接入網(wǎng)技術(shù)課件

第十四講接入網(wǎng)技術(shù)1第十四講接入網(wǎng)技術(shù)1本講主要內(nèi)容銅線接入網(wǎng)技術(shù)-ADSL技術(shù)CATV、光纖、無(wú)線接入技術(shù)（了解）VPN技術(shù)與NAT技術(shù)2本講主要內(nèi)容銅線接入網(wǎng)技術(shù)-ADSL技術(shù)210.1銅線接入網(wǎng)技術(shù)

10.1.1xDSL技術(shù)DSL(DigitalSubscriberLine)，意即數(shù)字用戶線路，是以銅電話線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)。DSL技術(shù)包含幾種不同的類(lèi)型，它們通常稱(chēng)為xDSL，其中x將用標(biāo)識(shí)性字母代替。xDSL也稱(chēng)為“最后一英里技術(shù)”，是美國(guó)貝爾通信研究所于1989年為推動(dòng)視頻點(diǎn)播(VOD)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)出的用戶線高速傳輸技術(shù)，后因VOD業(yè)務(wù)受挫而被擱置了很長(zhǎng)一段時(shí)間。它是以大量部署的電信基礎(chǔ)設(shè)施為基本出發(fā)點(diǎn)的。310.1銅線接入網(wǎng)技術(shù)

10.1.1xDSL技術(shù)DSL(與其它的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)相比，xDSL技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：能夠提供足夠的帶寬以滿足人們對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。與CableModem、無(wú)線接入等接入技術(shù)相比，xDSL性能和可靠性更加優(yōu)越。xDSL技術(shù)利用現(xiàn)有的接入線路，能夠平滑地與人們現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，是過(guò)渡階段比較經(jīng)濟(jì)的接入方案之一。xDSL傳輸技術(shù)能夠與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)(如幀中繼、ATM或IP網(wǎng)絡(luò))無(wú)縫地整合在一起。4與其它的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)相比，xDSL技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：能夠提圖10-1是xDSL接入與其它接入技術(shù)之間的比較5圖10-1是xDSL接入與其它接入技術(shù)之間的比較5ADSL技術(shù)ADSL是DSL技術(shù)的一種。它以現(xiàn)有普通電話線為傳輸介質(zhì)，能夠在普通電話線，即銅雙絞線上提供遠(yuǎn)高于ISDN速率的高達(dá)32k—8.192Mbit/s的高速下行速率和高達(dá)32k—1.088Mbit/s的上行速率，同時(shí)傳輸距離可以達(dá)到3km～5km。我們只要在線路兩端加裝ADSL設(shè)備即可使用ADSL提供的高寬帶服務(wù)。通過(guò)一條電話線，便可以比普通Modem快100倍的速度瀏覽因特網(wǎng)。同時(shí)還可以與普通電話共用一條電話線上網(wǎng)，使上網(wǎng)與接聽(tīng)、撥打電話互不影響。6ADSL技術(shù)ADSL是DSL技術(shù)的一種。6ADSL調(diào)制解調(diào)器的

頻譜利用的劃分頻譜頻率(kHz)下行上行傳統(tǒng)電話6.3Mb/s1.5Mb/s04205050011001401507ADSL調(diào)制解調(diào)器的

頻譜利用的劃分頻譜頻率(kHz)下ADSL的組成ATU-CATU-CATU-RATU-C用戶線電話分路器區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)至ISP居民家庭基于ADSL的接入網(wǎng)端局或遠(yuǎn)端站DSLAM至本地電話局PSPS數(shù)字用戶線接入復(fù)用器DSLAM(DSLAccessMultiplexer)接入端接單元ATU(AccessTerminationUnit)ATU-C（C代表端局CentralOffice）ATU-R（R代表遠(yuǎn)端Remote）電話分路器PS(POTSSplitter)

8ADSL的組成ATU-CATU-CATU-RATU-C用10.1.2CATVCATV即有線電視網(wǎng)或稱(chēng)電纜電視網(wǎng)，是由廣電部門(mén)規(guī)劃設(shè)計(jì)的用來(lái)傳輸電視信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)。有線電視網(wǎng)比起電信網(wǎng)有自己的優(yōu)勢(shì)，最主要的是：帶寬大、速率高；線路不用撥號(hào)，始終暢通；多用戶使用一條線路；不占用公用電話線；提供真正的多媒體功能。910.1.2CATVCATV即有線電視網(wǎng)或稱(chēng)電纜電視網(wǎng)，是1．CATV結(jié)構(gòu)CATV特點(diǎn)是單向、廣播型的；傳統(tǒng)的傳輸媒質(zhì)是同軸電纜，信號(hào)采取的調(diào)制方式是AM(模擬調(diào)幅)和FM(調(diào)頻)；結(jié)構(gòu)呈樹(shù)形分支型。CATV網(wǎng)絡(luò)分三部分：干線、配線、引入線，如圖10-2所示。101．CATV結(jié)構(gòu)CATV特點(diǎn)是單向、廣播型的；傳統(tǒng)的傳輸媒質(zhì)圖10-2CATV網(wǎng)絡(luò)的組成11圖10-2CATV網(wǎng)絡(luò)的組成1110.2光纖接入網(wǎng)技術(shù)主干網(wǎng)線路迅速光纖化，光纖在接入網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用是一種必然趨勢(shì)。所謂光纖接入網(wǎng)（OAN）就是指采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，泛指本地交換機(jī)或遠(yuǎn)端模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。通常，OAN指采用基帶數(shù)字傳輸技術(shù)，并以傳輸雙向交互式業(yè)務(wù)為目的的接入傳輸系統(tǒng)，將來(lái)應(yīng)能以數(shù)字或模擬技術(shù)升級(jí)傳輸帶寬的廣播式和交互式業(yè)務(wù)。1210.2光纖接入網(wǎng)技術(shù)主干網(wǎng)線路迅速光纖化，光纖在接入網(wǎng)中光纖接入網(wǎng)分類(lèi)從光纖接入網(wǎng)系統(tǒng)接入方式看，主要有三類(lèi)接入方式：綜合的OAN系統(tǒng)、通用的OAN系統(tǒng)以及專(zhuān)用交換機(jī)的OAN系統(tǒng)。從接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)看，主要分為有源和無(wú)源兩種。13光纖接入網(wǎng)分類(lèi)從光纖接入網(wǎng)系統(tǒng)接入方式看，主要有三類(lèi)接入方式光纖接入網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：（1）帶寬高（2）網(wǎng)絡(luò)的可升級(jí)性好（3）經(jīng)驗(yàn)豐富（4）雙向傳輸（5）接入簡(jiǎn)單、費(fèi)用少14光纖接入網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：（1）帶寬高1410.3無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)無(wú)線接入網(wǎng)是指部分或全部采用無(wú)線電波這一傳輸媒質(zhì)連接用戶與交換中心的一種接入技術(shù)。在通信網(wǎng)中，無(wú)線接入系統(tǒng)的定位：是本地通信網(wǎng)的一部分，是本地有線通信網(wǎng)的延伸、補(bǔ)充和臨時(shí)應(yīng)急系統(tǒng)。1510.3無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)無(wú)線接入網(wǎng)是指部分或全部采用無(wú)線電波這10.3.1GSM/GPRSGSM是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（EuropeanTelecommunicationsStandardInstitute,ETSI）于1990年底所制定的數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要是說(shuō)明如何將模擬式的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)無(wú)線電波傳送出去。既然是采用無(wú)線電波，那當(dāng)然要提到所使用的頻帶。因?yàn)楦鲊?guó)對(duì)無(wú)線電頻率的規(guī)定各有不同，因此GSM可以應(yīng)用在3個(gè)頻帶上：900MHZ、1800MHZ及1900MHZ。1610.3.1GSM/GPRSGSM是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（EuGSM有一個(gè)致命的缺陷在GSM系統(tǒng)中，信號(hào)的傳送方式和傳統(tǒng)有線電話的方式相同，都采用電路交換的信息傳輸技術(shù)。但是GSM有一個(gè)致命的缺陷，就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾手挥?.6kbit/s，這使得想用手機(jī)上網(wǎng)的用戶感到非常的不便。因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，專(zhuān)家們?cè)?998年提出了一種新的技術(shù)來(lái)加速GSM的數(shù)據(jù)傳輸速度，這就是GPRS。17GSM有一個(gè)致命的缺陷在GSM系統(tǒng)中，信號(hào)的傳送方式和傳統(tǒng)有GPRS技術(shù)GPRS(GeneralPacketRadioServices，通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))是GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，是向第三代移動(dòng)通信發(fā)展的重要一環(huán)。GPRS將GSM的每個(gè)頻道的傳輸速度從9.6kbit/s提高到14.4kbit/s，同時(shí)增加了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，利用現(xiàn)有0SM站點(diǎn)的基礎(chǔ)設(shè)備，能以高達(dá)115kbit/s甚至170kbit/s的傳輸速率實(shí)現(xiàn)端到端的分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按一定的長(zhǎng)度分組，然后把來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)分組在一條信道上交織地進(jìn)行傳輸。它可以實(shí)現(xiàn)通信資源的共享，大大地提高信道的利用率，降低通信成本。18GPRS技術(shù)GPRS(GeneralPacketRadiGPRS系統(tǒng)組成GPRS的系統(tǒng)由無(wú)線分系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)組成，兩者之間嚴(yán)謹(jǐn)定義的界面可以使其網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)為其他無(wú)線接入系統(tǒng)所利用。GPRS無(wú)線分系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)之間的接口仍稱(chēng)無(wú)線接口(Vm)，但定義了新的GPRS無(wú)線信道。GPRS定義了兩種不同類(lèi)型的承載業(yè)務(wù)，一是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PTP)業(yè)務(wù)，二是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(PTM)業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)是在基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中增加GPRS支持節(jié)點(diǎn)GSN(GPRSSupportingNode)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。19GPRS系統(tǒng)組成GPRS的系統(tǒng)由無(wú)線分系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)組成，10.3.2WAPWAP(WirelessApplicationProtocol，無(wú)線應(yīng)用協(xié)議)是由WAP論壇制定的一套全球化無(wú)線應(yīng)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。WAP協(xié)議是基于已有的因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，如IP、HTTP、XML、SSL、URL、Scripting等。并針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。WAP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由三部分組成，即WAP網(wǎng)關(guān)、WAP手機(jī)和WAP內(nèi)容服務(wù)器，這三方面缺一不可!2010.3.2WAPWAP(WirelessApplicWAP協(xié)議包括以下5層。第一層：無(wú)線應(yīng)用環(huán)境(WAE)——應(yīng)用層協(xié)議第二層：無(wú)線會(huì)話協(xié)議(WSP)——會(huì)話層協(xié)議第三層：無(wú)線事務(wù)處理協(xié)議(WTP)——事務(wù)處理層協(xié)議第四層：無(wú)線傳輸層的安全協(xié)議(WTLS)——安全層協(xié)議第五層：無(wú)線數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(WDP)——傳輸層協(xié)議21WAP協(xié)議包括以下5層。第一層：無(wú)線應(yīng)用環(huán)境(WAE)——應(yīng)10.4虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN(VirtualPrivateNetwork)指的是依靠ISP（Internet服務(wù)提供者）和其它NSP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者）在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專(zhuān)用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。它有兩層含義：一是它是虛擬的網(wǎng)，即任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接并沒(méi)有傳統(tǒng)專(zhuān)網(wǎng)所需要的端到端的物理鏈路，而是通過(guò)一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)路只有在用戶需要時(shí)才建立；二是它利用公網(wǎng)的設(shè)施構(gòu)成的專(zhuān)用網(wǎng)。2210.4虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN(VirtualX用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)部門(mén)A因特網(wǎng)部門(mén)BR1R2隧道Y使用隧道技術(shù)加密的從

X

到

Y

的內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)外部數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分源地址：目的地址：數(shù)據(jù)報(bào)首部部門(mén)A部門(mén)BXYR1R2虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN23X用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)部門(mén)A因特網(wǎng)部目前VPN主要采用四項(xiàng)技術(shù)：隧道技術(shù)（Tunneling）加解密技術(shù)（Encryption&Decryption）密鑰管理技術(shù)（Keymanagement）使用者與設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)（Authentication）24目前VPN主要采用四項(xiàng)技術(shù)：隧道技術(shù)（Tunneling）2VPN的優(yōu)越性：（1）建設(shè)成本低（2）容易擴(kuò)展（3）使用方便（4）易于管理25VPN的優(yōu)越性：（1）建設(shè)成本低2510.5網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT（NetworkAddressTranslation）方法是在1994年提出的，是一種將一組IP地址映射到另一組IP地址的技術(shù)，可以用于多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享單個(gè)的Internet連接。2610.5網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT（NetwoNAT技術(shù)中最常用的有兩種實(shí)現(xiàn)模式：靜態(tài)NAT和動(dòng)態(tài)NAT。靜態(tài)NAT是建立內(nèi)部本地地址和內(nèi)部全球地址的一對(duì)一的永久映射。當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)固定的全局可路由地址訪問(wèn)內(nèi)部主機(jī)時(shí)，靜態(tài)NAT就顯得十分重要。動(dòng)態(tài)NAT是建立內(nèi)部本地地址和內(nèi)部全球地址池的臨時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，如果經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，內(nèi)部本地地址沒(méi)有向外的請(qǐng)求或者數(shù)據(jù)流，該對(duì)應(yīng)關(guān)系將被刪除。27NAT技術(shù)中最常用的有兩種實(shí)現(xiàn)模式：靜態(tài)NAT和動(dòng)態(tài)NAT。如圖10-8所示，內(nèi)部主機(jī)X用本地地址IPX（）和Internet上主機(jī)Y（）通信的詳細(xì)過(guò)程如下：28如圖10-8所示，內(nèi)部主機(jī)X用本地地址IPX（10.1.0.NAT轉(zhuǎn)換通信過(guò)程（1）內(nèi)部主機(jī)X（）發(fā)起對(duì)IPY（）的連接。（2）所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)經(jīng)過(guò)NAT路由器。當(dāng)NAT路由器收到以IPX（）為源地址的第一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，引起路由器檢查NAT映射表。該地址配置有靜態(tài)映射，就執(zhí)行第（3）步；如果沒(méi)有靜態(tài)映射，就進(jìn)行動(dòng)態(tài)映射，路由器從內(nèi)部全局地址池中選擇一個(gè)有效的地址，并在NAT映射表中創(chuàng)建NAT轉(zhuǎn)換記錄。這種記錄叫基本記錄。（3）路由器用對(duì)應(yīng)的NAT轉(zhuǎn)換記錄中的全局地址替換數(shù)據(jù)包源地址，轉(zhuǎn)換成全球地址IPG29NAT轉(zhuǎn)換通信過(guò)程（1）內(nèi)部主機(jī)X（）發(fā)起對(duì)NAT轉(zhuǎn)換通信過(guò)程（），但目的地址IPY（）保持不變，然后發(fā)送到Internet。（4）目的地址IPY（）收到數(shù)據(jù)包后，向IPG（）發(fā)回響應(yīng)包。（5）NAT路由器收到主機(jī)Y發(fā)回的數(shù)據(jù)包時(shí)，知道數(shù)據(jù)包中的源地址是IPY（），目的地址是IPG（）。根據(jù)NAT轉(zhuǎn)換表，NAT路由器將目的地址IPG（）轉(zhuǎn)換為IPX（），轉(zhuǎn)發(fā)給最終的內(nèi)部主機(jī)X。（6）主機(jī)X收到應(yīng)答包，并繼續(xù)保持會(huì)話。第（1）步到第（5）步將一直重復(fù)，直到會(huì)話結(jié)束30NAT轉(zhuǎn)換通信過(guò)程（），但目的地址IPY（NAT復(fù)用技術(shù)如果NAT路由器具有多個(gè)全球IP地址，就可以同時(shí)將多個(gè)本地地址轉(zhuǎn)換為全球IP地址，因而使多個(gè)擁有本地地址的主機(jī)能夠和Internet上的主機(jī)進(jìn)行通信。還有一種NAT轉(zhuǎn)換表將傳輸層的端口號(hào)也利用上，這樣就可以用一個(gè)全球IP地址使多個(gè)擁有本地地址的主機(jī)同時(shí)和Internet上的不同主機(jī)進(jìn)行通信，這種方法叫做網(wǎng)絡(luò)地址端口轉(zhuǎn)換NAPT（NetworkAddressPortTranslation），它將內(nèi)部地址映射到外部網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)IP地址的不同端口上。31NAT復(fù)用技術(shù)如果NAT路由器具有多個(gè)全球IP地址，就可以同NAPT的應(yīng)用NAPT普遍應(yīng)用于接入設(shè)備中，它可以將中小型的網(wǎng)絡(luò)隱藏在一個(gè)合法的IP地址后面。NAPT與動(dòng)態(tài)地址NAT不僅將內(nèi)部連接映射到外部網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)單獨(dú)的IP地址上，同時(shí)在該地址上加上一個(gè)由NAT設(shè)備選定的TCP端口號(hào)。在Internet中使用NAPT時(shí)，所有不同的TCP和UDP信息流看起來(lái)好像來(lái)源于同一個(gè)IP地址。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在小型辦公室內(nèi)非常實(shí)用，通過(guò)從ISP處申請(qǐng)一個(gè)IP地址，可能將多個(gè)連接通過(guò)NAPT接入Internet32NAPT的應(yīng)用NAPT普遍應(yīng)用于接入設(shè)備中，它可以將中小型的圖10-9內(nèi)部源地址NAPT映射過(guò)程

內(nèi)部本地地址：端口內(nèi)部全球地址:端口外部全球地址:端口:1024:10240：80:1136:11360：8033圖10-9內(nèi)部源地址NAPT映射過(guò)程

內(nèi)部本地地址：端口圖10-9反映了內(nèi)部源地址NAPT的整個(gè)映射過(guò)程。（1）內(nèi)部主機(jī)發(fā)起一個(gè)到外部主機(jī)0的連接。（2）當(dāng)路由器接收到為源地址的第一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，引起路由器檢查NAT映射表。如果NAT沒(méi)有轉(zhuǎn)換記錄，路由器就為作地址轉(zhuǎn)換，并創(chuàng)建一條轉(zhuǎn)換記錄。如果啟用了NAPT，就進(jìn)行另外一次轉(zhuǎn)換，路由器將復(fù)用全球地址并保存足夠的信息以便還能將全球地址轉(zhuǎn)換回本地地址。NAPT的地址轉(zhuǎn)換記錄稱(chēng)為擴(kuò)展記錄。34圖10-9反映了內(nèi)部源地址NAPT的整個(gè)映射過(guò)程。（1）內(nèi)部圖10-9反映了內(nèi)部源地址NAPT的整個(gè)映射過(guò)程。（3）路由器用對(duì)應(yīng)的NAT轉(zhuǎn)換記錄中的全球地址替換數(shù)據(jù)包源地址，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)包的源地址變?yōu)?，然后轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包。（4）0主機(jī)接收到數(shù)據(jù)包后，就向發(fā)響應(yīng)包。（5）當(dāng)路由器接收到內(nèi)部全球地址的數(shù)據(jù)包時(shí)，將以內(nèi)部全球地址及其端口號(hào)、外部全球地址及其端口號(hào)為關(guān)鍵字查找NAT記錄表，將數(shù)據(jù)包的目的地址轉(zhuǎn)換成并轉(zhuǎn)發(fā)給。（6）接收到應(yīng)答包，并繼續(xù)保持會(huì)話。第（1）步到第（5）步一直重復(fù)，直到會(huì)話結(jié)束。35圖10-9反映了內(nèi)部源地址NAPT的整個(gè)映射過(guò)程。（3）路由小結(jié)ADSL技術(shù)將電話線分為三個(gè)通道：上行、下行、電話通道。VPN技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理關(guān)鍵技術(shù)NAT技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理NAPT36小結(jié)ADSL技術(shù)將電話線分為三個(gè)通道：上行、下行、電話通道。第十四講接入網(wǎng)技術(shù)37第十四講接入網(wǎng)技術(shù)1本講主要內(nèi)容銅線接入網(wǎng)技術(shù)-ADSL技術(shù)CATV、光纖、無(wú)線接入技術(shù)（了解）VPN技術(shù)與NAT技術(shù)38本講主要內(nèi)容銅線接入網(wǎng)技術(shù)-ADSL技術(shù)210.1銅線接入網(wǎng)技術(shù)

10.1.1xDSL技術(shù)DSL(DigitalSubscriberLine)，意即數(shù)字用戶線路，是以銅電話線為傳輸介質(zhì)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸技術(shù)。DSL技術(shù)包含幾種不同的類(lèi)型，它們通常稱(chēng)為xDSL，其中x將用標(biāo)識(shí)性字母代替。xDSL也稱(chēng)為“最后一英里技術(shù)”，是美國(guó)貝爾通信研究所于1989年為推動(dòng)視頻點(diǎn)播(VOD)業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)出的用戶線高速傳輸技術(shù)，后因VOD業(yè)務(wù)受挫而被擱置了很長(zhǎng)一段時(shí)間。它是以大量部署的電信基礎(chǔ)設(shè)施為基本出發(fā)點(diǎn)的。3910.1銅線接入網(wǎng)技術(shù)

10.1.1xDSL技術(shù)DSL(與其它的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)相比，xDSL技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：能夠提供足夠的帶寬以滿足人們對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。與CableModem、無(wú)線接入等接入技術(shù)相比，xDSL性能和可靠性更加優(yōu)越。xDSL技術(shù)利用現(xiàn)有的接入線路，能夠平滑地與人們現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，是過(guò)渡階段比較經(jīng)濟(jì)的接入方案之一。xDSL傳輸技術(shù)能夠與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)(如幀中繼、ATM或IP網(wǎng)絡(luò))無(wú)縫地整合在一起。40與其它的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)相比，xDSL技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：能夠提圖10-1是xDSL接入與其它接入技術(shù)之間的比較41圖10-1是xDSL接入與其它接入技術(shù)之間的比較5ADSL技術(shù)ADSL是DSL技術(shù)的一種。它以現(xiàn)有普通電話線為傳輸介質(zhì)，能夠在普通電話線，即銅雙絞線上提供遠(yuǎn)高于ISDN速率的高達(dá)32k—8.192Mbit/s的高速下行速率和高達(dá)32k—1.088Mbit/s的上行速率，同時(shí)傳輸距離可以達(dá)到3km～5km。我們只要在線路兩端加裝ADSL設(shè)備即可使用ADSL提供的高寬帶服務(wù)。通過(guò)一條電話線，便可以比普通Modem快100倍的速度瀏覽因特網(wǎng)。同時(shí)還可以與普通電話共用一條電話線上網(wǎng)，使上網(wǎng)與接聽(tīng)、撥打電話互不影響。42ADSL技術(shù)ADSL是DSL技術(shù)的一種。6ADSL調(diào)制解調(diào)器的

頻譜利用的劃分頻譜頻率(kHz)下行上行傳統(tǒng)電話6.3Mb/s1.5Mb/s042050500110014015043ADSL調(diào)制解調(diào)器的

頻譜利用的劃分頻譜頻率(kHz)下ADSL的組成ATU-CATU-CATU-RATU-C用戶線電話分路器區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)至ISP居民家庭基于ADSL的接入網(wǎng)端局或遠(yuǎn)端站DSLAM至本地電話局PSPS數(shù)字用戶線接入復(fù)用器DSLAM(DSLAccessMultiplexer)接入端接單元ATU(AccessTerminationUnit)ATU-C（C代表端局CentralOffice）ATU-R（R代表遠(yuǎn)端Remote）電話分路器PS(POTSSplitter)

44ADSL的組成ATU-CATU-CATU-RATU-C用10.1.2CATVCATV即有線電視網(wǎng)或稱(chēng)電纜電視網(wǎng)，是由廣電部門(mén)規(guī)劃設(shè)計(jì)的用來(lái)傳輸電視信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)。有線電視網(wǎng)比起電信網(wǎng)有自己的優(yōu)勢(shì)，最主要的是：帶寬大、速率高；線路不用撥號(hào)，始終暢通；多用戶使用一條線路；不占用公用電話線；提供真正的多媒體功能。4510.1.2CATVCATV即有線電視網(wǎng)或稱(chēng)電纜電視網(wǎng)，是1．CATV結(jié)構(gòu)CATV特點(diǎn)是單向、廣播型的；傳統(tǒng)的傳輸媒質(zhì)是同軸電纜，信號(hào)采取的調(diào)制方式是AM(模擬調(diào)幅)和FM(調(diào)頻)；結(jié)構(gòu)呈樹(shù)形分支型。CATV網(wǎng)絡(luò)分三部分：干線、配線、引入線，如圖10-2所示。461．CATV結(jié)構(gòu)CATV特點(diǎn)是單向、廣播型的；傳統(tǒng)的傳輸媒質(zhì)圖10-2CATV網(wǎng)絡(luò)的組成47圖10-2CATV網(wǎng)絡(luò)的組成1110.2光纖接入網(wǎng)技術(shù)主干網(wǎng)線路迅速光纖化，光纖在接入網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用是一種必然趨勢(shì)。所謂光纖接入網(wǎng)（OAN）就是指采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，泛指本地交換機(jī)或遠(yuǎn)端模塊與用戶之間采用光纖通信或部分采用光纖通信的系統(tǒng)。通常，OAN指采用基帶數(shù)字傳輸技術(shù)，并以傳輸雙向交互式業(yè)務(wù)為目的的接入傳輸系統(tǒng)，將來(lái)應(yīng)能以數(shù)字或模擬技術(shù)升級(jí)傳輸帶寬的廣播式和交互式業(yè)務(wù)。4810.2光纖接入網(wǎng)技術(shù)主干網(wǎng)線路迅速光纖化，光纖在接入網(wǎng)中光纖接入網(wǎng)分類(lèi)從光纖接入網(wǎng)系統(tǒng)接入方式看，主要有三類(lèi)接入方式：綜合的OAN系統(tǒng)、通用的OAN系統(tǒng)以及專(zhuān)用交換機(jī)的OAN系統(tǒng)。從接入網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)看，主要分為有源和無(wú)源兩種。49光纖接入網(wǎng)分類(lèi)從光纖接入網(wǎng)系統(tǒng)接入方式看，主要有三類(lèi)接入方式光纖接入網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：（1）帶寬高（2）網(wǎng)絡(luò)的可升級(jí)性好（3）經(jīng)驗(yàn)豐富（4）雙向傳輸（5）接入簡(jiǎn)單、費(fèi)用少50光纖接入網(wǎng)具有以下特點(diǎn)：（1）帶寬高1410.3無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)無(wú)線接入網(wǎng)是指部分或全部采用無(wú)線電波這一傳輸媒質(zhì)連接用戶與交換中心的一種接入技術(shù)。在通信網(wǎng)中，無(wú)線接入系統(tǒng)的定位：是本地通信網(wǎng)的一部分，是本地有線通信網(wǎng)的延伸、補(bǔ)充和臨時(shí)應(yīng)急系統(tǒng)。5110.3無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)無(wú)線接入網(wǎng)是指部分或全部采用無(wú)線電波這10.3.1GSM/GPRSGSM是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（EuropeanTelecommunicationsStandardInstitute,ETSI）于1990年底所制定的數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)主要是說(shuō)明如何將模擬式的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)無(wú)線電波傳送出去。既然是采用無(wú)線電波，那當(dāng)然要提到所使用的頻帶。因?yàn)楦鲊?guó)對(duì)無(wú)線電頻率的規(guī)定各有不同，因此GSM可以應(yīng)用在3個(gè)頻帶上：900MHZ、1800MHZ及1900MHZ。5210.3.1GSM/GPRSGSM是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（EuGSM有一個(gè)致命的缺陷在GSM系統(tǒng)中，信號(hào)的傳送方式和傳統(tǒng)有線電話的方式相同，都采用電路交換的信息傳輸技術(shù)。但是GSM有一個(gè)致命的缺陷，就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾手挥?.6kbit/s，這使得想用手機(jī)上網(wǎng)的用戶感到非常的不便。因此，為了解決這個(gè)問(wèn)題，專(zhuān)家們?cè)?998年提出了一種新的技術(shù)來(lái)加速GSM的數(shù)據(jù)傳輸速度，這就是GPRS。53GSM有一個(gè)致命的缺陷在GSM系統(tǒng)中，信號(hào)的傳送方式和傳統(tǒng)有GPRS技術(shù)GPRS(GeneralPacketRadioServices，通用分組無(wú)線業(yè)務(wù))是GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，是向第三代移動(dòng)通信發(fā)展的重要一環(huán)。GPRS將GSM的每個(gè)頻道的傳輸速度從9.6kbit/s提高到14.4kbit/s，同時(shí)增加了數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，利用現(xiàn)有0SM站點(diǎn)的基礎(chǔ)設(shè)備，能以高達(dá)115kbit/s甚至170kbit/s的傳輸速率實(shí)現(xiàn)端到端的分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按一定的長(zhǎng)度分組，然后把來(lái)自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)分組在一條信道上交織地進(jìn)行傳輸。它可以實(shí)現(xiàn)通信資源的共享，大大地提高信道的利用率，降低通信成本。54GPRS技術(shù)GPRS(GeneralPacketRadiGPRS系統(tǒng)組成GPRS的系統(tǒng)由無(wú)線分系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)組成，兩者之間嚴(yán)謹(jǐn)定義的界面可以使其網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)為其他無(wú)線接入系統(tǒng)所利用。GPRS無(wú)線分系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)之間的接口仍稱(chēng)無(wú)線接口(Vm)，但定義了新的GPRS無(wú)線信道。GPRS定義了兩種不同類(lèi)型的承載業(yè)務(wù)，一是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PTP)業(yè)務(wù)，二是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(PTM)業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)是在基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中增加GPRS支持節(jié)點(diǎn)GSN(GPRSSupportingNode)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。55GPRS系統(tǒng)組成GPRS的系統(tǒng)由無(wú)線分系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)組成，10.3.2WAPWAP(WirelessApplicationProtocol，無(wú)線應(yīng)用協(xié)議)是由WAP論壇制定的一套全球化無(wú)線應(yīng)用協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。WAP協(xié)議是基于已有的因特網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，如IP、HTTP、XML、SSL、URL、Scripting等。并針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化。WAP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由三部分組成，即WAP網(wǎng)關(guān)、WAP手機(jī)和WAP內(nèi)容服務(wù)器，這三方面缺一不可!5610.3.2WAPWAP(WirelessApplicWAP協(xié)議包括以下5層。第一層：無(wú)線應(yīng)用環(huán)境(WAE)——應(yīng)用層協(xié)議第二層：無(wú)線會(huì)話協(xié)議(WSP)——會(huì)話層協(xié)議第三層：無(wú)線事務(wù)處理協(xié)議(WTP)——事務(wù)處理層協(xié)議第四層：無(wú)線傳輸層的安全協(xié)議(WTLS)——安全層協(xié)議第五層：無(wú)線數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(WDP)——傳輸層協(xié)議57WAP協(xié)議包括以下5層。第一層：無(wú)線應(yīng)用環(huán)境(WAE)——應(yīng)10.4虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN(VirtualPrivateNetwork)指的是依靠ISP（Internet服務(wù)提供者）和其它NSP（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供者）在公用網(wǎng)絡(luò)中建立專(zhuān)用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。它有兩層含義：一是它是虛擬的網(wǎng)，即任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的連接并沒(méi)有傳統(tǒng)專(zhuān)網(wǎng)所需要的端到端的物理鏈路，而是通過(guò)一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)路只有在用戶需要時(shí)才建立；二是它利用公網(wǎng)的設(shè)施構(gòu)成的專(zhuān)用網(wǎng)。5810.4虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN(VirtualX用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)部門(mén)A因特網(wǎng)部門(mén)BR1R2隧道Y使用隧道技術(shù)加密的從

X

到

Y

的內(nèi)部數(shù)據(jù)報(bào)外部數(shù)據(jù)報(bào)的數(shù)據(jù)部分源地址：目的地址：數(shù)據(jù)報(bào)首部部門(mén)A部門(mén)BXYR1R2虛擬專(zhuān)用網(wǎng)VPN59X用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)部門(mén)A因特網(wǎng)部目前VPN主要采用四項(xiàng)技術(shù)：隧道技術(shù)（Tunneling）加解密技術(shù)（Encryption&Decryption）密鑰管理技術(shù)（Keymanagement）使用者與設(shè)備身份認(rèn)證技術(shù)（Authentication）60目前VPN主要采用四項(xiàng)技術(shù)：隧道技術(shù)（Tunneling）2VPN的優(yōu)越性：（1）建設(shè)成本低（2）容易擴(kuò)展（3）使用方便（4）易于管理61VPN的優(yōu)越性：（1）建設(shè)成本低2510.5網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT（NetworkAddressTranslation）方法是在1994年提出的，是一種將一組IP地址映射到另一組IP地址的技術(shù)，可以用于多臺(tái)計(jì)算機(jī)共享單個(gè)的Internet連接。6210.5網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT（NetwoNAT技術(shù)中最常用的有兩種實(shí)現(xiàn)模式：靜態(tài)NAT和動(dòng)態(tài)NAT。靜態(tài)NAT是建立內(nèi)部本地地址和內(nèi)部全球地址的一對(duì)一的永久映射。當(dāng)外部網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)固定的全局可路由地址訪問(wèn)內(nèi)部主機(jī)時(shí)，靜態(tài)NAT就顯得十分重要。動(dòng)態(tài)NAT是建立內(nèi)部本地地址和內(nèi)部全球地址池的臨時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，如果經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，內(nèi)部本地地址沒(méi)有向外的請(qǐng)求或者數(shù)據(jù)流，該對(duì)應(yīng)關(guān)系將被刪除。63NAT技術(shù)中最常用的有兩種實(shí)現(xiàn)模式：靜態(tài)NAT和動(dòng)態(tài)NAT。如圖10-8所示，內(nèi)部主機(jī)X用本地地址IPX（）和Internet上主機(jī)Y（）通信的詳細(xì)過(guò)程如下：64如圖10-8所示，內(nèi)部主機(jī)X用本地地址IPX（10.1.0.NAT轉(zhuǎn)換通信過(guò)程（1）內(nèi)部主機(jī)X（）發(fā)起對(duì)IPY（）的連接。（2）所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)經(jīng)過(guò)NAT路由器。當(dāng)NAT路由器收到以IPX（）為源地址的第一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，引起路由器檢查NAT映射表。該地址配置有靜態(tài)映射，就執(zhí)行第（3）步；如果沒(méi)有靜態(tài)映射，就進(jìn)行動(dòng)態(tài)映射，路由器從內(nèi)部全局地址池中選擇一個(gè)有效的地址，并在NAT映射表中創(chuàng)建NAT轉(zhuǎn)換記錄。這種記錄叫基本記錄。（3）路由器用對(duì)應(yīng)的NAT轉(zhuǎn)換記錄中的全局地址替換數(shù)據(jù)包源地址，轉(zhuǎn)換成全球地址IPG65NAT轉(zhuǎn)換通信過(guò)程（1）內(nèi)部主機(jī)X（）發(fā)起對(duì)NAT轉(zhuǎn)換通信過(guò)程（），但目的地址IPY（）保持不變，然后發(fā)送到Internet。（4）目的地址IPY（）收到數(shù)據(jù)包后，向IPG（）發(fā)回響應(yīng)包。（5）NAT路由器收到主機(jī)Y發(fā)回的數(shù)據(jù)包時(shí)，知道數(shù)據(jù)包中的源地址是IPY（），目的地址是IPG（）。根據(jù)NAT轉(zhuǎn)換表，NAT路由器將目的地址IPG（）轉(zhuǎn)換為IPX（），轉(zhuǎn)發(fā)給最終的內(nèi)部主機(jī)X。（6）主機(jī)X收到