第 11 章 internet 常用接入技术

第11章 internet常用接入技术

本章任务 • 局域网接入技术 • ISDN接入技术 • DDN专线接入技术 • ADSL接入技术

Internet采用了目前最流行的客户机／服务器工作模式，Internet采用了目前最流行的客户机／服务器工作模式， • 凡是使用TCP/IP协议，并能与Internet的任意主机进行通信的计算机， • 无论是何种类型、采用何种操作系统，均可看成是Internet的一部分。

11.1 局域网接入技术 • 11.1.1 直接通过路由器访问INTERNET资源的配置 • 一般情况下，内部的局域网都使用INTERNET上的保留地址，例如： • 10.0.0.0/8：10.0.0.0～10.255.255.255 • 172.16.0.0/12：172.16.0.0～172.31.255.255 • 192.168.0.0/16：192.168.0.0～192.168.255.255 • 在常规情况下，内部的工作站在直接利用路由对外访问时，会因工作站使用的是互联网上的保留地址，而被路由器过滤掉，从而导致无法访问互联网资源。解决这一问题的办法是利用路由操作系统提供的NAT（Network Address Translation）地址转换功能，将内部网的私有地址转换成互联网上的合法地址，使得不具有合法IP地址的用户可以通过NAT访问到外部Internet。这样做的好处是无需配备代理服务器，减少投资，还可以节约合法IP地址，并提高了内部网络的安全性。

NAT有两种类型：Single模式和global模式。 • 使用NAT的single模式，可以将众多的本地局域网主机映射为一个Internet地址。局域网内的所有主机对外部Internet网络而言，都被看作一个Internet用户。本地局域网内的主机继续使用本地地址。

使用NAT的global模式，路由器的接口将众多的本地局域网主机映射为一定的Internet地址范围（IP地址池）。当本地主机端口与Internet上的主机连接时，IP地址池中的某个IP地址被自动分配给该本地主机，连接中断后动态分配的IP地址将被释放，释放的IP地址可被其他本地主机使用。在每台工作站上只需设置网关指向路由器的以太口即可上网，无需设代理。使用NAT的global模式，路由器的接口将众多的本地局域网主机映射为一定的Internet地址范围（IP地址池）。当本地主机端口与Internet上的主机连接时，IP地址池中的某个IP地址被自动分配给该本地主机，连接中断后动态分配的IP地址将被释放，释放的IP地址可被其他本地主机使用。在每台工作站上只需设置网关指向路由器的以太口即可上网，无需设代理。

11.1.2 通过代理服务器访问INTERNET资源的配置 • 利用代理服务器方式访问INTERNET资源， • 优点是可以利用代理服务器提供的CACHE服务来提高INTERNET的访问速度和效率。 • 比较适合工作站较多的局域网使用。缺点是需要专门配备一台计算机作为代理服务器，增加了投资成本；且较第一种法方还需多占用两个合法IP地址，网络安全性不高。

代理服务器上安装两块网卡，一块连接内部网，设置内部私有地址；另一块连接路由器以太口，设置ISP分配的合法地址，并设置其网关为路由器以太口IP，路由器以太口也设置ISP分配的合法IP地址。将设备连接好后，在代理服务器上安装代理软件，并在工作站上设置代理即可访问INTERNET。

11.2 ISDN接入技术 • 11.2.1 ISDN技术概述 • ISDN方式，Integrated Service Digital Network的缩写，其中文名称是综合业务数字网。 • ISDN是数字技术和电信业务结合的产物，可用于取代租用线路实现局域网间的互连。 • 在这种连接方式中，ISDN可以为用户提供高速、可靠的数字连接，并使主机或网络端口分享多个远程设备的接入。

11.2.2 ISDN的特点 • （1）多种业务的兼容性。利用一对用户线可以提供电话、传真、可视图文用数据通信等多种业务。 • （2）数字传输。ISDN能够提供端到端的数字连接，即终端到终端之间的通道已完全数字化，具有优良的传输性能，而且信息传送速度快。 • （3）标准化的接口。ISDN能够提供多种业务的关键在于使用标准化的用户接口。

（4）使用方便。用户可以根据需要，在一对用户线上任意组合不同类型的终端，例如可以将电话机、传真机和PC机连接在一起，可以同时打电话，发传真或传送数据。（4）使用方便。用户可以根据需要，在一对用户线上任意组合不同类型的终端，例如可以将电话机、传真机和PC机连接在一起，可以同时打电话，发传真或传送数据。 • （5）终端移动性。ISDN的终端可以在通信过程中暂停正在进行的通信，然后在需要时再恢复通信。这一性能给用户带来了很大的方便，用户可以在通信暂停后将终端将移至其它的房间，插入插座后再恢复通信。同时还可以设置恢复通信的身份密码。

（6）费用低廉。ISDN是通过电话网的数字化发展而成的，因此只需在已有的通信网中增添或更改部分设备即可以构成ISDN通信网，ISDN能够将各种业务综合在一个网内，以提高通信网的利用率，此外ISDN节省了用户线的投资，可以在经济上获得较大的利益。（6）费用低廉。ISDN是通过电话网的数字化发展而成的，因此只需在已有的通信网中增添或更改部分设备即可以构成ISDN通信网，ISDN能够将各种业务综合在一个网内，以提高通信网的利用率，此外ISDN节省了用户线的投资，可以在经济上获得较大的利益。

11.2.3 ISDN相对于传统电话的优点 • （1) 综合的通信业务：一条电话线可当两条用，可以使用两部电话，在上网的同时拨打、接听电话、收发传真；还可以使用两台计算机同时上网。通过配置适当的终端设备，也可以实现可视电话或会议电视功能。

（2) 呼叫速度快：现在通过Modem上网传输速率低、质量差；ISDN呼叫连接速度快，用户线传输速率是64Kbps或128Kbps。用Modem上网需40秒左右，用ISDN仅需3-10秒。（3) 传输质量高：ISDN采用端到端数字传输，接收用户端声音失真很小，而数据传输比特误码性能比传统电话线路至少改善十倍。

（4) 使用灵活方便：用户使用一个入网接口和普通电话号码就能从网络得到多种服务，用户可在这个接口上连接不同种类的终端。 • （5) 费用适宜：由于使用单一网络提供多种服务，提高了网络资源利用率，可用低廉的费用向用户提供服务。

11.2.4 ISDN与几种网络的比较 • 11.4 DDN专线接入技术 • 数字数据网DDN（Digital Data Network）就是适合这些业务发展的一种传输网络。它是将数万、数十万条以光缆为主体的数字电路，通过数字电路管理设备，构成一个传输速率高、质量好，网络时延小，全透明、高流量的数据传输基础网络。

11.4.1 数字数据通信网优点 • DDN业务与传统的模拟专线业务相比，有许多优点： • 传输质量高，时延小，通信速率可以根据用户需要任意选择。 • 路由自动迂回，保证电路高可靠性。 • 全透明传输，可支持数据、图像、话音等多媒体业务。 • 方便地组建虚拟网（VPN），建立自己的网管中心。

根据需要选择不同的业务功能。 • 数字数据通信的应用范围 • 数据传输，图像传输，语音传输。 • 银行联网。 • 股市行情广播及交易。 • 信息数据库查询系统。 • 任何电脑联网通信。 • 民航、火车站售票联网。

11.4.2 数字数据通信网提供的通信服务 • 专线租用 • 租用一条DDN专线，可以根据带宽获得多路通话话路，还可以将专线的速率灵活划分给电路、电话、计算机网等应用，所需缴纳的通讯费用为专线租用费。

网间互联 • 数字数据网可为大用户（如银行、证券行等）的内部局域网（LAN）与其分支机构的局域网建立高速、准确、稳定的联接；同时还可以利用DDN的广播和轮询功能建立会议电视系统等。 • 其它数字数据网可为多种电信增值业务（如各种专用网、无线寻呼系统、可视图文系统等）用户提供中继或用户数据通道。

11.4.3 DDN网络的结构 • DDN网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用设备组成。其中，数字传输主要以光缆传输电路为主，数字交叉连接复用设备对数字电路进行半固定交叉连接和子速率的复用。 • DTE：数据终端设备。接入DDN网的用户端设备，可以是局域网，通过路由器连至对端，也可以是一般的异步终端或图像设备，以及传真机、电传机、电话机等。DTE和DTE之间是全透明传输。

DSU： 数据业务单元。可以是调制解调器或基带传输设备，以及时分复用、语音/数字复用等设备。 • DTE和DSU主要功能是业务的接入和接出。 • NMC：网管中心。可以方便地进行网络结构和业务的配置，实时地监视网络运行情况，进行网络信息、网络节点告警、线路利用情况等收集、统计报告。

DDN网络层次示意图

11.4.4 DDN网络的应用 • 1．DDN网络提供的业务 • 由于DDN网是一个全透明网络，能提供多种业务来满足各类用户的需求。 • 提供速率可在一定范围内（200bit/s—2Mbit/s）任选的信息量大实时性强的中高速数据通信业务。如局域网互连、大中型主机互连、计算机互联网业务提供者（ISP）等。

为分组交换网、公用计算机互联网等提供中继电路。为分组交换网、公用计算机互联网等提供中继电路。 • 可提供点对点、一点对多点的业务适用于金融证券公司、科研教育系统、政府部门租用DDN专线组建自己的专用网。 • 提供帧中继业务，扩大了DDN的业务范围。用户通过一条物理电路可同时配置多条虚连接。 • 提供语音、G3传真、图像、智能用户电报等通信。 • 提供虚拟专用网业务。大的集团用户可以租用多个方向、较多数量的电路，通过自己的网络管理工作站，进行自己管理，自己分配电路带宽资源，组成虚拟专用网。

11.5 ADSL接入技术 11.5.1 xDSL技术概述 • xDSL 技术就是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造，使它能够承载宽带业务。 • DSL 是数字用户线(Digital Subscriber Line)的缩写。而字母 x 表示 DSL 的前缀可以是多种不同字母，用不同的前缀表示在数字用户线上实现的不同宽带方案。 • ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)：非对称数字用户线 • HDSL (High speed DSL)：高速数字用户线 • SDSL (Single-line DSL)：1 对线的数字用户线 • VDSL (Very high speed DSL)：甚高速数字用户线 • DSL ：ISDN 用户线。 • RADSL (Rate-Adaptive DSL)：速率自适应 DSL，是 ADSL 的一个子集，可自动调节线路速率）。

11.5.2 ADSL原理图12－3 • ADSL 调制解调器的频谱利用的划分

ADSL 采用两种调制技术：无载波振幅相位调制 CAP (Carrierless Amplitude Phase)，而另一种是离散多音调制 DMT (Discrete Multi-Tone)。CAP 早就使用在第一代 ADSL 调制解调器中，在商品化方面更加成熟。DMT 则被美国 ANSI 选择为 ADSL 的标准。 • 离散多音调制 DMT • DMT将可用带宽划分为 256 个子信道（每个子信道带宽为 4 kHz），然后将数据自适应地动态分配给每个子信道，这就使得在约 1 MHz 的可用频带内实现超过 6 Mb/s 的数据率。 • ADSL 技术还支持前向纠错 FEC (Forward Error Correction)。

ADSL 的组成图12－4 • 数字用户线接入复用器 DSLAM (DSL Access Multiplexer) • 接入端接单元 ATU (Access Termination Unit) • ATU-C（C 代表端局 Central Office） • ATU-R（R 代表远端 Remote） • 电话分路器 PS (POTS Splitter)

HDSL与SDSL支持对称的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）传输。HDSL与SDSL支持对称的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）传输。 • 其中HDSL的有效传输距离为3－4公里，且需要两至四对铜质双绞电话线； • SDSL最大有效传输距离为3公里，只需一对铜线。 • 对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传输、视频会议等收发数据量大致相应的工作。同非对称DSL相比，对称DSL的市场要少得多。

VDSL、ADSL和RADSL属于非对称式传输。 • 其中VDSL技术是xDSL技术中最快的一种，在一对铜质双绞电话线上，上行数据的速率为13到 52Mbps，下行数据的速率为1.5到2.3Mbps，但是VDSL的传输距离只在几百米以内，VDSL可以成为光纤到家庭的具有高性价比的替代方案；

ADSL在一对铜线上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率 1Mbps到8Mbps，有效传输距离在3－5公里范围以内；RADSL能够提供的速度范围与ADSL基本相同，但它可以根据双绞铜线质量的优劣和传输距离的远近动态地调整用户的访问速度。正是RADSL的这些特点使RADSL成为用于网上高速冲浪、视频点播（IAV）、远程局域网络（LAN）访问的理想技术，因为在这些应用中用户下载的信息往往比上载的信息（发送指令）要多得多。

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