计算机网络技术 广域网与互联网技术

《现代网络技术》软件学院

第

四讲广域网与互联网技术

一路由器技术4.1虚拟网络

互联网是一个虚拟的网络系统.互联网举例4.2路由器工作流程接受帧并分解IP数据包IP数据包包头合法性验证IP数据包选项预处理IP数据包本地提交和转发IP数据包转发寻径IP数据包转发验证TTL处理IP数据包分段链路层寻址4.3路由器组网体系结构4.7转发IP数据报Routingtable(R2路由表)

IP地址和Router表入口基于IP传输的路由表特征路由表的组成目标网络号目标网络子网掩码下一跳直接传送标志交换设备所在的子网IP地址IP子网掩码与数据转发通过子网掩码进行计算的路由表匹配获得IP报文的目标IP地址D用D顺序逐条匹配路由表各个条目T1,T2,T3…如果(D&T(m)i)等于T(d)i,则下一跳为T(n)iD：目标端地址T(d)i：路由表中第i条目标子网网络号T(m)i：路由表中第i条目标子网掩码T(n)i：路由表中第i条下一跳IP地址4.8

路由协议概述4.8.1路由基本原理图4-1路由选择路由过程中的数据包交换图4-6路由过程中的数据包交换4.8.2静态与动态路由Astaticroutingtableisloadedwithvalueswhenthesystemstarts,andtheroutesdonotchangeunlessanerrorisdetected.Dynamicroutingreferstoasystemthatcanchangeroutingtableinformationovertime.Theroutingsoftwareononecomputerinteractswithroutingsoftwareonothercomputertolearnaboutoptimalroutestoeachlocation.路由表的维护有两种基本方式：

静态路由——由人工预先设置好，只适用于小型网络

动态路由——路由器运行过程中根据网络情况自动地动态维护4.8.3主机中静态路由和默认路由Staticroutingisstraightforwardanddoesnotrequireextraroutingsoftware.Itdoesnotconsumebandwidth,andnoCPUcyclesarerequiredtopropagateroutinginformation.Itcannotaccommodatenetworkfailuresorchangesintopology.Mosthostusestaticrouting.ThehosthasonenetworkconnectionandasinglerouterconnectsthenetworktotherestoftheInternet.WhenconfiguringIPsoftwareonaPC,Auserentersanetworkprefix,asubnetmask,andtheaddressofadefaultIProuter.WhenaPCboots,theoperatingsystemreadsthethreevaluesfromaconfigurationfileandusesthemtoconstructaroutingtable.Thehost’sroutingtablecontainstwoentries.4.8.4DynamicRoutingandRouters

Eachrouterrunsroutingsoftwarethatlearnsaboutdestinationsotherrouterscanreach,andinformsotherroutersaboutdestinationsthatitcanreach.Theroutingsoftwareusesincominginformationtoupdatethelocalroutingtablecontinuously.动态路由两类路由协议：

内部网关协议（IGP）

自治系统（AS）内部的路由协议，如RIP、OSPF。

边界（外部）网关协议（BGP）

处理AS之间的路由传递，如BGP、EGP。自治系统（AS）又称为路由域、自治域，它是由若干个可以交换内部路由信息的路由器的集合。多个自治系统可以通过边界路由器互联起来。动态路由路由算法：根据网络拓扑计算路由的方法。或路由表的生成方法。两种路由算法：

矢量-距离（V-D）算法如RIP（路由信息）、GGP（网关-网关）

链路状态（L-S）算法如OSPF（开放最短路径优先）矢量-距离（V-D）算法路由表中列出所有已知的路由启动时路由器对每个与自己直连的网络生成一个表项每个路由器周期地向直接相连的其他路由器发送自己的路由表每个路由器根据其他路由器发来的路由更新消息，相应修改自己的路由表周期性传送的信息包括：

（目的网络地址(矢量)V，到达该网络的距离D）这就是矢量-距离算法名称的来源链路状态（L-S）算法不需要传送路由信息，只需：

1）检测所有相邻路由器的状态(相邻：通过同一网络连接的两个路由器)--周期地向相邻路由器发送“Hello”报文，询问其工作状态

2）周期地向其他路由器通告自己了解到的链接状态信息

--链路类型、链路标识、通告该链路的路由器地址每个路由器根据其他路由器发来的链路状态报文，相应地更新自己的网络拓扑结构数据库——最终每个路由器都具有同样的网络拓扑结构数据库（即共享一个公共的连接状态数据库），称为收敛路由器使用Dijkstra最短路径算法对网络拓扑图求最短路径——计算到达其他网络的最短路径最后用计算出来的最短路径更新自己的路由表动态路由举例——路由信息协议RIP路由表维护：更新定时器——30秒(每30秒发送一次路由更新报文)

超时定时器——180秒(超时后路径置为不可达，并启动刷新定时器)

刷新定时器——90秒(超时后，删除此路径)报文由序偶（IP网络地址，到达该网络的距离）组成用步跳数表示到达目的网络的距离；0-16，0表示直连，16表示不可达（即只要步跳数大于16就认为路径为无穷远）路由器收到路由更新报文后应更新自己的路由表

例如，R2从R1收到的路由更新报文为(net1,0)、(net2,2)、(net3,1)，则R2的路由表更新为(net1,R1,1)、(net2,R1,3)、(net3,R1,2)RIP的缺点算法不能明确的检测出循环路由，会产生慢收敛和无限计数问题步跳数不能反映链路的真实开销，例如步跳数为4的LAN路径不一定比步跳数为1的64KDDN链路差。网络1R1R2R31.R1与网络1直接相连。2.通过周期性路由广播，R1、R2、R3都建立了到网络1的路由(a)3.某时刻，R1到网络1的路由消失(b)4.但是R2对R1的路由通告引起了选路的循环:

更新报文会在R1，R2来回传输直到距离值到达RIP规定的上限。网络1R1R2R3(a)(b)解决RIP存在的问题的几种方法视野分离（水平分割）Split-Horizon

从一个接口收到的路由信息不会再通过该接口送回去毒性逆转PoisonReverse

从一个接口收到的路由信息可以再通过该接口送回去，但距离为16触发更新Triggedupdates

路由发生变化时，不必等到30秒，可立即将更新报文广播出去抑制更新Hold-Downtimers

收到某网络不可达的信息后，在一段时间内（60秒）忽略任何关于该网络的路由信息4.9RoutingintheGlobalInternetToensurethatallroutersmaintaininformationabouthowtoreacheachpossibledestination,eachrouterrunssoftwarethatusesaroutepropagationprotocaltoexchangeinformationwithotherrouters.Whenitlearnaboutchangesinroutes,theroutingsoftwareupdatesthelocalroutingtable.However,suchaschemecannotscaletotheentireInternet.Ifallroutersattemptedtoexchangeroutinginformation,theresultingtrafficwouldoverwhelmthebackbonenetworks.Tolimitroutingtraffic,theInternetusesatwolevelroutinghierarchy.4.9.1AutonomousSystemConcept

RRRRR核心网关核心主干网RASASASEGP协议RIIGP协议RoutersintheglobalInternetaredividedintogroups.Eachgroupisknownasanautonomoussystem.使用自治系统组成Internet的体系结构Internet分层体系结构一个管理上独立于其他AS的网络独立管理，独立选择IGP协议，构成一个路由选择域（intradomain）；每个AS有一个唯一编号；每个AS有至少1个或多个边界路由器（borderrouter）；AS内部的路由器通过缺省路由（defaultroute）将目标地址标识为AS外部的分组首先路由到边界路由器；外部网关协议EGP和内部网关协议IGP是完全不同，原因是它们的目的不同。IGP的主要目的是要维持AS内部所有路由器之间的最优路经；EGP的主要目的是维持AS之间的“可达性信息”，也就是说，外部网关协议EGP是用于两个自治系统AS之间的“可达性”路由信息的交换。

A自治系统X自治系统YBAS间链路EGP路由例子EGP可达性信息通告4.9.2TheTwoTypeofInternetRoutingProtocolInteriorGatewayProtocol(IGPs):therouterswithinanautonomoussystemuseanIGPtoexchangeroutinginformation.EachASisfreetochooseitsownIGP.ExteriorGatewayProtocols(EGPs):arouterinoneASusesanEGPtoexchangeroutinginformationwitharouterinanotherAS.IGP和EGP图4-8分区域维护路由器R1R2R3R5R4R6IGP(RIP/OSPF)IGP(RIP/OSPF)EGP(BGP4)自治系统（autonomoussystem）与路由协议4.9.3距离矢量、链路状态路由协议距离向量路由选择协议距离向量路由选择协议基于距离矢量的路由选择算法（distancevector-basedroutingalgorithms），也称为贝尔曼-福特（Bellman-Ford）算法。基于距离矢量路由选择算法的路由协议包括：RIP、IGRP等。链路状态路由选择协议链路状态路由选择协议基于链路状态路由选择算法（link-stateroutingprotocol），也称为最短路径优先算法（shortest-pathfirst，SPF）。基于链路状态路由选择算法的路由协议包括：OSPF、IS-IS等4.9.4

有类路由和无类路由有类路由协议有类路由协议在路由更新广播中不携带相关网络的子网掩码信息。有类路由协议在网络边界按标准的网络类别（A类、B类、C类）发生自动总结。有类路由协议自动假设网络中同一个标准网络的各子网总是连续的。有类路由协议包括：RIPVersion1(RIPv1)、IGRP。图4-9不连续的网络设计4.9.5无类路由协议无类路由协议在路由更新广播中含有相关网络的子网掩码信息。无类路由协议还支持变长子网掩码。无类路由协议可以手动控制是否在一个网络边界进行的总结。无类路由包括：RIPv2、EIGRP、OSPF、IS-IS。4.9.6

静态路由和缺省路由配置

静态路由配置静态路由的优点：不需要启动动态路由选择协议进程，因而减少了路由器的运行资源开销。在小型互连网络上很容易配置。可以控制路由选择。路由器配置方式4.12TheRoutingInformationProtocol(RIP)

RIP协议的报文有两类：更新报文和请求报文。更新报文用于路由表的分派。请求报文被用于路由器发现网上其它运行RIP协议的路由器。运行RIP协议的路由器每隔30秒就向它的邻居路由器广播其路由表。RIP协议的路由度量值是到达目的地的跳步数。RIP协议的最大可用跳步数为15，跳步数16意味着无效(或无穷大度量值)路由。RIP协议的原理（续）采用广播或多播方式传送路径信息支持缺省路由广播，路由器可以对特定外部路由设备指定缺省路由基于无连接数据报协议（UDP）完成路由信息的发送和接收，速度优先RIP协议的特点协议简单，易于实现方便维护，适合于小规模的自治系统RIP协议的对距离-向量路由算法的增强相同开销路径的处理过时路径的处理1．路由表维护图6-1RIP协议路由更新的发送图6-2RIP路由更新的发送4.13TheOpenShortestPathFirstProtocol(OSPF)

OSPF协议原理OSPF协议应用于一个自治系统内部支持完整的CIDR的地址表示方法和子网结构，允许地址按照类别或子网两种方式进行目的端路由信息表示采用链路-状态算法进行路由更新，路由传送的信息数据较少，每一台路由设备都需要进行整个自治系统内部的路由状况计算OSPF协议原理（续）对信息做认证处理，确保收到的信息来自确定的合法数据源，增加了安全控制实现了路由翻译过程，能够实现对BGP4等协议进行向OSPF的转化，从而可以从其它协议中进行路由学习实现了分层路由能力提出域（AREA）的概念，一个域可以作为一个自治系统中从地理上或逻辑上进行划分的一个子集域内部可以采取OSPF或RIP协议，不同域之间采用OSPF协议完成路由OSPF(OpenShortestPathFirst)协议基于L-S路由算法。使用OSPF协议的路由器维持一个有关网络拓扑结构的数据库。该数据库存放着网络中每一个路由器上所有链路的状态，每个路由器以此数据库来决定去往网络中其它结点的最短路径。路由器将其每条链路状态信息广播给网络中的所有路由器，从而更新它们的拓扑数据库。每个路由器利用Dijkstra算法算出到网络中各目的结点的最短路径，并将最短路径写入路由表。

AnExampleOSPFGraph二、广域网的连接1.DigitalCircuitsandDSU/CSUsDigitalcircuitsleasedfromcommoncarriers.Thestandardsfortelephonesystemdigitalcircuitsdifferfromthoseusedinthecomputerindustry.DSU:DataServiceUnitCSU:ChannelServiceUnit.2.TelephoneStandardsIntheU.S.,standardsfordigitaltelephonecircuits:T-seriesstandards.JapanadoptedamodifiedversionoftheT-seriesstandards.Europechoseaslightlydifferentscheme(E-seriesstandards).3.LowerCapacityCircuits

ManycompaniesdonotneedthecapacityofaT1circuit(1.544Mbps).OneofthemostpopularfractionalT1capacitiesis56kbps.4.IntermediateCapacityDigitalCircuits5.HighestCapacityCircuitsTrunk干线.High-capacitydigitalcircuit.STS(synchronoustransportsignal).OpticalCarrierStandards

光纤传输标准OC(opticalcarrier).TheOCstandardsrefertotheopticalsignalsthatpropagateacrossthefiber.7.SynchronousOpticalNETwork(SONET)同步光纤网Thephonecompanieshavedefinedabroadsetofstandardsfordigitaltransmission.InNorthAmerica,thestandardsusetermsynchronousopticalnetwork(SONET).InEurope,theyareknownasthesynchronousdigitalhierarchy(SDH).8.1

广域网连接类型在考虑选择广域网连接类型的时候，需要考虑包括以下衡量广域网连接品质的因素。可用性带宽花费8.1.1专线连接图8-1专线连接8.1.2电路交换图8-2电路交换8.1.3包交换图8-3包交换1.网络互联层次从OSI/RM层次观点考察网络互联物理层：在电缆段之间复制比特信号（无地址）网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层物理层中继器、集线器8.2

网络互联数据链路层：

在网段之间转发数据帧（根据物理地址）网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层物理层网桥、交换机数据链路层网络层：

在网络之间转发报文分组（根据逻辑地址）网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层物理层路由器数据链路层网络层更高层：

连接不同体系结构的网络网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层网络层数据链路层物理层传输层表示层会话层应用层物理层网关数据链路层网络层2.LAN的互联本地互联

特点：范围有限、主干（Backbone）采用局域网技术，如FDDI、Ethernet

互联设备：网桥、交换机、路由器远程互联

特点：范围大、主干采用广域连网技术，如ISDN、X.25、DDN、ATM、F.R等互联设备：路由器、网关公共传输系统三类：拨号（电路交换）

PSTN、N-ISDN分组(帧)交换

ATM、X.25、FrameRelay专线

DDN互联实例1：远程PC接入局域网LAN……PSTNModem拨号访问服务器PCPC互联实例2：利用帧中继实现局域网远程互联LAN1路由器LAN2路由器LAN3路由器FRSFRSFRSFRS：帧中继交换机广域网 宽带运营商网络结构如图所示。整个城市网络由核心层、汇聚层、边缘汇聚层、接入层组成。社区端到末端用户接入部分就是通常所说的最后一公里。互联实例3：访问服务器将几种类型的WAN通信组合到一个设备中。例如，一个访问服务器可以组合调制解调器、X.25、T-1、T-3、ISDN和帧中继的传输能力。这些访问服务器中通常有一个以太网或令牌环NIC连接在网络上，它们也可能为了终端、调制解调器、公共电话、ISDN和X.25的连接而将同步通信和异步通信的通信端口组合在一起。另一种LAN与WAN连接的通用方法是使用路由器和CSU/DSU的组合。路由器使网络数据流量可以控制，对输入和输出的数据都能提供防火墙功能。图5-14告诉你路由器怎样连接LAN和WAN。三、互联网接入技术综述Internet

-由成千上万个网络互联而构成的网络

-由大规模的通信子网和资源子网构成的网络通信子网：成千上万个路由器通过广域网互联而成资源子网：成千上万个不同类型、不同规模的计算机组成

-因特网采用的通信协议是TCP/IP-因特网提供的服务：DNS、WWW、FTP、Email等

-因特网上传输的内容：页面/文件/邮件/声音/图像

Internet工作模式

C/S工作方式：客户提交请求，服务器处理并回送结果。因特网服务由两个部分组成：服务器部分和客户机部分。

服务器部分驻留在网络服务器中，作为一个进程而运行。它始终监听指定端口号的请求，并根据请求将结果送回客户机。一般是被动的，即根据客户机的请求来决定所采取的操作。

客户机部分驻留在用户的计算机中，它主要用于处理用户界面，获取用户命令，组织请求包，将服务器返回的结果进行格式化显示。一般是主动的，即主动要求服务器提供特定服务。C/S工作方式的优点：

1）通信量少，只传送请求、结果，而无需传送原始数据。

2）客户机、服务器只需遵守通信协议，与软硬件平台无关。

互联网接入是指将用户端计算机或局域网与INTERNET网络的连接。 提到接入网，首先要涉及一个带宽问题，随着互联网技术的不断发展和完善，接入网的带宽被人们分为窄带和宽带，业内专家普遍认为宽带接入是未来发展方向。

1.1概述Internet（因特网）的接入

三种常用接入方法的网络结构示意图家庭用户：PSTN拨号方式，利用电话线路建立一个PPP连接、MODEM、向ISP申请账号、客户端软件、无需IP地址，由ISP动态分配

单位用户：PSTN、ISDN、ADSL、DDN、FR、LAN、MODEM、ROUTER、共享器、服务器、软件、一组合法的IP地址、域名LAN家庭用户InternetMODEMPSTNPCLANPSTNISDN、ADSLDDN、FRROUETRMODEM共享器软硬件配置

家庭用户

-MODEM设置：安装硬件，驱动程序，设置好拨号属性，拨号号码；

-TCP/IP设置：建立拨号网络：拨号服务器属性－PPP，TCP/IP协议，服务器指定IP地址，名称服务器（DNS）地址

单位用户

-ROUTER或共享器设置：安装硬件，软件配置（网络地址、接口IP地址、子网掩码、路由、封装类型、物理及链路层协议参数）

-客户端设置：安装设置网卡、安装TCP/IP协议：IP地址、子网掩码、网关(路由器)地址、DNS地址 互联网接入技术是目前网络技术研究和应用的热点。 在接入网中，目前可供选择的接入方式主要有: PSTN、ISDN、DDN、LAN、ADSL、VDSL、Cable-Modem、PON和LMDS9种，它们各有各的优缺点。1.PSTN拨号:使用最广泛

PSTN（PublishedSwitchedTelephoneNetwork，公用电话交换网）技术是利用PSTN通过调制解调器拨号实现用户接入的方式。 这种接入方式目前最高的速率为56kbps，已经达到香农定理确定的信道容量极限，这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求;但由于电话网非常普及，用户终端设备Modem很便宜，而且不用申请就可开户，只要家里有电脑，把电话线接入Modem就可以直接上网。因此，PSTN拨号接入方式比较经济，至今仍是网络接入的主要手段。

PSTN接入方式如图2所示。随着宽带的发展和普及，这种接入方式将被淘汰。电路交换有拨号连接过程即可传输模拟信息，也可传输数字信息用户环路为模拟传输数据通信时需要使用MODEM收发双方传输速率必须相同，最高为56kbps电话拨号仿真终端方式是用户进入Internet最简单的方式，通过电话拨号进入一个提供Internet服务的联机（On-Line）服务系统，通过联机服务系统使用Internet服务的方法。用户使用这种方式需要以下配备：计算机（PC386以上）；调制解调器（Modem，速率为14.4Kbps、28.8Kbps、33.6Kbps、56Kbps）；电话线；

标准的通信软件；在所选择的ISP那里申请一个账号。SLIP/PPP方式使用这种方式，用户需要以下配备：计算机（PC386以上）；调制解调器（Modem，速率为14.4Kbps，28.8Kbps，33.6Kbps，56Kbps）；电话线附加了SLIP/PPP的TCP/IP软件；还需要在ISP申请一个SLIP/PPP账号。2.ISDN拨号：通话上网两不误

ISDN(IntegratedServiceDigitalNetwork，综合业务数字网)接入技术俗称“一线通”，它采用数字传输和数字交换技术，将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。 用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。 ISDN基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路，简称2B+D，当有电话拨入时，它会自动释放一个B信道来进行电话接听。

就像普通拨号上网要使用Modem一样，用户使用ISDN也需要专用的终端设备，主要由网络终端NT1和ISDN适配器组成。网络终端NT1好像有线电视上的用户接入盒一样必不可少，它为ISDN适配器提供接口和接入方式。 ISDN适配器和Modem一样又分为内置和外置两类，内置的一般称为ISDN内置卡或ISDN适配卡；外置的ISDN适配器则称之为TA。

ISDN提供可选的用户接入速率：ISDN-BRI：2B+D。ISDN-PRI：北美和日本：23B+D，可以提供1.544Mbps的数据传输速率。包括欧洲在内的全球其他地区：30B+D，可以提供2.048Mbps的数据传输速率。电路交换，利用现有的电话交换系统有拨号连接过程全数字传输网络多服务：语音、数据、文本、图形、视频采用带外信令（D信道），拨号连接速度快载体信道（B信道）带宽为64Kb/sISDN的组成家庭用的ISDN广域网ISDN交换机ISDN终端ISDN数字电话本地回路电信公司的设备NT1用户的设备用户家庭电信公司TE1TE1TE1TU大型商用的ISDN广域网ISDN交换机TE1本地回路电信公司的设备NT1用户的设备用户办公室电信公司TE1TE1TE2TANT2UTSSSRPBXISDN的设备1类终端设备（TE1）

与ISDN网络兼容的设备，可直接连接1类网络终结设备NT1或2类网络终结设备NT2。通过4根（2对）数字线路连接到ISDN网络。2类终端设备（TE2）

与ISDN网络不兼容的设备。连接ISDN网时需要使用终端适配器TA。终端适配器（TA）

把非ISDN设备的信号转换成符合ISDN标准的信号。可以是一个单独的设备，也可以安装在TE2内。1类网络终结设备（NT1）

用户端网络设备，与4线的ISDN用户线或传统的2线用户环路连接。一般由电信公司提供，是ISDN网络的一部分。物理层设备。

NT1的用户端接口可支持连接8台ISDN终端设备。2类网络终结设备（NT2）

位于用户端的执行交换和集中功能的一种智能化设备（可提供OSI/RM的第2、3层服务）。如小型的数字程控交换机PBX。大型用户终端数量多，需要使用NT2做交换连接。ISDN参考点ISDN网络中不同设备之间连接的规范。U参考点：NT1与电信公司ISDN交换机间的连接点T参考点：NT1到用户设备之间的连接点。S参考点：NT2与TE1/TA之间的连接点。R参考点：TE2与TA之间的连接点。ISDN接口ISDN提供了一种数字化的比特管道，使信息在用户与电信公司之间流动。ISDN比特管道支持由TDM分隔的多个信道。常用的有两种标准化信道：D信道——16kb/s数字信道，用于带外信令。B信道——64kb/s数字PCM信道，用于语音或数字。ISDN比特管道主要支持两种信道的组合：BRI：基本速率接口。2B+DPRI：主速率接口。30B+DBRIDB1B2PRIDB1~B30基本速率数字管道，144kbps主速率数字管道，2Mbps数字管道示意图3.DDN专线:面向集团企业

DDN是英文DigitalDataNetwork(数字数据网络)的缩写，这是随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络。 DDN的主干网传输媒介有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线。 DDN将数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术以及数字交叉连接技术有机地结合在一起，提供了高速度、高质量的通信环境，可以向用户提供点对点、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。DDN的通信速率可根据用户需要在N×64kbps(N=1～32)之间进行选择，当然速度越快租用费用也越高。数字数据网DDN

（DigitalDataNetwork）特征:非交换的永久虚电路为用户提供点到点的数字专用线路网络对用户透明，支持任何协议适合于频繁的大数据量通信实际上就是在干线上为用户提供时分复用信道速率可达155Mbps 用户租用DDN业务需要申请开户。 DDN的收费一般可以采用包月制和计流量制，这与一般用户拨号上网的按时计费方式不同。DDN的租用费较贵，普通个人用户负担不起，DDN主要面向集团公司等需要综合运用的单位。 DDN按照不同的速率带宽收费也不同，例如在中国电信申请一条128kbps的区内DDN专线，月租费大约为1000元。因此它不适合社区住户的接入，只对社区商业用户有吸引力。4.ADSL:个人宽带流行风

ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine，非对称数字用户环路)是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，也是目前极具发展前景的一种接入技术。 ADSL素有“网络快车”之美誉，因其下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳电话费等特点而深受广大用户喜爱，成为继Modem、ISDN之后的又一种全新的高效接入方式。

ADSL方案的最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，配上专用的Modem即可实现数据高速传输。 ADSL支持上行速率640kbps～1Mbps，下行速率1Mbps～8Mbps，其有效的传输距离在3～5公里范围以内。 在ADSL接入方案中，每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连，它的结构可以看作是星形结构，数据传输带宽是由每一个用户独享的。

ADSL的信道

ADSL通过频分多路复用技术，在电话线路上划分出三个信道，分别传输语音、上行数据和下行数据。语音通讯使用0K-4KHz的低频段，是一个双向的信道。发向INTERNET的上行数据和来自INTERNET的下行数据，使用26KHz以上频段设置的两个数据信道。ADSL的优势：1）利用覆盖最广的电话网将主机或多台主机连接到INTERNET。2）获得远高于传统电话MODEM高的传输带宽。3）数据通讯时不影响语音通讯 ADSL是DSL（DigitalSubscriberLine数字用户线路，以铜质电话线为传输介质的传输技术组合）技术的一种。

信号分离器（Spliter）

信号分离器实际上是一个简单由电感线圈和电容器组成的无源器件，由低通滤波器和高通滤波器组成。因此，信号分离器又叫滤波器。电话线上0K-4KHz的语音信号由低通滤波器取出，送电话机。下行信号由高通滤波器取出，送ADSLMODEM。ADSLMODEM

数字信号要利用有限频带宽度的电缆传输，就需要使用MODEM调制到正弦波上，再进行传输。在接收端，还需要MODEM将正弦波表示的数字信号解调成为0、1变化的方波信号。ADSL的体系结构

局域网的ADSL接入

局域网的ADSL接入

5.VDSL:更高速的宽带接入

VDSL比ADSL还要快。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达2.3Mbps（将来可达19.2Mbps，甚至更高）。 VDSL使用的介质是一对铜线，有效传输距离可超过1000米。 但VDSL技术仍处于发展初期，长距离应用仍需测试，端点设备的普及也需要时间。 目前有一种基于以太网方式的VDSL，接入技术使用QAM调制方式，它的传输介质也是一对铜线，在1.5公里的范围之内能够达到双向对称的10Mbps传输，即达到以太网的速率。 如果这种技术用于宽带运营商社区的接入，可以大大降低成本。 基于以太网的VDSL接入方式如下图所示，该方案是在机房端增加VDSL交换机，在用户端放置用户端CPE，二者之间通过室外五类线连接，每栋楼只放置一个CPE。6.Cable-modem:用于有线网络

Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。 随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过CableModem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。 由于有线电视网采用的是模拟传输协议，因此网络需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。 Cable-Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable(电缆)的一个频率范围内传输，接收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。 CableModem连接方式可分为两种：即对称速率型和非对称速率型。 前者的DataUpload(数据上传)速率和DataDownload(数据下载)速率相同，都在500kbps～2Mbps之间； 后者的数据上传速率在500kbps～10Mbps之间，数据下载速率为2Mbps～40Mbps。7.PON(无源光网络)接入:光纤入户

一种点对多点的光纤传输和接入技术；下行采用广播方式，上行采用时分多址方式；可灵活地组成树形、星形、总线形等拓扑结构；在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可；具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。 PON包括ATM-PON（APON，即基于ATM的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，即基于以太网的无源光网络）两种。 APON技术发展得比较早，它还具有综合业务接入、QoS服务质量保证等独有的特点，ITU-T的G.983建议规范了ATM-PON的网络结构、基本组成和物理层接口，我国信息产业部也已制定了完善的APON技术标准。 PON接入设备主要由OLT、ONT、ONU组成，由无源光分路器件将OLT的光信号分到树形网络的各个ONU。 一个OLT可接32个ONT或ONU，一个ONT可接8个用户，而ONU可接32个用户，因此，一个OLT最大可负载1024个用户。 PON技术的传输介质采用单芯光纤，局端到用户端最大距离为20公里，接入系统总的传输容量为上行和下行各155Mbps，每个用户使用的带宽可以从64kbps到155Mbps灵活划分，一个OLT上所接的用户共享155Mbps带宽。 分别测算采用EPON技术与LAN技术的社区成本投入，发现对于一个1000户的社区，如果上网率为8%，采用EPON方案相比LAN方案（室内布线进行了优化）在成本上没有优势，但在以后的维护上会节省维护费用。 而室内布线采用优化和没有采用优化的两种LAN方案在建设成本上差距较大。出现这种差距的原因是:优化方案节省了室内布线的材料，相对施工费也降低了， 另外，由于采用集中管理方式，交换机的端口利用率大大增加，从而减少了楼道交换机的数量，相应也就降低了在设备上的投资。8.LMDS接入:无线通信

这是目前可用于社区宽带接入的一种无线接入技术。 在该接入方式中，一个基站可以覆盖直径20公里的区域，每个基站可以负载2.4万用户，每个终端用户的带宽可达到25Mbps。 但是，它的带宽总容量为600Mbps，每基站下的用户共享带宽，因此一个基站如果负载用户较多，那么每个用户所分到带宽就很小了。

这种技术对于社区用户的接入是不合适的，但它的用户端设备可以捆绑在一起，可用于宽带运营商的城域网互联。 其具体做法是:在汇聚点机房建一个基站，而汇聚机房周边的社区机房可作为基站的用户端，社区机房如果捆绑四个用户端，汇聚机房与社区机房的带宽就可以达到100Mbps。 采用这种方案的好处是可以使已建好的宽带社区迅速开通运营，缩短建设周期。 但是目前采用这种技术的产品在中国还没有形成商品市场，无法进行成本评估。9.LAN:技术成熟成本低

LAN方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。 具体实施方案是:从社区机房敷设光缆至住户单元楼，楼内布线采用五类双绞线敷设至用户家里，双绞线总长度一般不超过100米，用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块就可以实现上网。 社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网。LAN方式接入示意图见图9所示。 采用LAN方式接入可以充分利用小区局域网的资源优势，为居民提供10M以上的共享带宽，这比现在拨号上网速度快180多倍，并可根据用户的需求升级到100M以上。 以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好;便于网络升级，同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化（如远程遥控家电、可视门铃等）、远程抄表等，可提供智能化、信息化的办公与家居环境，满足不同层次的人们对信息化的需求。10.以太网无源光网EPON技术 全光网和光纤到家（FTTH）一直是人们的梦想。全世界的电信公司一直不断地用光纤在构筑它们的核心网。 高速传输技术在21世纪仍将以光纤通信为主，并向更高的速率、更灵活的组网方向发展。 目前光纤高速传输技术正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和波分复用（DWDM）系统三个方向在发展。 单一波长传输容量已做到40Gb／s，超长距离传输达到了数千公里无再生，波分复用实验室最高水平已做到273个波长、每波长40Gb／s的10．9Tb／s系统（日本NEC）。FTTH，主要是采用光纤作为物理媒介实现用户和运营商连接的一种技术方式。从技术角度考虑，FTTH采用的技术方案与用户的地理分布有关，通常FTTH可采用两类网络结构。一是无源光网PON结构，二是点对点P2P结构。EPON是一种基于无源光网络(PON)的以太网传送技术，它采用在一根光纤上以波分(WDM)技术实现点对多点双向通信，具有格式透明、价格便宜等特点，顺应了NGN(下一代网络)IP化的发展趋势。 光通信现已渗入网络的各个层面，从广域网、城域网，一直到局域网；从长途网、本地网、接入网，一直到用户驻地网。 所谓EPON就是把全部数据装在以太网帧内来传送的一种PON。考虑到现在95％的LAN都使用以太网，选择以太网作为对IP数据最优的接入网是十分合乎逻辑的。 近几年，由于IP的迅速崛起，以太网取代ATM成了最理想的链路层协议，而PON作为接入网的物理层仍然是比较理想的，将链路层的以太网技术和物理层的PON技术结合在一起有助于开发出新一代的光接入网。 基本做法是在与APON类似的结构，保留物理层PON，而以以太网技术代替ATM技术作为数据链路层协议，构成一个可以提高更大带宽、更低成本和更宽业务能力的新的结合体EPON，同时省去了IP到ATM的映射和复杂性。它是一种新兴的实现光纤到户的很具有潜力的技术。 EPON是一种媒质共享的网络。送往任意一个用户的数据包其实被同时广播给所有用户的，这些数据包中都包含了目的用户的地址信息，在用户端，各自根据地址信息提取出自己的数据。2)Ethernet-PON接入技术基于Ethernet的无源光接入网络是通过光纤光缆连接着延伸至家庭和企业用户的通信网络。局端到用户由一根光纤连接，距离可达20km，根据光纤的终端到达地点可分为FTTB、FTTC、FTTH，有一个无源光设备，即光分路/复用器将信号分别分配给连接着各个用户的的各条光纤。在局端的EPON设备叫光线路终端(OLT)；而在用户端的系统则叫光网络单元(ONU)。三Internet应用

1概述Internet的应用十分广泛，在此基础上的应用协议也非常丰富。2域名系统DNS域名系统概述

用有意义的名称来代替实际的IP地址，给主机命名，这就是域名。Internet域名结构-1．域名的层次结构功能域国别域根arpacomintedugovnetmilorgjpcnhaeduituieeestandfordmicrsoftibmin-addrIBM微软cs河南省cstutsinghua…顶级域二级域三级域四级域主机中国科技大学清华大学cseeis计算机系电子工程系wwwmail…

Internet域名的层次域名机构类型域名机构类型com商业组织FIRM商业或公司edu教育机构STORE提供购买商品的业务部门gov政府机构WEB主要活动和WWW有关的实体int国际组织ARTS以文化性娱乐活动为主的实体mil军事机构REC以消遣性娱乐活动为主的实体net网络提供者INFU提供信息服务的实体org非盈利性组织NOM有针对性的个人或人员的命名Internet最高等级的功能域-2．域名管理主机名称要求是全局惟一。-3．域名服务器服务器中保存着当前域的主机信息和下级子域的域名服务器信息。Internet域名解析

-1．正向域名解析

从域名到IP地址的翻译过程。

-2．逆向域名解析

从IP地址到域名的翻译过程。3电子邮件E-mail

电子邮件的工作原理

-1．电子邮件的工作过程发件人发件服务器收件服务器收件人ISPSMTPISP-2．地址格式user-ID@d