計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教程（第三版）

1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)用教程,本章學(xué)習(xí)要求：1、了解網(wǎng)絡(luò)互連的準(zhǔn)則；2、理解網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備工作原理及互聯(lián)層次；3、掌握各種路由協(xié)議的配置，包括靜態(tài)路由協(xié)議、動(dòng)態(tài)路由協(xié)議；4、了解Internet接入技術(shù)。,第5章 網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù),5.1 網(wǎng)絡(luò)互連準(zhǔn)則,網(wǎng)絡(luò)互連的優(yōu)點(diǎn)：可以擴(kuò)大資源共享的范圍，使更多的資源可以被更多的用戶共享；網(wǎng)絡(luò)性能會(huì)隨著網(wǎng)上結(jié)點(diǎn)的增加、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的擴(kuò)大而降低，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)可以隔離廣播域，提高網(wǎng)絡(luò)的性能；將具有相同權(quán)限的

2、用戶主機(jī)組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備上嚴(yán)格控制其它用戶對(duì)該網(wǎng)的訪問，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的安全機(jī)制，可以提高安全性；設(shè)備的故障可能導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，而通過子網(wǎng)的劃分可以有效地限制設(shè)備故障對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響范圍，可以提高可靠性。,網(wǎng)絡(luò)互連準(zhǔn)則不同的子網(wǎng)在性能和訪問控制諸多方面存在差異，網(wǎng)絡(luò)互連除了應(yīng)當(dāng)提供不同子網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)通路之外，還應(yīng)采取措施屏蔽或者容納這些差異。 不能為提高網(wǎng)絡(luò)之間傳輸?shù)男阅芏绊懜鱾€(gè)子網(wǎng)內(nèi)部的傳輸功能和傳輸性能。從應(yīng)用的角

3、度看，用戶需要訪問的資源主要還是集中在子網(wǎng)內(nèi)部，一般而言，網(wǎng)絡(luò)之間的信息傳輸量遠(yuǎn)小于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的信息傳輸量。,5.2 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)層次及設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)互連的關(guān)鍵，它既可以是專門的設(shè)備，也可以利用各子網(wǎng)原有的結(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備在內(nèi)部執(zhí)行各子網(wǎng)的協(xié)議，成為子網(wǎng)的一部分；實(shí)現(xiàn)不同子網(wǎng)協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，保證執(zhí)行兩種不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行互連通信。協(xié)議轉(zhuǎn)換包括協(xié)議數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、地址映射、速率匹配、網(wǎng)間流量控制等。參照ISO OSI/RM，

4、協(xié)議轉(zhuǎn)換的過程可以發(fā)生在任何層次，如果某設(shè)備在進(jìn)行信息的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)與其他系統(tǒng)共享第n層協(xié)議，不共享第n+1層協(xié)議，那么這個(gè)設(shè)備就稱為工作在n層互聯(lián)設(shè)備。例如：轉(zhuǎn)發(fā)器與集線器工作在物理層，網(wǎng)橋與交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，網(wǎng)關(guān)工作在應(yīng)用層。,1、轉(zhuǎn)發(fā)器與集線器 轉(zhuǎn)發(fā)器又被稱為中繼器或放大器，執(zhí)行物理層協(xié)議，實(shí)現(xiàn)電氣信號(hào)的“接收-放大-整形-發(fā)送” .作為一種物理層設(shè)備網(wǎng)絡(luò)互連部件，轉(zhuǎn)發(fā)器用于互連兩個(gè)完全相同的兩類網(wǎng)

5、絡(luò)（例如：兩個(gè)以太網(wǎng)段），其主要功能是通過對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的重新發(fā)送或者轉(zhuǎn)發(fā)，來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木嚯x。當(dāng)被延伸的傳輸媒體為數(shù)字信道時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)器（中繼器）根據(jù)閾值電平識(shí)別輸入信號(hào)，并將失真了的數(shù)字信號(hào)還原到原來的形狀（整形）；當(dāng)被延伸的傳輸媒體是模擬信道時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)器（放大器）將衰減的信號(hào)放大到適合的數(shù)值（放大）。轉(zhuǎn)發(fā)器最多只能使用四個(gè),轉(zhuǎn)發(fā)器的工作原理,集線器（HUB）就是一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)端口的特殊轉(zhuǎn)發(fā)器，例如8端口、16端口等，如圖5-2所示：,圖

6、5-2集線器的結(jié)構(gòu),,集線器也工作于OSI第一層，即“物理層”，各端口實(shí)現(xiàn)電氣信號(hào)的“廣播再生”，各端口的所有計(jì)算機(jī)共享整個(gè)集線器的帶寬，采用CSMA/CD訪問方式。集線器的同一時(shí)刻每一個(gè)端口只能進(jìn)行一個(gè)方向的數(shù)據(jù)通信，而不能像交換機(jī)那樣進(jìn)行雙向雙工傳輸，網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行效率低，不能滿足較大型網(wǎng)絡(luò)通信需求。,2、網(wǎng)絡(luò)適配器 網(wǎng)絡(luò)適配器也稱網(wǎng)絡(luò)接口卡（Network Interface Card,NIC），簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡，工作在數(shù)據(jù)鏈路

7、層，與傳輸介質(zhì)共同實(shí)現(xiàn) OSI 參考模型中的物理層的全部功能和鏈路層的大部分功能，即接口的定義、信號(hào)的收發(fā)、編碼、介質(zhì)訪問控制、串并轉(zhuǎn)換等 。,,圖5-3 網(wǎng)卡的結(jié)構(gòu),對(duì)于網(wǎng)卡而言，每塊網(wǎng)卡都有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)地址，它是網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時(shí)燒入ROM（只讀存儲(chǔ)芯片）中的，我們把它叫做MAC地址（物理地址），是由48比特，6個(gè)八位組，每個(gè)組用16進(jìn)制表示，如：00-30-18-A2-18-A6，其中前3個(gè)八位組（24位）是由生產(chǎn)網(wǎng)卡的廠

8、商向IEEE申請(qǐng)的廠商地址O U I（o rganizationally unique identifier，組織唯一性標(biāo)識(shí)），后3個(gè)八位組（24位）由廠商自行分配，如下圖所示。,其中，O U I的3個(gè)八位組有一位表示G/I（組/個(gè)體）位，如果該位是0，則地址指一個(gè)特定的站點(diǎn)；如果該位是1，則地址是指站點(diǎn)的一個(gè)邏輯組。因此，全球機(jī)構(gòu)并沒有真正給出2 4位固定值，而只是固定值中的2 3位，剩下的一位是組/個(gè)體位。因此，當(dāng)廠商購(gòu)得一個(gè)地址塊

9、時(shí)，他得到了224個(gè)站點(diǎn)地址和224個(gè)組地址。另外一位是G/L（全球/局域）位，當(dāng)廠商是從全球機(jī)構(gòu)購(gòu)得地址塊時(shí)，全球/本地標(biāo)志位將被設(shè)為0。,3、網(wǎng)橋與交換機(jī),網(wǎng)橋又稱橋接器或信橋，提供了一種對(duì)LAN的擴(kuò)展，最早是為把那些具有相同物理層和介質(zhì)訪問子層的局域網(wǎng)互連起來而設(shè)計(jì)的，后來也用于具有不同介質(zhì)訪問MAC協(xié)議的局域網(wǎng)的互連，但LLC協(xié)議是一致的,如圖5-3:,圖5-5 網(wǎng)橋協(xié)議轉(zhuǎn)換,,也就是說，網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層，進(jìn)行相似的網(wǎng)絡(luò)間的

10、幀的轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)MAC子層的連接，例如：以太網(wǎng)—以太網(wǎng)、以太網(wǎng)—令牌環(huán)、以太網(wǎng)--FDDI。,網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu)由端口模塊，存儲(chǔ)模塊、軟件模塊（端口管理軟件、協(xié)議轉(zhuǎn)換軟件、地址表）、轉(zhuǎn)發(fā)模塊四部分組成，如圖5-4所示。,圖5-6 網(wǎng)橋的結(jié)構(gòu),網(wǎng)橋的工作過程，就是由這四部分相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)“查找和轉(zhuǎn)發(fā)”的過程。網(wǎng)橋從端口模塊接收MAC幀，并把幀存放在緩存，即存儲(chǔ)模塊，軟件模塊檢查該幀的源地址和目的地址，如果目的地址和源地址在同一網(wǎng)絡(luò)中，則不對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)

11、發(fā)，這起到了相應(yīng)的“過濾”作用，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)絡(luò)的隔離。否則，根據(jù)它所保持的MAC地址表選擇正確的轉(zhuǎn)發(fā)端口，由轉(zhuǎn)發(fā)模塊進(jìn)行“轉(zhuǎn)發(fā)”，若在MAC地址表中未找到表項(xiàng)，則采用擴(kuò)散算法轉(zhuǎn)發(fā)到所有非輸入端口。,根據(jù)網(wǎng)橋所采用的路由算法的不同，可以將局域網(wǎng)中使用的網(wǎng)橋分為生成樹網(wǎng)橋和源路由選擇網(wǎng)橋兩種。,（1）生成樹網(wǎng)橋 生成樹網(wǎng)橋也叫透明橋（Transparent Bridge）。所謂“透明”，所有的路由判斷全部由網(wǎng)橋自己確定

12、。當(dāng)網(wǎng)橋連接在網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，它能自動(dòng)初始化并對(duì)自身進(jìn)行配置，不需要人工做任何配置。網(wǎng)橋自動(dòng)初始化的過程，采用一種稱為基于向后學(xué)習(xí)(Backward Learning)的算法來建立和維護(hù)其路由表。為了處理動(dòng)態(tài)拓?fù)鋯栴}，每當(dāng)增加地址端口項(xiàng)時(shí)，在這項(xiàng)中注明幀的到達(dá)時(shí)間。每當(dāng)表中已有的地址發(fā)來的幀到達(dá)里，用當(dāng)前時(shí)間更新該項(xiàng)。網(wǎng)橋中的端口管理軟件有一進(jìn)程定期掃描地址端口表，清除存在時(shí)間大于某個(gè)設(shè)定值的全部項(xiàng)，這種處理意味著如果某臺(tái)機(jī)器斷開或停機(jī)一定時(shí)

13、間，網(wǎng)橋中就不再保留該機(jī)器有關(guān)的地址端口項(xiàng)。,（2）源路由橋 源路由橋是由發(fā)送幀的源工作站負(fù)責(zé)路由選擇。 為了選擇最佳路由，源站以廣播方式向目的站發(fā)送路由選擇幀，沿所有可能的路徑傳送。當(dāng)路由選擇幀到達(dá)目的站后，就沿原路徑返回源站，帶回路由信息，源站從所有可能的路徑中選擇一條最佳路由，記入本站的路由選擇表中。此后凡從這個(gè)源站向這個(gè)目的站發(fā)送的幀，其首部都攜帶源站所確定的路由信息。,路由信息可插入在MAC幀的源地址字段SA之

14、后的路由信息（RI）字段中，用于詳細(xì)說明從源站到目的站所經(jīng)過的局域網(wǎng)段和網(wǎng)橋，并用MAC幀源地址字段中第一個(gè)字節(jié)的最低位1表示這種插入，因?yàn)樵凑局荒苁菃蝹€(gè)地址，不可能是為組地址，所以可以用這一位來標(biāo)識(shí)。若源地址字段第一個(gè)字節(jié)的最低位為“0”，則表示該幀僅在本局域網(wǎng)上傳送，不需要網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)，如下圖。,圖5-7源路由橋路由信息,交換機(jī)，也稱為交換式集線器，是一種具有多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)端口的網(wǎng)橋，工作在數(shù)據(jù)鏈路層。交換機(jī)和網(wǎng)橋的不同在于,交換機(jī)端口數(shù)較多

15、,交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸效率較高。網(wǎng)橋的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能是通過軟件實(shí)現(xiàn)的，交換機(jī)的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)功能是通過硬件實(shí)現(xiàn)的，傳輸時(shí)延少，由網(wǎng)橋的幾百μs減少到幾十μs，傳輸帶寬高。交換機(jī)的特點(diǎn)有:支持少量的存儲(chǔ)能力、少量的地址表（提高查表速度）、處理相同的幀格式（相同類型的網(wǎng)絡(luò)互連）、具有分割子網(wǎng)的功能、每個(gè)端口獨(dú)享指定的帶寬、支持多個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)流，具有較多的吞吐量硬件交換，交換速度快。,4、路由器路由器是工作在網(wǎng)絡(luò)層上的網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，執(zhí)行OSI網(wǎng)絡(luò)層及

16、其下層的協(xié)議轉(zhuǎn)換 。,圖5-8 路由器協(xié)議結(jié)構(gòu),路由器的基本功能主要如下：第一，網(wǎng)絡(luò)互連：路由器支持各種局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口，支持局域網(wǎng)和局域網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)互相通信； 第二，數(shù)據(jù)處理：提供包括分組過濾、分組轉(zhuǎn)發(fā)、優(yōu)先級(jí)、復(fù)用、加密、壓縮和防火墻等功能； 第三，網(wǎng)絡(luò)管理：路由器提供包括路由器配置管理、性能管理、容錯(cuò)管理和流量控制等功能。,,路由器的工作原理是：當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)要給另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)發(fā)送分組時(shí)，它

17、首先把分組送給同一網(wǎng)絡(luò)中用于網(wǎng)間連接的路由器（一般為網(wǎng)關(guān)），路由器分析網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)包，根據(jù)目的地址信息，查找路由表（路由表是由管理員預(yù)先設(shè)定或路由器動(dòng)態(tài)維護(hù)生成的，記錄到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的下一站地址），選擇合適的路徑，把該分組傳遞到目的網(wǎng)絡(luò)用于網(wǎng)間連接的路由器中，然后通過目的網(wǎng)絡(luò)中內(nèi)部使用的路由協(xié)議，最后遞交給目的主機(jī)。,,路由器與交換機(jī)的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）工作層次不同 （2）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)所依據(jù)的對(duì)象不同 （3）傳統(tǒng)的交換機(jī)

18、只能分割沖突域，不能分割廣播域；而路由器可以分割廣播域 （4）路由器提供了防火墻的服務(wù),第三層交換技術(shù)第三層交換技術(shù)也稱多層交換技術(shù)或IP交換技術(shù)，是相對(duì)于傳統(tǒng)交換概念而提出的。第三層交換技術(shù)就是將交換機(jī)制采用硬件進(jìn)行基于MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)的思想引入路由器的設(shè)計(jì)中，大幅度縮短路由器對(duì)數(shù)據(jù)包的處理時(shí)間，提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換能力。傳統(tǒng)路由器通過軟件實(shí)現(xiàn)路由選擇功能，第三層交換的設(shè)備通過專用集成電路芯片實(shí)現(xiàn)路由選擇功能，將數(shù)據(jù)包處理時(shí)間從傳統(tǒng)路由

19、器的幾千μs減少到幾十μs，大大縮短數(shù)據(jù)包在設(shè)備中的傳輸延遲時(shí)間。,,其工作過程是：假設(shè)兩個(gè)站點(diǎn)A、B通過第三層交換機(jī)進(jìn)行通信，發(fā)送結(jié)點(diǎn)A在開始發(fā)送時(shí)，把自己的IP地址與B的IP地址比較，來確定B站是否與自己在同一子網(wǎng)內(nèi)。若B與A在同一子網(wǎng)內(nèi)，則進(jìn)行二層轉(zhuǎn)發(fā)；若兩個(gè)機(jī)器不在同一子網(wǎng)內(nèi)，發(fā)送站A要向“缺省網(wǎng)關(guān)”發(fā)出ARP請(qǐng)求，而“缺省網(wǎng)關(guān)”其實(shí)是三層交換機(jī)的第三層交換模塊軟件中設(shè)置的IP地址。,,所以當(dāng)發(fā)送站A對(duì)“缺省網(wǎng)關(guān)”廣播出一個(gè)A

20、RP請(qǐng)求時(shí)，如果第三層交換模塊在以往的通信過程中已得到B站的MAC地址，則向發(fā)送站A回復(fù)B的MAC地址；否則第三層交換模塊根據(jù)路由信息向B站廣播一個(gè)ARP請(qǐng)求，B站得到此ARP請(qǐng)示后向第三層交換模塊回復(fù)其MAC地址，第三層交換模塊保存此地址并回復(fù)給發(fā)送站A，同時(shí)將B站的MAC地址發(fā)送到二層交換引擎的MAC地址表中。,,從這以后，當(dāng)A向B發(fā)送的數(shù)據(jù)包便全部交給二層交換處理，信息得以高速交換。由于僅僅在路由過程中才需要三層處理，絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)

21、都通過二層交換轉(zhuǎn)發(fā)，這就是所謂的“一次選路，多次交換”。因此三層交換機(jī)的速度很快，接近二層交換機(jī)的速度，同時(shí)比相同路由器的價(jià)格低很多。,,5、網(wǎng)關(guān) 轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋和路由器主要用于下三層有差異的子網(wǎng)的互連，互連后的網(wǎng)絡(luò)仍然屬于通信子網(wǎng)的范疇。而網(wǎng)關(guān)是工作在高層的協(xié)議翻譯器。不同的通信協(xié)議、數(shù)據(jù)格式或語言，甚至體系結(jié)構(gòu)完全不同的兩種系統(tǒng)之間，必須使用網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)，同時(shí)也可以提供過濾和安全功能。網(wǎng)關(guān)根據(jù)工作的層不同可分為：傳輸層網(wǎng)關(guān)、應(yīng)用

22、層網(wǎng)關(guān)，大多數(shù)工作在應(yīng)用層。,圖5-9 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換圖,圖5-10 網(wǎng)關(guān)協(xié)議轉(zhuǎn)換,5.3 路由選擇技術(shù),1、路由選擇算法 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使得通信子網(wǎng)為端結(jié)點(diǎn)的通信提供了多條傳輸路徑的可能性，端結(jié)點(diǎn)主要完成數(shù)據(jù)的分組和組裝，中間結(jié)點(diǎn)則基于存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，采用一定的算法在多條傳輸路徑中選擇一條來，并維持一個(gè)路由表來記錄有關(guān)的路徑信息，采用的算法就是路由選擇算法。在數(shù)據(jù)報(bào)方式中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)要為每個(gè)分組做出路由選擇，而在虛電路方式中，只需在

23、連接建立時(shí)確定路由。路由選擇算法有多種，大致可分成靜態(tài)算法和動(dòng)態(tài)算法兩大類。,,靜態(tài)路由是在路由器中設(shè)置的固定路由表。除非網(wǎng)絡(luò)管理員干預(yù)，否則靜態(tài)路由不會(huì)發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由不能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的改變作出反映，一般用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)固定的網(wǎng)絡(luò)中。靜態(tài)路由的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、高效、可靠。在所有的路由中，靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)最高。當(dāng)動(dòng)態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時(shí)，以靜態(tài)路由為準(zhǔn)。,,動(dòng)態(tài)路由是網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間相互通信，傳遞路由信息，利用收到的路由信息更

24、新路由器表的過程。它能實(shí)時(shí)地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化。如果路由更新信息表明發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)變化，路由選擇軟件就會(huì)重新計(jì)算路由，并發(fā)出新的路由更新信息。這些信息通過各個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引起各路由器重新啟動(dòng)其路由算法，并更新各自的路由表以動(dòng)態(tài)地反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓?。?dòng)態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然，各種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議會(huì)不同程度地占用網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU資源。,,靜態(tài)路由和動(dòng)態(tài)路由有各自的特點(diǎn)和適用范圍，因此在網(wǎng)絡(luò)中動(dòng)態(tài)路由通常作為靜態(tài)路由的補(bǔ)充。當(dāng)一個(gè)分

25、組在路由器中進(jìn)行尋徑時(shí)，路由器首先查找靜態(tài)路由，如果查到則根據(jù)相應(yīng)的靜態(tài)路由轉(zhuǎn)發(fā)分組；否則再查找動(dòng)態(tài)路由。,2、路由選擇協(xié)議,在動(dòng)態(tài)路由選擇算法中，路由器通過與相鄰結(jié)點(diǎn)周期地交換路由信息來更新和維護(hù)路由表，交換路由信息所使用的協(xié)議就是路由協(xié)議。 因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議，之所以采用層次的路由選擇協(xié)議主要基于以下兩點(diǎn)考慮。第一，因特網(wǎng)的規(guī)模非常大，如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大

26、，處理起來也太花時(shí)間。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會(huì)使因特網(wǎng)的通信鏈路飽和。第二，許多單位不愿意外界了解自己?jiǎn)挝痪W(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議（這屬于本部門內(nèi)部的事情），但同時(shí)還希望連接到因特網(wǎng)上。,,為了能夠采用分層的路由協(xié)議，因特網(wǎng)引入了自治系統(tǒng) AS的概念。自治系統(tǒng) AS 的定義：在單一的技術(shù)管理下的一組路由器，而這些路由器使用一種 AS 內(nèi)部的路由選擇協(xié)議和共同的度量以確定分組在該 AS 內(nèi)的路由，同

27、時(shí)還使用一種 AS 之間的路由選擇協(xié)議用以確定分組在 AS之間的路由。在AS的基礎(chǔ)上，因特網(wǎng)引入了兩大類路由選擇協(xié)議 ：,,內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 IGP (Interior Gateway Protocol) 即在一個(gè)自治系統(tǒng)內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議。目前這類路由選擇協(xié)議使用得最多，如路由選擇信息協(xié)議RIP（Routing Information Protocol） 、開放式最短路徑優(yōu)先OSPF (Open Shortest Path Fi

28、rst)、中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)的路由選擇協(xié)議IS-IS（Intermediate System to Intermediate System Routing Protocol）、Internet組管理協(xié)議IGMP（Internet Group Management Protocol）等。外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP (External Gateway Protocol) 若源站和目的站處在不同的自治系統(tǒng)中，當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)傳到一個(gè)自治系統(tǒng)的邊界時(shí)，

29、就需要使用一種協(xié)議將路由選擇信息傳遞到另一個(gè)自治系統(tǒng)中。這樣的協(xié)議就是外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議 EGP。在外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議中目前使用最多的是邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP-4。,圖5-11 Internet 路由協(xié)議關(guān)系,3、RIP協(xié)議,路由信息協(xié)議（RIP）協(xié)議是基于DVR距離矢量的路由選擇協(xié)議。RIP協(xié)議中，如果路由器A和網(wǎng)絡(luò)B直接相連，那么路由器A到網(wǎng)絡(luò)B的距離就是1。如果從路由器A出發(fā)，到達(dá)網(wǎng)絡(luò)B中間需要經(jīng)過N個(gè)路由器，那么路由器A到網(wǎng)絡(luò)B的距離就是N+1

30、。RIP協(xié)議中的距離也稱為“跳數(shù)”，每增加一個(gè)路由器，跳數(shù)就加1。RIP協(xié)議允許一條路徑上最多包含15個(gè)路由器，因此距離的最大值為16（表示網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)），所以RIP協(xié)議只適合于小型的網(wǎng)絡(luò)。在RIP協(xié)議中，路由表不但要記錄到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的下一站信息，還要記錄到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的距離（跳數(shù)）。如圖5-9所示：,,圖5-12 RIP路由表,,RIP協(xié)議認(rèn)為距離最小的路就是最好的路，其工作原理如下：每個(gè)路由器每隔30s給自己的所有的鄰居路由器廣播R

31、IP報(bào)文，報(bào)文的內(nèi)容是這個(gè)路由器當(dāng)前的路由表信息。收到鄰居路由器的路由表信息后，每個(gè)路由器都要更新自己的路由表，填加新的路由表項(xiàng)后更改舊的路由表項(xiàng)。這樣下一次就可以將更新后的路由表告訴自己的領(lǐng)居。 如果180s內(nèi)沒有收到某個(gè)路由器的路由表信息，就認(rèn)為這個(gè)路由器出了故障，路由表中所有以這個(gè)路由器為下一站的表項(xiàng)中的距離修改為16，表示目的網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)。經(jīng)過一段時(shí)間后，每個(gè)路由器都會(huì)知道到達(dá)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由，構(gòu)建出完整的路由表。,,圖5-

32、13更新路由表,4、OSPF協(xié)議,RIP協(xié)議比較簡(jiǎn)單，但只適用于規(guī)模較小的網(wǎng)絡(luò)（跳數(shù)<=16)。并且定期廣播路由表會(huì)耗費(fèi)比較大的網(wǎng)絡(luò)資源。開放的最短路徑優(yōu)先OSPF協(xié)議（Open Shortest Path First）是對(duì)RIP的改進(jìn)，支持大型的網(wǎng)絡(luò)。OSPF是基于鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議。 對(duì)于一個(gè)路由器而言，它的鏈路狀態(tài)是指這個(gè)路由器與哪些路由器相鄰，以及它們之間鏈路的“度量”。 OSPF使用帶寬、延時(shí)、負(fù)載、距離和費(fèi)用等多種因素

33、來考慮度量，度量越小，代價(jià)越低。鏈路狀態(tài)不包含路由信息，只是表明了兩個(gè)路由器之間的連接狀態(tài)。 每個(gè)路由器都有一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的連接狀況。,,OSPF支持大型的網(wǎng)絡(luò)，它將一個(gè)自治系統(tǒng)分為若干個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器相互交換鏈路狀態(tài)信息，區(qū)域也不能太大，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)的路由器最好不超過 200 個(gè)。 存在一個(gè)主干區(qū)域，連接各個(gè)區(qū)域，主干區(qū)域負(fù)責(zé)收集非主干區(qū)域發(fā)出的匯總路由信息，并將這些信息發(fā)送給到各區(qū)域。劃分區(qū)域的好處就是將

34、利用洪泛法交換鏈路狀態(tài)信息的范圍局限于每一個(gè)區(qū)域而不是整個(gè)的自治系統(tǒng)，這就減少了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的通信量。在一個(gè)區(qū)域內(nèi)部的路由器只知道本區(qū)域的完整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌恢榔渌麉^(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞那闆r。OSPF 使用層次結(jié)構(gòu)的區(qū)域劃分。在上層的區(qū)域叫作主干區(qū)域(backbone area)。主干區(qū)域的標(biāo)識(shí)符規(guī)定為0.0.0.0。主干區(qū)域的作用是用來連通其他在下層的區(qū)域，如圖所示：,,圖5-14 OSPF劃分區(qū)域,,OSPF由五種類型的分組來完成鏈路的更新

35、：類型1，問候(Hello)分組。類型2，數(shù)據(jù)庫(kù)描述(Database Description)分組。類型3，鏈路狀態(tài)請(qǐng)求(Link State Request)分組。類型4，鏈路狀態(tài)更新(Link State Update)分組，用洪泛法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。類型5，鏈路狀態(tài)確認(rèn)(Link State Acknowledgment)分組。,,OSPF的工作原理就是由該五類分組完成 ：每個(gè)路由器會(huì)周期性地向相鄰路由器發(fā)送探測(cè)報(bào)

36、文，檢測(cè)其是否可達(dá)。如果鄰站給與應(yīng)答，說明鏈路正常；否則說明鏈路出了故障。如果一個(gè)路由器檢測(cè)到某條鏈路狀態(tài)發(fā)生了變化，該路由器就發(fā)送鏈路狀態(tài)更新報(bào)文，使用泛洪法對(duì)全網(wǎng)更新鏈路狀態(tài)。所謂泛洪法是指每個(gè)路由器收到更新報(bào)文后都將這個(gè)報(bào)文發(fā)送給自己的相鄰路由器，直到報(bào)文送達(dá)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)。即便鏈路狀態(tài)沒有發(fā)生變化，每隔30分鐘路由器要向網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器廣播鏈路狀態(tài)信息，以確保鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)與全網(wǎng)保持一致。每個(gè)路由器收到其他路由器的鏈路狀態(tài)信

37、息后，更新鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋱D，利用Dijkstra的最短路徑算法計(jì)算出到達(dá)每個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最短路徑。,圖5-15 OSPF的基本操作,5、 BGP協(xié)議,BGP 是不同自治系統(tǒng)的路由器之間交換路由信息的協(xié)議。 BGP 較新版本是 2006 年 1 月發(fā)表的 BGP-4（BGP 第 4 個(gè)版本）， 可以將 BGP-4 簡(jiǎn)寫為 BGP。因特網(wǎng)的規(guī)模太大，使得自治系統(tǒng)之間路由選擇非常困難。對(duì)于自治系統(tǒng)之間的路由選擇，要尋找最佳路由是

38、很不現(xiàn)實(shí)的。當(dāng)一條路徑通過幾個(gè)不同 AS 時(shí)，要想對(duì)這樣的路徑計(jì)算出有意義的代價(jià)是不太可能的。比較合理的做法是在 AS 之間交換“可達(dá)性”信息，力求尋找一條能夠到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由（不能兜圈子），而并非要尋找一條最佳路由。,,每一個(gè)自治系統(tǒng)的管理員要選擇至少一個(gè)路由器作為該自治系統(tǒng)的“ BGP 發(fā)言人”，如圖5-14所示：,圖5-16 BGP發(fā)言人,,一般說來，兩個(gè) BGP 發(fā)言人都是通過一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)連接在一起的，而 BGP 發(fā)言

39、人往往就是 BGP 邊界路由器，但也可以不是 BGP 邊界路由器。一個(gè) BGP 發(fā)言人與其他自治系統(tǒng)中的 BGP 發(fā)言人要交換路由信息，就要先建立 TCP 連接，然后在此連接上交換 BGP 報(bào)文以建立 BGP 會(huì)話(session)，利用 BGP 會(huì)話交換路由信息。BGP 所交換的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的信息就是要到達(dá)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的一系列 AS。當(dāng) BGP 發(fā)言人互相交換了網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的信息后，各 BGP 發(fā)言人就根據(jù)所采用的策略從收到的路由信息

40、中找出到達(dá)各 AS 的較好路由。,,BGP-4 共使用四種報(bào)文來完成AS之間的會(huì)話，分別是：打開(OPEN)報(bào)文，用來與相鄰的另一個(gè)BGP發(fā)言人建立關(guān)系。更新(UPDATE)報(bào)文，用來發(fā)送某一路由的信息，以及列出要撤消的多條路由。?；?KEEPALIVE)報(bào)文，用來確認(rèn)打開報(bào)文和周期性地證實(shí)鄰站關(guān)系。通知(NOTIFICATION)報(bào)文，用來發(fā)送檢測(cè)到的差錯(cuò)。在 RFC 2918 中增加了 ROUTE-REFRESH 報(bào)文，

41、用來請(qǐng)求對(duì)等端重新通告。,,BGP具有以下特點(diǎn)：可靠的路由更新機(jī)制豐富的Metric度量方法從設(shè)計(jì)上避免了環(huán)路的發(fā)生支持CIDR（無類別域間選路）豐富的路由過濾和路由策略周期性發(fā)送keepalive報(bào)文效驗(yàn)TCP的連通性無需周期性更新,路由更新只發(fā)送增量路由,5.4 Internet接入技術(shù),我國(guó)Internet骨干網(wǎng)是國(guó)家批準(zhǔn)的可以直接和國(guó)外連接的城市級(jí)高速互聯(lián)網(wǎng)，它由所有用戶共享，負(fù)責(zé)傳輸大范圍（在城市之間和國(guó)家之間）

42、的骨干數(shù)據(jù)流。骨干網(wǎng)基于光纖，通常采用高速傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)和高速包交換設(shè)備提供網(wǎng)絡(luò)路由。建設(shè)、維護(hù)和運(yùn)營(yíng)骨干網(wǎng)的公司或單位就被稱為Internet運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)（也稱為Internet供應(yīng)商）。不同的Internet運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)擁有各自的骨干網(wǎng)，以獨(dú)立于其他供應(yīng)商。國(guó)內(nèi)各種用戶想連到國(guó)外都得通過這些骨干網(wǎng)。我國(guó)現(xiàn)有Internet骨干網(wǎng)互聯(lián)主要有：中國(guó)科技網(wǎng)（CSTNET）、中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（CHINANET）、中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)（CER

43、NET）、中國(guó)聯(lián)通計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)（UNINET）、中國(guó)網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)（CNCNET）、中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)貿(mào)易互聯(lián)網(wǎng)（CIETNET）、中國(guó)長(zhǎng)城網(wǎng)（CGWNET）、中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)（CMNET）、中國(guó)衛(wèi)星集團(tuán)互聯(lián)網(wǎng)（CSNET），各網(wǎng)絡(luò)狀況如圖所示：,圖5-17 Internet骨干網(wǎng)連接示意圖,,Internet ISP（Internet Service Provider），即Internet服務(wù)提供商，是指為用戶提供Internet接入和Int

44、ernet信息服務(wù)的公司和機(jī)構(gòu)，是進(jìn)入Internet世界的驛站。依服務(wù)的側(cè)重點(diǎn)不同，ISP可分為兩種，IAP（Internet Access Provider）和ICP（Internet Content Provider）。其中IAP是Internet 接入提供商，以接入服務(wù)為主，ICP是Internet內(nèi)容提供商，提供信息服務(wù)。用戶的計(jì)算機(jī)（或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）通過某種通信線路連接到ISP，借助于與國(guó)家骨干網(wǎng)相連的ISP接入Interne

45、t。因而從某種意義上講，ISP是全世界數(shù)以億計(jì)的用戶通往Internet 的必經(jīng)之路。目前，我國(guó)主要Internet骨干網(wǎng)運(yùn)營(yíng)機(jī)構(gòu)在全國(guó)的大中型城市都設(shè)立了ISP，此外在全國(guó)還遍布著由骨干網(wǎng)延伸出來的大大小小 ISP。,,接入技術(shù)既用戶計(jì)算機(jī)或用戶網(wǎng)絡(luò)接入Internet ISP所采用的技術(shù)和結(jié)構(gòu)，統(tǒng)稱為Internet接入技術(shù)，也就是說接入網(wǎng)負(fù)責(zé)將用戶的局域網(wǎng)或計(jì)算機(jī)連接到骨干網(wǎng)。它是用戶與Internet連接的最后一步，因此又叫最后

46、一公里技術(shù)，是網(wǎng)絡(luò)中技術(shù)最復(fù)雜、實(shí)施最困難、影響面最廣的一部分。,,Internet接入技術(shù)很多，除了最常見的撥號(hào)接入外，目前正廣泛興起的寬帶接入相對(duì)于傳統(tǒng)的窄帶接入而言顯示了其不可比擬的優(yōu)勢(shì)和強(qiáng)勁的生命力。寬帶是一個(gè)相對(duì)于窄帶而言的電信術(shù)語，為動(dòng)態(tài)指標(biāo)，用于度量用戶享用的業(yè)務(wù)帶寬，目前國(guó)際還沒有統(tǒng)一的定義，一般而論，寬帶是指用戶接入傳輸速率達(dá)到2Mbps及以上、可以提供24小時(shí)在線的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備和服務(wù)。寬帶接入技術(shù)主要包括以現(xiàn)有電話網(wǎng)

47、銅線為基礎(chǔ)的xDSL接入技術(shù)，以電纜電視為基礎(chǔ)的混合光纖同軸（HFC）接入技術(shù)，專線接入，以太網(wǎng)接入，光纖接入技術(shù)等多種有線接入技術(shù)以及無線接入技術(shù)。,,1、電話撥號(hào)接入電話撥號(hào)接入是個(gè)人用戶接入Internet最早使用的方式之一，電話撥號(hào)接入非常簡(jiǎn)單，只需一個(gè)調(diào)制解調(diào)器（Modem）、一根電話線即可，但速度很慢，理論上只能提供33.6Kbps的上行速率和56Kbps 的下行速率，主要用于家庭個(gè)人用戶,有以下兩種接入方式。（1）撥號(hào)

48、仿真終端方式這種方式適用于單機(jī)用戶。用戶使用調(diào)制解調(diào)器，通過電話交換網(wǎng)連接Internet服務(wù)提供商（ISP）的主機(jī)，成為該主機(jī)的一個(gè)遠(yuǎn)程終端，其功能與ISP主機(jī)連接的那些真正終端完全一樣。這種方式簡(jiǎn)單、實(shí)用、費(fèi)用較低。缺點(diǎn)是用戶機(jī)沒有IP地址，使用前必須在ISP主機(jī)上建立一個(gè)帳號(hào)，用戶收到的E-mail和FTP獲取的文件均存于ISP主機(jī)中，必須聯(lián)機(jī)閱讀。另外，這種方式不能使用WWW等高級(jí)圖形軟件。,,（2）撥號(hào)IP方式

49、 所謂撥號(hào)IP方式是采用“串行連接網(wǎng)間協(xié)議”（SLIP，Serial Line Internet Protocol）或“點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議”（PPP，Point to Point Protocol），使用調(diào)制解調(diào)器，通過電話網(wǎng)與ISP主機(jī)連接，再通過ISP的路由器接入Internet。我們常說的撥號(hào)上網(wǎng)就是此種方式，并多用PPP協(xié)議。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是用戶上網(wǎng)時(shí)擁有獨(dú)立的IP地址，與Internet上其他主機(jī)的地位是平等的，并且可使用Nav

50、igator、Internet Explorer等高級(jí)圖形界面瀏覽器。另外，由于動(dòng)態(tài)分配IP地址，可充分利用有限的IP地址資源，并且降低了每個(gè)用戶的入網(wǎng)費(fèi)用。,,圖5-18電話撥號(hào)接入示意圖,,2、專線接入 對(duì)于上網(wǎng)計(jì)算機(jī)較多、業(yè)務(wù)量大的企業(yè)用戶，可以采用租用電信專線的方式接入Internet。我國(guó)現(xiàn)有的幾大基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)——中國(guó)公用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（chinaDDN）、中國(guó)公用分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)（chinaPAC）、中國(guó)公用幀中繼寬

51、帶業(yè)務(wù)網(wǎng)（chinaFRN）、無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（chinaWDN）均可提供線路租用業(yè)務(wù)。因而廣義上專線接入就是指通過DDN、幀中繼、X.25、數(shù)字專用線路、衛(wèi)星專線等數(shù)據(jù)通信線路與ISP相連，借助ISP與Internet骨干網(wǎng)的連接通路訪問Internet的接入方式。,,其中，DDN專線接入最為常見，應(yīng)用較廣。它利用光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用結(jié)點(diǎn)，傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)2Mbps以內(nèi)的全透明數(shù)字傳輸以及高達(dá)155Mbps速

52、率的語音、視頻等多種業(yè)務(wù)。DDN專線接入時(shí)，對(duì)于單用戶通過市話模擬專線接入的，可采用調(diào)制解調(diào)器、數(shù)據(jù)終端單元設(shè)備和用戶集中設(shè)備就近連接到電信部門提供的數(shù)字交叉連接復(fù)用設(shè)備處；對(duì)于用戶網(wǎng)絡(luò)接入就采用路由器、交換機(jī)等。DDN專線接入特別適用于金融、證券、保險(xiǎn)業(yè)、外資及合資企業(yè)、交通運(yùn)輸行業(yè)、政府機(jī)關(guān)等。其接入方法如圖所示：,圖5-19某公司DDN接入示意圖,3、ISDN接入 ISDN（Integrated Services Digi

53、tal Network）綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)接入，是以綜合數(shù)字電話網(wǎng)(IDN)為基礎(chǔ)發(fā)展演變而成的通信網(wǎng)，能夠提供端到端的數(shù)字連接，用來支持包括話音和會(huì)話在內(nèi)的多種電信業(yè)務(wù)，俗稱“一線通”，是普通電話（模擬Modem）撥號(hào)接入和寬帶接入之間的過渡方式。,ISDN在用戶端提供的是基本速率接口(BRI) 2B+D，即將一條電話線劃分為3個(gè)數(shù)字頻道——其中兩個(gè)是負(fù)責(zé)傳送數(shù)據(jù)的“B”頻道，也稱數(shù)據(jù)頻道，主要負(fù)責(zé)信息或數(shù)據(jù)的傳送，可以64Kbps的速率

54、傳輸；另一個(gè)是“D”頻道，負(fù)責(zé)建立呼叫、斷開連接呼叫，以及與電話網(wǎng)的通信等，可以16Kbps的速率傳輸，所以，理論上ISDN所能提供的最大流量為144Kbps，這就比調(diào)制解調(diào)器的傳輸速度快了許多。ISDN在主干線路上提供的是主速率接口(PRI)，由很多的B信道和一個(gè)帶寬64Kbps的D信道組成，B信道的數(shù)量取決于不同的國(guó)家，北美和日本采用23B+1D, 可以1.544 Mbps 的速率傳輸, 歐洲，澳大利亞采用30B+2D, 可以2.0

55、48 Mbps的速率傳輸。其接入方法如圖所示：,,圖5-20 ISDN接入?yún)⒖键c(diǎn),,圖中，TE1表示ISDN終端，它符合ISDN的UNI規(guī)范。TE2表示 非ISDN終端，它不支持ISDN UNI協(xié)議，要通過適配器TA將TE2連接到ISDN UNI中。TA表示適配器，用于將TE2接入ISDN UNI中。NT2，2型網(wǎng)絡(luò)終端，它相當(dāng)于用戶交換機(jī)(PABX)和局域網(wǎng)等終端控制裝置。NT1，1型網(wǎng)絡(luò)終端，它是用戶傳輸線終端裝置，具有OSI參考模

56、型的物理層所有功能。圖中R、S、T和U表示 ITU規(guī)定的ISDN UNI四個(gè)參考點(diǎn)，其中，U參考點(diǎn)連接ISDN交換系統(tǒng)和NT1，可采用銅介質(zhì)或光纖; T參考點(diǎn)是NT1提供給用戶的連接器; S參考點(diǎn)是NT2與TE1或TA的接口; R參考點(diǎn)是TA與TE2的接口。當(dāng)不使用NT2時(shí)，S參考點(diǎn)和T參考點(diǎn)可以合并成一個(gè)參考點(diǎn)，稱為S/T參考點(diǎn)。,,4、XDSL接入 xDSL是DSL（Digital Subscriber Line）的統(tǒng)稱，意

57、即數(shù)字用戶線路，是以電話銅線（普通電話線）為傳輸介質(zhì)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)膶拵Ы尤爰夹g(shù)。它可以在一根銅線上分別傳送數(shù)據(jù)和語音信號(hào)，其中數(shù)據(jù)信號(hào)并不通過電話交換設(shè)備，并且不需要撥號(hào)，不影響通話。其最大的優(yōu)勢(shì)在于利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，不需要對(duì)現(xiàn)有接入系統(tǒng)進(jìn)行改造，就可方便地開通寬帶業(yè)務(wù)，被認(rèn)為是解決“最后一公里”問題的最佳選擇之一。DSL技術(shù)按數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳?、下行傳輸速度的相同和不相同，DSL有對(duì)稱和非對(duì)稱兩種模式，如下表所示：,表5-1 XDSL

58、接入比較,,根據(jù)圖中上下行速率，可知對(duì)稱DSL技術(shù)有HDSL（高速數(shù)字用戶線技術(shù)）、SDSL（單線路數(shù)字用戶線技術(shù)）、IDSL、S-HDSL，非對(duì)稱DSL技術(shù)有ADSL、RADSL、VDSL。 其中ADSL技術(shù)為家庭和小型業(yè)務(wù)提供了寬帶、高速接入Internet的，非常流行,其接入方式如圖5-20所示。在普通電話雙絞線上，傳統(tǒng)的電話線系統(tǒng)使用的是銅線的低頻部分（4kHz以下頻段）。而ADSL采用DMT（離散多音頻

59、）技術(shù)，將原來電話線路0kHz到1.1MHz頻段劃分成256個(gè)頻寬為4.3khz的子頻帶。其中，4khz以下頻段人用于傳送POTS（傳統(tǒng)電話業(yè)務(wù)），20KhZ到138KhZ的頻段用來傳送上行信號(hào)，138KhZ到1.1MHZ的頻段用來傳送下行信號(hào)。也就是說它采用頻分復(fù)用技術(shù)把普通的電話線分成了電話、上行和下行三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的信道，從而避免了相互之間的干擾。ADSL典型的上行速率為512kbps～1Mbps，下行速率為1.544～8.192M

60、bps，傳輸距離為3～5km，有關(guān)ADSL的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在比較成熟的有G.DMT和G.Lite。,,ADSL MODEM具體工作流程是：經(jīng)ADSL MODEM編碼后的數(shù)字信號(hào)與低頻的話音信號(hào)通過電話線的三個(gè)獨(dú)立信道傳到電信局的分離器設(shè)備上，如果是語音信號(hào)就傳送到電話交換機(jī)上，如果是數(shù)字信號(hào)就接入ADSL局端設(shè)備并接入Internet。,,圖5-21 ADSL連接示意圖,,5、HFC接入 為了解決終端用戶接入Internet速

61、率較低的問題，人們一方面通過xDSL技術(shù)充分提高電話線路的傳輸速率，另一方面嘗試?yán)媚壳案采w范圍廣、最具潛力、帶寬高的有線電視網(wǎng)（CATV），是由廣電部門規(guī)劃設(shè)計(jì)的用來傳輸電視信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)。從用戶數(shù)量看，我國(guó)已擁有世界上最大的有線電視網(wǎng)，其覆蓋率高于電話網(wǎng)。充分利用這一資源，改造原有線路，變單向信道為雙向信道以實(shí)現(xiàn)高速接入Internet的思想推動(dòng)了HFC的出現(xiàn)和發(fā)展。光纖同軸電纜混合網(wǎng)（HFC，Hybrid Fiber Coaxial）

62、是一種新型的寬帶網(wǎng)絡(luò)，也可以說是有線電視網(wǎng)的延伸。它采用光纖從交換局到服務(wù)區(qū)，而在進(jìn)入用戶的“最后1公里”采用有線電視網(wǎng)同軸電纜。,,通過HFC接入，在用戶終端系統(tǒng)，必須使用電纜調(diào)制解調(diào)器（CM，Cable Modem），Cable Modem一般有兩個(gè)接口，一個(gè)用來接室內(nèi)墻上的有線電視端口，另一個(gè)與計(jì)算機(jī)相聯(lián)。一個(gè)Cable Modem要在兩個(gè)不同的方向上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，把上、下數(shù)字信號(hào)用不同的調(diào)制方式調(diào)制在雙向傳輸?shù)囊粋€(gè)6MHZ(或

63、8MHZ)帶寬的電視頻道上。把上行的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬射頻信號(hào)，類似電視信號(hào)，所以可以在有線電視上傳輸。接收下行信號(hào)時(shí)，Cable Modem把他轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，以便計(jì)算機(jī)處理，Cable Modem的傳輸速率一般可達(dá)3-50Mb/s,距離可以足100Km甚至更遠(yuǎn)。,,圖5-22 HFC接入示意圖,,6、光纖接入（FTTC、FTTB、FTTO、FTTH） 光纖接入技術(shù)實(shí)際就是在接入網(wǎng)中全部或部分采用光纖傳輸介質(zhì)，構(gòu)成光

64、纖用戶環(huán)路（FITL，F(xiàn)iber In The Loop），實(shí)現(xiàn)用戶高性能寬帶接入的一種方案。 根據(jù)光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU，Optical Network Unit）所在位置，光纖接入網(wǎng)的接入方式分為光纖到路邊（FTTC，F(xiàn)iber To The Curb）、光纖到大樓（FTTB，F(xiàn)iber To The Building）、光纖到辦公室（FTTO，F(xiàn)iber To The Office）、光纖到樓層（FTTF，F(xiàn)ibe

65、r To The Floor）、光纖到小區(qū)（FTTZ，F(xiàn)iber To The Zone）、光纖到戶（FTTH，F(xiàn)iber To The Home）等幾種類型，如圖5.31所示。其中FTTH將是未來寬帶接入網(wǎng)發(fā)展的最終形式。,,圖5-23光纖接入示意圖,,7、FTTx+LAN接入 FTTx+ LAN，即光纖接入和以太網(wǎng)技術(shù)結(jié)合而成的高速以太網(wǎng)接入方式，可實(shí)現(xiàn)“千兆到在樓，百兆到層面，十兆到桌面”，為最終光纖到戶提供

66、了一種過渡。 FTTx+LAN接入比較簡(jiǎn)單，在用戶端通過一般的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如交換機(jī)、集線器等將同一幢樓內(nèi)的用戶連成一個(gè)局域網(wǎng)，用戶室內(nèi)只需添加以太網(wǎng)RJ45信息插座和配置以太網(wǎng)接口卡（即網(wǎng)卡），在另一端通過交換機(jī)與外界光纖干線相連即可。 總體來看，F(xiàn)TTx+LAN是一種比較廉價(jià)、高速、簡(jiǎn)便的數(shù)字寬帶接入技術(shù)，特別適用于我國(guó)這種人口居住密集型的國(guó)家。,,8、無線接入(GSM、GPRS、CDMA)

67、無線接入技術(shù)是指從業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)到用戶終端之間的全部或部分傳輸設(shè)施采用無線手段，向用戶提供固定和移動(dòng)接入服務(wù)的技術(shù)。無線接入按接入方式和終端特征通常分為固定接入和移動(dòng)接入兩大類。（1）固定無線接入，指從業(yè)務(wù)結(jié)點(diǎn)到固定用戶終端采用無線技術(shù)的接入方式，用戶終端不含或僅含有限的移動(dòng)性。此方式是用戶上網(wǎng)瀏覽及傳輸大量數(shù)據(jù)時(shí)的必然選擇，主要包括衛(wèi)星、微波、擴(kuò)頻微波、無線光傳輸和特高頻。（2）移動(dòng)無線接入，指用戶終端移動(dòng)時(shí)的接入，包括移動(dòng)蜂窩通信網(wǎng)