【正文】 算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程連接的最重要的手段 。 SDH模塊（歐 /亞） SONET模塊（北美） 速率（ Mbit/s） 話路數(shù)目 STM0 OC1。STS48 38880 STM64 OC192。 MODEM的類型： 外置式 內(nèi)置式 PCMCIA插卡式 電話撥號接入 電話撥號接入方式的缺點(diǎn)： 電話網(wǎng)采用傳統(tǒng)的電路交換 ， 每一條話路的帶寬是 64K， 建立在此基礎(chǔ)上的 MODEM傳輸機(jī)制 ， 發(fā)展到極限的 56K的下傳速率 ， 其中還包括控制信令部分 ， 真正有效的數(shù)據(jù)還要少 ，線上傳送的是模擬信號 ， 受外界電磁環(huán)境的干擾比較大 。 ISDN通過標(biāo)準(zhǔn)的 “ 用戶 網(wǎng)絡(luò)接口 ” （ UNI） ， 將各類不同的終端設(shè)備 （ PC機(jī) 、 電話機(jī) 、 傳真機(jī)等 ） 接入到 ISDN網(wǎng)絡(luò)中 。 不對稱數(shù)字用戶線技術(shù)（ ADSL） ? 數(shù)字用戶線 (DSL)技術(shù)： 通過本地電話環(huán)路提供數(shù)字服務(wù)的新技術(shù)中最有效的類型之一 。 數(shù)據(jù)上傳速度 :640Kbps 1Mbps 數(shù)據(jù)下行速度 :1Mbps8Mbps(理想狀態(tài)下最大可達(dá) 10Mbps） 不對稱數(shù)字用戶線技術(shù)（ ADSL） ? ADSL的安裝： 專門為 ADSL申請一條單獨(dú)的線路 。 ADSL的數(shù)據(jù)傳輸速率是根據(jù)線路的情況自動(dòng)調(diào)整的 ， 它以盡力而為的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 。 這一對調(diào)制解調(diào)器必須調(diào)到相同的載波頻段 ， 與電視信號一起在電纜上多路復(fù)用 。 但現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)都是單向廣播式 ，有線電視網(wǎng)要實(shí)現(xiàn) INTERNET接入 ， 必須進(jìn)行雙向改造 ， 這項(xiàng)工程的投資是巨大的 。 在交換局一側(cè) ， 應(yīng)把電信號轉(zhuǎn)換為光信號 ， 以便在光纖中傳輸 ， 到達(dá)用戶端時(shí) ， 要使用光網(wǎng)絡(luò)單元（ ONU） 把光信號轉(zhuǎn)換成電信號 ， 然后再傳送到計(jì)算機(jī) 。 發(fā)送方計(jì)算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)包通過若干臺交換機(jī)到達(dá)接受方計(jì)算機(jī) 。 廣域網(wǎng)中的交換機(jī)稱為分組交換機(jī)或包交換機(jī)(packet switch)， 它負(fù)責(zé)把包從一個(gè)站點(diǎn)傳送到另一個(gè)站點(diǎn) 。 即每當(dāng)交換機(jī)收到一個(gè)包后 ， 檢查該數(shù)據(jù)包的目的地地址 ， 決定應(yīng)該送到哪個(gè)端口進(jìn)行發(fā)送 。 ? 廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的編址方案 （ 兩層地址 ） ： 計(jì)算機(jī)連接到的交換機(jī)編號 + 該計(jì)算機(jī)編號 廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址 ? 數(shù)據(jù)包的選路轉(zhuǎn)發(fā)與路由表： 包交換機(jī)每收到一個(gè)包時(shí) ， 必須選擇一條路徑來轉(zhuǎn)發(fā)這個(gè)包 。 廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址 路由表舉例： 目的地 出口 下一站 [1,2] 端口 2 交換機(jī) 1 [1,5] 端口 2 交換機(jī) 1 [2,3] 端口 3 交換機(jī) 2 [3,2] 計(jì)算機(jī) C － [3,5] 計(jì)算機(jī) D － [4,1] 端口 4 交換機(jī) 4 [4,3] 端口 4 交換機(jī) 4 [4,5] 端口 4 交換機(jī) 4 目的地 出口 下一站 [1,x] 端口 2 交換機(jī) 1 [2,x] 端口 3 交換機(jī) 2 [3,x] 本地計(jì)算機(jī) － [4,x] 端口 4 交換機(jī) 4 目的地 0 下一站 1 1 2 2 3 － 4 4 （ a）交換機(jī) 3的路由表 （ b）簡化的路由表 1 （ c）簡化的路由表 2 廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址 廣域網(wǎng)可以看作為數(shù)學(xué)中的一個(gè) “ 圖 ” ， 圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn) (node)代表一個(gè)交換機(jī) ， 連接交換機(jī)的數(shù)字線路對應(yīng)著節(jié)點(diǎn)間的一條邊 (edge)。 特點(diǎn)： 對遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了優(yōu)化 將數(shù)據(jù)包頭部開銷減到最小 ， 并使每個(gè)包能裝多達(dá) 9188字節(jié)的數(shù)據(jù) 把信息切割成固定長度 （ 53字節(jié) ） 的信元在網(wǎng)上傳輸 ） 提供了一種虛擬專用網(wǎng) （ VPN） 的能力 ， 使訪問通路只為一個(gè)用戶所專用 ， 沒有人可以訪問其他人的信息 ， 提供了像專用網(wǎng)絡(luò)那樣的安全性 SMDS網(wǎng)絡(luò)的工作速度高于幀中繼 常用廣域網(wǎng) （ 4） ATM (Asynchronous Transfer Mode) 異步傳輸模式 。 因特網(wǎng)及其應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)互連與 TCP/IP協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)互連需要解決的問題： 不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用互不兼容的包格式和編址方案 。 通信是一個(gè)很復(fù)雜的過程 ， 一般都把通信問題劃分為許多子問題 ， 然后為每個(gè)子問題設(shè)計(jì)一個(gè)單獨(dú)的協(xié)議 ， 這樣做使得每個(gè)協(xié)議的設(shè)計(jì) 、 分析 、實(shí)現(xiàn)和測試都比較容易 。 主機(jī)的機(jī)型不限 ， 內(nèi)存容量可大可小 ， CPU可快可慢 、 網(wǎng)絡(luò)速度可高可低 。 在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的每個(gè)包中 ，都必須包含發(fā)送方主機(jī) (源 )的 IP地址和接收方主機(jī) (目的地 )的 IP地址 。 實(shí)際上授權(quán)機(jī)構(gòu)只是分配一個(gè)類型號和網(wǎng)絡(luò)號 ， 組網(wǎng)者再對子網(wǎng)內(nèi)的每一臺主機(jī)指定一個(gè)主機(jī)號 ， 從而構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)中每一臺計(jì)算機(jī)的 IP地址 。 當(dāng)一個(gè)包被發(fā)送到某個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)的直接廣播地址時(shí) ， 這個(gè)包將送達(dá)該網(wǎng)絡(luò)上的每一臺主機(jī) 。 每個(gè)路由器收到這個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí) ，先從頭部取出目的地 IP地址 ， 根據(jù)這個(gè)地址對照路由表中的信息 ， 決定將該數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)給下一站 ， 下一站可能是另一個(gè)路由器 ， 也可能就是目的地 ——連接在該路由器上的一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò) 。 路由器 路由器可以連接 2個(gè)甚至多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò) ， 因此 ，每個(gè)路由器應(yīng)分配 2個(gè)或多個(gè) IP地址 。 例：準(zhǔn)備 IP數(shù)據(jù)報(bào) → 地址解析 → 封裝以太網(wǎng)幀格式 →路由器取 IP數(shù)據(jù)報(bào) → 地址解析 → 封裝 FDDI幀格式 → IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送到目的地計(jì)算機(jī) 路由器 ? 假設(shè)以太網(wǎng)中的計(jì)算機(jī) A要把一個(gè) IP數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)給 FDDI網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī) B， 其過程大體如下： – 因?yàn)槟康牡赜?jì)算機(jī) B在 FDDI網(wǎng)中 ， 所以源計(jì)算機(jī)必須先把 IP數(shù)據(jù)報(bào)送到路由器 R1(IP地址為 )。 – 路由器 R1通過查找路由表知道 ， 計(jì)算機(jī) B就在本地 FDDI網(wǎng)絡(luò)中 ， 于是經(jīng)過地址解析 ， 把路由器 R1的 IP地址 ()和計(jì)算機(jī) B的 IP地址()解析為 FDDI網(wǎng)絡(luò)中的物理地址 （ 由路由器完成 ） 。 – Inter的發(fā)展 Inter起源于美國國防部 ARPANET計(jì)劃 ， 后來與美國國家科學(xué)基金會的科學(xué)教育網(wǎng)合并 。 它們連通了美國東西海岸 ， 并通過海底電纜或衛(wèi)星通信等手段連接到世界各國 。 當(dāng)用戶訪問網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)主機(jī)時(shí) ， 只需按名訪問 ， 而無需關(guān)心它的 IP地址 。 域名使用的字符可以是字母 、 數(shù)字和連字符 ， 但必須以字母或數(shù)字開頭并結(jié)尾 。 主機(jī)從一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)移到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí) ， 其 IP地址必須更換 ， 但可以保留原來的域名 。 主機(jī)地址和域名系統(tǒng) ? 一個(gè)域名為 字為 ， 則需要經(jīng)過下列步驟取得對方主機(jī)的 IP地址： – 首先通過 nju子域的域名服務(wù)器 (在南京大學(xué)網(wǎng)絡(luò)中心 )進(jìn)行查找 ， 知道 ，于是通過指針找到管理 edu子域的域名服務(wù)器 (在清華大學(xué)的CERNET網(wǎng)絡(luò)中心 )。 ? 域名服務(wù)器 (Domain Name Server)：運(yùn)行域名系統(tǒng)的主機(jī) 。 ? 第 1級域名 :除美國以外 ， 其他國家一般采用國家代碼作為第 1級域名 ， 美國通常以機(jī)構(gòu)或行業(yè)名作為第 1級域名 。 主機(jī)地址和域名系統(tǒng) ? 為了避免主機(jī)名字的重復(fù) ， 因特網(wǎng)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的名字空間劃分為許多不同的域 ， 每個(gè)域又劃分為若干子域 ， 子域又分成許多子域 ， 所有入網(wǎng)主機(jī)的名字即由一系列的 “ 域 ” 及其“ 子域 ” 組成 ， 子域的個(gè)數(shù)通常不超過 5個(gè) ， 并且子域之間用 “ ． ” 分隔 ， 從左到右級別逐級升高 ， 一般為 計(jì)算機(jī)名 、 網(wǎng)絡(luò)名 、 機(jī)構(gòu)名 、 最高域名 例如： ra. nju. edu. 表示中國 ()教育科研網(wǎng) (edu)中的南京大學(xué)校園網(wǎng) (nju)內(nèi)的一臺計(jì)算機(jī) 。 IP地址是用 4個(gè)十進(jìn)制數(shù)字來表示的 ， 它不便于人們記憶和使用 。據(jù)估計(jì) ， 目前因特網(wǎng)已經(jīng)連接數(shù)百萬個(gè)網(wǎng)絡(luò) ， 上億臺計(jì)算機(jī) ， 用戶數(shù)目超過 。 – 在 FDDI網(wǎng)絡(luò)中 ， 路由器把信息幀按 FDDI物理地址發(fā)送至目的地計(jì)算機(jī) B，目的地計(jì)算機(jī)收到這一幀信息后 ， 從幀中取出 IP數(shù)據(jù)報(bào) ， 傳輸任務(wù)到此完成 。 – 計(jì)算機(jī) A需發(fā)送的 IP數(shù)據(jù)報(bào)與以太網(wǎng)的信息幀的格式不一致 ， 不能直接在以太網(wǎng)上傳輸 ， 因此 ， 必須將 IP數(shù)據(jù)報(bào) “ 封裝 ” 成以太網(wǎng)的幀格式 。 以太網(wǎng) FDDI網(wǎng) 廣域網(wǎng) 以太網(wǎng)FDDI網(wǎng) R1 R2 A B 路由器與 IP地址 路由器 ? 路由器任務(wù) : 將一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中源計(jì)算機(jī)發(fā)出的 IP數(shù)據(jù)報(bào)轉(zhuǎn)發(fā)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)計(jì)算機(jī) 。 路由器 router 用于連接異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備 。 為了克服這種異構(gòu)性 ， IP協(xié)議定義了一種獨(dú)立于各種物理網(wǎng)的數(shù)據(jù)包的格式 ， 稱為 IP數(shù)據(jù)報(bào) （ IP datagram） 。 用來表示整個(gè)一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò) ， 它指的是物理網(wǎng)絡(luò)本身而不是連到該網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī) 。 IP地址的特征是其二進(jìn)制表示的最高位為 “ 0‖ B類地址 用于規(guī)模適中的網(wǎng)絡(luò) （ 主機(jī)臺數(shù) ≤ 65534） 。 主機(jī)和路由器都需要運(yùn)行 TCP／ IP協(xié)議軟件 。 TCP／ IP是一個(gè)協(xié)議系列 ， 包含了 100多個(gè)協(xié)議 。 TCP/IP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)組成部分相互通信時(shí)都必須認(rèn)同的一套規(guī)則 ， 也稱為通信協(xié)議 。 ATM把數(shù)據(jù)分成較小的固定大小的包 ， 稱為信元 (cell)， 每個(gè) ATM信元包括 53個(gè)字節(jié) （ 5個(gè)字節(jié)的頭部信息 ， 48個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) ） ATM網(wǎng)交換機(jī)有多個(gè)端口 ， 每個(gè)端口可連接另一臺交換機(jī)或者一臺計(jì)算機(jī) 多數(shù) ATM網(wǎng)使用光纖作為通信介質(zhì) 。 為了消除這種重復(fù)的路由 ， 可以采用一個(gè)項(xiàng)來代替路由表中許多具有相同下一站的項(xiàng) ， 這稱為默認(rèn)路由 。 如果包的目的地是另一個(gè)包交換機(jī)上的計(jì)算機(jī) ， 就應(yīng)通過連接該交換機(jī)的高速數(shù)據(jù)線路轉(zhuǎn)發(fā)給另一臺交換機(jī) 。 廣域網(wǎng)中計(jì)算機(jī)的物理編址 連接在廣域網(wǎng)上的每臺計(jì)算機(jī)都有一個(gè)地址 。 分組交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā) ? 交換機(jī)的兩種端口： 連接計(jì)算機(jī)的低速端口 連接另一個(gè)交換機(jī)的高速端口 交換機(jī)與交換機(jī)之間的連接采是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信干線 ， 幾乎所有的點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)字通信方式都可以使用 ，包括租用的專線 、 光纖 、 微波 、 衛(wèi)星頻道等 。 分組交換與存儲轉(zhuǎn)發(fā) 廣域網(wǎng)每一臺計(jì)算機(jī)都連接到交換機(jī)上 。 分組交換與路由 廣域網(wǎng)與局域網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別是網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模而不是距離 ? 局域網(wǎng)： 發(fā)送方計(jì)算機(jī)把數(shù)據(jù)包通過一個(gè)共享介質(zhì)或一個(gè)交換機(jī)發(fā)送給接受方計(jì)算機(jī) 。 當(dāng)然 ， 改造需要大量的投資 。 電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（ Cable MODEM） ? 優(yōu)點(diǎn)： ? 集調(diào)制 /解調(diào)功能 、 加密 /解密功能 、 網(wǎng)卡及集線器等功能于一身 ? 無須撥號上網(wǎng) ， 不占用電話線 ， 可永久連接 ? 理論上沒有距離限制 ， 它覆蓋的地域很廣 ? 缺點(diǎn)： ? CABLE MODEM帶寬充足 （ 最高速率可以達(dá)到 36Mbps ） ， 但它屬于共享式的總線型網(wǎng)絡(luò) ， 同一個(gè)接入點(diǎn)如果上網(wǎng)的用戶增多 ， 每一個(gè)用戶能分配的帶寬很有限 ， 使數(shù)據(jù)傳輸速率不夠穩(wěn)定 。 ? 雙絞線的缺點(diǎn)： ? 電氣特性使數(shù)據(jù)傳輸速度受到較大的限制 ? 缺少屏蔽易受干擾 ， 從而降低了數(shù)據(jù)通信的性能 ? 同軸電纜 （ 有線電視系統(tǒng)的傳輸介質(zhì) ） 的優(yōu)點(diǎn)： ? 具有很高的容量 ? 抗電子干擾能力強(qiáng) ? 使用頻分多路復(fù)用技術(shù)來同時(shí)傳送多個(gè)電視頻道 ? 由于有線電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量遠(yuǎn)高于現(xiàn)在使用的電視頻道數(shù)目 ， 未使用的帶寬 (即頻道 )可被用來傳輸數(shù)據(jù) 電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（ Cable MODEM） 使用 Cable MODEM傳輸數(shù)據(jù)時(shí) ， 將同軸電纜的整個(gè)頻帶劃分為 3部分 ， 分別用于： 數(shù)字信號上傳 ， 使用的頻帶為 5～ 42MHz 數(shù)字信號下傳 ， 使用的頻帶為 550～ 750MHz 電視節(jié)目 (模擬信號 )下傳 ， 使用的頻帶為 50～ 550MHz， 數(shù)字信號和模擬信號可以同時(shí)傳送 ， 互相不會發(fā)生沖突 上傳數(shù)據(jù)和下載數(shù)據(jù)時(shí)的速率是不同的： 數(shù)據(jù)下行傳輸速率： 36 Mb/s 上傳信道傳輸速率： 320 kb/s～ 10 Mb/s 電纜調(diào)制解調(diào)技術(shù)（ Cable MODEM） 采用頻分多路復(fù)用技術(shù) ， 將下傳和上傳的頻帶提供給多個(gè)用戶共享 。 需配置 :一個(gè) ADSL MODEM ， 計(jì)算機(jī)中需安裝 10M/100M的以太網(wǎng)網(wǎng)卡 ， 網(wǎng)卡與 ADSL MODEM之間用雙絞線連接 ， 設(shè)置有關(guān)參數(shù) 。 ? 不對稱數(shù)字用戶線 (ADSL)： 提供了高速發(fā)送和接收數(shù)字信息的能力 。 可以一邊上網(wǎng) ， 一邊同時(shí)打電話 。 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) (ISDN)