1、第9章 網(wǎng)絡(luò)互連與Internet接入技術(shù) 【本章內(nèi)容簡介】計算機網(wǎng)絡(luò)往往是由眾多不同類型的網(wǎng)絡(luò)互連而成。本章主要介紹了網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)，接入網(wǎng)的概念和接口技術(shù)，Internet接入技術(shù)。 【本章重點難點】重點掌握網(wǎng)絡(luò)互連的形式和要求，Internet專線接入和無線接入的類型和應(yīng)用。9.1網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)9.1.1網(wǎng)絡(luò)互連的的概念 網(wǎng)絡(luò)互連，又稱網(wǎng)際互聯(lián)，是指利用一定的技術(shù)和方法，由一種或多種通信設(shè)備將兩個或兩個以上的網(wǎng)絡(luò)，按照一定的體系結(jié)構(gòu)模式連接起來，構(gòu)成的一個更大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 將網(wǎng)絡(luò)互相連接起來的設(shè)備稱為網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備，包括中繼器、集線器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)。 為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連以屏蔽底層網(wǎng)絡(luò)的

2、差異，可以在不同的層次上完成同構(gòu)或者異構(gòu)網(wǎng)的互連。 9.1.2網(wǎng)絡(luò)互連的目的和要求 1網(wǎng)絡(luò)互連目的（1）擴大連網(wǎng)距離和資源共享范圍（2）降低成本和分散負荷（3）提高安全性和可靠性（4）可使不同網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點互通互操作 2網(wǎng)絡(luò)互連的基本要求（1）在要求互連的網(wǎng)絡(luò)之間至少要有一條物理通路（2）在不同網(wǎng)絡(luò)進程之間提供合適的路由（3）保持原有網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和協(xié)議（4）保持原有的網(wǎng)絡(luò)性能指標9.1.3網(wǎng)絡(luò)互連的形式 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)有4種類型，即局域網(wǎng)和局域網(wǎng)互連、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互連、廣域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互連、局域網(wǎng)通過廣域網(wǎng)互連。網(wǎng)絡(luò)互連的類型如圖9-1所示。圖9-1 四種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)形式9.1.3網(wǎng)絡(luò)互連的形式 1局域網(wǎng)和

3、局域網(wǎng)互連 （1）相同類型的局域網(wǎng)互連 例如，有二個以太網(wǎng)需要互連，可能會有兩種情況，一種是要連接的兩個以太網(wǎng)位置很靠近，可采用一個互連設(shè)備將兩個網(wǎng)絡(luò)直接相連；另一種是要連接的兩個局域網(wǎng)相距很遠，則需要公共通信鏈路，將兩個互連設(shè)備分別接到公共通信鏈路的兩端。上述兩種情況的局域網(wǎng)互連方案如圖9-2所示。 圖9-2 兩種局域網(wǎng)互連方案9.1.3網(wǎng)絡(luò)互連的形式（2）不同類型的局域網(wǎng)互連（3）通過主干網(wǎng)將局域網(wǎng)互連例如，通過FDDI作為主干網(wǎng)，將一些的局域網(wǎng)互連，如圖9-3所示。（4）通過廣域網(wǎng)將局域網(wǎng)互連例如，通過網(wǎng)關(guān)或路由器將局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)相連，如圖9-4所示。 圖9-3 通過FDDI互連方案圖9

4、-4 通過廣域網(wǎng)互連方案9.1.3網(wǎng)絡(luò)互連的形式 2廣域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互連 廣域網(wǎng)之間的互連通常由政府電信部門或大的電信公司規(guī)劃實施，廣域網(wǎng)的互連形式分為無連接和面向連接兩種形式。 無連接互連方式是采用互聯(lián)網(wǎng)際協(xié)議IP，通過IP路由器將網(wǎng)絡(luò)互連起來。對于采用的X.25協(xié)議分組交換網(wǎng)提供面向連接的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)互連方式雖然也可以用IP實現(xiàn)互連，但不能充分利用所提供的面向連接的服務(wù)，為此，作為X.25協(xié)議的一種補充，CCITT于1978年提出了用于實現(xiàn)X.25公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的X.75建議書，用于實現(xiàn)面向連接的網(wǎng)際互連。9.2接入網(wǎng) 9.2.1接入網(wǎng)的概念 1“全程全網(wǎng)”結(jié)構(gòu) 按照服務(wù)范圍、網(wǎng)絡(luò)拓撲和接入邏輯，

5、可把現(xiàn)代通信網(wǎng)的全程全網(wǎng)劃分為核心網(wǎng)（骨干網(wǎng)）、接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)，它們之間的關(guān)系如圖9-5所示。圖9-5 現(xiàn)代通信網(wǎng)的全程全網(wǎng)結(jié)構(gòu)9.2.1接入網(wǎng)的概念 2接入網(wǎng)的接口定界 ITU G.902對接入網(wǎng)所覆蓋的范圍有3種接口來定界，如圖9-6所示。 圖9-6 接入網(wǎng)的接口定界9.2.2接入網(wǎng)的接口技術(shù) 1接入網(wǎng)的功能模型 ITU-T提出了功能性接入網(wǎng)概貌的框架建議（G.902），圖9-7為接入網(wǎng)的功能模型，由業(yè)務(wù)節(jié)點接口（SNI）和用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間一系列的傳送實體組成。 圖9-7 接入網(wǎng)的功能模型 9.2.2接入網(wǎng)的接口技術(shù) 2接入網(wǎng)的接口技術(shù) 接入網(wǎng)根據(jù)各種類型的業(yè)務(wù)從用戶端接入到

6、各個電信業(yè)務(wù)網(wǎng)，在不同的配置下，接入網(wǎng)有不同的接口類型，如圖9-8所示。圖9-8 接入網(wǎng)的接口 1接入網(wǎng)的特點（1）綜合性強（2）直接面向用戶（3）和其它網(wǎng)絡(luò)關(guān)系密切（4）發(fā)展速度快（5）適應(yīng)性要求高9.2.3接入網(wǎng)的的特點與分類 2接入網(wǎng)的分類（1）有線接入方式（2）無線接入方式（3）以太網(wǎng)接入方式（4）光纖接入方式，光纖接入示意圖如9-9所示。9.2.3接入網(wǎng)的的特點與分類圖9-9光纖接入方式示意圖 9.3.1撥號接入 1PSTN撥號接入 公用電話交換網(wǎng)PSTN撥號接入方式如圖9-10所示。 9.3Internet接入技術(shù)圖9-10 PSTN撥號接入Internet 2窄帶ISDN撥號接入

7、 窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN接入技術(shù)俗稱一線通，接入方式如圖9-11所示。9.3.1撥號接入圖9-11 窄帶ISDN接入方式 3ADSL撥號接入 不對稱數(shù)字用戶線ADSL是20世紀90年代提出的一種通過現(xiàn)有普通電話線為家庭、辦公室提供寬帶數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的技術(shù)，ADSL接入方式如圖9-12所示，頻譜分配如圖9-13所示。 9.3.1撥號接入圖9-13 ADSL中DMT技術(shù)的頻譜分配圖9-12 ADSL接入方式 1DDN接入 數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)DDN是利用數(shù)字信道傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，它是隨著數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種新型網(wǎng)絡(luò)。DDN專線接入Internet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖9-14所示。 9.3

8、.2專線接入圖9-14 DDN接入方式 2有線電視網(wǎng)接入 Cable Modem是一種通過有線電視網(wǎng)絡(luò)進行高速數(shù)據(jù)接入的設(shè)備，計算機和LAN通過Cable Modem接入Internet如圖9-15所示。 9.3.2專線接入圖9-15 有線電視網(wǎng)接入方式 3LAN接入 目前，采用局域網(wǎng)LAN接入Internet的方式比較普遍。特別是隨著以太網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展和光纖已經(jīng)到小區(qū)或大樓的前提下，使人們考慮將它作為高速寬帶接入的一個首選方案。FTTx+LAN接入Internet示意圖如圖9-16所示。 9.3.2專線接入圖9-16 以太網(wǎng)接入方式 4光纖接入 根據(jù)接入網(wǎng)室外傳輸設(shè)施中是否含有源設(shè)備，光纖接入網(wǎng)分為無源光網(wǎng)絡(luò)PON和有源光網(wǎng)絡(luò)AON。目前光纖接入網(wǎng)幾乎都采用PON結(jié)構(gòu)， PON接入技術(shù)如圖9-17所示。9.3.2專線接入圖9-17 PON接入技術(shù) 無線接入技術(shù)是指接入網(wǎng)的某一部分或全部使用無線傳輸媒體，向用戶提供移動或固定接入服務(wù)的技術(shù)。 無線接入技術(shù)按照使用方式可以分為兩種，一種是固定接入方式，例如，利用微波、衛(wèi)星和短波的接入形式等。另一種是移動接入方式，例如，利用手機上網(wǎng)可以進行網(wǎng)