.4HFC接入9.4.1HFC概述 HFC接入技术就是以现有的CATV网络为基础，采用模拟频分复用技术，综合应用模拟和数字传输技术、射频技术和计算机技术所产生的一种宽带接入网技术。与光纤到路边（FTTC）不同的是，其同轴电缆不是星型结构，而是采用树型结构，通过分支器连接到终端用户，整个结构可以用图9-12来说明。图9-15HFC系统结构 HFC网是目前世界上公认较好的接入方式，是解决信息高速公路最后1公里宽带接入网的最佳方案。HFC综合网可以提供电视广播（模拟及数字电视）、影视点播、数据通信、电信服务（电话、传真等）、电子商贸、远程教学与医疗、以及增值服务（电子邮件、电子图书馆）等极为丰富的服务内容。

9.4.2

CableModem介绍

CableModem本身不单纯是调制解调器，它集MODEM、调谐器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡、SNMP代理和以太网集线器的功能于一身。它无须拨号上网，不占用电话线，可永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个VLAN（虚拟专网）连接，大多数的Modem提供一个标准的10BaseT以太网接口同用户的PC设备或局域网集线器相联。

CableModem彻底解决了由于声音图像的传输而引起的阻塞，其速率已达10Mbps以上，下行速率则更高。而传统的Modem虽然已经开发出了速率56Kbps的产品，但其理论传输极限为64Kbps，再想提高已不大可能。我们可以看出CableModem是未来网络发展的一个主流之一，但是，目前尚无CableModem的国际标准，各厂家的产品的传输速率均不相同。9.4.3HFC的展望 从长远看，HFC网计划提供的是全业务网（FSN），将来用户数从500户降到25户，实现光纤到路边。最终用户数可望降到一户，实现光纤到家，提供一条通向宽带通信的新途径。但回传信道的干扰仍需解决。目前有多种解决方案，其中较彻底的是小型光节点方案，就是用独立的光纤来传双向业务。小型光节点采用低成本激光器，很靠近用户，同轴网部分为无源网。回传信道则安排在高频端，彻底避免回传信道的干扰问题。第二种比较好的是采用同步码分多址（S-CDMA）技术。此时信号处理增益可达21.5dB，干扰大大减少，系统可工作在负信噪比条件，较好解决回传信道的噪声和干扰问题。HFC的最新发展趋势是与DWDM相结合，充分利用DWDM的降价趋势简化第二枢纽站，将路由器和服务器等移到前端，消除光－射频－光变换过程，可以简化系统，进一步降低成本。9.5FTTx+LAN接入

FTTx+LAN是高速以太网接入的实现方法，即光纤+局域网。FTTx（FibertoThex）主要是指FTTZ（光纤到小区），FTTB（光纤到楼），FTTH（光纤到家庭），现在基本能够实现千兆到小区、百兆到楼、十兆到家庭。

FTTx+LAN接入方式如图9-13所示。图9-13FTTx+LAN接入示意图 以上介绍的是几种常用的，个人家庭、小型企业或学校都能采用的接入方式，我们把他们作一个简单的比较，具体见表9-1所示。表9-1几种接入技术的比较9.6共享上网概述 硬件方式：通过路由器、宽带路由器、内置路由功能的ADSLModem等实现共享上网。

软件方式：主要是通过代理服务器类与网关类软件实现。9.6.1软件共享方式图9-14软件共享上网的接线图 代理服务器软件代理服务器有以下几个特点：●代理服务器可以代理Internet的多种服务多种服务，●代理服务器利用对Web网页的缓存功能，提高访问速度。●可以起到防火墙的作用。●通过代理服务器访问一些不能直接访问的网站。●安全性得到提高。常用代理服务器类软件有以下几种：●WinGate：●Winproxy：●AnalogXProxy：2．网络地址转换类软件网络地址转换类软件主要有以下几种：●WinRoute：●Sygate：●InternetGateWayServer：●iShare：●Windows2000/XP&Windows98se/me自带的ICS（InternetConnectionShare）:。●Windows2000server自带的NAT路由器功能3.软件共享上网方式的比较9.6.2硬件共享方式接线如图9-15所示。图9-15硬件共享上网的接线图 宽带路由器是一款高度集成的网络产品，它集网络交换机、宽带拨号、网络路由、DHCP、网络防火墙于一体，操作非常简单，基本不需要维护，也不需要专业人员进行管理和设置，是一款高智能、的网络产品，可以担当小型局域网的核心，具有低成本、高可靠图9-16宽带路由器 随着技术的不断发展，宽带路由器的功能在不断扩展。目前，市场上大部分宽带路由器提供VPN、防火墙、DMZ、按需拔号、支持虚拟服务器、支持动态DNS等功能。具体如下：●MAC功能：。●网络地址转换（NAT）功能：。●动态主机配置协议（DHCP）功能：●防火墙功能：●虚拟专用网（VPN）功能：●DMZ功能：●DDNS功能：●宽带路由器还有即插即用（uPnP）、自动线序识别等功能9.7ICS共享上网9.7.1ICS的工作过程 ICS实际上相当于一种网络地址转换器1.当网络中的一台客户机连接Internet时，客户机的TCP/IP协议将创建一个IP数据包，2.数据包传送到ICS电脑后，ICS对这个向外发出的数据包进行了地址转换和端口重配置3.ICS电脑将修改过的数据包传送到Internet上，9.7.2Windows

2000ICS的服务器设置图9-18ICS共享上网接线图 ICS支持拨号连接（如ISDN和ADSL）与非拨号连接（CableModem），对于需要拨号地先建立好拨号连接，确保能正常接入Internet.同时连好第二块网卡。图9-19网上邻居9.7.3Windows

2000ICS的客户端设置 客户端的操作非常简单，一般只要将IP地址和DNS设置为自动获取即可9.8Windows2000NAT路由的设置 首先以Administrator管理员身份进入服务器，打开路由设置，如图9-25所示。图9-25打开路由设置 进入“路由和远程访问”控制台以后，鼠标右击服务器名，选择“配置并启动路由和远程访问”，如图9-26所示。图9-26路由和远程访问控制台 然后进入配置向导界面，单击下一步，在公共设置中我们应为是要让服务器作为共享上网服务器，所以我们选择“Internet连接服务器”，如图9-27所示。图9-27选择连接方式 然后向导将让我们决定使用简单的ICS（Internet连接共享），还是功能更强大的NAT路由服务器。(ICS我们已经在前面目介绍了).我们选择设置成为路由器，如图9-28所示。图9-28Internet共享的方法 接着服务器将让我们设定所使用的连接互联网的接口，使用Enternet系列拨号的就选择EfficientNetworksPPPoEAdapter即可，使用专线方式的那么选择连接ISP提供的IP设置的网卡即可。这里我们选择D-Link网卡，IP地址为4，如图9-29所示。图9-29网卡的选择 然后向导将提示我们DNS地址解析设置，为了正确访问Internet网址，我们选择使用Internet上的DNS就可以了，如图9-30所示。图9-30启用