计算机网络技术项目教程计算机网络管理员级工作单元6-接入Internetppt课件

.,工作单元6接入Internet,广域网通常使用电信运营商建立和经营的网络，它的地理范围大，可以跨越国界到达世界上任何地方。电信运营商将其网络分次（拨号线路）或分块（租用专线）出租给用户以收取服务费用。个人计算机或局域网接入Internet时，必须通过广域网的转接。采用何种接入技术从很大程度上决定了局域网与外部网络进行通信的速度。本单元的主要目标是了解常见的接入技术，能够利用ADSL、光纤以太网等常见接入技术实现个人计算机或小型局域网与Internet的连接。,.,本单元主要内容,任务6.1选择接入技术任务6.2ADSL用户虚拟拨号接入Internet任务6.3利用光纤以太网接入Internet任务6.4实现Internet共享习题6,.,任务6.1选择接入技术,【任务目的】（1）了解广域网的设备和常见技术；（2）了解接入网的基本知识；（3）能够合理的选择接入技术。【工作环境与条件】（1）正常联网并接入Internet的PC；（2）本地区各ISP提供的接入服务的相关资料。,.,【相关知识】,6.1.1广域网设备常用的广域网设备包括：路由器：提供诸如局域网互联、广域网接口等多种服务，包括局域网和广域网的设备连接端口。WAN交换机：连接到广域网带宽上，进行语音、数据资料及视频通信。WAN交换机是多端口的网络设备，通常进行帧中继、X.25及交换百万位数据服务（SMDS）等流量的交换。WAN交换机通常工作于OSI参考模型的数据链路层。调制解调器：包括针对各种语音级服务的不同接口，负责数字信号和模拟信号的转换。通信服务器：汇聚拨入和拨出的用户通信。,.,6.1.2广域网技术,广域网能够提供路由器、交换机以及它们所支持的局域网之间的数据分组/帧交换。广域网只定义了下三层，即物理层、数据链路层和网络层。物理层：物理层协议主要描述如何面对广域网服务提供电气、机械、规程和功能特性。广域网之间的连接无论采用何种连接方式，都使用同步或异步串行连接。还有许多物理层标准定义了DTE和DCE之间接口的控制规则，例如RS-232、RS-449、X.21、V.24、V.35等。数据链路层：广域网数据链路层定义了传输到远程站点的数据的封装格式，并描述了在单一数据路径上各系统间的帧传送方式。网络层：网络层的主要任务是设法将源结点出的数据包传送到目的结点，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。常见的广域网网络层协议有CCITT的X.25协议和TCP/IP协议中的IP协议等。,.,1.电路交换广域网电路交换是广域网的一种交换方式，即在每次会话过程中都要建立、维持和终止一条专用的物理电路。（1）公共电话交换网公共电话交换网（PSTN）是以电路交换技术为基础的用于传输话音的网络。PSTN概括起来主要由三部分组成：本地环路、干线和交换机。（2）综合业务数字网综合业务数字网（ISDN）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。它通过普通的铜缆以更高的速率和质量传输话音和数据。,.,2.分组交换广域网与电路交换相比，分组交换（也称包交换）是针对计算机网络设计的交换技术，可以最大限度的利用带宽，目前大多数广域网是基于分组交换技术的。（1）X.25网络X.25网络是第一个公共数据网络，是一种比较容易实现的分组交换服务，其数据分组包含3字节头部和128字节数据部分。X.25网络运行10年后，在20世纪80年代被帧中继网络所取代。（2）帧中继帧中继（FrameRelay）是一种用于连接计算机系统的面向分组的通信方法，主要用于公共或专用网上的局域网互联以及广域网连接。,.,（3）ATMATM（AsynchronousTransferMode，异步传输模式）又叫信元中继，是在分组交换基础上发展起来的一种传输模式。ATM是一种采用具有固定长度的分组（信元）的交换技术，每个信元长53字节，其中报头占5字节，主要完成寻址的功能。之所以称其为异步，是因为来自某一用户的、含有信息的各个信元不需要周期性出现，也就是不需要对发送方的信号按一定的步调（同步）进行发送，这是ATM区别于其它传输模式的一个基本特征。ATM是一种面向连接的技术，信元通过特定的虚拟电路进行传输，虚拟电路是ATM网络的基本交换单元和逻辑通道。,.,（4）MPLSMPLS（多协议标签交换）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。MPLS独立于第二层和第三层协议，它提供了一种方式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。3.DDNDDN（数字数据网）是一种利用数字信道提供数据通信的传输网，它主要提供点到点及点到多点的数字专线或专网。DDN由数字通道、DDN结点、网管系统和用户环路组成。DDN采用了计算机管理的数字交叉连接技术，为用户提供半永久性连接电路，即DDN提供的信道是非交换、用户独占的永久虚电路。一旦用户提出申请，网络管理员便可以通过软件命令改变用户专线的路由或专网结构，而无须经过物理线路的改造扩建工程，因此DDN极易根据用户的需要，在约定的时间内接通所需带宽的线路。,.,4.SDHSDH（同步数字系列）是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。它建立在SONET（同步光网络）协议基础上，可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护。,.,6.1.3Internet与Internet接入网,1.InternetInternet，中文正式译名为因特网，又叫做国际互联网。它是由使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。2.Internet接入网作为承载Internet应用的通信网，宏观上可划分为接入网和核心网两大部分。接入网（AN：AccessNetwork）主要用来完成用户接入核心网的任务。在ITU-T建议G.963中接入网被定义为：本地交换机（即端局）与用户端设备之间的连接部分，通常包括用户线传输系统、复用设备、数字交叉连接设备和用户/网络接口设备。,.,3.ISP、ICP和IDCISP是用户接入Internet的服务代理和用户访问Internet的入口点。ISP就是Internet服务提供者，具体是指为用户提供Internet接入服务、为用户制定基于Internet的信息发布平台以及提供基于物理层技术支持的服务商，包括一般意义上所说的网络接入服务商（IAP）、网络平台服务商（IPP）和目录服务提供商（IDP）。ISP是用户和Internet之间的桥梁，它位于Internet的边缘，用户通过某种通信线路连接到ISP，借助ISP与Internet的连接通道便可以接入Internet。ICP（Internet内容提供商）指利用ISP线路，通过设立的网站向广大用户综合提供信息业务和增值业务，允许用户在其域名范围内进行信息发布和信息查询，像新浪、搜狐、163、21CN等都是国内知名的ICP。IDC（Internet数据中心）是电信部门利用已有的Internet通信线路、带宽资源，建立标准化的电信专业级机房环境，为企业、政府提供服务器托管、租用以及相关增值等方面的全方位服务。,.,6.1.4接入技术的选择,1.接入技术的分类针对不同的用户需求和不同的网络环境，目前有多种接入技术可供选择，按照网络传输介质的不同，可以将接入网分为有线接入和无线接入两大类型。不同的接入技术需要不同的设备，能提供不同的传输速度，用户应根据实际需求选择合适的接入技术。另外需要注意的是，电信运营商现有的宽带接入策略是在新建小区大力推行综合布线，采用以太网接入；而对旧住宅区及商业楼宇中的分散用户利用已有的铜缆电话线，提供ADSL或其他合适的DSL接入手段；对于用户集中的商业大楼，采用综合数据接入设备或直接采用光纤传输设备。,.,2.ISP的选择用户能否有效的访问Internet与所选择的ISP直接相关，在选择ISP时应注意以下几个方面。（1）ISP所在的位置在选择ISP时，首先应考虑本地的ISP，这样可以减少通信线路的费用，得到更可靠的通信线路。（2）ISP的性能可靠性：ISP能否保证用户与Internet的顺利连接，在连接建立后能否保证连接不中断，能否提供可靠的域名服务器、电子邮件等服务。传输速率：ISP能否与国家或国际Internet主干连接。出口带宽：ISP的所有用户将分享ISP的Internet连接通道，如果ISP的出口带宽比较窄，可能成为用户访问Internet的瓶颈。（3）ISP的服务质量,.,【任务实施】,操作1了解本地ISP提供的接入业务操作2了解本地家庭用户使用的接入业务操作3了解本地局域网用户使用的接入业务,.,任务6.2利用ADSL接入Internet,【任务目的】（1）了解ADSL技术的基本知识；（2）熟悉常见的ADSL接入方式；（3）掌握使用外置ADSLModem将计算机接入Internet的方法。【工作环境与条件】（1）已经申请的ADSL服务；（2）ADSLModem及相关设备；（3）安装Windows操作系统的PC。,.,【相关知识】,6.2.1DSL技术DSL（DigitalSubscriberLine，数字用户线路）技术是基于普通电话线的宽带接入技术。它可以在电话线上分别传送数据和语音信号，其中数据信号并不通过电话交换设备。DSL有许多模式，如ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等，一般称为xDSL。它们主要的区别体现在信号传输速度和距离的不同以及上行速率和下行速率对称性的不同这两个方面。HDSL与SDSL支持对称的T1/E1传输。其中HDSL的有效传输距离为34公里，且需要2至4对铜质双绞电话线；SDSL最大有效传输距离为3公里，只需一对铜线。比较而言，对称DSL更适用于企业点对点连接应用，如文件传输、视频会议等。,.,6.2.2ADSL技术的特点,ADSL（AsymmetricDigitalSubscriberLine，非对称数字用户线路）是一种非对称的DSL技术，所谓非对称是指用户线的上行速率与下行速率不同，上行速率低，下行速率高，特别适合传输多媒体信息业务，如视频点播（VOD）、多媒体信息检索和其他交互式业务。,.,ADSL技术具有以下特点：可直接利用现有用户电话线，节省投资。可享受高速的网络服务，为用户提供上、下行不对称的传输带宽。上网同时可以打电话，互不影响，ADSL传输的数据并不通过电话交换机，所以上网时不需要另交电话费。安装简单，不需要另外申请增长率加线路，只需要在普通电话线上加装ADSLModem，在电脑上装上网卡即可。ADSL的数据传输速率是根据线路的情况自动调整的，它以“尽力而为”的方式进行数据传输。,.,6.2.3ADSL通信协议,（1）PPPoE协议PPPoE（pointtopointprotocoloverEthernet）的中文名称为以太网的点到点连接协议，这个协议是为了满足越来越多的宽带上网设备和越来越快的网络之间的通讯而最新制定开发的标准，它基于两个广泛接受的标准即：局域网Ethernet和PPP点对点拨号协议。对于最终用户来说不需要用户了解比较深的局域网技术只需要当作普通拨号上网就可以了，对于服务商来说在现有局域网基础上不需要花费巨资来做大面积改造，设置IP地址绑定用户等来支持专线方式。这就使得PPPoE在宽带接入服务中比其他协议更具有优势。因此逐渐成为宽带上网的最佳选择。,.,（2）PPPoA协议PPPoA（pointtopointprotocoloverATM）的中文名称为异步传输点到点连接协议，适用于与ATM（异步传输模式）网络连接。PPPoA方式类似于专线接入方式，用户连接和配制好ADSLModem后，在自己的计算机网络里设置好相应的TCP/IP协议以及网络参数，开机后，用户端和局端会自动建立一条链路，无需任何拨号软件，但需要输入相应的用户帐户。目前普通用户基本上不采用PPPoA方式，该方式主要用于电信、邮政等通信领域。,.,【任务实施】,操作1认识ADSLModem和滤波分离器操作2安装和连接硬件设备操作3软件设置与访问Internet,.,任务6.3利用光纤以太网接入Internet,【任务目的】（1）了解光纤接入的主要方式。（2）掌握使用光纤以太网将计算机接入Internet的方法。【工作环境与条件】（1）已有的光纤以太网接入服务；（2）安装Windows操作系统的PC。,.,【相关知识】,6.3.1FTTx概述光纤由于其大容量、保密性好、不怕干扰和雷击、重量轻等诸多优点，正在得到迅速发展和应用。主干网线路迅速光纤化，光纤在接入网中的广泛应用也是一种必然趋势。光纤接入技术实际就是在接入网中全部或部分采用光纤传输介质，构成光纤用户环路（或称光纤接入网OAN），实现用户高性能宽带接入的一种方案。,.,（1）FTTCFTTC为目前最主要的服务形式，主要是为住宅区的用户作服务，将光网络单元设备放置于路边机箱，利用光网络单元出来的同轴电缆传送CATV信号或双绞线传送电话及接入Intrnet服务。（2）FTTBFTTB可以按服务对象分为两种，一种是公寓大厦，另一种是商业大楼，两种皆将光网络单元设置在大楼的地下室配线箱处，只是公寓大厦的光网络单元是FTTC的延伸，而商业大楼是为中大型企业单位提供服务，因此必须提高传输的速率，以提供高速的数据、电子商务、视频会议等宽带服务。,.,（3）FTTH对于FTTH，ITU（国际电信联盟）认为从光纤端头的光电转换器（或称为媒体转换器）到用户桌面不超过100米的情况才是FTTH。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务，如VOD、在家购物、在家上课等。从发展趋势来看，从本地交换机一直到用户全部为光纤连接，没有任何铜缆，也没有有源设备，是接入网发展的长远目标。,.,6.3.2FTTx+LAN,基于光纤的LAN接入方式是一种利用光纤加双绞线线方式实现宽带接入方案，与其它接入方式相比，具有以下技术特点：（1）网络可靠、稳定实现千兆光纤到小区（大楼）中心交换机，楼道交换机和小区中心交换机、小区中心交换机和局端交换机之间通过光纤相连。网络稳定性高、可靠性强。（2）用户投资少、价格便宜用户不需要购买其他接入设备，只需一台带有网络接口卡（NIC）的PC即可上网。,.,（3）安装方便FTTx+LAN方式采用星型网络拓扑，小区、大厦、写字楼内采用综合布线，用户端采用双绞线方式接入，即插即用，用户上网速率可达10/100Mb/s。根据用户群体对不同速率的需求，用户的接入速率可以方便的扩展到1Gb/s，从而实现企业局域网间的高速互联。（4）可支持各种多媒体网络应用通过FTTx+LAN方式可以实现高速上网、远程办公、远程教学、远程医疗、VOD点播、视频会议、VPN等多种业务。,.,【任务实施】,操作1安装和连接硬件设备操作2软件设置与访问Internet,.,任务6.4实现Internet连接共享,【任务目的】（1）了解实现Internet连接共享的主要方式；（2）熟悉利用宽带路由器实现Internet连接共享的方法；（3）熟悉使用代理服务器软件实现Internet连接共享的方法。【工作环境与条件】（1）已经申请的接入Internet的服务；（2）几台联网的安装Windows操作系统的PC；（3）宽带路由器及其配件；（4）代理服务器软件（本任务以CCProxy代理服务器软件为例，也可选择其他软件）,.,【相关知识】,6.4.1Internet连接共享概述如果一个单位局域网中的多台计算机需要同时接入Internet，一般可以采取两种方式。一种方式是为每一台要接入Internet的计算机申请一个公有IP地址，并通过路由器将局域网与Internet相连，路由器与ISP通过专线（如DDN）连接，这种方式的缺点是浪费IP地址资源、运行费用高，所以一般不采用。另一种方式是共享Internet，即只申请一个共有IP地址，局域网中的一台计算机与Internet相连，其余的计算机共享这个IP地址接入Internet。共享Internet可以通过硬件和软件两种方式。,.,（1）硬件方式硬件方式是指通过路由器、宽带路由器、内置路由功能的ADSLModem等实现共享Internet。使用硬件方式不但可以实现Internet，而且目前的宽带路由器都带有防火墙和路由功能，因此设置方便、操作简单、使用效果好，但硬件方式需要购买专门的接入设备，投资费用稍高。（2）软件方式软件方式主要通过代理服务器类和网关类软件实现共享Internet。常用的软件有SyGate、WinGate、CCProxy、HomeShare、WinProxy、SinforNAT、ISA等，Windows操作系统中也内置了共享Internet工具“Internet连接共享”。采用软件方式虽然方便性上不如硬件方式，而且对服务器的配置要求较高，但由于很多软件是免费的或系统自带的，并且可以对网络进行有效的管理和控制，因此目前也得到了广泛的应用。,.,6.4.2ADSLModem路由方案,ADSLModem路由方案仅适用于家庭或小型办公网络，如果ADSLModem拥有路由功能，即可实现Internet连接共享。采用该方案时，需要购置一台100Mb/s桌面式交换机，将所有的计算机和ADSLModem都连接至该交换机，并启用ADSLModem的路由功能,.,6.4.3宽带路由器方案,宽带路由器是近几年来新兴的一种网络产品，它集成了路由器、防火墙、带宽控制和管理等功能，并内置多口10/100Mb/s自适应交换机，方便多台机器连接内部网络与Internet。宽带路由器可主要实现以下功能：内置PPPoE虚拟拨号：宽带路由器内置了PPPoE虚拟拨号功能，可以方便的替代手工拨号接入。内置DHCP服务器：宽带路由器都内置有DHCP服务器和交换机端口，可为客户端自动分配IP地址，便于用户组网。NAT功能：宽带路由器一般利用NAT（网络地址转换）功能以实现多用户的共享接入，内部网络用户连接Int