計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)（微課版）（第6版） 課件 第7章 Internet接入技術(shù)

第七章Internet接入技術(shù)本章學(xué)習(xí)要點：

Internet接入概述

電話撥號接入技術(shù)

局域網(wǎng)接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)

無線接入技術(shù)

CableModem接入技術(shù)

連通測試

ADSL接入技術(shù)

7.1Internet接入概述7.1.1接入到Internet的主要方式

目前，Internet的接入方式主要有兩類：有線接入和無線接入。

有線接入包括：基于傳統(tǒng)公用電話網(wǎng)（PSTN）的撥號接入、局域網(wǎng)接入、ADSL接入以及基于有線電視網(wǎng)的CableModem接入等。

無線接入包括：IEEE802.11b、WIFI、BlueTooth等眾多的無線接入技術(shù)。

有線接入通過利用已有的傳輸網(wǎng)絡(luò)，從而可以提供經(jīng)濟實用的接入方法；而無線接入，用戶終端無需通過網(wǎng)線與網(wǎng)絡(luò)相連，從而使上網(wǎng)變得更加自由和方便。7.1.2ISPISP，即因特網(wǎng)服務(wù)提供商，它是提供Internet服務(wù)的機構(gòu)，是用戶接入Internet的入口點。實際上，用戶的本地計算機與Internet沒有直接連接在一起，即本地計算機與Internet之間沒有IP連通性，而真正與Internet直接連接的是ISP的主機系統(tǒng)。ISP具有以下三方面的功能：

為用戶提供Internet接入服務(wù)為用戶提供各類信息服務(wù)為申請接入Internet的用戶計算機分配IP地址返回本節(jié)首頁返回本章首頁目前，國內(nèi)的幾大骨干廣域網(wǎng)都相當于ISP，其中CHINANET是專門向公眾提供Internet接入服務(wù)的。用戶計算機與ISP以及Internet的連接如圖7-1所示：圖7-1

用戶計算機與ISP以及Internet的連接7.2.1SLIP/PPP概述7.2電話撥號接入技術(shù)

圖7-2通過SLIP/PPP撥號接入Internet個人在家里或單位使用計算機接入Internet，通常都可采用電話撥號上網(wǎng)，也稱為SLIP/PPP方式，如圖7-2所示。

PPP（Point-to-PointProtocol）表示點對點協(xié)議，它是目前廣域網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一，其優(yōu)點是簡單、具備用戶驗證能力、支持異步、同步通信和數(shù)據(jù)報的差錯檢測、壓縮以及可以解決IP分配等。目前家庭撥號上網(wǎng)采用的就是通過PPP在用戶端和ISP的接入服務(wù)器之間建立通信鏈路來訪問Internet的。

SLIP（SerialLineInternetProtocol）表示串行線路IP協(xié)議。SLIP是一種比較老的的互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，用于在撥號電話線等串行鏈路上進行TCP/IP通信。SLIP是一種物理層協(xié)議，它不提供差錯校驗，對差錯的檢測要依賴硬件（如Modem）來完成，它只支持TCP/IP的傳輸，而且多數(shù)SLIP連接只支持靜態(tài)IP地址的連接。7.2.2Winsock概述在Windows環(huán)境下使用客戶端軟件（如IE瀏覽器）訪問基于TCP/IP的Internet，用戶必須要首先使用一個Winsock程序接口。

Winsock（WindowsSocket），即是TCP/IP協(xié)議的驅(qū)動程序。它提供了基于Windows的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序與TCP/IP協(xié)議棧之間進行數(shù)據(jù)通信的標準的應(yīng)用程序接口（API）規(guī)范，并規(guī)定各軟件商開發(fā)的應(yīng)用程序在運行時，都可使用一個由任何一方提供的、相兼容的Windows動態(tài)鏈接庫（DLL）—Windows.dll。

Windows.dll是Windows下的TCP/IP協(xié)議棧的核心部分，它承擔了應(yīng)用程序與TCP/IP之間的通信功能。Winsock接口規(guī)范使得不同廠商開發(fā)的應(yīng)用程序之間不發(fā)生沖突。在Windows95以前的各版本中（如Windows3.X），由于沒有內(nèi)置TCP/IP，用戶在接入Internet之前必須要預(yù)先安裝一個Winsock程序，并在訪問Internet時運行它。但此后的各Windows版本（如Windows95/98/2000/XP）均內(nèi)置有TCP/IP，并提供了Winsock.dll動態(tài)鏈接庫，因此就沒有必要再安裝其他的Winsock程序了。返回本節(jié)首頁返回本章首頁7.3局域網(wǎng)接入技術(shù)若本地的用戶較多，而且有很多用戶需要同時使用Internet，那么可以先把這些計算機組成一個局域網(wǎng)，再使用路由器通過專線與ISP相連，最后通過ISP接入Internet。如圖7-3所示。圖7-3局域網(wǎng)接入Internet

專線的類型有多種，如DDN（數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)）、ISDN（綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)）等，它們都由電信部門經(jīng)營和管理。其優(yōu)點是：連接速率較高，用戶可以實現(xiàn)Internet主機所有基本的功能，但租用線路的費用較昂貴。返回本章首頁7.4ADSL接入技術(shù)7.4.1ADSL概述

ADSL，即非對稱數(shù)字用戶線，它是一種通過標準雙絞電話線給家庭、辦公室用戶提供寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)的技術(shù)，并且還能實現(xiàn)電話與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互不干擾，傳輸距離可達3km～5km

。

ADSL寬帶業(yè)務(wù)同時為用戶提供了3個信息通道：一條是傳輸速率為1.5Mbit/s～9Mbit/s的高速下行通道，用于用戶下載信息；一條是傳輸速率為640kbit/s～1Mbit/s的中速雙工通道，用于用戶上傳輸出信息；還有一條是普通的老式電話服務(wù)通道，用于普通電話服務(wù)。

ADSL目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在家庭上網(wǎng)中，ADSL上網(wǎng)無須撥號，并可同時連接多個設(shè)備，包括ADSLModem、普通電話機和個人計算機等。7.4.2ADSL的主要特點

ADSL在一條電話線上同時提供了電話和高速數(shù)據(jù)服務(wù)，電話與數(shù)據(jù)服務(wù)互不影響。

ADSL提供了高速數(shù)據(jù)通信能力，其數(shù)據(jù)傳輸速率遠高于撥號上網(wǎng)，很好地滿足了交互式多媒體應(yīng)用。

ADSL提供了靈活的接入方式，可支持專線方式與虛擬撥號方式。

ADSL可提供多種服務(wù)。ADSL專線可選擇不同的接入速率（如512kbit/s、2Mbit/s），用戶可靈活選擇VOD服務(wù)；ADSL接入網(wǎng)還可與ATM網(wǎng)配合，為公司用戶提供組建VPN專網(wǎng)及遠程局域網(wǎng)互連的能力。7.4.3ADSL的安裝圖7-4ADSL設(shè)備安裝示意圖先將電話線連上濾波器（即話音分離器），然后濾波器與ADSLModem之間用一條電話線連上，最后在ADSLModem與計算機的網(wǎng)卡之間用一條網(wǎng)線連通即可完成硬件安裝，如圖7-4所示。在Windows操作系統(tǒng)下建立一個“寬帶連接”對話框，并輸入在電信局所申請的用戶名和密碼，如圖7-5所示，用戶就可連入Internet了，并在上網(wǎng)的同時，還可以打電話。1.硬件的安裝2.軟件的設(shè)置圖7-5“寬帶連接”對話框返回本節(jié)首頁返回本章首頁7.4.4PPP與PPPoE

PPP是目前廣域網(wǎng)上應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一，其優(yōu)點在于：簡單、具備用戶驗證能力、可以解決IP分配等。家庭撥號上網(wǎng)就是通過PPP在用戶端和ISP的接入服務(wù)器之間建立通信鏈路來實現(xiàn)訪問Internet的。利用以太網(wǎng)資源，在以太網(wǎng)上運行PPP來進行用戶認證接入的方式稱為PPPoE，它是PPP與其他的協(xié)議共同派生出的符合寬帶接入要求的新的協(xié)議。

PPPoE（PPPoverEthernet）既保護了用戶方的以太網(wǎng)資源，又完成了ADSL的接入要求，是目前ADSL接入方式中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)標準。7.5CableModem接入技術(shù)7.5.1CATV和HFC

CATV（有線電視網(wǎng)），即是由廣電部門規(guī)劃設(shè)計的用來傳輸電視信號的網(wǎng)絡(luò)，其特點是覆蓋面廣，用戶多。有線電視網(wǎng)是單向的，只有下行信道，用戶只能接收電視信號，而并不能上傳信息。如果要將有線電視網(wǎng)應(yīng)用到Internet業(yè)務(wù)，則需要對其改造，使之具有雙向功能。

HFC（混合光纖同軸電纜網(wǎng)），是對CATV的一種改造，它在主線部分用光纖代替同軸電纜作為傳輸介質(zhì)。HFC除可以提供原CATV網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)外，還能提供數(shù)據(jù)和其他交互型業(yè)務(wù)。

CATV和HFC的一個根本區(qū)別是：CATV只傳送單向電視信號，而HFC提供雙向的寬帶傳輸。CableModem系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7-6所示，通過CableModem系統(tǒng)，用戶可在有線電視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)Internet訪問、IP電話、視頻會議、視頻點播、遠程教育及網(wǎng)絡(luò)游戲等功能。圖7-6

CableModem連接結(jié)構(gòu)示意圖7.5.3CableModem的主要特點傳輸速率快，費用低

具有較強的抗干擾能力

傳輸距離遠

CableModem上行數(shù)據(jù)速率可達31.2kbit/s～10Mbit/s；下行速率可達3Mbit/s～38Mbit/s，從網(wǎng)上下載信息的速度比現(xiàn)有的電話Modem要快至少1000倍，另外，CableModem在單位時間內(nèi)獲得的信息量也比其它方式要多得多。

CableModem從理論上講，沒有距離限制，它可以覆蓋的地域很廣。

CableModem的入戶連接介質(zhì)是同軸電纜，它的結(jié)構(gòu)優(yōu)于電話線，對信號具有相當強的屏蔽作用，不易受外界干擾。

即插即用、安裝方便

共享網(wǎng)絡(luò)帶寬

CableModem支持即插即用，安裝起來十分方便，而且接入Internet不需要撥號。即使每天24小時都連在網(wǎng)上，但只要不發(fā)送或接收數(shù)據(jù)就不會占用任何網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)資源。

CableModem用戶是共享帶寬的，若有多個CableModem用戶同時接入Internet時，數(shù)據(jù)帶寬由這些用戶均分，速率也將會相應(yīng)降低。這是CableModem的最大缺點。返回本節(jié)首頁返回本章首頁7.6光纖接入技術(shù)7.6.1光纖接入技術(shù)概述

光纖接入技術(shù)實際上是指：在接入網(wǎng)中全部或部分采用光纖傳輸介質(zhì)，構(gòu)成光纖用戶環(huán)路（或稱為光纖接入網(wǎng)），實現(xiàn)用戶高性能寬帶接入的一種方案。由于光纖具有大容量、保密性好、抗干擾能力強、重量輕等諸多優(yōu)點，因而使得光纖在接入網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用成為一種必然趨勢。

光纖接入網(wǎng)（OAN）是指：采用光纖傳輸技術(shù)的接入網(wǎng)，可分為：光纖到戶（FTTH）、光纖到路邊（FTTC）、光纖到大樓（FTTB）、光纖到辦公室（FHHO）、光纖到樓層（FTTF）、光纖到小區(qū)（FTTZ）等幾種類型。其中，F(xiàn)TTH將是未來寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢。

OAN是一個點對多個點的光纖傳輸系統(tǒng)。根據(jù)接入網(wǎng)室外傳輸設(shè)施中是否含有源設(shè)備，OAN又可分為有源光網(wǎng)絡(luò)（AON）和無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）。

有源光網(wǎng)絡(luò)是指：從局端設(shè)備到用戶分配單元之間采用有源光纖傳輸設(shè)備，即光電傳輸設(shè)備、有源光器件以及光纖等；無源光網(wǎng)絡(luò)是指：光傳輸端采用無源器件，實現(xiàn)點對多點拓撲的光纖接入網(wǎng)。目前光纖接入網(wǎng)幾乎都采用PON結(jié)構(gòu)，PON成為光纖接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢。采用該結(jié)構(gòu)初期投資少，維護簡單，易于擴展，結(jié)構(gòu)靈活，但要求采用性能好，帶寬高的光器件。7.6.2光纖接入網(wǎng)的主要特點帶寬高可以提供高速接入Internet、ATM以及電信寬帶IP網(wǎng)的各種應(yīng)用系統(tǒng)，從而享用寬帶網(wǎng)提供的各種寬帶業(yè)務(wù)。返回本節(jié)首頁返回本章首頁網(wǎng)絡(luò)的可升級性能好光纖網(wǎng)易于通過技術(shù)升級成倍擴大帶寬，因此，光纖接入網(wǎng)可以滿足近期各種信息的傳輸需求。以這一網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，可以構(gòu)建面向各種業(yè)務(wù)和應(yīng)用的信息傳送系統(tǒng)。雙向傳輸電信網(wǎng)本身的特點決定了這種接入技術(shù)的交互性較好，特別是在向用戶提供雙向?qū)崟r業(yè)務(wù)方面具有明顯優(yōu)勢。接入簡單、費用少用戶端只需一塊網(wǎng)卡，就可高速接入Internet，實現(xiàn)100Mbit/s到桌面的接入，而且上網(wǎng)費用也不高。7.7無線接入技術(shù)7.7.1無線接入概述

當前，在信息傳送領(lǐng)域中正出現(xiàn)一種新的趨勢，即無線網(wǎng)絡(luò)和Internet的結(jié)合，伴隨著這種趨勢的全新連網(wǎng)方式——無線接入技術(shù)正悄然走入了人們的視線。使用無線接入技術(shù)，人們可以在任何時候，從任何地方接入Internet或Intranet，完成自己想做的事情（如讀取電子郵件，查詢和下載工作當中所需要的重要數(shù)據(jù)等）。它已經(jīng)成為人們從事商務(wù)活動最為理想的傳輸媒體。7.7.2WAP簡介1.WAP和WAP論壇

WAP（無線應(yīng)用協(xié)議）是一個用于向無線終端進行智能化信息傳遞的無需授權(quán)、不依賴平臺的、全球化的開放標準，它定義了無線通信設(shè)備在訪問Internet業(yè)務(wù)時必須要遵循的標準和規(guī)范。

WAP提供了一套開放、統(tǒng)一的技術(shù)平臺，用戶使用移動設(shè)備很容易訪問和獲取以統(tǒng)一的內(nèi)容格式表示的Internet或Intranet信息及各種服務(wù)。

WAP還定義了一套軟、硬件接口，有了這些接口移動設(shè)備和網(wǎng)站服務(wù)器，人們就可以像使用PC一樣地使用移動電話收發(fā)電子郵件甚至瀏覽Internet。

WAP支持當前最流行的嵌入式操作系統(tǒng)（如PalmOS、WindowsCE、JavaOS等），還適用于從高端到低端的各類無線手持數(shù)字設(shè)備（如移動電話、掌上電腦）等。目前，越來越多的廠商推出了符合WAP標準的產(chǎn)品。

WAP規(guī)范是由WAP論壇負責(zé)制定的。WAP論壇成立于1998年初，是一個由Nokia、Ericsson、Motorola、UnwiredPlanet等4家公司發(fā)起組成，現(xiàn)擁有100多個公司和機構(gòu)的行業(yè)協(xié)會。

WAP論壇是一個全球性的行業(yè)協(xié)會，它致力于制定用于數(shù)字移動電話和其他無線設(shè)備的數(shù)據(jù)和語音服務(wù)的全球標準。WAP論壇的主要目標是：把無線行業(yè)價值鏈各個環(huán)節(jié)上的各類公司聯(lián)合在一起，保證產(chǎn)品的互操作性，使Internet業(yè)務(wù)能擴展到移動通信設(shè)備中。2.WAP規(guī)范

WAP規(guī)范是一種無線應(yīng)用程序的編程模型語言，它定義了一個開放的標準結(jié)構(gòu)和一套無線設(shè)備，用來實現(xiàn)Internet接入的協(xié)議。該規(guī)范優(yōu)化和擴展了現(xiàn)有的Internet標準，如TCP/IP、HTTP、XML等。

WAP規(guī)范的要素主要包括：WAP編程模型、遵守XML標準的無線標記語言（WML）、用于無線終端的微瀏覽器規(guī)范、輕量級協(xié)議棧、無線電話應(yīng)用（WTA）框架。

無線標記語言（WML）使得性能嚴重受限的手持設(shè)備能夠擁有較強的Internet接入功能，而且WML和WMLScript不要求用戶使用常用的PC鍵盤或鼠標進行輸入，并在設(shè)計時就考慮到了手機的小屏幕顯示問題。與HTML文件不同的是，WML將文件分割成一套容易定義的用戶交互操作單元。每個交互操作單元被稱為一個卡，用戶通過在一個或多個WML文件產(chǎn)生的各個卡之間來回導(dǎo)航來實現(xiàn)對Internet的接入。針對手機電話通信的特點，WML提供了一套數(shù)量更小的標記標簽集，這使它比HTML更適合在手持設(shè)備中使用。使用WAP網(wǎng)關(guān)，所有的WML內(nèi)容都可以通過HTTP1.1請求進行Internet接入。這樣，傳統(tǒng)的Web服務(wù)器、工具和技術(shù)都可以使用。3.WAP的協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)WAP的協(xié)議棧充分借鑒了Internet的協(xié)議棧思想，并加以修改和簡化，其體系結(jié)構(gòu)包括如下5層，如圖8-7所示：

圖8-7WAP協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)示意圖

無線數(shù)據(jù)報協(xié)議（WDP）該協(xié)議提供了通用的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，并支持多種無線網(wǎng)絡(luò)?？梢允股蠈拥腤SP、WTP、WTLS獨立于下層的無線網(wǎng)絡(luò)，并使用下層無線網(wǎng)絡(luò)所提供的統(tǒng)一服務(wù)。

無線傳輸層安全協(xié)議（WTLS）

該協(xié)議是基于SSL的安全傳輸協(xié)議，并提供加密、授權(quán)及數(shù)據(jù)完整性功能。

無線事務(wù)處理協(xié)議（WTP）該協(xié)議提供了一種輕量級的面向事務(wù)處理的服務(wù)，專門對無線數(shù)據(jù)網(wǎng)進行優(yōu)化。

無線會話層協(xié)議（WSP）為上層的WAP應(yīng)用提供面向連接的、基于WTP的會話通信服務(wù)或基于WDP無連接的、可靠的通信服務(wù)。

無線電話應(yīng)用（WTA）它使得WAP可以很好地與目前電信網(wǎng)絡(luò)中的各種先進電信業(yè)務(wù)相結(jié)合，如智能網(wǎng)（IntelligentNetwork）業(yè)務(wù)。通過使用瀏覽器，移動用戶可以應(yīng)用各種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)而不需修改移動終端。4.WAP的技術(shù)特點基于現(xiàn)有的Internet標準定義了一套標準的軟、硬件接口支持多種移動設(shè)備及移動網(wǎng)絡(luò)7.