第六章廣域網路

第六章廣域網路 課前指引相對於傳輸速率快且範圍小的區域網路(LAN)而言，廣域網路(Wide Area Network, WAN)的範圍幾乎是延伸到全世界。廣域網路藉由公用電話網路(Public Switch Telephone Network, PSTN)或光纖電纜，將多個區域網路鏈結在一起的網路，它可以跨過一個程式、當地、國家或全球主權管理的公共區域。本章就要來介紹廣域網路的觀念，和幾種常見的廣域網路技術。

章節大綱 6-1 廣域網路 6-6 整體服務數位網路(ISDN) 6-2 電話撥接上網-個人或家庭 6-7 專線-T-Carrier 6-3 ADSL 6-8 非同步傳輸模式(ATM) 6-4 Cable Modem 6-9 綜合比較 6-5 光纖到府

6-1 廣域網路 • 廣域網路(Wide Area Network, 簡稱WAN) • 由區域網路(LAN )再延伸出去更大的範圍，比如整個城市甚至整個國家

6-1 廣域網路 • 廣域網路連結不同的都市(全世界)

6-1 廣域網路 • 網際網路(Internet) • 由這些無數的LAN和WAN共同組成的。 • 廣域網路（Wide Area Network, WAN）分為： • (1).公共交換電話網絡（PSTN） • (2).租用專線（Leased Line） • (3).分封交換數位網路(Frame Relay) • (4).整合服務數位網路(ISDN) • (5).非對稱數位用戶迴路（ADSL） • (6).纜線數據機（Cable Modem）。

6-1 廣域網路 • 網路傳輸方法分成 • 基頻傳輸 • 寬頻傳輸 • 廣域網路因為要傳送遠距離，使用寬頻傳輸。

6-1 廣域網路 • 基頻傳輸(Baseband Transmission) • 數位元式傳輸方式，通常是使用方波 • 常採時間分段多工方式(Time Division Mutliplexing, TDM)方式傳送訊號 • 寬頻傳輸(Broadband Transmission) • 採類比式傳輸法，通常是使用正弦波。 • 常使用頻率分段多工(Frequency Division Mutliplexing, FDM)的方式

6-1 廣域網路 • 基頻和寬頻傳輸方式

6-1 廣域網路 • 基頻和寬頻傳輸特性的比較

6-1 廣域網路 • 電腦網路依連接方式 • 固接式(專線式) • 撥接式

6-1 廣域網路 • 固接式 • 就是一條完全屬於自己之纜線。 • 網路線的一端連至廣域網路，然後將網路線的另一端連接在電腦中網路卡上，利用這種牽線方式連接電腦。 • 固接式優點 • 利用網路專用線路，訊號傳遞速度快，品質較好較穩定。 • 一旦網路架設完成，電腦便24小時隨時都在網路上。

6-1 廣域網路 • 固接式缺點 • 需要一些網路設備，因此硬體成本較貴。 • 必須花費人力及時間來架設網路，較為複雜。 • 撥接式(Dial-up) • 只需要準備一台數據機，便可以利用電話線路來和外界的廣域網路(電腦)連接，撥號後連接至ISP的數據機，再連接至廣域網路，此種方式稱為撥接。

6-1 廣域網路 • 撥接式優點 • 所需費用低，不需另外架設網路，安裝容易。 • 幾乎不需人工維護。 • 缺點 • 上網麻煩，必須先撥接電話才能連上網路。 • 傳輸速度慢，有一定的上限。 • 利用現成電話線路，傳輸品質不一定穩定。

6-1 廣域網路 • 廣域網路的傳輸模式分成 • 電路交換 • 分封交換與 • 細胞交換。

6-1 廣域網路 • 公共交換電話網路(Public Switched Telephone Network，簡稱PSTN) • 傳統公眾電信網路 • 技術上是以電路(Circuit Switching)方式進行傳輸 • 以64Kbps速率傳送語音，這段頻寬便完全佔線，直到兩端通完電話為止 • 以全雙工( full duplex ) 的傳輸方式，也稱為連接導向(connection oriented)。

6-1 廣域網路 • 電路交換圖

6-1 廣域網路 • 分封交換(Package Switching) • 資料在傳遞之前，先將要傳送的資料分為數個大小相等的區塊，並將資料加上某些表頭資訊(受信端位址及控制與偵錯資料)組成"封包"，透過不特定的路徑在網路中傳遞，每一封包在傳送過程中，經過各段重複的確認，傳送到受信端後，再將各封包予以拆封，重新組合恢復原來的整個資訊。

6-1 廣域網路 • 分封交換圖

6-1 廣域網路 • 細胞交換(Cell Switching) • 將所欲傳送的所有資料，切割成一個一個相等大小，所謂的細胞(cell)，然後再依序傳到網路上，這種傳送的方式稱之。 • 例如:非同步傳輸模式 (Asynchronous Transfer Mode，簡稱ATM)

6-1 廣域網路 • 細胞交換，使用固定長度封包圖 • 例如:非同步傳輸模式 (Asynchronous Transfer Mode，簡稱ATM)

6-2 PSTN(公眾電話網路)－個人或家庭 • 撥接式網路 • 以數據機(Modem, Modulator and DEModulator或稱調變解調變器)將電腦的0、1等數位資料轉換為類似人類聲頻範圍的類比聲音，再利用一般的室內電話網路連接至另一部電腦的數據機，再以相反的方式將聲音還原成數位資料。

6-2 PSTN(公眾電話網路)－個人或家庭 • 「撥接式網路」透過MODEM撥接上網

6-2 PSTN(公眾電話網路)－個人或家庭 • 免費撥接的網頁

6-2 PSTN(公眾電話網路)－個人或家庭 • 撥接Modem • 最快約56Kbps左右，有窄頻(Narrow Band)的稱呼 • 相對的只要傳輸速率大於56Kbps左右，則為寬頻(Broard Band)上網的稱呼。 • Notebook內建撥接Modem

6-3 ADSL • ADSL • 全名為“Asymmetric Digital Subscriber Line”，中文譯為「非對稱數位用戶迴路」 • 它是一種利用傳統電話線(亦稱為雙絞線)來提供高速網際網路上網服務的調變/解調變技術。

6-3 ADSL • ADSL頻寬範圍三種傳輸通路 • 上傳頻道(Upstream) • 25KHz至160KHz，從客戶端到電信交換局，上傳速度：64Kbps ~ 640Kbps； • 下傳頻道(Downstream) • 240KHz至1.5MHz，從電信交換局到客戶端，下載速度512Kbps ~ 8Mbps； • POTS頻道 • 利用基本的4KHz頻寬，所提供的POTS服務（Plain Old Telephone Service），也就是原語音電信服務。

6-3 ADSL • ADSL接線圖

6-3 ADSL • ADSL優缺點 • 優點是線路獨享，線路品質穩定； • 缺點則是距離電信局機房愈遠，傳輸效率愈差。 • 中華電信裝設的ADSL Modem

6-3 ADSL • ADSL以IP的型態分成 • 固定IP • 浮動IP

6-3 ADSL • 浮動IP(非固定)制適用對象 • 每次上網使用PPPoE軟體取得IP。 • 不需固定IP，單機上網者，不需要架網站者。 • 上網時數不高，但欲享受寬頻高速連線者。 • 追求高連線品質及高效率的家庭用戶。 • 每天平均上網1.5小時以下的用戶。

6-3 ADSL • 固定IP(固定)制適用對象 • 上網時數長，享受高頻寬者。 • 需下載大量資料的用戶。 • 提供固定IP，需要架設網站者。 • 需架設區域網路，多人同時上網。 • 公司預算無法負擔專線費用的中小企業。 • 工作依賴網路的蘇活(SOHO)族。

6-3 ADSL • Hinet又分固定制和非固定制

6-3 ADSL • ADSL速率種類 • 256K/64K、1M/64K、2M/256K、2M/512K、8M/640K、12M/1M等數種。 Hinet上網費用優惠價

6-3 ADSL • ADSL Router • 兼具有ADSL Modem和Router的功能，可具備有多埠對內連線的RJ-45孔 • ADSL Router

6-4 Cable Modem • 有線電視數據機（Cable Modem） • 一般有線電視用戶也可利用有線電視數據機（Cable Modem）來連接網際網路。 • Cable Modem的頻道分成 • 下載頻道：27M~36Mbps • 上傳頻道：768K~10Mbps • 一般速率約800Kbps~2Mbps（雙向）

6-4 Cable Modem • Cable Modem 接線圖

6-4 Cable Modem • Cable Modem

6-4 Cable Modem • Cable Modem單向傳輸 • 是下載時利用有線電視同軸電纜線，而上載時仍須利用電話數據機撥接，此種方式稱為單向傳輸。 • Cable Modem雙向傳輸 • 則是上下載皆是利用有線電視同軸電纜線，透過數據機上下傳輸資料，此種方式稱為雙向傳輸。

6-4 Cable Modem • 亞太固網的費率一般會較便宜

6-4 Cable Modem • Cable Modem缺點 • 若單點故障會導致整個網路節點服務中斷連線人數愈多。 • 由於頻寬共享，品質較差。

6-4 Cable Modem • ADSL和Cable Modem的比較

6-5 光纖到府 • 光纖到府(Fiber to the home, FTTH) • 直接把光纖接到用戶家中 • 用戶可藉由傳輸頻寬高的優點，提高上網速度 • 具有不受電磁干擾、不易竊取機密等優點 • 中華電信稱為「光世代網路」

6-5 光纖到府 • 光纖到府的分類 • 主要是以光纖從ISP業者拉到用戶端的距離遠近來區分，全都還是需要依賴傳統的金屬電線，包括雙絞線及同軸電纜等，做最後一公里的資訊傳輸

6-5 光纖到府 • 光纖到府的分類 • 光纖到府(Fiber To The Home, FTTH) • 光纖到建築(Fiber To The Building, FTTB) • 光纖到路邊(Fiber To The Curb, FTTC) • 光纖到交換箱(Fiber To The Cabinet, FTTCab)

6-5 光纖到府 • 台灣現況 • 中華電信2007年1月4日表示，將已五年600億元建置網路骨幹光纖化，預計2010年達到240萬用戶 • 根據FTTH協議會資料，香港、南韓與日本為前三大普及國家，台灣則排名第七

6-5 光纖到府 • FTTB費用，中華電信光世代網路網頁

6-5 光纖到府 • FTTH和Cable Modem、ADSL的比較

6-6 整體服務數位網路（ISDN） • ISDN (Integrated Services Digital Network，簡稱ISDN) • 整體服務數位網路 • 是利用現有的電話線路來高速傳遞訊息的一種技術，它在現有的線路上可以傳遞數位訊號，達到比數據機較高的傳輸速率

6-6 整體服務數位網路（ISDN） • Hinet的ISDN費用

6-6 整體服務數位網路（ISDN） • ISDN定義了兩種不同的通道 • B(Bearer) 通道可以傳送數位化的語音與資料。 • D(Delta) 通道則可以傳遞控制訊號與資料。 • ISDN 分為 • 基礎速率(Basic-Rate ISDN，簡稱 BRI) • 主要速率 (Primary-Rate ISDN、PRI)

第六章 廣域網路