2016计算机网络基础教程：第十章 互联网接入技术.docVIP

第十章 互联网接入技术 互联网接入是指将用户端计算机或局域网与INTERNET网络的连接。互联网接入技术是目前网络技术研究和应用的热点，以非对称数字用户线ADSL和电缆调制解调器CABLE MODEM为代表的、利用已建网络的接入技术成为目前的主导技术。 10.1非对称数字用户线ADSL ADSL （Asymmetric Digital Subscriber Line）是非对称数字线路缩写，是在普通电话线上传输高速数字信号的技术。通过利用普通电话线4Khz以上频段，在不影响3Khz以下频段原有语音信号的基础上传输数据信号，扩展了电话线路的功能。是一种新的在传统电话电缆上同时传输电话业务与数据信号的技术。速度非对称型铜线接入网技术ADSL，可以在一条电话线上进行上行（从用户端至互联网）640Kbps-1.0Mbps，下行（从互联网到用户端）1Mbps-8Mbps速度的数据传输，传输距离可达到 3公里—5公里而不用中继放大。由于ADSL这种传输速度上非对称的特性与Internet访问数据流量非对称性的特点，所以是众多的xDSL技术中最普及的高速Internet接入的技术。 ADSL的优势： 1）利用覆盖最广的电话网将主机或多台主机连接到INTERNET。 2）获得远高于传统电话MODEM高的传输带宽。 3）数据通讯时不影响语音通讯 ADSL是DSL（Digital Subscriber Line数字用户线路，以铜质电话线为传输介质的传输技术组合）技术的一种。 10.1.1 ADSL的体系结构 电话线铜缆理论上有接近2MHz的带宽，语音通讯只使用了0K-4KHz的低频段，ADSL通过频分多路复用技术，把高速数据通讯信号加载到电话线的26KHz以上频段。这样，在电话线路上可以完成语音、下行数据和上行数据三路信号的同时传输。 图 10.1 ADSL的体系结构 在用户侧，电话线先接入信号分离器，经信号分离器将4KHz以下频率段的语音信号送电话机。26KHz以的频率部分送ADSL Modem。ADSL Modem对信号解调成数字信号后，通过以太网连线，与计算机的网卡相连接。 交换局侧的信号分离器将语音信号分离出来后，送程控交换机原接线端，保持原电话号码不变。高频部分的数据信号送。ADSL Modem同时具有多路复用功能，各条ADSL线路传来的信号在DSLAM中进行复用，通过高速接口向主干网侧的路由器等设备转发到INTERNET。 10.1.2 ADSL的信道 ADSL通过频分多路复用技术，在电话线路上划分出三个信道，分别传输语音、上行数据和下行数据。语音通讯使用0K-4KHz的低频段，是一个双向的信道。发向INTERNET的上行数据和来自INTERNET的下行数据，使用26KHz（-2MHZ）以上频段设置的两个数据信道。 图 10.2 ADSL的信道 10.1.3 ADSL的主要设备 ADSL技术的核心是信号分离器、ADSL MODEM和DSLAM这三个设备。 信号分离器（Spliter） 信号分离器用于把低频语音信号与较高频率的上行数据信号合成到电话线上。同时，将电话线上的下行信号与语音信号分离开来，分别送往电话机和ADSL MODEM。 信号分离器实际上是一个简单由电感线圈和电容器组成的无源器件，由低通滤波器和高通滤波器组成。因此，信号分离器又叫滤波器。电话线上0K-4KHz的语音信号由低通滤波器取出，送电话机。下行信号由高通滤波器取出，送ADSL MODEM。 图 10.3 信号分离器 ADSL MODEM 数字信号要就—正弦波信号--数字信号”的转换工作。 10.1.4 ADSL数据封装 ADSL技术用于将用户数据报转发至INTERNET和将INTERNET数据报转送到用户计算机。ADSL技术集中表现在用户计算机和电信运营商的接入服务器之间，在这之间的数据报是使用一个全新的协议：PPPoE。 PPPoE全称是Point to Point Protocol over Ethernet（基于以太网的点对点通讯协议）。PPPoE是两个已经在广泛使用的协议的合成：局域网Ethernet和PPP点对点拨号协议。通过把最经济的以太网技术和点对点协议的可扩展性及管理控制功能结合在一起，继承了以太网的快速和PPP拨号简单、用户验证、IP分配等优势。通过PPPoE，网络服务提供商和电信运营商便可利用可靠和熟悉的技术来加速部署高速互联网接入业务。 图 10.5 PPPoE报文格式 从图10.5可以看出，PPPoE报头是由三部分组成，连端是完整的以太网报头和PPP报头。因此，PPPoE封装也可以是看作对PPP数据报作了进一步的封装。由于前14个字节是标准的以太网帧报头，PPPoE数据报在以太网中传输的时候，以