第05章接入網(wǎng)技術(shù)

第5章《局域網(wǎng)組建與管理》電子教案

接入網(wǎng)技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)了解接入網(wǎng)的基本概念、結(jié)構(gòu)、分類及業(yè)務(wù)掌握HFC接入、以太網(wǎng)接入以及無線接入的邏輯結(jié)構(gòu)掌握xDSL及ADSL的技術(shù)特點熟知撥號接入、ADSL、以太網(wǎng)和無線接入的接入設(shè)備熟知CableModem的技術(shù)特點和接入方法掌握撥號入網(wǎng)、ADSL入網(wǎng)的連接方法5.1接入網(wǎng)基本概念5.1.1接入網(wǎng)定義5.1.2接入網(wǎng)特點5.1.3接入網(wǎng)分類5.1.4接入網(wǎng)主要業(yè)務(wù)所謂接入網(wǎng)是指本地交換機與用戶端設(shè)備之間的傳輸系統(tǒng)，它可以部分或者全部代替?zhèn)鹘y(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng)，可含復(fù)用、交叉連接和傳送功能。通俗地講，接入網(wǎng)就是本地交換機與用戶之間的連接部分，通常包括用戶線傳輸系統(tǒng)、復(fù)用設(shè)備、交叉連接設(shè)備或者用戶/網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，如下圖所示。接入網(wǎng)連接圖5.1.1接入網(wǎng)定義根據(jù)接入網(wǎng)框架和體制要求，接入網(wǎng)有以下特點：(1)實現(xiàn)業(yè)務(wù)的透明傳送；(2)對用戶信令是透明的；(3)不應(yīng)限制現(xiàn)有的各種接入類型和業(yè)務(wù)，應(yīng)通過有限的標(biāo)準(zhǔn)化接口與業(yè)務(wù)節(jié)點相連；(4)有獨立于業(yè)務(wù)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。5.1.2接入網(wǎng)特點按照傳輸介質(zhì)的不同可分為有線接入網(wǎng)、無線接入網(wǎng)。有線接入網(wǎng)又可分為銅線接入網(wǎng)和光纖接入網(wǎng)兩類無線接入網(wǎng)又可分為固定無線接入網(wǎng)和移動無線接入網(wǎng)兩類。5.1.3接入網(wǎng)分類銅線接入網(wǎng)我國現(xiàn)有的接入網(wǎng)用戶線路大部分由雙絞銅線組成。數(shù)字用戶線DSL技術(shù)是采用不同調(diào)制方式將信息在現(xiàn)有公共電話交換網(wǎng)PSTN上引入高速傳輸?shù)募夹g(shù)。光纖接入網(wǎng)光纖接入網(wǎng)是以光纖為傳輸介質(zhì)，并利用光波作為光載波傳送信號的接入網(wǎng)。其最大特點是傳輸速率大，容量高。光纖同軸電纜混合接入網(wǎng)光纖同軸電纜混合HFC接入網(wǎng)是在有線電視CATV網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種寬帶接入技術(shù)，使用550MHz以上頻寬的鄰頻傳輸系統(tǒng)，極適合提供寬帶功能業(yè)務(wù)。無線接入網(wǎng)

無線接入網(wǎng)是指接入網(wǎng)的某一部分或者全部使用無線傳輸介質(zhì)。作為有線接入網(wǎng)的有效補充，無線接入網(wǎng)，是當(dāng)前發(fā)展最快的接入網(wǎng)之一。5.1.3接入網(wǎng)分類對于中小型企事業(yè)用戶和居民用戶來說，目前的寬帶業(yè)務(wù)主要有下面五類：(1)視頻點播(2)交互式圖像游戲(3)交互式圖像業(yè)務(wù)(4)遠(yuǎn)程教育(5)多媒體庫中長期的寬帶業(yè)務(wù)主要有下面幾類：(1)廣播電視(2)事務(wù)業(yè)務(wù)(3)目標(biāo)型廣告5.1.4接入網(wǎng)主要業(yè)務(wù)5.2網(wǎng)絡(luò)接口層協(xié)議5.2.1SLIP和PPP協(xié)議5.2.2寬帶接入?yún)f(xié)議SLIP協(xié)議提供串行通信線路上封裝IP數(shù)據(jù)報的簡單方法，使得遠(yuǎn)程用戶通過電話線及高速調(diào)制解調(diào)器可以很方便地接入TCPI/IP網(wǎng)絡(luò)。SLIP協(xié)議對IP數(shù)據(jù)報進(jìn)行封裝，用于串行線路連接主機與網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)通信。SLIP協(xié)議的不足。5.2.1SLIP和PPP協(xié)議PPP協(xié)議是由SLIP協(xié)議擴充而來的，其實現(xiàn)方式比SLIP協(xié)議要優(yōu)越得多。PPP協(xié)議可用于不同媒體的全雙工協(xié)議，它使用HDLC進(jìn)行包的封裝。PPP協(xié)議具有差錯檢測功能和分組驗證功能，PPP協(xié)議是一種被認(rèn)可的Internet標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，目前已得到最廣泛的開發(fā)和支持。5.2.1SLIP和PPP協(xié)議PPPoE就是將以太網(wǎng)和PPP協(xié)議相結(jié)合，并在PPP協(xié)議的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種新的增強型安全協(xié)議。它支持多協(xié)議VPN，可以通過密碼身份驗證協(xié)議PAP、可擴展身份驗證協(xié)議EAP等方法增強安全性，可以使遠(yuǎn)程用戶通過撥入ISP、通過直接連接Internet或者其它網(wǎng)絡(luò)安全地訪問寬帶網(wǎng)絡(luò)。5.2.2寬帶接入?yún)f(xié)議實訓(xùn)目的(1)了解SLIP/PPP撥號上網(wǎng)的過程。(2)掌握Modem的安裝方法。實訓(xùn)設(shè)備(1)計算機1臺。(2)內(nèi)置式Modem1臺。(3)電話線1根。實訓(xùn)要求(1)正確連接安裝Modem及其驅(qū)動程序。(2)建立撥號連接，連通互聯(lián)網(wǎng)。實訓(xùn)5-1以SLIP/PPP方式接入網(wǎng)絡(luò)xDSL是利用3300Hz~1MHz間大量閑置的帶寬傳輸數(shù)據(jù)，并通過頻分復(fù)用或者時分復(fù)用等技術(shù)，從而達(dá)到下行最大帶寬為8Mbps、上行最大為6Mbps的速率。xDSL技術(shù)又可分為IDSL、HDSL、SDSL、VDSL以及ADSL。5.3xDSL和ADSLADSL是標(biāo)準(zhǔn)的非對稱DSL，它的下行速率可達(dá)1.5Mbps~8Mbps，上行速率可達(dá)16Kbps~640Kbps，下圖為ADSL接入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。5.3xDSL和ADSL實訓(xùn)目的(1)了解ADSL上網(wǎng)的過程。(2)掌握ADSLModem的連接和安裝方法。實訓(xùn)設(shè)備(1)安裝WindowsXP的計算機1臺。(2)以太網(wǎng)網(wǎng)卡1塊。(3)Ethernet接口的Modem1臺。(4)電話1部，語音分離器1個。(5)電話線、交叉雙絞線各1根。實訓(xùn)要求(1)正確連接計算機、ADSLModem和電話。(2)創(chuàng)建撥號連接，連通互聯(lián)網(wǎng)。實訓(xùn)5-2以ADSL接入方式接入Internet5.4HFC接入5.4.1HFC概述5.4.2HFC網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備5.4.3HFC網(wǎng)絡(luò)接入邏輯結(jié)構(gòu)HFC在連接上采用CableModem技術(shù)，它從技術(shù)上分為動態(tài)分配帶寬速率和固定帶寬速率兩類，從傳輸方式又可分為對稱型業(yè)務(wù)和非對稱型業(yè)務(wù)。5.4.1HFC概述對于用戶端而言，用戶只需在自己的電腦上連接高速CableModem，就可以接入HFC網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)高速上網(wǎng)瀏覽。CableModem也是一種上下行帶寬不對稱的技術(shù)，適合提供上網(wǎng)及VoD這兩種業(yè)務(wù)，如下圖所示。5.4.2HFC網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備HFC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為樹型或者總線型，主干網(wǎng)采用光纖傳輸，從光節(jié)點到用戶終端采用同軸電纜，整個光節(jié)點內(nèi)部網(wǎng)可提供的帶寬由光節(jié)點內(nèi)的所有用戶共享，如下圖所示。5.4.3HFC網(wǎng)絡(luò)接入邏輯結(jié)構(gòu)5.5以太網(wǎng)接入5.5.1以太網(wǎng)接入設(shè)備5.5.2以太網(wǎng)接入邏輯結(jié)構(gòu)基于以太網(wǎng)技術(shù)的寬帶接入網(wǎng)由局端設(shè)備和用戶端設(shè)備組成，局端設(shè)備一般位于小區(qū)內(nèi)或者商業(yè)大樓內(nèi)，用戶端設(shè)備一般位于居民樓內(nèi)。以太網(wǎng)接入方式對用戶接入設(shè)備要求最低，只需一臺帶10/100Mbps自適應(yīng)網(wǎng)卡的電腦。如果用戶需要多臺電腦同時上網(wǎng)，則需要配置交換機或者路由器等設(shè)備。5.5.1以太網(wǎng)接入設(shè)備小區(qū)以太接入網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)如下圖所示。網(wǎng)絡(luò)由三級設(shè)備組成：樓宇內(nèi)的樓宇交換機、小區(qū)機房的匯接交換機和中心交換機。5.5.2以太網(wǎng)接入邏輯結(jié)構(gòu)5.6寬帶無線接入5.6.1無線接入設(shè)備5.6.2無線接入邏輯結(jié)構(gòu)無線接入設(shè)備主要包括：無線接入點AP和無線網(wǎng)卡。

無線AP如下圖所示。其主要作用有兩個：(1)作為無線局域網(wǎng)的中心點，供其它裝有無線網(wǎng)卡的計算機通過它接入該無線局域網(wǎng)(2)為有線局域網(wǎng)絡(luò)提供長距離無線連接，或者為小型無線局域網(wǎng)絡(luò)提供長距離有線連接，從而達(dá)到延伸網(wǎng)路范圍的目的。5.6.1無線接入設(shè)備無線網(wǎng)卡主要有以下幾類：(1)筆記本內(nèi)置的MiniPCI無線網(wǎng)卡目前這種無線網(wǎng)卡主要以Intel公司的“迅馳”模塊為主，IntelPro2100MiniPCI無線網(wǎng)卡如下圖所示。IntelPro2100MiniPCI無線網(wǎng)卡

5.6.1無線接入設(shè)備(2)臺式機專用的PCI接口無線網(wǎng)卡臺式機專用的PCI接口無線網(wǎng)卡

5.6.1無線接入設(shè)備(3)“非迅馳”筆記本電腦專用的PCMICA接口網(wǎng)卡(4)USB接口的無線網(wǎng)卡USB無線網(wǎng)卡非迅馳筆記本電腦專用PCMICA接口網(wǎng)卡

5.6.1無線接入設(shè)備利用無線Hub接入Internet5.6.2無線接入邏輯結(jié)構(gòu)利用有線網(wǎng)設(shè)備接入Internet5.6.2無線接入邏輯結(jié)構(gòu)5.7公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接入5.7.1X.25網(wǎng)5.7.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)X.25分組交換網(wǎng)在我國是分布最廣的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)，用戶接入速率最高為64Kbps。電信局都支持X.25接入，通常采用的設(shè)備是路由器或者網(wǎng)橋，也可用DDN實現(xiàn)接入。5.7.1X.25網(wǎng)DDN是為用戶提供專用的中高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸信道，以便用戶用它來組織自己的計算機通信網(wǎng)。DDN的基本業(yè)務(wù)是向客戶提供多種速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)專線服務(wù)DDN的接入方式大體上分為用戶終端設(shè)備接入方式和用戶網(wǎng)絡(luò)與DDN互聯(lián)方式兩種。5.7.2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)5.8端用戶的Internet接入技術(shù)5.8.1以終端方式入網(wǎng)5.8.2以SLIP/PPP方式入網(wǎng)5.8.3以DDN專線方式入網(wǎng)5.8.4以代理服務(wù)器方式入網(wǎng)用戶以終端方式入網(wǎng)5.8.1以終端方式入網(wǎng)以SLIP/PPP方式接入網(wǎng)絡(luò)5.8.2以SLIP/PPP方式入網(wǎng)以上兩種方式主要是針對個人用戶和小公司用戶，而大的公司、機構(gòu)、科研院校等單位由于有自己的局域網(wǎng)和非常多的網(wǎng)絡(luò)用戶，故應(yīng)選擇DDN專線方式入網(wǎng)。5.8.3以DDN專線方式入網(wǎng)局域網(wǎng)中的多臺工作站同時上Internet，一般有兩種方法：一種方法就是前面提到的為每一臺上網(wǎng)計算機申請一個IP地址，并通過路由器將局域網(wǎng)和Internet相連，路由器與ISP服務(wù)器或者主機的通信通過DDN專線或者X.25線路實現(xiàn)。另一種方法就是通過代理服務(wù)器上網(wǎng)，如下圖所示。5.8.4以代理服務(wù)器方式入網(wǎng)實驗?zāi)康睦斫庑@網(wǎng)接入Internet的不同方式，綜合配置和運用各種網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備。實驗環(huán)境(1)某校園網(wǎng)利用光纜接入Internet，路由器使用是Cisco2610。局域網(wǎng)采用的是Cisco3550-48交換機。(2)ISP供應(yīng)商提供了下列4個IP地址(括號內(nèi)為子網(wǎng)掩碼)：219.220.235.100(255.255.255.252)用于本地路由器的廣域網(wǎng)端口219.220.235.101(255.255.255.252)用于對方(ISP供應(yīng)商)的端口219.220.236.100(255.255.255.252)地址池使用或者備用219.220.236.101(255.255.255.252)地址池使用或者備用5.9校園網(wǎng)接入Internet方案配置開放實驗實驗要求(1)完成通