第4課網(wǎng)絡連接設備

第4課

網(wǎng)絡連接設備本章內(nèi)容4.1計算機網(wǎng)絡中的網(wǎng)卡4.2計算機網(wǎng)絡中的集線器4.3計算機網(wǎng)絡中的交換機4.4窄帶接入設備Modem4.5窄帶數(shù)字接入設備ISDN4.6寬帶接入設備ADSL4.7寬帶接入設備CableModem4.8路由器4.9網(wǎng)橋4.10網(wǎng)關(guān)鄭州大學信息工程學院李向麗4.1計算機網(wǎng)絡中的網(wǎng)卡

4.1.1計算機網(wǎng)絡中網(wǎng)卡的類型4.1.2網(wǎng)卡性能的評價和選擇標準鄭州大學信息工程學院李向麗網(wǎng)絡接口卡（NIC-NetworkInterfaceCard）又稱網(wǎng)絡適配器(NIA-NetworkInterfaceAdapter)，簡稱網(wǎng)卡。網(wǎng)卡用于實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計算機和網(wǎng)絡電纜之間的物理連接，為計算機之間相互通信提供一條物理通道。負責數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收。鄭州大學信息工程學院李向麗4.1.1計算機網(wǎng)絡中網(wǎng)卡的類型網(wǎng)絡接口卡的類型根據(jù)它所依賴的網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)不同（如以太網(wǎng)與令牌環(huán)網(wǎng)）而不同，還與網(wǎng)絡傳輸速率（如10Mbps與100Mbps）、連接器接口（如BNC與RJ-45）以及兼容的主板或設備的類型有關(guān)。鄭州大學信息工程學院李向麗1.根據(jù)連接速度分類（1）10Mbit/s網(wǎng)卡（2）100Mbit/s網(wǎng)卡和10/100Mbit/s自適應網(wǎng)卡（3）1000Mbit/s網(wǎng)卡和100/1000Mbit/s自適應網(wǎng)卡“自適應（Auto-Negtiation）技術(shù)”：在工作時可以與被連接的網(wǎng)絡設備自動協(xié)商，以確定當前可以使用的速度。鄭州大學信息工程學院李向麗在IEEE802.3u中規(guī)定了Auto-Negtiation標準，在不需要用戶參與設定的情況下，自動以最高速度連接，按照如下的順序適應工作速度：100Mbps/s全雙工、100Mbps/s半雙工、10Mbps/s全雙工、10Mbps/s半雙工。鄭州大學信息工程學院李向麗2.根據(jù)總線分類網(wǎng)卡的性能會受到計算機總線的限制。（1）ISA接口網(wǎng)卡（2）PCI接口網(wǎng)卡（3）PCMCIA總線鄭州大學信息工程學院李向麗ISA接口網(wǎng)卡這是早期的一種接口類型網(wǎng)卡，在上世紀80年代末，90年代初期幾乎所有內(nèi)置板板卡都是采用ISA總線接口類型，一直到上世紀90年代末期都還有部分這類接口類型的網(wǎng)卡。ISA總線接口由于I/O速度較慢，只有10Mbps。隨著上世紀90年代初PCI總線技術(shù)的出現(xiàn)，很快被淘汰了。主要用于無盤工作站。鄭州大學信息工程學院李向麗PCI接口網(wǎng)卡PCI網(wǎng)卡目前最主流的一種網(wǎng)卡接口類型。它的I/O速度遠比ISA總線型的網(wǎng)卡快（ISA最高僅為33Mb/s，標準32位的PCI接口數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達132Mb/s，64位的PCI接口數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達267Mb/s）。一般的PC機和服務器中提供多個PCI總線插槽。鄭州大學信息工程學院李向麗100Mbps,10/100Mbps的網(wǎng)卡一般都是PCI接口網(wǎng)卡。PCI網(wǎng)卡占用CPU資源少，安裝配置簡單。PCI總線的自動配置功能省掉了跳線設置，而是將I/O地址和IRQ值的分配等操作全部在系統(tǒng)啟動時由BIOS處理，所以簡化了網(wǎng)卡的繁瑣和難度。鄭州大學信息工程學院李向麗PCMCIA接口網(wǎng)卡PCMCIA是筆記本電腦專用的，體積小。PCMCIA總線分為兩類，一類為16位的PCMCIA，另一類為32位的CardBus。CardBus是一種用于筆記本計算機的新的高性能PC卡總線接口標準。鄭州大學信息工程學院李向麗第一，32位數(shù)據(jù)傳輸和33MHz操作。CardBus快速以太網(wǎng)PC卡的最大吞吐量接近90Mbps，而16位快速以太網(wǎng)PC卡僅能達到20~30Mbps。第二，總線自主。使PC卡可以獨立于主CPU，與計算機內(nèi)存間直接交換數(shù)據(jù)（DMA方式）。第三，3.3V供電，低功耗。提高了電池的壽命，降低了計算機內(nèi)部的熱擴散，增強了系統(tǒng)的可靠性。第四，后向兼容16位的PC卡。老式以太網(wǎng)和Modem設備的PC卡仍然可以插在CardBus插槽上使用。與原來的PC卡相比，CardBus卡具有以下的優(yōu)勢：鄭州大學信息工程學院李向麗3.根據(jù)應用領域分類如果根據(jù)網(wǎng)卡所應用的計算機類型來分，可以將網(wǎng)卡分為應用于于工作站的網(wǎng)卡和應用于服務器的網(wǎng)卡。一般網(wǎng)卡基本上都是工作站網(wǎng)卡，通常也應用于普通的服務器上。但是在大型網(wǎng)絡中，服務器通常采用專門的網(wǎng)卡。鄭州大學信息工程學院李向麗服務器網(wǎng)卡在帶寬（通常在100Mbps以上，主流的服務器網(wǎng)卡都為64位千兆網(wǎng)卡）、接口數(shù)量、穩(wěn)定性、糾錯等方面都有比較明顯的提高。還有的服務器網(wǎng)卡支持冗余備份、熱撥插等服務器專用功能。有的服務器網(wǎng)卡還提供多個端口，可以連接多個不同的設備，實現(xiàn)對網(wǎng)絡的分段管理。也可以連接到同一個交換機或集線器上，以增強網(wǎng)絡的穩(wěn)定性，即可以實現(xiàn)帶寬匯集，又可以增加系統(tǒng)連接的容錯性能。鄭州大學信息工程學院李向麗（1）RJ-45端口：用于連接雙絞線。4.根據(jù)端口類型分類鄭州大學信息工程學院李向麗筆記本專用的PCMCIA總線接口的網(wǎng)卡，因其結(jié)構(gòu)限制，所以通常不直接提供RJ-45接口，而是通過一條轉(zhuǎn)接線來提供的，如圖左圖所示的是一款筆記本專用的PCMCIA雙絞線以太網(wǎng)卡和轉(zhuǎn)接線。也有一些PCMCIA筆記本專用網(wǎng)卡直接提供RJ-45接口。鄭州大學信息工程學院李向麗（2）AUI端口：用于連接粗同軸電纜。這種接口類型的網(wǎng)卡目前更是很少見，因為用粗同軸電纜作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡更是少上加少。鄭州大學信息工程學院李向麗（3）BNC端口：用于連接細同軸電纜。鄭州大學信息工程學院李向麗網(wǎng)卡有的是單接口，有的是多接口網(wǎng)卡，以適應與不同的傳輸介質(zhì)進行連接。另外還有光纖接口網(wǎng)卡和無線網(wǎng)卡。鄭州大學信息工程學院李向麗網(wǎng)卡的選擇對網(wǎng)絡性能起著十分重要的作用。如何選擇一塊網(wǎng)卡，可以考慮以下幾個方面。4.1.2網(wǎng)卡性能的評價和選擇標準1.端口類型2.工作速度3.是否支持全雙工工作模式4.總線類型5.是否支持多操作系統(tǒng)6.對服務器端網(wǎng)卡的特殊要求鄭州大學信息工程學院李向麗1.端口類型2.工作速度3.是否支持全雙工工作模式半雙工是指網(wǎng)卡在同一時間內(nèi)不能同時接收和發(fā)送信息。全雙工指網(wǎng)卡在同一時間內(nèi)即可以發(fā)送信息，也可以接收信息，發(fā)送和接收信息互不影響。全雙工網(wǎng)卡的實際工作速率是半雙工的2倍。鄭州大學信息工程學院李向麗4.總線類型PCI總線和ISA總線。5.是否支持多操作系統(tǒng)大部分網(wǎng)卡驅(qū)動可以同時支持Windows、Linux、NetWare、Unix。但是有的網(wǎng)卡并非如此。所以選擇網(wǎng)卡時要根據(jù)實際應用的操作系統(tǒng)進行選擇。鄭州大學信息工程學院李向麗6.對服務器端網(wǎng)卡的特殊要求對于性能要求高的服務器網(wǎng)卡，除了考慮上述因素外，還要考慮網(wǎng)卡應該具有較高的吞吐率和較低的CPU占用率。另外還要考慮網(wǎng)絡的可管理性?？删W(wǎng)管和帶寬匯聚是在一些特殊的環(huán)境中應該考慮的重要因素。鄭州大學信息工程學院李向麗可網(wǎng)管指通過網(wǎng)卡自帶管理軟件或第三方軟件監(jiān)視和控制網(wǎng)卡的工作狀態(tài)?？梢灾С諷NMP，或同時支持SNMP和桌面管理接口DMI兩種管理方式。帶寬匯聚是通過“負載共享網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換LSNAT”將多臺服務器網(wǎng)卡的不同IP地址翻譯成一個虛擬IP（VIP），使多臺服務器共同完成一個大的工作。某些網(wǎng)卡還可以實現(xiàn)高級容錯ALB功能，利用多塊網(wǎng)卡提高系統(tǒng)的可靠性。鄭州大學信息工程學院李向麗4.2計算機網(wǎng)絡中的集線器

4.2.1集線器在網(wǎng)絡中的作用4.2.2集線器的分類4.2.3計算機網(wǎng)絡收發(fā)器鄭州大學信息工程學院李向麗4.2.1集線器在網(wǎng)絡中的作用IEEE802.3定義的集線器的功能是：隨機選出某一端口的設備，并讓它獨占全部帶寬，與集線器的上聯(lián)設備（交換機/路由器/服務器）進行通信。集線器是一個多端口的中繼器，能夠擴大網(wǎng)絡的傳輸范圍，但是不具備信號的定向傳送能力。鄭州大學信息工程學院李向麗Hub只是一個多端口的信號放大設備。工作中當一個端口接收到數(shù)據(jù)信號時，由于信號在從源端口到Hub的傳輸過程中已有了衰減，所以Hub便將該信號進行整形放大，將被衰減的信號再生到發(fā)送時的狀態(tài)，緊接著轉(zhuǎn)發(fā)到其他所有處于工作狀態(tài)的端口上。集線器組成的網(wǎng)絡是共享式網(wǎng)絡。1.集線器的特點鄭州大學信息工程學院李向麗2.集線器在網(wǎng)絡中的作用Hub主要用于共享網(wǎng)絡的組建，是解決服務器直接到桌面的最經(jīng)濟的方案。在交換式網(wǎng)絡中，Hub直接與交換機相連，將交換機端口的數(shù)據(jù)送到桌面。使用Hub組網(wǎng)靈活，它處于網(wǎng)絡的一個星型結(jié)點，對結(jié)點相連的工作站進行集中管理，不讓出問題的工作站影響到整個網(wǎng)絡的正常運行，并且用戶的加入和退出也很自由。集線器鄭州大學信息工程學院李向麗4.2.2集線器的分類1.根據(jù)端口的不同來分（1）RJ-45端口：有不同的端口數(shù)。（2）BNC端口：用于連接細纜，早期的10Mbps的集線器上有一個BNC端口，用于實現(xiàn)多個集線器之間的互連。現(xiàn)在的很多集線器之間的連接直接通過光纖或雙絞線，不再使用BNC端口（3）AUI端口：用于連接粗纜。用于集線器的級連，目前很少使用。鄭州大學信息工程學院李向麗2.根據(jù)外形尺寸來分（1）機架式：外形尺寸標準?？梢苑胖迷跈C柜里，多為16/24口。主要用于大型網(wǎng)絡。方便集線器之間的堆疊或連接，便于管理。（2）桌面式：外形尺寸不標準?？梢噪S意放置，多為5/8口，僅用于小型網(wǎng)絡。鄭州大學信息工程學院李向麗機架式鄭州大學信息工程學院李向麗（1）10Mbit/s：已淘汰。（2）100Mbit/s：很少使用。（3）10/100Mbit/s：應用主流。（4）1000Mbit/s：很少使用。（5）100/1000Mbit/s：很少使用。3.根據(jù)提供的連接速率分類鄭州大學信息工程學院李向麗4.根據(jù)是否提供網(wǎng)絡管理功能來分（1）不可網(wǎng)管（傻瓜）集線器：中低檔（2）可網(wǎng)管（智能）集線器：高端。使用SNMP對集線器進行簡單管理。例如實現(xiàn)網(wǎng)絡分段，縮小廣播域，減少沖突。遠程監(jiān)控集線器的工作狀態(tài)，進行必要的控制。面板上有一個Console端口：DB-9，RJ-45鄭州大學信息工程學院李向麗（1）可堆疊式集線器：可以堆疊新的集線器來增加端口數(shù)。堆疊是指利用專門的連接線通過固定的端口將多個集線器連接起來，當作一個集線器來使用。提供有專門的堆疊端口或堆疊模塊，以及特殊的堆疊電纜。堆疊的層數(shù)不能太多。只允許堆疊4~5層。層數(shù)越多，每個用戶可享用的帶寬越小。一般只允許同一型號的集線器進行堆疊。5.根據(jù)集線器的可擴充能力來分鄭州大學信息工程學院李向麗鄭州大學信息工程學院李向麗（2）不可堆疊式：只能通過集線器之簡單級連來增加端口數(shù)。級連是通過雙絞線或光纖將一臺集線器連接到另一臺集線器上。可級連集線器都有一個專用的級聯(lián)端口，一般標有“UPLink”或“MDI”。無論是否提供級連端口，都可以進行級連。鄭州大學信息工程學院李向麗4.2.3計算機網(wǎng)絡收發(fā)器計算機網(wǎng)絡收發(fā)器是指連接不同傳輸介質(zhì)的轉(zhuǎn)接器。目前計算機網(wǎng)絡中常用的收發(fā)器主要有3種。用于粗纜到雙絞線的收發(fā)器：AUItoRJ-45。用于粗纜到細纜的收發(fā)器:AUItoBNC。用于粗纜到光纖的收發(fā)器:AUItoST。鄭州大學信息工程學院李向麗4.3計算機網(wǎng)絡中的交換機

4.3.1交換機的工作方式4.3.2交換機與集線器的區(qū)別4.3.3交換機的相關(guān)技術(shù)4.3.4交換機的分類和特點鄭州大學信息工程學院李向麗4.3.1交換機的工作方式計算機網(wǎng)絡中的交換機，也叫交換式集線器（SwitchHub）。計算機網(wǎng)絡中的交換機的工作方式與電話交換機的工作方式基本相同，使用計算機名或協(xié)議地址進行兩臺計算機之間的連接。鄭州大學信息工程學院李向麗4.3.2交換機與集線器的區(qū)別用集線器組成的網(wǎng)絡成為共享式網(wǎng)絡，而用交換機組成的網(wǎng)絡稱為交換式網(wǎng)絡。共享式以太網(wǎng)中所有用戶共享帶寬，每個用戶的實際可用帶寬隨網(wǎng)絡用戶數(shù)的增加而遞減。在交換式以太網(wǎng)中，交換機提供給每個用戶專用的信息通道。除非兩個源端口企圖同時將信息發(fā)往同一個目的端口。否則多個端口可以同時通信，不會發(fā)生沖突。1.交換機與集線器的本質(zhì)區(qū)別鄭州大學信息工程學院李向麗計算機網(wǎng)絡交換機鄭州大學信息工程學院李向麗鄭州大學信息工程學院李向麗（1）計算機網(wǎng)絡交換機將逐漸取代集線器。10/100Mbps自適應交換機使舊的10Mbps以太網(wǎng)設備能夠無縫地接入到100Mbps快速以太網(wǎng)中。做到向后兼容。（2）千兆位以太網(wǎng)為主干的多媒體網(wǎng)絡推動了交換機的應用。千兆以太網(wǎng)不僅能提供適于網(wǎng)絡不斷擴展的帶寬需要，同時它也能平滑地和用戶原有的以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)設備相結(jié)合。千兆位以太網(wǎng)是企業(yè)主干網(wǎng)使用的主要技術(shù)。集線器已經(jīng)無法滿足用戶的要求，必須用交換機來取代。2.計算機網(wǎng)絡中選擇交換機的原因鄭州大學信息工程學院李向麗4.3.3交換機的相關(guān)技術(shù)1.交換機常用的3種常用技術(shù)(1)存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式（Storeandforward）整個幀完整接收并存儲到共享緩沖區(qū)，對整個幀進行過濾（慮掉不完整的幀和有沖突的幀）和差錯檢驗處理，然后再查表找出目的端口并轉(zhuǎn)發(fā)。鄭州大學信息工程學院李向麗（2）直通方式（Cut-through）直通轉(zhuǎn)發(fā)又稱快捷模式。因為轉(zhuǎn)發(fā)僅依賴于目的地址DA，所以只要收到幀的前6個字節(jié)(DA字段)，就可查表找出目的端口并轉(zhuǎn)發(fā)。不進行差錯校驗和過濾處理。目標地址6字節(jié)源地址6字節(jié)以太網(wǎng)類型2字節(jié)數(shù)據(jù)46~1500字節(jié)幀校驗序列4字節(jié)鄭州大學信息工程學院李向麗（3）無碎片直通方式

（Fragmentfreecut-through）“碎片”是指當信息發(fā)送中突然發(fā)生沖突時，因為雙方立即停止發(fā)送數(shù)據(jù)幀而在網(wǎng)絡中產(chǎn)生的殘缺不全的幀。碎片是無用信息。檢查數(shù)據(jù)包的長度是否夠64Bytes（512bit）如果小于64B，說明是碎片,則丟棄該包。如果大于64B，首先存儲接收到的數(shù)據(jù)幀的部分字節(jié)（前64個字節(jié)），然后進行差錯檢驗，如果有錯，立即濾除，并要求對方重發(fā)此幀，否則認為該幀健全，并馬上轉(zhuǎn)發(fā)出去。鄭州大學信息工程學院李向麗2.三種交換方式的比較存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式具有最高的交換質(zhì)量，但速率最慢，適用于網(wǎng)絡主干的連接。直通方式是3種交換方式中最快的一種，但因?qū)θ魏螏疾蛔鲞^濾處理，所以誤碼率較高，適用于交換式網(wǎng)絡的外圍連接。無碎片直通方式是前兩種方式的折衷。鄭州大學信息工程學院李向麗3.第三層交換目前第二層交換機已無法勝任大規(guī)模計算機網(wǎng)絡的建設，所以在一些較大規(guī)模網(wǎng)絡中一般將交換機和路由器結(jié)合在一起使用。路由器處于OSI模型的第三層（網(wǎng)絡層），通常以IP協(xié)議通過軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡互連。第三層交換就是在第二層交換的基礎上把路由功能集成在交換機中，吸收了路由器在網(wǎng)絡中的可擴展性和靈活性等特點，所以將第三層交換機又稱為路由交換機。鄭州大學信息工程學院李向麗與第二層相比，第三層交換機在性能上得到了提高，在網(wǎng)絡分段、安全性、可管理性等方面都具有很大的優(yōu)勢。在提高網(wǎng)絡的運行速度和擴展網(wǎng)絡的規(guī)模等方面所起的作用已得到了網(wǎng)絡用戶的一致公認，下一代骨干網(wǎng)的核心將是第三層交換機。鄭州大學信息工程學院李向麗可以把多層交換機可以看作是在傳統(tǒng)交換機的基礎上附加了路由交換功能的設備。第四層交換機是在第三層交換機的基礎上引進了新的網(wǎng)絡功能，它工作于OSI模型的第四層，可對數(shù)據(jù)包進行查詢，獲取數(shù)據(jù)包的相關(guān)信息等操作。目前第四層交換還只是一個概念，尚未有正式的產(chǎn)品推出。4.多層交換和第四層交換鄭州大學信息工程學院李向麗4.3.4交換機的分類和特點1.根據(jù)技術(shù)來分（1）以太網(wǎng)交換機（2）ATM交換機：53字節(jié)的信元（3）FDDI交換機（4）令牌網(wǎng)交換機鄭州大學信息工程學院李向麗2.根據(jù)交換機的結(jié)構(gòu)來分（1）固定端口交換機：只能提供有限的端口，無法通過模塊來擴展其端口數(shù)量。又可以分為桌面和機架式交換機。桌面交換機有少量的端口，少于8口。機架式交換機的外形尺寸符合工業(yè)標準。（2）模塊化交換機具有靈活性和可擴充性，可以任意選擇不同數(shù)量、不同速度和不同接口類型的模塊。機箱式交換機具有容錯能力，支持交換模塊的冗余備份，擁有可熱插拔雙電源。用于中心交換機和大多數(shù)部門交換機。鄭州大學信息工程學院李向麗（1）第二層交換機：數(shù)據(jù)鏈路層，以MAC為基礎，完成不同端口之間的線速交換，所有交換機都可以工作在第2層。（2）第三層交換機：實現(xiàn)不同網(wǎng)段之間數(shù)據(jù)的線速交換。提供VLAN功能，可減少廣播所造成的網(wǎng)絡性能下降。多用于大中型網(wǎng)絡中。（3）第四層交換機：傳輸層。根據(jù)應用環(huán)境的不同，將網(wǎng)絡交換機分為：工作組、部門和中心交換機。3.根據(jù)交換機所在的協(xié)議層來分鄭州大學信息工程學院李向麗4.4窄帶接入設備Modem

4.4.1Modem的工作原理4.4.2Modem的標準鄭州大學信息工程學院李向麗4.4.1Modem的工作原理Modem是一種數(shù)字信號與模擬信號之間的轉(zhuǎn)換設備。在通信過程中，在一端，它將計算機輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號后再送到線路上傳輸。在另一端，Modem接收線路上發(fā)送過來的模擬信號，并將其還原為發(fā)送前的數(shù)字信號，再提交給計算機進行處理。常用的56kbpsModem的上行速率為33.6kbps，下行速率為56kbps。是非對稱的。鄭州大學信息工程學院李向麗4.4.2Modem的標準1.V.90標準2.V.92標準鄭州大學信息工程學院李向麗4.5窄帶數(shù)字接入設備ISDN

4.5.1ISDN的分類和工作方式4.5.2ISDN的特點4.5.3ISDN終端設備鄭州大學信息工程學院李向麗4.5.1ISDN的分類和工作方式根據(jù)所提供帶寬的不同，ISDN可分為窄帶N-ISDN和寬帶B-ISDN兩種?！耙痪€通”即為N-ISDN中的一種服務，平時也將其簡稱為ISDN。B-ISDN技術(shù)較為復雜，主要是基于ATM提供150Mbps以上的速率業(yè)務。ISDN用戶端的網(wǎng)絡接口有兩種類型：基群速率接口PRI和基本速率接口BRI。鄭州大學信息工程學院李向麗PRI的速度為2Mbit/s.BRI的速度為144kbit/s。一線通使用的是BRI接口。又叫2B+D接口，B信道為64kbps，用于傳送語音和數(shù)據(jù)，兩個信道合起來，達到128kbps的雙向?qū)ΨQ傳輸速率。D信道為16kbps，用于傳送信令。ISDN基于電話網(wǎng)，使用普通的電話線作為通信線路。但在ISDN線路上傳輸?shù)氖菙?shù)字信號?？梢栽谝粭l電話線上，同時打兩個電話，或邊打電話邊以64kbps的速率上網(wǎng)，或以128kbps的速率上網(wǎng)。鄭州大學信息工程學院李向麗4.5.2ISDN的特點1.可連接的終端類型和數(shù)目多達8個將電話機、傳真機、計算機等設備同時連接在一根電話線上，數(shù)目多達8個。2.速度快，使用靈活使用一個B信道，速率達64kbps1條ISDN線的速率達128kbps2條ISDN線的速率達256kbps3條ISDN線的速率達384kbps鄭州大學信息工程學院李向麗3.連接質(zhì)量好使用數(shù)字技術(shù)，信號誤碼率比模擬線路低得多。ISDN線路抗干擾能力強，傳輸信號質(zhì)量高。4.接入速度相對較快ISDN是數(shù)字交換和數(shù)字傳輸?shù)慕Y(jié)合，撥號時只是向接入方設備發(fā)出一個信令即可。能夠很快建立一條全數(shù)字的通道。鄭州大學信息工程學院李向麗4.5.3ISDN終端設備1.網(wǎng)絡終端NTNT是用戶傳輸線路的終端設置，是實現(xiàn)在普通電話線上進行數(shù)字信號傳送和接收的關(guān)鍵設備，是程控交換機和用戶終端設備之間的接口設備。NT安裝于用戶端，是實現(xiàn)ISDN功能的必備設備。NT分為基本速度網(wǎng)絡終端NT1和基群速度網(wǎng)絡終端NT2兩種。鄭州大學信息工程學院李向麗NT1被定義為局端設備，由電信部門提供。NT1是基本速率網(wǎng)絡終端，向用戶提供2B+D二線雙向傳輸能力。NT1可以通過點對點的方式支持最多8個終端設備接入，使多個ISDN用戶終端設備合用一個D信道，并在用戶終端和交換機之間傳遞激活與去激活的控制信息。NT1PLUS是ISDN網(wǎng)絡終端增強型。鄭州大學信息工程學院李向麗NT2是基群速率網(wǎng)絡設備，主要提供30B+D的四線雙向傳輸能力，完成定時和維護功能。一般用戶多使用NT1或NT1PLUS，很少使用NT2。鄭州大學信息工程學院李向麗ISDN接入連接圖因特網(wǎng)

計算機傳真機電話機TANT1ISDNa)NT1+TA連接方式b)NT1連接方式

計算機(具有內(nèi)置TA卡)NT1數(shù)字電話機鄭州大學信息工程學院李向麗主要介紹常用的TA適配器和ISDN路由器。（1）ISDNTAISDNTA（終端適配器）主要用于將計算機接入Internet、計算機網(wǎng)絡或其它計算機，從而實現(xiàn)全數(shù)字方式的數(shù)據(jù)通信。終端適配器通常有一個數(shù)據(jù)通信接口，可實現(xiàn)同步、異步工作方式，透明信道傳輸速率64Mbit/s，大部分適配器具有2個B信道捆綁式通信能力。2.ISDN用戶終端鄭州大學信息工程學院李向麗TA與計算機之間可采用串口和并口兩種方式進行連接。串口方式最高通信速率為112.5kbit/s，并口方式最高通信速率為128kbit/s。TA還用于將現(xiàn)有的非ISDN標準終端連接到ISDN線路上。ISDN終端適配器可分為外置式、內(nèi)置式和PC卡3種。鄭州大學信息工程學院李向麗ISDN路由器可以使用戶共享一條或多條ISDN線路上網(wǎng)，也可以用于網(wǎng)絡的互連。ISDN路由器通常擁有1個ISDNS/T接口和2個RJ-11模型電話口，以及若干個RJ-45以太網(wǎng)接口，每一個以太網(wǎng)接口可使用雙絞線與計算機網(wǎng)卡連接或與Hub連接。ISDN路由器可支持多種D信道協(xié)議。支持CW、CallHOLD等補充業(yè)務和MutilinkPPP（多重連接）協(xié)議。（2）ISDN路由器鄭州大學信息工程學院李向麗ISDN專用路由器聯(lián)網(wǎng)示意圖多個計算機共享一條ISDN線的另一種解決方案是使用專用的ISDN路由器，如圖所示。這種解決方案可以用于連接規(guī)模較大的局域網(wǎng)。

……集線器/交換機計算機路由器因特網(wǎng)ISDNISDNBRI接口NT1鄭州大學信息工程學院李向麗4.6寬帶接入設備ADSL

4.6.1ADSL技術(shù)的特點4.6.2ADSL的工作過程4.6.3ADSL的標準與協(xié)議4.6.4ADSL硬件設備介紹鄭州大學信息工程學院李向麗ADSL:AsymmetricDigitalSubscriberLine非對稱數(shù)字用戶線，是DSL中的一員。DSL包括HDSL、SDSL、RADSL、VDSL等，統(tǒng)稱為xDSL。區(qū)別在于：信號傳輸速率、距離、上行速率和下行速率的不同等方面。ADSL屬于非對稱式傳輸，技術(shù)比較成熟。它以銅質(zhì)電話線作為傳輸介質(zhì)，可在一對銅線上支持上行速度從640kbit/s到1Mbit/s、下行速度從1Mbit/s到8Mbit/s的非對稱傳輸，有效傳輸距離在3~5km范圍內(nèi)。鄭州大學信息工程學院李向麗RADSL:RateAdaptiveAsymmetricDigitalSubscriberLine自適應非對稱數(shù)字用戶線路，能夠提供的速率范圍與ADSL基本相同，但是它可以根據(jù)電話線質(zhì)量的優(yōu)劣和傳輸距離的遠近動態(tài)地調(diào)整用戶的訪問速率。一般將RADSL和ADSL統(tǒng)稱為ADSL。鄭州大學信息工程學院李向麗4.6.1ADSL技術(shù)的特點與Modem、ISDN等接入方式相比，ADSL具有下列優(yōu)勢：（1）充分利用現(xiàn)有的電話線，保護了現(xiàn)有的投資。（2）傳輸速率高，下行最大速率為8Mbit/s，上行最大速率為1Mbit/s。1.ADSL技術(shù)的優(yōu)勢鄭州大學信息工程學院李向麗（3）技術(shù)成熟，標準化程度高，是目前投入到商業(yè)化運行中速度較高的一種解決方案。（4）在一條線路上可同時傳送語音信號和數(shù)字信號，且互不干擾。（5）由于每根線路由每個ADSL用戶獨有，因而帶寬也由每個ADSL用戶獨占，不同ADSL用戶之間不會發(fā)生帶寬的共享，可獲得很好的通信效果。鄭州大學信息工程學院李向麗2.ADSL存在的不足（1）由于技術(shù)原因以及我國用戶線路質(zhì)量較差等現(xiàn)狀，ADSL的使用范圍還很小，僅在一些大中型城市使用。（2）ADSL設備目前比較昂貴，國內(nèi)的ADSL設備主要被國外幾大廠家所占據(jù)。收費過高。（3）由于ADSL的傳輸可靠性還相對較低，所以主要適用于家庭用戶和中小型商業(yè)用戶。（4）目前各地提供的ADSL接入，連接速率一般只有512kbit/s，談不上真正意義上的寬帶，而且連接距離一般在3km之內(nèi)。鄭州大學信息工程學院李向麗4.6.2ADSL的工作過程以接收信號為例進行說明。第1步，Internet網(wǎng)絡主機的數(shù)據(jù)經(jīng)光纖傳輸?shù)诫娫捁镜闹行木帧５?步，在中心局，“ADSL訪問多路復用器”調(diào)制并編碼用戶數(shù)據(jù)，然后整合來自普通電話線路的語音信號。第3步，被整合后的語音和數(shù)據(jù)信號經(jīng)普通電話線傳輸?shù)接脩艏抑?。?步，由用戶的ADSLModem分離出數(shù)字信號和語音信號，數(shù)字信號通過解調(diào)和解碼后傳送到用戶的計算機中，而語音信號則傳送到電話機上，兩者互不干擾。鄭州大學信息工程學院李向麗4.6.3ADSL的標準與協(xié)議目前，ADSL執(zhí)行的標準主要是國際電信聯(lián)盟ITU于1999年6月頒布的兩個國際標準：G.992.1與G.992.2。G.992.1為全速標準，支持8Mbps和1.5Mbps的高速下行和上行速率。要求用戶使用POTS語音分離器。G.992.2是一個實用性標準，不需要POTS分離器。但是速率較低。鄭州大學信息工程學院李向麗2.ADSL的協(xié)議ADSLModem網(wǎng)絡連接一般支持3種方式：專線方式、PPPOA和PPPOE。（1）專線方式專線方式中，用戶連接并配置ADSL設備后，在自己的計算機中設置相應的網(wǎng)絡參數(shù)，用戶有固定的IP地址。用戶開機后，在用戶端和局端之間將自動建立起一條鏈路。鄭州大學信息工程學院李向麗（2）PPPOEPPPOE的全稱是“基于以太網(wǎng)的點對點傳輸協(xié)議”，它利用以太網(wǎng)的工作原理，將ADSLModem的10Base-T接口與內(nèi)部以太網(wǎng)互連。需要有虛擬撥號軟件的支持。（3）PPPOAPPPOA的全稱是“基于ATM的點對點傳輸協(xié)議”，它是將窄帶撥號動態(tài)分配IP地址的PPP接入技術(shù)應用到ADSL中，從而實現(xiàn)接入的一種新技術(shù)。鄭州大學信息工程學院李向麗4.6.4ADSL硬件設備介紹1.ADSL信號分離器分離器安裝在用戶端，直接與電話線相連。分離器將電話線分為兩部分：一頭與家中原來的電話線相連，另一頭與ADSL調(diào)制解調(diào)器相連。ADSL線路因特網(wǎng)分離器電話機ADSLModem

集線器/交換機計算機RJ45……鄭州大學信息工程學院李向麗分離器的一個重要作用相當于一個低通濾波器，能夠?qū)㈦娫捑€中的高頻和低頻數(shù)字信號分離。低頻語音信號由過濾器接電話機，用來傳輸普通語音信息；高頻數(shù)字信號則接入ADSLModem用來上網(wǎng)。這樣電話與ADSL調(diào)制解調(diào)器在4kHz頻率的邊緣產(chǎn)生的干擾就可以消除了。分離器由電信部門提供。鄭州大學信息工程學院李向麗2.ADSL調(diào)制解調(diào)器ADSLModem有內(nèi)置和外置兩大類。提供不同的與計算機連接的端口。3.ADSL路由器ADSLModem不能連接兩個不同的網(wǎng)段。ADSL路由器集成了ADSLModem和路由器的雙重功能，提供ADSL的接入和IP路由功能。鄭州大學信息工程學院李向麗4.7寬帶接入設備CableModem

4.7.1CableModem技術(shù)的特點4.7.2CableModem的工作過程4.7.3CableModem的標準鄭州大學信息工程學院李向麗4.7.1CableModem技術(shù)的特點利用有線電視電纜網(wǎng)來提供因特網(wǎng)接入服務，必須安裝一個特殊裝置—電纜調(diào)制解調(diào)器(CableModem)。CableModem在有線電視電纜上將數(shù)據(jù)進行調(diào)制，然后在有線網(wǎng)（cable）的某個頻率范圍內(nèi)進行傳輸，接收方再在同一頻率范圍內(nèi)對該已調(diào)制的信號進行解調(diào)，解析出數(shù)據(jù)，傳遞給接收方。鄭州大學信息工程學院李向麗有線電視電纜是單向的。用戶上傳數(shù)據(jù)可以采用兩種可選方案：使用Modem通過電話網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)。對有線電視電纜進行改造，使其具有雙向通信功能。將原有的完全基于同軸電纜的單向有線電視網(wǎng)，改造成為雙向傳輸?shù)幕旌瞎饫w同軸電纜HFC網(wǎng)。網(wǎng)絡主干部分使用光纖，邊緣連接部分使用同軸電纜，投資小?，F(xiàn)在大多數(shù)CableModem接入網(wǎng)都使用HFC。鄭州大學信息工程學院李向麗1.CableModem接入的優(yōu)點（1）連接速度快（2）成本低廉（3）提供了非對稱的專線連接：40Mbps的下行速率和10Mbps的上行速率。與ADSL接入方式一樣，CableModem接入方式是一直在線的，用戶無需撥號上網(wǎng)，只要打開計算機，就可以通過CableModem自動建立與因特網(wǎng)的連接。（4）不受連接距離的限制：同軸電纜的長度根據(jù)用戶的需要延伸。鄭州大學信息工程學院李向麗2.CableModem存在的主要問題（1）在HFC系統(tǒng)中，CableModem用戶共享單一電纜的接入Internet，如果所在區(qū)域的上網(wǎng)用戶數(shù)較多時，傳輸速率將明顯下降。（2）有線電視是一種廣播服務，用戶端的CableModem會對信號進行識別，如果是發(fā)給自己的便將其分離出來，并接收。但這種工作方式將會產(chǎn)生一些安全問題，其他用戶可能會通過共享電纜訪問正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。（3）改造為雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)絡需要一定的資金和時間。鄭州大學信息工程學院李向麗4.7.2CableModem的工作過程第1步，信息通過Internet傳輸?shù)絀SP的骨干網(wǎng)。第2步，網(wǎng)絡監(jiān)控中心對網(wǎng)絡的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控。第3步，接受區(qū)域的數(shù)據(jù)中心將經(jīng)過ISP骨干網(wǎng)傳來的信息保存在緩存中，并提供郵件和新聞等服務。第4步，信息經(jīng)光纖傳送到電纜訪問單位CAU。鄭州大學信息工程學院李向麗第5步，信息再經(jīng)CAU的服務器傳輸?shù)接脩?。?步，在用戶端有兩種處理方法：一種是CableModem解碼用戶數(shù)據(jù)，并傳送給用戶端的計算機；另一種是使用分離器，將電視信號和數(shù)據(jù)信號分開，然后把電視信號送往電視機，把數(shù)據(jù)信號送往用戶的計算機上。鄭州大學信息工程學院李向麗4.7.3CableModem的標準（1）DOCSIS標準（2）IEEE802.14標準鄭州大學信息工程學院李向麗4.8路由器

4.8.1路由器的特點4.8.2路由器與交換機的區(qū)別路由器是一種連接多個網(wǎng)絡或者網(wǎng)段的設備，它能夠?qū)⑹褂孟嗤虿煌瑓f(xié)議的網(wǎng)段或網(wǎng)絡連接起來，實現(xiàn)相互之間的通信，擴大了網(wǎng)絡的連接范圍。鄭州大學信息工程學院李向麗4.8.1路由器的特點路由器也稱為網(wǎng)關(guān)，指只有符合一定條件的數(shù)據(jù)包才能通過，不符合條件的數(shù)據(jù)包將被截堵，避免了廣播域的擴大。（1）在不同的網(wǎng)段或網(wǎng)絡之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。（2）選擇最合適的路由，引導通信。路由器利用路由表來決定數(shù)據(jù)包的傳輸路由。若到一個節(jié)點有多于一條的路由，則應選擇最優(yōu)路由。路由表信息經(jīng)常更新，保持有效的路由信息。鄭州大學信息工程學院李向麗（3）路由器在轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過程中，為了便于數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡間傳送，需要按照預定的規(guī)則，把較大的數(shù)據(jù)包拆分成適合在網(wǎng)絡中傳輸?shù)妮^小的數(shù)據(jù)包。當較小的數(shù)據(jù)包到達目的地時，路由器再把它們組裝成原有的數(shù)據(jù)形式。（4）支持多協(xié)議操作的路由器，可以連接使用不同通信協(xié)議的網(wǎng)段或計算機網(wǎng)絡，作為不同通信協(xié)議網(wǎng)段通信連接的平臺。路由器起到“翻譯”的作用，對使用不同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)進行格式轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)不同協(xié)議之間的傳輸。鄭州大學信息工程學院李向麗4.8.2路由器與交換機的區(qū)別（1）交換機工作第二層即數(shù)據(jù)鏈路層；而路由器則工作在第三層即網(wǎng)絡層。交換機的工作原理比較簡單，而路由器具有更多的智能功能。例如，路由器可以自動選擇最佳線路傳播數(shù)據(jù)，可提供一定的安全性，工作原理較復雜。（2）交換機利用物理地址來確定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；路由器利用IP地址來確定是否轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。IP地址是在軟件中實現(xiàn)，有網(wǎng)絡管理員分配，稱第3層地址為協(xié)議地址或網(wǎng)絡地址。物理地址由生產(chǎn)商