計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第二版）課件第11章 Internet常用接入技術(shù)

第11章Internet常用接入技術(shù)本章任務(wù)有線局域網(wǎng)接入技術(shù)ADSL接入技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)Internet采用了目前最流行的客戶機(jī)／服務(wù)器工作模式，凡是使用TCP/IP協(xié)議，并能與Internet的任意主機(jī)進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)，無(wú)論是何種類型、采用何種操作系統(tǒng)，均可看成是Internet的一部分。11.1局域網(wǎng)接入技術(shù)11.1.1直接通過(guò)路由器訪問(wèn)INTERNET資源的配置一般情況下，內(nèi)部的局域網(wǎng)都使用INTERNET上的保留地址，例如：

10.0.0.0/8：10.0.0.0～10.255.255.255

172.16.0.0/12：172.16.0.0～172.31.255.255

192.168.0.0/16：192.168.0.0～192.168.255.255在常規(guī)情況下，內(nèi)部的工作站在直接利用路由對(duì)外訪問(wèn)時(shí)，會(huì)因工作站使用的是互聯(lián)網(wǎng)上的保留地址，而被路由器過(guò)濾掉，從而導(dǎo)致無(wú)法訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)資源。解決這一問(wèn)題的辦法是利用路由操作系統(tǒng)提供的NAT（NetworkAddressTranslation）地址轉(zhuǎn)換功能，將內(nèi)部網(wǎng)的私有地址轉(zhuǎn)換成互聯(lián)網(wǎng)上的合法地址，使得不具有合法IP地址的用戶可以通過(guò)NAT訪問(wèn)到外部Internet。這樣做的好處是無(wú)需配備代理服務(wù)器，減少投資，還可以節(jié)約合法IP地址，并提高了內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全性。NAT有兩種類型：Single模式和global模式。使用NAT的single模式，可以將眾多的本地局域網(wǎng)主機(jī)映射為一個(gè)Internet地址。局域網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)對(duì)外部Internet網(wǎng)絡(luò)而言，都被看作一個(gè)Internet用戶。本地局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)繼續(xù)使用本地地址。使用NAT的global模式，路由器的接口將眾多的本地局域網(wǎng)主機(jī)映射為一定的Internet地址范圍（IP地址池）。當(dāng)本地主機(jī)端口與Internet上的主機(jī)連接時(shí)，IP地址池中的某個(gè)IP地址被自動(dòng)分配給該本地主機(jī)，連接中斷后動(dòng)態(tài)分配的IP地址將被釋放，釋放的IP地址可被其他本地主機(jī)使用。在每臺(tái)工作站上只需設(shè)置網(wǎng)關(guān)指向路由器的以太口即可上網(wǎng)，無(wú)需設(shè)代理。11.1.2通過(guò)代理服務(wù)器訪問(wèn)INTERNET資源的配置利用代理服務(wù)器方式訪問(wèn)INTERNET資源，優(yōu)點(diǎn)是可以利用代理服務(wù)器提供的CACHE服務(wù)來(lái)提高INTERNET的訪問(wèn)速度和效率。比較適合工作站較多的局域網(wǎng)使用。缺點(diǎn)是需要專門配備一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為代理服務(wù)器，增加了投資成本；且較第一種法方還需多占用兩個(gè)合法IP地址，網(wǎng)絡(luò)安全性不高。代理服務(wù)器上安裝兩塊網(wǎng)卡，一塊連接內(nèi)部網(wǎng)，設(shè)置內(nèi)部私有地址；另一塊連接路由器以太口，設(shè)置ISP分配的合法地址，并設(shè)置其網(wǎng)關(guān)為路由器以太口IP，路由器以太口也設(shè)置ISP分配的合法IP地址。將設(shè)備連接好后，在代理服務(wù)器上安裝代理軟件，并在工作站上設(shè)置代理即可訪問(wèn)INTERNET。11.2ADSL接入技術(shù)11.2.1xDSL技術(shù)概述xDSL技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。DSL是數(shù)字用戶線(DigitalSubscriberLine)的縮寫(xiě)。而字母x表示DSL的前綴可以是多種不同字母，用不同的前綴表示在數(shù)字用戶線上實(shí)現(xiàn)的不同寬帶方案。ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)：非對(duì)稱數(shù)字用戶線HDSL(HighspeedDSL)：高速數(shù)字用戶線SDSL(Single-lineDSL)：1對(duì)線的數(shù)字用戶線VDSL(VeryhighspeedDSL)：甚高速數(shù)字用戶線DSL：ISDN用戶線。RADSL(Rate-AdaptiveDSL)：速率自適應(yīng)DSL，是ADSL的一個(gè)子集，可自動(dòng)調(diào)節(jié)線路速率）。11.2.2ADSL技術(shù)ADSL調(diào)制解調(diào)器的頻譜利用的劃分圖11－2ADSL頻譜示意圖ADSL采用兩種調(diào)制技術(shù)：無(wú)載波振幅相位調(diào)制CAP(CarrierlessAmplitudePhase)，而另一種是離散多音調(diào)制DMT(DiscreteMulti-Tone)。CAP早就使用在第一代ADSL調(diào)制解調(diào)器中，在商品化方面更加成熟。DMT則被美國(guó)ANSI選擇為ADSL的標(biāo)準(zhǔn)。離散多音調(diào)制DMTDMT將可用帶寬劃分為256個(gè)子信道（每個(gè)子信道帶寬為4kHz），然后將數(shù)據(jù)自適應(yīng)地動(dòng)態(tài)分配給每個(gè)子信道，這就使得在約1MHz的可用頻帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過(guò)6Mb/s的數(shù)據(jù)率。ADSL技術(shù)還支持前向糾錯(cuò)FEC(ForwardErrorCorrection)。圖11－3ADSL組成模型ADSL的組成圖11－3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)HDSL與SDSL支持對(duì)稱的T1/E1（1.544Mbps/2.048Mbps）傳輸。其中HDSL的有效傳輸距離為3－4公里，且需要兩至四對(duì)銅質(zhì)雙絞電話線；SDSL最大有效傳輸距離為3公里，只需一對(duì)銅線。對(duì)稱DSL更適用于企業(yè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接應(yīng)用，如文件傳輸、視頻會(huì)議等收發(fā)數(shù)據(jù)量大致相應(yīng)的工作。同非對(duì)稱DSL相比，對(duì)稱DSL的市場(chǎng)要少得多。VDSL、ADSL和RADSL屬于非對(duì)稱式傳輸。其中VDSL技術(shù)是xDSL技術(shù)中最快的一種，在一對(duì)銅質(zhì)雙絞電話線上，上行數(shù)據(jù)的速率為13到52Mbps，下行數(shù)據(jù)的速率為1.5到2.3Mbps，但是VDSL的傳輸距離只在幾百米以內(nèi)，VDSL可以成為光纖到家庭的具有高性價(jià)比的替代方案；ADSL在一對(duì)銅線上支持上行速率640Kbps到1Mbps，下行速率1Mbps到8Mbps，有效傳輸距離在3－5公里范圍以內(nèi)；RADSL能夠提供的速度范圍與ADSL基本相同，但它可以根據(jù)雙絞銅線質(zhì)量的優(yōu)劣和傳輸距離的遠(yuǎn)近動(dòng)態(tài)地調(diào)整用戶的訪問(wèn)速度。正是RADSL的這些特點(diǎn)使RADSL成為用于網(wǎng)上高速?zèng)_浪、視頻點(diǎn)播（IAV）、遠(yuǎn)程局域網(wǎng)絡(luò)（LAN）訪問(wèn)的理想技術(shù)，因?yàn)樵谶@些應(yīng)用中用戶下載的信息往往比上載的信息（發(fā)送指令）要多得多。11.3無(wú)線局域網(wǎng)接入技術(shù)11.3.1無(wú)線局域網(wǎng)概念無(wú)線局域網(wǎng)WLAN（WirelessLocalAreaNetworks）代替了常規(guī)LAN中使用的雙絞線或同軸線路或光纖，通過(guò)電磁波傳送和接收數(shù)據(jù)。11.3.2無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)無(wú)線局域網(wǎng)利用電磁波在空氣中發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，而無(wú)需線纜介質(zhì)。無(wú)線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率現(xiàn)在已經(jīng)能夠達(dá)到300Mbps，傳輸距離可遠(yuǎn)至20km以上。與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無(wú)線局域網(wǎng)具有如下四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)1.安裝便捷：一般在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，施工周期最長(zhǎng)、對(duì)周邊環(huán)境最大的，就是網(wǎng)絡(luò)布線施工工程。2．使用靈活：在有線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安放位置受網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)位置的限制。3．節(jié)約成本4．易于擴(kuò)展：無(wú)線局域網(wǎng)有多種配置方式，能夠根據(jù)需要靈活選擇。11.2.3無(wú)線局域網(wǎng)采用的技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)是一種能支持較高數(shù)據(jù)傳輸速率（2-11Mbit/s）、采用微蜂窩、微微蜂結(jié)構(gòu)的自主管理的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大致可分為三類：窄頻微波（NarrowbandMicrowave）技術(shù)、擴(kuò)（展）頻（SpreadSpectrum）技術(shù)及紅外線（Infrared）技術(shù)。每種技術(shù)皆有優(yōu)缺點(diǎn)，目前擴(kuò)頻技術(shù)正成為主流。11.2.3無(wú)線局域網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線接入技術(shù)目前比較流行的有802.11標(biāo)準(zhǔn)、藍(lán)牙（Bluetooth）、HomeRF（家庭網(wǎng)絡(luò)）和IrDA（InfraredDataAssociation，紅外線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）。1．802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)802.11標(biāo)準(zhǔn)除了介紹無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)及各種不同性能外，還使得各種不同廠商的無(wú)線產(chǎn)品得以互聯(lián)。不過(guò)由于802.11速率最高只能達(dá)到2Mbps，在傳輸速率上不能滿足人們的需要，因此，IEEE小組又相繼推出了802.11b和802.11a兩個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。但是自從1997年IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái)，先后有802.11b、802.11a、802.11g、802.11e、802.11f、802.11h、802.11i、802.11j等標(biāo)準(zhǔn)制定或者醞釀，但是WLAN依然面帶寬不足、漫游不方便、網(wǎng)管不強(qiáng)大、系統(tǒng)不安全和沒(méi)有殺手級(jí)的應(yīng)用等。就像當(dāng)今VoIP應(yīng)用中一個(gè)全新的領(lǐng)域VoWLAN那樣，雖被業(yè)內(nèi)人士看作是WLAN最有希望的殺手級(jí)應(yīng)用，卻因?yàn)檫@四個(gè)“不”，很難進(jìn)一步發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)高帶寬、高質(zhì)量的WLAN服務(wù)，使無(wú)線局域網(wǎng)達(dá)到以太網(wǎng)的性能水平，802.11n應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸成為近年主流的標(biāo)準(zhǔn)。2．藍(lán)牙藍(lán)牙（IEEE802.15）是一項(xiàng)最新標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于802.11來(lái)說(shuō)，它的出現(xiàn)不是為了競(jìng)爭(zhēng)而是相互補(bǔ)充。藍(lán)牙是一種近距離無(wú)線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速度1Mbit/s（有效傳輸速率為721kbit/s）、最大傳輸距離為0.1-10m，通過(guò)增加發(fā)射功率可達(dá)到100m。3．家庭網(wǎng)絡(luò)HomeRFHomeRF主要為家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，是IEEE802.11與DECT（數(shù)字無(wú)