計算機網(wǎng)絡項目教程項目五

1、計算機網(wǎng)絡項目教程項目五 Internet的接入本章目錄：認識InternetIP地址規(guī)劃撥號接入InternetADSL接入InternetCable Modem接入Internet以太網(wǎng)接入Internet 5.1 認識Internet5.1.1 Internet的來源 Internet是全球最大的計算機互連網(wǎng)，Internet以TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議連接全球各個國家、各個地區(qū)、各個機構數(shù)千萬個計算機。它提供了用以創(chuàng)建、瀏覽、獲取、搜索和信息交流等形形色色的服務。國際互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展ARPANETMilnetARPANET1969年美國DARPA建造用于軍事1983年用于民用1階段NSFNET1

2、987年Advanced Research Projects Agency全球范圍Internet的形成和發(fā)展 由于Internet在美國獲得的迅速發(fā)展和巨大成功，世界各國都紛紛加入Internet的行列，使Internet成為全球性的網(wǎng)絡。當大量用戶涌入Internet時，Internet在原有的信息資源和交流的能力基礎上，規(guī)模迅速擴大，應用領域也走向多樣化，除了科技和教育之外，應用很快進入文化、政治、經(jīng)濟、新聞、體育、娛樂、商業(yè)及服務行業(yè)。目前全世界已有200多個國家和地區(qū)連入Internet，到2010年我國Internet網(wǎng)民已經(jīng)突破3.84億。5.1.2 廣域網(wǎng)1.什么是廣域網(wǎng) 當主

3、機之間距離較遠時，局域網(wǎng)技術不再適用，這就需要用到廣域網(wǎng)，他的技術和局域網(wǎng)有較大區(qū)別，比局域網(wǎng)復雜的多。一般由節(jié)點交換機、路由器和線路組成。主要作用是連接各個局域網(wǎng)，負責局域網(wǎng)之間的通信。 廣域網(wǎng)中常見的設備是路由器和節(jié)點交換機，廣域網(wǎng)一般不再采取局域網(wǎng)的多點接入接入，而是采取點到點線路連接，為了提高網(wǎng)絡可靠性，通常一個節(jié)點交換機往往與多個節(jié)點交換機相連，這就構成了一個復雜的網(wǎng)狀拓撲。2.廣域網(wǎng)的設備 5.1.2 廣域網(wǎng)3.廣域網(wǎng)的層次 廣域網(wǎng)涉及OSI模型中低三層的技術，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層。 （1）物理層 廣域網(wǎng)的物理層協(xié)議描述了如何為廣域網(wǎng)的業(yè)務提供電氣、機械、操作和功能的連接。

4、 （2）數(shù)據(jù)鏈路層 廣域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層定義了傳輸?shù)竭h程節(jié)點的數(shù)據(jù)的封裝格式和傳輸方式。 （3）網(wǎng)絡層 廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡層的主要任務是設法將源節(jié)點的數(shù)據(jù)包送到目標節(jié)點，從而面向傳輸層提供最基本的端到端的數(shù)據(jù)傳輸服務。5.1.2 廣域網(wǎng) （1）PSTN（公用電話網(wǎng)） （2）ISDN（綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)） （3）X.25（老式的分組交換網(wǎng)） （4）幀中繼（較新的一種分組交換網(wǎng)） （5）ATM（異步傳輸模式，適合傳輸多媒體信息，實現(xiàn)較為復雜） （6）MPLS（多協(xié)議標簽交換：IP技術和ATM技術結合的產(chǎn)物） （7）DDN（數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)，傳輸同步數(shù)字信號）4.幾種典型的廣域網(wǎng) 5.1.2 廣域網(wǎng)5.電路交換和分組

5、交換 廣域網(wǎng)中的交換技術分為兩大類，電路交換和存儲轉發(fā)交換。 交換技術電路交換存儲轉發(fā)交換報文交換分組交換虛電路數(shù)據(jù)報 （1）MODEM撥號接入 （2）ISDN接入 （3）ADSL接入 （4）Cable MODEM接入 （5）以太網(wǎng)接入 （6）ATM專線接入 （7）WLAN接入 （8）GPRS接入1.Internet接入網(wǎng) 作為承載Internet應用的通信網(wǎng)，廣域網(wǎng)宏觀上可以劃分為接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩大部分，接入網(wǎng)用來完成核心網(wǎng)的任務。 5.1.3 Internet接入方式ISP：互聯(lián)網(wǎng)服務提供商位置速度可靠性帶寬2.ISP的選擇 5.1.3 Internet接入方式中國幾大ISP與其出口帶寬（

6、2009年12月31日）ISP名稱出口帶寬（單位 Mbps）中國電信516650.2中國聯(lián)通298834中國科技網(wǎng)10322中國教育和科研計算機網(wǎng)10000中國移動互聯(lián)網(wǎng)30559中國國際經(jīng)濟貿易互聯(lián)網(wǎng)2合計866367.22.接入技術的選擇 5.1.3 Internet接入方式介質類型介質特性速度有線接入電話線電話線電話線電話線PSTN撥號56kbpsISDN撥號128kbpsADSL撥號下行256kbps8Mbps，上行512k到1MbpsVDSL撥號下行1252Mbps，上行116Mbps光纖+雙絞線Ethernet（以太網(wǎng)技術）10/100/1000MbpsAPON（光纖ATM技術）1

7、55Mbps/622MbpsEPON（光纖以太網(wǎng)技術）1Gbps光纖+同軸電纜HFC（混合光纖和同軸電纜）下行36Mbps，上行10Mbps電力線PLC（電力通信網(wǎng)絡）2100Mbps無線接入微波頻段WLAN1300Mbps850MHz/900MHz/1800MHz/1900MHz微波頻段GPRS171.2kbps5.3.1 電話網(wǎng)的撥號接入1.中繼局 可實現(xiàn)電路交換的交換設備。眾多的中繼局采用層次結構組織起來，并且相互連接，可分為端局、區(qū)局、長途局等。中繼局與用戶的連接電纜習慣上稱作本地回路。2.調制解調器 由于本地回路上一般走的是模擬信號，而計算機只能處理數(shù)字信號，所以當用計算機通過電話線

8、上網(wǎng)時，需要用調制解調器實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號的轉換。數(shù)字信號轉換為模擬信號稱為調制，模擬信號轉為數(shù)字信號稱為解調。 5.3 撥號接入InternetMODEM的硬件安裝5.4.1 ADSL技術體系1.DSL技術 DSL(Digital Subscriber Line數(shù)字用戶專線)技術是基于普通電話線的寬帶接入技術，它在同一銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號，數(shù)據(jù)信號并不通過電話交換機設備，減輕了電話交換機的負載；不同于電話線撥號上網(wǎng)，DSL并不需要撥號，可以一直在線。DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。 5.4 ADSL方式接入Internet2.ADSL技術的特點 ADSL是

9、一種非對稱的DSL技術，所謂非對稱是指用戶線的上行速率與下行速率不同。ADSL上行速率低、下行速率高，特別適合傳輸多媒體信息業(yè)務員。傳統(tǒng)的電話線系統(tǒng)使用的是銅線的低頻部分，而ADSL將原來電話線從0kHz1.1MHz的頻段劃分為256個頻寬為4.3kHz的子頻帶。4k一下仍然用戶傳送傳統(tǒng)電話業(yè)務。20138kHz用來傳送下行信號。 目前ADSL可達到上行640kbps、下行8Mbps的數(shù)據(jù)傳輸率。 5.4 ADSL方式接入Internet5.4 ADSL方式接入Internet2.ADSL技術的特點 （1）可以利用現(xiàn)有電話線； （2）可享受高速網(wǎng)絡服務； （3）上網(wǎng)的同時可以打電話，互不影響。

10、 （4）安裝簡單，只需要在普通電話線上加裝ADSL Modem即可； （5）ADSL的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)線路的情況自動調整的。 5.4.2 ADSL的接入方式1. 接入的撥號方式為了建立和ISP的連接，ADSL需要完成一個虛擬撥號的過程以獲取IP地址，ADSL支持兩種虛擬撥號方式。（1）PPPoE PPP 即點對點通訊協(xié)議，用戶需要通過PPP 協(xié)議向ISP進行撥號取得一個IP 地址 。而PPPoE即以太網(wǎng)上的PPP點對點撥號協(xié)議。對與最終用戶來說，上網(wǎng)撥號方式和電話線撥號類似。對于服務商來說，不需要花費巨資來做大面積改造、設置IP地址綁定用戶來支持專線方式。這就使得PPPoE在寬帶接入服務中比

11、其它協(xié)議更具有優(yōu)勢，因此逐漸成為寬帶上網(wǎng)的最佳選擇。（2）PPPoA PPPoA是ATM上的PPP協(xié)議，它和PPPoE的區(qū)別在于撥號過程由誰發(fā)起，PPPoA由ATM設備發(fā)起，PPPoE由以太網(wǎng)設備發(fā)起。 5.4.2 ADSL的接入方式（1）單用戶ADSL Modem直線連接 5.4.2 ADSL的接入方式（2）多用戶ADSL Modem直線連接 5.4.2 ADSL的接入方式（3）小型網(wǎng)絡用戶ADSL路由器直接連接 用寬帶路由器取代代理服務器 5.4.3 用ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)方式認識ADSL Modem和濾波分離器（1）ADSL Modem （2）ADSL 濾波分離器5.4.3 用ADSL接入

12、互聯(lián)網(wǎng)方式2. 硬件設備的安裝和連接（1）檢查相應硬件制作雙絞線跳線（2）安裝ADSL濾波分離器（3）安裝ADSL Modem 3. 軟件設置（1）驅動程序和網(wǎng)卡設置（2）安裝PPPoE虛擬撥號軟件（3）訪問Internet 5.4.4 ADSL常見故障處理1.從ADSL Modem的指示燈來看（1）計算機提示“本地連接拔出”或者“Link”燈不亮 說明網(wǎng)線有問題或者網(wǎng)卡有問題（2）電源燈不亮 說明電源有問題或者Modem損壞（3）數(shù)據(jù)指示燈不亮 數(shù)據(jù)指示燈持續(xù)閃亮為正常，不亮說明上行線路有問題，可以檢查電話線或者濾波分離器。 5.4.4 ADSL常見故障處理2.從計算機情況來判斷故障及處理辦

13、法（1）IP地址設置問題一般應設成自動獲?。?）下載速度問題ISP的標稱速度需要除以8，如接近此值則無問題（3）網(wǎng)速慢可能受到電磁干擾（4）網(wǎng)絡不穩(wěn)定，時常斷線線路過長或者受到強電磁干擾 5.4.4 ADSL常見故障處理3.撥號過程中的故障提示（1）697故障：網(wǎng)卡被禁用；（2）630故障：網(wǎng)卡驅動不正常；（3）769故障：在Windows XP中網(wǎng)卡被禁用；（4）633故障：PPPoE驅動問題；（5）720故障：Windows 2000下對PPPoE支持不好連接，需重啟計算機；（6）691/629故障：不能通過驗證，可能為用戶欠費；（7）678故障：無法建立連接，可能來自用戶網(wǎng)卡故障或者撥號

14、時選錯了連接到Modem上的網(wǎng)卡。 5.5 Cable Modem方式接入Internet 為了提高用戶接入Internet的速度，人們一方面通過xDSL技術提高使用電話線接入Internet的帶寬；另一方面也在利用覆蓋范圍廣，具有極高帶寬的CATV（有線電視）網(wǎng)絡。HFC接入技術就是以原有的CATV網(wǎng)絡為基礎，綜合應用模擬和數(shù)字傳輸技術、射頻技術和計算機技術所產(chǎn)生的一種寬帶接入技術。利用HFC技術，用戶可以用Cable Modem借助有線電視線纜高速、快捷地接入互聯(lián)網(wǎng)。5.5.1 有線電視HFC網(wǎng)絡1.HFC的組成 CMTS從外界網(wǎng)絡收到數(shù)據(jù)幀封裝在MPEG-TS幀中，通過下行數(shù)字調制和RF

15、輸出到用戶端，同時接收上行出來的數(shù)據(jù)轉換成以太網(wǎng)幀。用戶端的基本功能就是將上行數(shù)字信號調制成RF信號碼，將下行的RF信號解調成數(shù)字信號，從MPEG-TS幀中接觸數(shù)據(jù)，形成以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)，通過以太網(wǎng)輸出。 2.HFC的優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）傳輸容量大，易于實現(xiàn)雙向傳輸；（2）頻率特定好，不需要另外做均衡；（3）傳輸損耗小，25km內無需放大。（4）利用現(xiàn)有有線電視，不需要另外單獨假設網(wǎng)絡缺點：網(wǎng)絡呈樹形結構，本質是總線共享，當一個社區(qū)用戶較多時，速度會受到影響。 5.5.2 Cable Modem1.認識Cable Modem Cable Modem的技術是從51000MHz的電視頻道中分出一條6MH

16、z的信道勇于下行傳輸數(shù)據(jù)，通常，565MHz用于上行，6587MHz為隔離帶，87108MHz用于傳輸FM信號，108550MHz用于傳統(tǒng)的有線電視，550750MHz之間用于傳送下行數(shù)據(jù)信號。下行信號一般將數(shù)字信號調制到一個6或者8MHz的電視載波上。Cable Modem接收下行信號，把它轉換成數(shù)字信號。 上行FM模擬及控制信號下行數(shù)字信號保留區(qū)段5 65 87 108 550 750 1000MHz5.5.2 Cable Modem2. Cable Modem的分類 （1）對稱式Cable Modem和非對稱式Cable Modem （2）單向Cable Modem和雙向 Cable M

17、odem （3）共享Cable Modem和交換Cable Modem （4）個人Cable Modem和寬帶Cable Modem （5）外置式、內置式、交互式 5.5.3 用Cable Modem 接入Internet1. Cable Modem的外形和接口 Cable Modem的外形和ADSL Modem非常相似，只是接口不同，Cable Modem一般有兩個接口，一個用來連接室內的有線電視接口，另一個與計算機相連。圖顯示為一款外置Cable Modem。 5.5.3 用Cable Modem 接入Internet2. 硬件設備的安裝和連接 （1）檢查相應硬件，制作雙絞線跳線 在進行C

18、able Modem硬件安裝前，應檢查是否準備好以下材料：10M或10/100M自適應網(wǎng)卡（計算機一般自帶）、有線電視分線器、Cable Modem、一根兩端做好同軸電纜連接器的有線電視同軸電纜和一根兩端做好RJ-45水晶頭的雙絞線跳線。 （2）硬件連接5.5.3 用Cable Modem 接入Internet3. 軟件設置 第1步，安裝Cable Modem的驅動程序 Windows XP下，Cable Modem驅動程序的安裝比較簡單，一般ISP會附送驅動程序光盤或USB驅動盤，用戶裝上光盤或插上U盤，按提示安裝即可。 第2步，TCP/IP協(xié)議配置 對于普通家庭用戶來說，由于不是專線連接，

19、所以應采用自動獲取IP地址方式，因此在TCP/IP協(xié)議屬性設置中，分別選擇“自動獲得IP地址”和“自動獲得DNS服務器地址”單選按鈕。 第3步，用戶端IE瀏覽器的設置 在IE瀏覽器中，單擊“工具”“Internet選項”命令，打開“internet選項”對話框，切換到“連接”選項卡；再單擊“局域網(wǎng)設置”按鈕，打開“局域網(wǎng)（LAN）設置”對話框，該對話框中的所有選項都不被選中即可，如圖所示。5.6 以太網(wǎng)接入Internet1 以太網(wǎng)技術的發(fā)展 以太網(wǎng)接入是指將以太網(wǎng)技術與綜合布線相結合，作為公用電信網(wǎng)的接入網(wǎng)，直接向用戶提供基于IP的多種業(yè)務的傳送通道。 以太網(wǎng)技術的實質是一種二層的媒質訪問控

20、制技術，可以在五類線上傳送，也可以與其它接入媒質相結合，形成多種寬帶接入技術。 以太網(wǎng)與電話銅纜上的VDSL相結合，形成EoVDSL技術；與無源光網(wǎng)絡相結合，產(chǎn)生EPON技術；在無線環(huán)境中，發(fā)展為WLAN技術。 5.6 以太網(wǎng)接入Internet1 以太網(wǎng)技術的發(fā)展 作為廣泛應用的局域網(wǎng)技術，以太網(wǎng)近年來在很多方面得到了發(fā)展。以太網(wǎng)的覆蓋范圍大大增加；從企業(yè)和部門的內部網(wǎng)絡，到公用電信網(wǎng)的接入網(wǎng)、城域網(wǎng)，以太網(wǎng)的應用領域不斷擴展。 以太網(wǎng)是純數(shù)字信道，不必再經(jīng)過調制解調，而且可以提供雙向等速的寬帶通信。 當城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)都采用吉比特或10G比特以太網(wǎng)時，采用以太網(wǎng)接入就可以實現(xiàn)端到端的以太網(wǎng)傳輸，中間不需要再進行幀格式的轉換。這就提高了數(shù)據(jù)的傳輸效率和降低了傳輸?shù)某杀尽?目前，以太網(wǎng)光纖進小區(qū)，雙絞線直接入戶成為一種和ADSL并行的重要家庭接入互聯(lián)網(wǎng)的方式。2 以太網(wǎng)接入的典型形式 3. 以太網(wǎng)接入中的主要技術問題（1）認證計費問題（2）用戶和網(wǎng)絡安全（3）服務質量控制（4）網(wǎng)絡管理 4. 以太網(wǎng)接入的網(wǎng)絡結構和設備（1）認