計(jì)算機(jī)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(diǎn)：

Internet接入概述

電話撥號(hào)接入技術(shù)

局域網(wǎng)接入技術(shù)

光纖接入技術(shù)

無(wú)線接入技術(shù)

CableModem接入技術(shù)

連通測(cè)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(lèi)：有線接入和無(wú)線接入。

有線接入包括：基于傳統(tǒng)公用電話網(wǎng)（PSTN）的撥號(hào)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(wú)線接入包括：IEEE802.11b、WIFI、BlueTooth等眾多的無(wú)線接入技術(shù)。

有線接入通過(guò)利用已有的傳輸網(wǎng)絡(luò)，從而可以提供經(jīng)濟(jì)實(shí)用的接入方法；而無(wú)線接入，用戶終端無(wú)需通過(guò)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(jī)構(gòu)，是用戶接入Internet的入口點(diǎn)。實(shí)際上，用戶的本地計(jì)算機(jī)與Internet沒(méi)有直接連接在一起，即本地計(jì)算機(jī)與Internet之間沒(méi)有IP連通性，而真正與Internet直接連接的是ISP的主機(jī)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(lèi)信息服務(wù)為申請(qǐng)接入Internet的用戶計(jì)算機(jī)分配IP地址返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)目前，國(guó)內(nèi)的幾大骨干廣域網(wǎng)都相當(dāng)于ISP，其中CHINANET是專門(mén)向公眾提供Internet接入服務(wù)的。用戶計(jì)算機(jī)與ISP以及Internet的連接如圖7-1所示：圖7-1

用戶計(jì)算機(jī)與ISP以及Internet的連接7.2.1SLIP/PPP概述7.2電話撥號(hào)接入技術(shù)

圖7-2通過(guò)SLIP/PPP撥號(hào)接入Internet個(gè)人在家里或單位使用計(jì)算機(jī)接入Internet，通常都可采用電話撥號(hào)上網(wǎng)，也稱為SLIP/PPP方式，如圖7-2所示。

PPP（Point-to-PointProtocol）表示點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(diǎn)是簡(jiǎn)單、具備用戶驗(yàn)證能力、支持異步、同步通信和數(shù)據(jù)報(bào)的差錯(cuò)檢測(cè)、壓縮以及可以解決IP分配等。目前家庭撥號(hào)上網(wǎng)采用的就是通過(guò)PPP在用戶端和ISP的接入服務(wù)器之間建立通信鏈路來(lái)訪問(wèn)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(hào)電話線等串行鏈路上進(jìn)行TCP/IP通信。SLIP是一種物理層協(xié)議，它不提供差錯(cuò)校驗(yàn)，對(duì)差錯(cuò)的檢測(cè)要依賴硬件（如Modem）來(lái)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(wèn)基于TCP/IP的Internet，用戶必須要首先使用一個(gè)Winsock程序接口。

Winsock（WindowsSocket），即是TCP/IP協(xié)議的驅(qū)動(dòng)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(jìn)行數(shù)據(jù)通信的標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序接口（API）規(guī)范，并規(guī)定各軟件商開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序在運(yùn)行時(shí)，都可使用一個(gè)由任何一方提供的、相兼容的Windows動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）—Windows.dll。

Windows.dll是Windows下的TCP/IP協(xié)議棧的核心部分，它承擔(dān)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(kāi)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(méi)有內(nèi)置TCP/IP，用戶在接入Internet之前必須要預(yù)先安裝一個(gè)Winsock程序，并在訪問(wèn)Internet時(shí)運(yùn)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(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，因此就沒(méi)有必要再安裝其他的Winsock程序了。返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)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(shí)使用Internet，那么可以先把這些計(jì)算機(jī)組成一個(gè)局域網(wǎng)，再使用路由器通過(guò)專線與ISP相連，最后通過(guò)ISP接入Internet。如圖7-3所示。圖7-3局域網(wǎng)接入Internet

專線的類(lèi)型有多種，如DDN（數(shù)字?jǐn)?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(mén)經(jīng)營(yíng)和管理。其優(yōu)點(diǎn)是：連接速率較高，用戶可以實(shí)現(xiàn)Internet主機(jī)所有基本的功能，但租用線路的費(fèi)用較昂貴。返回本章首頁(yè)7.4ADSL接入技術(shù)7.4.1ADSL概述

ADSL，即非對(duì)稱數(shù)字用戶線，它是一種通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)電話與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互不干擾，傳輸距離可達(dá)3km～5km

。

ADSL寬帶業(yè)務(wù)同時(shí)為用戶提供了3個(gè)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(wú)須撥號(hào)，并可同時(shí)連接多個(gè)設(shè)備，包括ADSLModem、普通電話機(jī)和個(gè)人計(jì)算機(jī)等。7.4.2ADSL的主要特點(diǎn)

ADSL在一條電話線上同時(shí)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(yuǎn)高于撥號(hào)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(hào)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(yuǎn)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(jì)算機(jī)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(gè)“寬帶連接”對(duì)話框，并輸入在電信局所申請(qǐng)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(shí)，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(duì)話框返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)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(diǎn)在于：簡(jiǎn)單、具備用戶驗(yàn)證能力、可以解決IP分配等。家庭撥號(hào)上網(wǎng)就是通過(guò)PPP在用戶端和ISP的接入服務(wù)器之間建立通信鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)Internet的。利用以太網(wǎng)資源，在以太網(wǎng)上運(yùn)行PPP來(lái)進(jìn)行用戶認(rèn)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(hù)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(biāo)準(zhǔn)。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(mén)規(guī)劃設(shè)計(jì)的用來(lái)傳輸電視信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)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(hào)，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(duì)其改造，使之具有雙向功能。

HFC（混合光纖同軸電纜網(wǎng)），是對(duì)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(gè)根本區(qū)別是：CATV只傳送單向電視信號(hào)，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(guò)CableModem系統(tǒng)，用戶可在有線電視網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實(shí)現(xiàn)Internet訪問(wèn)、IP電話、視頻會(huì)議、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)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(diǎn)傳輸速率快，費(fèi)用低

具有較強(qiáng)的抗干擾能力

傳輸距離遠(yuǎn)

CableModem上行數(shù)據(jù)速率可達(dá)31.2kbit/s～10Mbit/s；下行速率可達(dá)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(shí)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(méi)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(duì)信號(hào)具有相當(dāng)強(qiáng)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(lái)十分方便，而且接入Internet不需要撥號(hào)。即使每天24小時(shí)都連在網(wǎng)上，但只要不發(fā)送或接收數(shù)據(jù)就不會(huì)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(gè)CableModem用戶同時(shí)接入Internet時(shí)，數(shù)據(jù)帶寬由這些用戶均分，速率也將會(huì)相應(yīng)降低。這是CableModem的最大缺點(diǎn)。返回本節(jié)首頁(yè)返回本章首頁(yè)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(shí)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(shí)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(qiáng)、重量輕等諸多優(yōu)點(diǎn)，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(shì)。

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(lèi)型。其中，F(xiàn)TTH將是未來(lái)寬帶接入網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

OAN是一個(gè)點(diǎn)對(duì)多個(gè)點(diǎn)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(wú)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(wú)源光網(wǎng)絡(luò)是指：光傳輸端采用無(wú)源器件，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)拓?fù)涞墓饫w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(shì)。采用該結(jié)構(gòu)初期投資少，維護(hù)簡(jiǎn)單，易于擴(kuò)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(diǎn)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(yè)返回本章首頁(yè)網(wǎng)絡(luò)的可升級(jí)性能好光纖網(wǎng)易于通過(guò)技術(shù)升級(jí)成倍擴(kuò)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(diǎn)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(shí)業(yè)務(wù)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。接入簡(jiǎn)單、費(fèi)用少用戶端只需一塊網(wǎng)卡，就可高速接入Internet，實(shí)現(xiàn)100Mbit/s到桌面的接入，而且上網(wǎng)費(fèi)用也不高。7.7無(wú)線接入技術(shù)7.7.1無(wú)線接入概述

當(dāng)前，在信息傳送領(lǐng)域中正出現(xiàn)一種新的趨勢(shì)，即無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和Internet的結(jié)合，伴隨著這種趨勢(shì)的全新連網(wǎng)方式——無(wú)線接入技術(shù)正悄然走入了人們的視線。使用無(wú)線接入技術(shù)，人們可以在任何時(shí)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(dāng)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(dòng)最為理想的傳輸媒體。7.7.2WAP簡(jiǎn)介1.WAP和WAP論壇

WAP（無(wú)線應(yīng)用協(xié)議）是一個(gè)用于向無(wú)線終端進(jìn)行智能化信息傳遞的無(wú)需授權(quán)、不依賴平臺(tái)的、全球化的開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，它定義了無(wú)線通信設(shè)備在訪問(wèn)Internet業(yè)務(wù)時(shí)必須要遵循的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

WAP提供了一套開(kāi)放、統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)，用戶使用移動(dòng)設(shè)備很容易訪問(wèn)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(dòng)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(dòng)電話收發(fā)電子郵件甚至瀏覽Internet。

WAP支持當(dāng)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(lèi)無(wú)線手持?jǐn)?shù)字設(shè)備（如移動(dòng)電話、掌上電腦）等。目前，越來(lái)越多的廠商推出了符合WAP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

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

WAP論壇是一個(gè)全球性的行業(yè)協(xié)會(huì)，它致力于制定用于數(shù)字移動(dòng)電話和其他無(wú)線設(shè)備的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音服務(wù)的全球標(biāo)準(zhǔn)。WAP論壇的主要目標(biāo)是：把無(wú)線行業(yè)價(jià)值鏈各個(gè)環(huán)節(jié)上的各類(lèi)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(kuò)展到移動(dòng)通信設(shè)備中。2.WAP規(guī)范

WAP規(guī)范是一種無(wú)線應(yīng)用程序的編程模型語(yǔ)言，它定義了一個(gè)開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和一套無(wú)線設(shè)備，用來(lái)實(shí)現(xiàn)Internet接入的協(xié)議。該規(guī)范優(yōu)化和擴(kuò)展了現(xiàn)有的Internet標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線標(biāo)記語(yǔ)言（WML）、用于無(wú)線終端的微瀏覽器規(guī)范、輕量級(jí)協(xié)議棧、無(wú)線電話應(yīng)用（WTA）框架。

無(wú)線標(biāo)記語(yǔ)言（WML）使得性能?chē)?yán)重受限的手持設(shè)備能夠擁有較強(qiáng)的Internet接入功能，而且WML和WMLScript不要求用戶使用常用的PC鍵盤(pán)或鼠標(biāo)進(jìn)行輸入，并在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到了手機(jī)的小屏幕顯示問(wèn)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(gè)交互操作單元被稱為一個(gè)卡，用戶通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)WML文件產(chǎn)生的各個(gè)卡之間來(lái)回導(dǎo)航來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)Internet的接入。針對(duì)手機(jī)電話通信的特點(diǎn)，WML提供了一套數(shù)量更小的標(biāo)記標(biāo)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(guò)HTTP1.1請(qǐng)求進(jìn)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(jiǎn)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(wú)線數(shù)據(jù)報(bào)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)?？梢允股蠈拥腤SP、WTP、WTLS獨(dú)立于下層的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并使用下層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所提供的統(tǒng)一服務(wù)。

無(wú)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(wú)線事務(wù)處理協(xié)議（WTP）該協(xié)議提供了一種輕量級(jí)的面向事務(wù)處理的服務(wù)，專門(mén)對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。

無(wú)線會(huì)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(huì)話通信服務(wù)或基于WDP無(wú)連接的、可靠的通信服務(wù)。

無(wú)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(jìn)電信業(yè)務(wù)相結(jié)合，如智能網(wǎng)（IntelligentNetwork）業(yè)務(wù)。通過(guò)使用瀏覽器，移動(dòng)用戶可以應(yīng)用各種智能網(wǎng)業(yè)務(wù)而不需修改移動(dòng)終端。4.WAP的技術(shù)特點(diǎn)基于現(xiàn)有的Internet標(biāo)準(zhǔn)定義了一套標(biāo)準(zhǔn)的軟、硬件接口支持多種移動(dòng)設(shè)備及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)7.