《计算机网络》课程设计互联网接入技术.doc

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1、安徽农业大学经济技术学院计算机网络课程设计专 业： 计算机科学与技术 年 级： 08级（1）班 学 号： 08538034 课题名称： 互联网接入技术 学生姓名： 指导老师： 成 绩： 2010-12-28摘要：随着电信行业垄断市场消失和电信网业务市场的开放，电信业务功能、接入技术的不断提高，接入网也伴随着发展，我们调查了现在市场上使用广泛的接入技术。在接入网中，目前可供选择的接入方式主要有PSTN、ISDN、DDN、LAN、ADSL、VDSL、Cable-Modem、PON和LMDS9种，它们各有各的优缺点。关键词：宽带接入技术、ADSL、HFC、Cable Modem、FTTX、DDN、代

2、理服务器、路由器。目录第一章 接入网技术的概述51.1什么是接入网51.2接入网的特征51.3接入网总揽51.4接入网功能概括61.5实现技术61.6接入网发展趋势6第二章 主要的宽带接入技术72.1ADSL72.1.1 XDSL概述72.1.2 XDSL的接入结构72.1.3 ADSL接入技术82.2代理服务器共享接入互联网92.2.1接入分析92.2.2代理服务器相关介绍92.2.3接入实施102.2.4接入步骤102.3无线接入技术102.3.1无线接入技术概述102.3.2无线接入技术分类102.3.3 3G技术简介122.4 HFC技术122.4.1 HFC简介122.4.2 HFC

3、主要特点122.4.3 HFC的频谱划分132.4.4 HFC的优缺点132.4.5 HFC面临的问题132.5 Cable Modem132.5.1 Cable Modem简介132.5.2 Cable Modem的种类142.5.3 Cable Modem的系统结构142.5.4 Cable Modem工作原理152.5.5 Cable Modem的调制方式152.5.6 Cable Modem的标准152.6路由器共享接入互联网152.6.1路由器简介152.6.2路由器的工作原理162.6.3路由器的体系结构162.6.4路由器的网络拓扑图162.6.5路由器的选购162.7光纤以太网

4、接入Internet172.7.1光纤以太网的定义172.7.2 FTTX+LAN接入方式182.7.3 PON无源光网络182.8 DDN的相关介绍192.8.1 DDN的发展192.8.2 DDN的特点192.8.3 DDN的接点类型192.8.4DDN接入方式20第三章 常见宽带接入技术的比较22第四章 社区接入方式的调查234.1电信上网方式23第五章 本校校园网调查情况245.1本校校园网接入方式24第六章 总结25参考文献26致 谢26第一章 接入网技术概述1.1、什么是接入网接入网AN（Access Network）接入网的技术含义：将用户接入到核心网的部分接入网的通俗理解（1）

5、Last mail 从网络指向用户方向，最后一公里（2）First mail 从用户指向网络方向，最初一公里注意：“一公里”是一种形象的称呼，并非实际距离 为一公里。图1.1 接入网网络位置透明传递用户业务信息（承载）对用户信令不作解释，以区别于业务网络引入业务节点接口以支持与业务网络的连接有独立的网管系统，构成特定的网络体系1.2、接入网的特征1接入网对于所接入的业务提供承载能力，实现业务的透明传送。 2接入网对用户信令是透明的，除了一些用户信令格式转换外，信令和业务处理的功能依然在业务节点中。 3接入网的引入不应限制现有的各种接入类型和业务，接入网应通过有限的标准化的接口与业务节点相连。

6、4接入网有独立于业务节点的网络管理系统，该系统通过标准化的接口连接TMN，TMN实施对接入网的操作、维护和管理。1.3、接入网总揽图1.2接入网总揽1.4、接入网功能概括传送接入（接口能力）用户接口网络接口相互关联（承载信息和协议信息）控制和管理1.5、实现技术传统的接入网主要以铜缆的形式为用户提供一般的语音业务和少量的数据业务。随着社会经济的发展，人们对各种新业务特别是宽带综合业务的需求日益增加，一系列接入网新技术应运而生，其中包括应用较广泛的以现有双绞线为基础的铜缆新技术、混合光纤/同轴(FHC)、网技术和混合光纤/无线接入技术、无线本地环路技术(WLL/DWLL)及以太网到户技术ETTH

7、(光纤到路边、光纤到大楼、光纤到Anywhere的统称)+ETTH(EthernetTotheHome)。1.6、接入网发展趋势随着电信行业垄断市场消失和电信网业务市场的开放，电信业务功能、接入技术的不断提高，接入网也伴随着发展，主要表现在以下几点： (1)接入网的复杂程度在不断增加。不同的接入技术间的竞争与综合使用，以及要求对大量电信业务的支持等，使得接入网的复杂程度增加。 (2)接入网的服务范围在扩大。随着通信技术和通信网的发展，本地交换局的容量不断扩大，交换局的数量在日趋减少，在容量小的地方，改用集线器和复用器等，这使接入网的服务范围不断扩大。 (3)接入网的标准化程度日益提高。在本地交

8、换局逐步采用基于V5.X标准的开放接口后，电信运营商更加自由地选择接入网技术及系统设备。 (4)接入网应支持更高档次的业务。市场经济的发展，促使商业和公司客户要求更大容量的接入线路用于数据应用，特别是局域网互连，要求可靠性、短时限的连接。随着光纤技术向用户网的延伸，CATV的发展给用户环路发展带来了机遇。 (5)支持接入网的技术更加多样化。尽管目前在接入网中光传输的含量在不断增加，但如何更好地利用现有的双绞线仍受重视，但对要求快速建设的大容量接入线路，则可选用无线链路。 (6)光纤技术将更多的应用于接入网。随着光纤覆盖扩展，光纤技术也将日益增多地用于接入网，从发展的角度看，SDH、ATM、IP

9、/DWDM目前仅适用于主干光缆段和数字局端机接口，随着业务的发展，光纤接口将进一步扩展到路边，并最终进入家庭，真正实现宽带光纤接入，实现统一的宽带全光网络结构，因此，电信网络将真正成为本世纪信息高速公路的坚实网络基础。第二章 主要的宽带接入技术2.1 ADSL接入方式2.1.1xdsl概述：xdsl是基于电话用户线的宽带接入技术，XDSL工作频段高于话带。采用先进的调制技术，实现电话铜线上的高速接入，有HDSL、ADSL、VDSL等几类，不同的dsl技术上是有差别的。HDSL：上下行速率对称、1.5/2Mbps，2对线（HDSL2支 持1对线），与话带重叠，不可与话音业务同时进行ADSL：不对

10、称，上行640kbps，下行最高8Mbps 。 1对线， 工作频带高于话带， 可同时支持话音业务VDSL：不对称/对称：不对称上行最高6.4Mbps，下行最高 52Mbps ；对称上下行最高26Mbps 。1对线，工作 频带高于话带， 可同时支持话音业务2.1.2xdsl的接入结构：xDSL接入结构图2.1.1 XDSL接入结构本接入图不适合于HDSL，适合ADSL和VDSLDSL modem 也称DSL远端传输单元DSLAM为DSL多路复接器，也称局端传输单元数据网DSL Modem（xTU-R）分离器分离器DSLAMPSTN（xTU-C）2.1.3.ADSL接入技术： ADSL(Asymm

11、etrical Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路) 是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，也是目前极具发展前景的一种接入技术。ADSL素有“网络快车”之美誉，因其下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳电话费等特点而深受广大用户喜爱，成为继Modem、ISDN之后的又一种全新的高效接入方式。1、ADSL的工作原理 ADSL在现成的用户线的两端安装一个采用频分复用（FDM）的离散多音调DMT的ADSL调制解调器。因此，把40kHz以上的高端频谱划分为用于上行信道的25个子信道，而249个子信道用于下行信道。每个子信道使用不同的载波进行数字调制，这

12、就相当于许多小的调制解调器并行的传送数据。ADSL采用自适应的解调方法使得用户线能够传送尽可能高数据率。当ADSL启动时，用户线两端的ADSL的调制解调器就测试可用的频率、各子信道受到的干扰情况，以及在每一个频率上测试信号的传输质量。ADSL并不保证固定的数据率。ADSL只是在线路条件允许时工作才拥有较高的数据率。通常，下行数据率在32kbit/s到6.4Mbit/s之间，而上行数据率在32kbit/s到640kbit/s之间，其有效传输距离为公里。2、ADSL系统组成图2.1.2 ADSL系统组成3、ADSL标准目前ADSL 共有 3 种国际标准 , 提供 2 种不同的传输速度 。 ANSI

13、 T1.413 issue 2 (full rate) ITU-T G.992.1 (Full rate) ITU-T G.992.2 (Lite rate) Full rate ADSL 传输速度高达 8Mbps (下传) 和 640kbps (上传) 。 而 Lite rate ADSL 传输速度可达到 1.5Mbps (下传) 和 512kbps (上传) 。 线路的距离和线路品质影响实际的传输速度。ADSL通常提供三种网络登录方式： 桥接、PPPoA（PPPoverATM，基于ATM的端对端协议）、PPPoE（PPPoverEthernet，基于以太网的端对端协议）。桥接是直接提供静态

14、IP，而后两种通常不提供静态IP，是动态的给用户分配网络地址。前者属于专线接入方式，而后者属于虚拟拨号方式。2.2代理服务器共享接入互联网2.2.1接入分析现在的代理服务器都是以软件的形式安装于局域网的一台计算机中，该计算机有一个出口接入Internet，接入方式可以为城域网的10/100M以太网接口、ISDN、PSTN、或者是ADSL，另一个以太网接口一般和内部局域网互连，在局域网中的计算机需要访问外部网络时，该计算机的访问请求被代理服务器截获，代理服务器通过查找本地的缓存，如果请求的数据可以查找到，则把该数据直接传给局域网络中发出请求的计算机；否则代理服务器访问外部网络，获得相应的数据，并

15、把这些数据缓存，同时把该数据发送给发出请求的计算机。但代理服务器缓存中的数据需要不断更新。2.2.2代理服务器相关介绍(a)代理服务器（Proxy Server，）它是网络信息的中转站。在一般情况下，我们使用网络浏览器直接去连接其他Internet站点取得网络信息时，是直接联系到目的站点服务器，然后由目的站点服务器把信息传送回来。代理服务器是 Internet链路级网关所提供的一种重要的安全功能，它的工作主要在开放系统互联 (OSI) 模型的对话层，从而起到防火墙的作用。(b)代理服务器功能就是代理网络用户去取得网络信息。主要有：1、连接Internet与Intranet 充当firewall

16、（防火墙）：因为所有内部网的用户通过代理服务器访问外界时，只映射为一个IP地址，所以外界不能直接访问到内部网；同时可以设置IP地址过滤，限制内部网对外部的访问权限。2、节省IP开销：如前面所讲，所有用户对外只占用一个IP，所以不必租用过多的IP地址，降低网络的维护成本。3、提高访问速度：本身带宽较小，通过带宽较大的proxy与目标主机连接。当有外界的信息通过时，同时也将其保存到缓冲区中，当其他用户再访问相同的信息时，则直接由缓冲区中取出信息，传给用户，从而达到提高访问速度的目的。（c）软件种类1、 Proxy Hunter2、 Proxy NOW系列3、 3、SOCKS Cat 三者以Prox

17、y Hunter为较好,但也不能一棵树吊死,应具体情况具体分析,选择一个适合的来用。 2.2.3接入实施（a）设备需求1、网卡 2、网线 3、交换机（b）接入拓扑图图2.2.1 代理服务器接入拓扑2.2.4接入步骤1、安装网卡 2、连接网线3、安装网卡驱动程序4、安装必要的网络协议5、实现网络共享6安装sygate软件2.3无线接入技术：2.3.1无线接入技术概述无线接入技术RIT（radio interface technologies）无线接入技术(也称空中接口)是无线通信的关键问题。它是指通过无线介质将用户终端与网络节点连接起来,以实现用户与网络间的信息传递。无线信道传输的信号应遵循一定

18、的协议,这些协议即构成无线接入技术的主要内容。2.3.2无线接入技术分类无线接入技术大致可以分为以下几类：GSM无线接入技术CDMA无线接入技术GPRS无线接入技术CDPD无线接入技术固定无线宽带(LMDS)接入技术DBS卫星接入技术蓝牙技术HomeRF技术WCDMA无线接入技术3G无线通信技术无线局域网无线光系统2.3.3 3G技术简介3G，全称为3rd Generation，中文含义就是指第三代数字通信。第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够要能在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服

19、务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。3GPP LTE正在制定的无线接口和无线接入网架构演进技术主要包括如下内容： （1）明显增加峰值数据速率。如在20MHz带宽上

20、达到100Mbit/s的下行传输速率（5bit/s/Hz）、50Mbit/s的上行传输速率（2.5bit/s/Hz）。 （2）在保持目前基站位置不变的情况下增加小区边界比特速率。如MBMS（多媒体广播和组播业务）在小区边界可提供1bit/s/Hz的数据速率。 （3）明显提高频谱效率。如24倍的R6频谱效率。 （4）无线接入网（UE到E-Node B用户面）延迟时间低于10ms。 （5）明显降低控制面等待时间，低于100ms。 （6）带宽等级为：a）5、10、20MHz和可能取的15MHz；b）1.25、1.6和2.5MHz，以适应窄带频谱的分配。 （7）支持与已有的3G系统和非3GPP规范系统

21、的协同运作。 （8）支持进一步增强的MBMS。 上述演进目标涉及到系统的能力和系统的性能，是LTE研究中最重要的部分，也是E-UTRA和E-UTRAN保持最强竞争力的根本。LTE物理层方案和技术 在LTE层1方案征集过程中，有6个选项在3GPP RAN1工作组中被评估。它们是： （1）FDD，上行采用单载波FDMA（SC-FDMA），下行采用OFDMA。 （2）FDD，上行下行都采用OFDMA。 （3）FDD，上行下行都采用多载波WCDMA（MC-WCDMA）。 （4）TDD，上行下行都采用多载波时分同步CDMA（MC-TD-SCDMA）。 （5）TDD，上行下行都采用OFDMA。 （6）TD

22、D，上行采用单载波FDMA（SC-FDMA），下行采用OFDMA。在上述方案中，按照双工方式可分为频分双工（FDD）和时分双工（TDD）两类；按照无线链路多址方式主要可分为码分多址（CDMA）和正交频分多址（OFDMA）两类。2.4 HFC技术2.4.1 HFC简介HFC即Hybrid FiberCoaxial的缩写，是光纤和同轴电缆相结合的混合网络。HFC通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成，从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输；到用户区域后把光信号转换成电信号，经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。它与早期CATV同轴电缆网络的不同之处主要在于，在干线上用光纤传

23、输光信号，在前端需完成电光转换，进入用户区后要完成光电转换。在HFC网络中，前端设备通过路由器与数据网相连，并通过局用数据端机与公用电话网（PSTN）相连。有线电视台的电视信号、公用电话网来的话音信号和数据网的数据信号送入合路器形成混合信号后，由这里通过光缆线路送至各个小区节点，再经过同轴分配网络送至用户本地综合服务单元。 终端用户要想通过HFC接入，需要安装一个用户接口盒（UIB），它可以提供三种连接：使用CATV同轴电线连接到机项盒（STB），然后连接到用户电视机；使用双绞线连接到用户电话机；通过Cable Modem连接到用户计算机。由于现有的有线电视只提供单向下行广播业务，为实现双向通

24、信必须对现有的有线电缆进行双向通信改造，需要有双向分配放大器、双向分离器和双向干线放大器等。 HFC接入系统为树型结构，同轴的带宽是由所有用户公用的，而且还有一部分带宽要用于传送电视节目，用于数据通信的带宽受到限制，目前一般一个同轴网络内至多连接500个用户图2.4.1 HFC系统结构2.4.2 HFC的主要特点是：传输容量大，易实现双向传输，从理论上讲，一对光纤可同时传送150万路电话或2000套电视节目；频率特性好，在有线电视传输带宽内无需均衡；传输损耗小，可延长有线电视的传输距离，25公里内无需中继放大；光纤间不会有串音现象，不怕电磁干扰，能确保信号的传输质量。l HFC 网采用结点体系

25、结构 图2.4.2 HFC结点体系同传统的CATV网络相比，其网络拓扑结构也有些不同：第一，光纤干线采用星形或环状结构；第二，支线和配线网络的同轴电缆部分采用树状或总线式结构；第三，整个网络按照光结点划分成一个服务区；这种网络结构可满足为用户提供多种业务服务的要求。随着数字通信技术的发展，特别是高速宽带通信时代的到来，HFC已成为现在和未来一段时期内宽带接入的最佳选择，因而HFC又被赋予新的含义，特指利用混合光纤同轴来进行双向宽带通信的CATV网络。2.4.3 HFC的频谱划分 目前，HFC网络传输的带宽为5-750MHz860MHz，少数可以达到5-1000Hz。其中5-65兆赫兹(MHz)

26、为上行频率段. 87-1000兆赫兹(MHz)是下行频段. 现如今，各地实际的下行频率是87-750兆赫兹(MHZ). 比较多是47-550兆赫兹(MHz)。图2.43 HFC的频谱划分2.4.4 HFC的优点和缺点它具有支持多项网络业务，保密性强，安全性高，具有网络管理功能，与目前的用户设备兼容，频带宽、用户多、传输速率高、灵活性和扩展性强及经济实用的特点，为实现宽带综合信息双向传输提供了可能，许多厂商都在瞄准这一领域。当然，它的功能上还需要完善，还有因网络结构使每个光节点的用户数不宜太多 (300500户)的不足。总之，要大范围普及这种系统还有大量工作要做。2.4.5 HFC面临问题上行信

27、道的分配问题（需要MAC协议）上行信道多干扰（各种噪声）安全性问题可靠性问题（单点故障）供电问题（户外设备供电）2.5 Cable Modem2.5.1 Cable Modem简介Cable Modem 即电缆调制解调器，俗称有线猫，是一种利用专用电缆或有线电视网（CATV）进行数据传输的接入技术，用户在上网的同时不影响收看有线电视节目（抗干扰性强，可一边上网一边看电视）。 传输数率可达10Mbps（接入速率高），是一种宽带接入方式。中国CATV网已成为世界第一大有线电视网。 随着有线电视网的发展，通过Cable Modem利用有线电视网访问Internet已成为更多人接受的一种高速接入方式。

28、它适用于家庭和企事业单位。CM一般放在用户家中，作为一种终端设备，它连接用户的PC机和HFC网络，它与CMTS是HFC系统中双向通信时必不可少的设备（如图）它利用现成的有线电视网进行数据传输。它有对称速率型和非对称速率型两种连接方式，前者上传和下载速率相同，在500kbps2Mbps之间，后者上传速率在500kbps10Mbps之间，下载速率为2Mbps10Mbps图2.5.1 CMTS与CM的连接2.5.2 Cable Modem的种类 从传输方式的角度，可分为双向对称式传输和非对称式传输。对称式传输速率为2Mbit/s4Mbit/s、最高能达到10Mbit/s。非对称式传输下行速率为36M

29、bit/s，上行速率为500kbit/s10Mbit/s。前者上传和下载速率相同，在500kbps2Mbps之间，后者上传速率在500kbps10Mbps之间，下载速率为2Mbps10Mbps。 从接口角度分，可分为外置式、内置式、通用串行总线USB式和交互式机顶盒。 图2.5.2 Cable Modem2.5.3Cable Modem的系统结构图2.5.3 Cable Modem的系统结构CMTS: Cable Modem Termination System头端电缆调解器CM: Cable Modem电缆调解器u 计算机1台，有线电视线路1条，Cable Modem宽带帐号1个，Cable

30、 Modem1台，网线1条。图6-12 Cable Modem安装图图2.5.4 Cable Modem安装图2.5.4 Cable Modem工作原理图2.5.5 Cable Modem信道每个CM都有一个ID（48位，制造商定）。CM的接收器能调谐到所有m个下行信道的任何一个接收数据CM能在所有1n个上行信道中的任何一个发送数据CM协议参考模型图2.5.6 CM协议参考模型模型包括: 物理层和MAC层承载的高层数据主要为两种ATM信元（802.14标准）LLC PDU（ DOCSIC标准）2.5.5 Cable Modem的调制方式为QAM和QPSK上行：QPSK、16QAM下行：64QA

31、M、256QAMQAM的信道利用率比QPSK高，但QPSK的抗干扰性更好2.5.6Cable Modem的标准1 IEEE 802.14标准2 DOCSISIEEE802.14 采用基于树的分解算法和P坚持DOCSIS采用二进制指数退避算法2.6路由器共享接入互联网 2.6.1路由器简介路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（router，转发者）。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于 TCP/IP 的国际互联网络 Internet 的主体脉络，也可以说，路由器构成了 Internet 的骨架。

32、它的处理速度是网络通信的主要瓶颈之一，它的可靠性则直接影响着网络互连的质量。因此，在园区网、地区网、乃至整个 Internet 研究领域中，路由器技术始终处于核心地位，其发展历程和方向，成为整个Internet研究的一个缩影。在当前我国网络基础建设和信息建设方兴未艾之际，探讨路由器在互连网络中的作用、地位及其发展方向，对于国内的网络技术研究、网络建设，以及明确网络市场上对于路由器和网络互连的各种似是而非的概念，都有重要的意义。2.6.2 路由器的工作原理（1）工作站A将工作站B的地址12.0.0.5连同数据信息以数据帧的形式发送给路由器1。 （2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从包头中取出

33、地址12.0.0.5，并根据路径表计算出发往工作站B的最佳路径：R1-R2-R5-B；并将数据帧发往路由器2。（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。 （4）路由器5同样取出目的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。 （5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。 2.6.3 路由器的体系结构路由器可以分为第一代单总线单CPU结构路由器、第二代单总线主从CPU结构路由器、第三代单总线对称式多CPU结构路由器；第四代多总线多CPU结构路由器、第五代共享内存式结构路由器、第六代交叉开关体系结构路由器和基于机群系统的路由

34、器等多类。路由器具有四个要素：输入端口、输出端口、交换开关、路由处理器和其他端口。2.6.4路由器的网络拓扑图图2.6.1路由器的网络拓扑图2.6.5路由器的选购选择路由器时应注意安全性、控制软件、网络扩展能力、网管系统、带电插拔能力等方面。 1由于路由器是网络中比较关键的设备，针对网络存在的各种安全隐患，路由器必须具有如下的安全特性： （1）可靠性与线路安全（2）身份认证（3）访问控制（4）信息隐藏（5）数据加密（6）攻击探测和防范（7）安全管理。2路由器的控制软件是路由器发挥功能的一个关键环节。从软件的安装、参数自动设置，到软件版本的升级都是必不可少的。软件安装、参数设置及调试越方便，用户

35、使用就越容易掌握，就能更好地应用。 3随着计算机网络应用的逐渐增加，现有的网络规模有可能不能满足实际需要，会产生扩大网络规模的要求，因此扩展能力是一个网络在设计和建设过程中必须要考虑的。扩展能力的大小主要看路由器支持的扩展槽数目或者扩展端口数目。 4随着网络的建设，网络规模会越来越大，网络的维护和管理就越难进行，所以网络管理显得尤为重要。 5在我们安装、调试、检修和维护或者扩展计算机网络的过程中，免不了要给网络中增减设备，也就是说可能会要插拔网络部件。那么路由器能否支持带电插拔，是路由器的一个重要的性能指标。 2.7光纤以太网接入因特网 2.7.1光纤以太网定义光纤以太网，是一种基于优化高速光

36、纤局域网技术的宽带接入方式，采用光纤到楼、网线到户的方式实现用户的宽带接入，是一种合理、实用、经济有效的宽带接入方法。光纤以太网是采用单模光纤连接的高速网络，可以实现千兆到社区、局域网百兆到楼宇，十兆到用户桌面的网络连接。1、 工作原理以太网采用带冲突检测的载波帧听多路访问（CSMA/CD）机制。以太网中节点都可以看到在网络中发送的所有信息，因此，我们说以太网是一种广播网络。以太网的工作过程如下：当以太网中的一台主机要传输数据时，它将按如下步骤进行：(1)、监听信道上收否有信号在传输。如果有的话，表明信道处于忙状态，就继续监听，直到信道空闲为止。(2)、若没有监听到任何信号，就传输数据。(3)

37、、传输的时候继续监听，如发现冲突则执行退避算法，随机等待一段时间后，重新执行步骤1（当冲突发生时，涉及冲突的计算机会发送会返回到监听信道状态。注意：每台计算机一次只允许发送一个包，一个拥塞序列，以警告所有的节点）(4)、若未发现冲突则发送成功，所有计算机在试图再一次发送数据之前，必须在最近一次发送后等待9.6微秒（以10Mbps运行）。2、 布线图图2.7.1 光纤以太网拓扑图2.7.2FTTXLAN接入方式 1、 FTTXLAN接入方式，是指住宅小区，写字楼等集团及用户通过其综合布线系统对内部分散用户进行统一的Internet接入,宽带电缆全部到户，住户在家中可用电脑高速访问Internet

38、和宽带多媒体通信网。这种接入方式的适用对象为：住宅小区，智能大厦，现代写字楼。光纤以太网接入方式又有3种不同的方案，即：光纤到小区（FTTC）光纤到楼（FTTB）和光纤到户（FTTH）。这三种方案的区别就在于光纤介质的最终延伸位置，光纤到小区指的是光纤指铺设到小区端交换机接入点，由小区中心交换机到二级交换机，二级交换机到用户之间的传输介质仍采用双绞线；光纤到楼，则指光纤可铺设到小区中的每一栋楼的二级交换机接入点，二级交换机到用户之间采用双绞线；而光纤到户则指用户的最终接入点都采用光纤，根本就不用双绞线。很明显，光纤到户性能最高，光纤到小区性能最差。相对应，从投资成本来说，光纤到小区方案最经济，

39、光纤到户最贵。目前大多数普通用户都采用光纤到小区（FTTC），对于一些别墅用户，也有采用光纤到楼（FTTB）则可选择光纤到户方案。传输速率:目前，绝大多数小区宽带均为10Mbps共享带宽，这意味如果在同一时间上网的用户较多，网速则较慢。即便如此，多数情况的平均下载速度仍远远高于电信ADSL，达到了几百KB/s，在速度方面占有较大优势。 2.7.3PON（无源光网络）PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式，上行采用时分多址方式。PON包括ATMPON（APON，即基于ATM的无源光网络）和EthernetPON（EPON，即基于以太网的无源光网络）两种。PO

40、N每个用户使用的带宽可以从64kbps到155Mbps灵活划分，一个OLT上所接的用户共享155Mbps带宽。PON包括ATM-PON（APON，即基于ATM的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，即基于以太网的无源光网络）两种。APON技术发展得比较早，它还具有综合业务接入、QoS服务质量保证等独有的特点，ITU-T的G.983建议规范了ATM-PON的网络结构、基本组成和物理层接口，我国信息产业部也已制定了完善的APON技术标准。 PON接入设备主要由OLT、ONT、ONU组成，由无源光分路器件将OLT的光信号分到树形网络的各个ONU。一个OLT可接32个ONT或ONU，一个O

41、NT可接8个用户，而ONU可接32个用户，因此，一个OLT最大可负载1024个用户。PON技术的传输介质采用单芯光纤，局端到用户端最大距离为20公里，接入系统总的传输容量为上行和下行各155Mbps，每个用户使用的带宽可以从64kbps到155Mbps灵活划分，一个OLT上所接的用户共享155Mbps带宽。例如富士通EPON产品OLT设备有A550，ONT设备有A501、A550最大有12个PON口，每个PON中下行至每个A501是100M带宽; 而每个PON口上所接的A501上行带宽是共享的。PON接入技术见图2.7.2所示。图2.7.2 PON方式2.8 DDN相关介绍2.8.1DDN的发

42、展 我国DDN的建设始于20世纪90年代初，到目前为止，已覆盖全国的大部分地区，我国DDN网络规模大、数量多，为了组网灵活、扩容方便、业务组织管理清晰，按网络功能层次把DDN划分为核心层、接入层和用户接口层3层网络结构。核心层由大、中容量网络设备组成，用2048Kbps或更高速率的数字电路互连；接入层由中、小容量网络设备组成，用2048Kbps的数字电路与核心层互连，并为各类DDN业务提供接入；用户接口层由各种用户复用设备、网桥/路由器设备、帧中继业务的帧装/拆设备组成。如果按地理位置分又可分为国家骨干网、省际DDN和本地网。 2.8.2 DDN特点 由于DDN是采用数字传输信道传输数据信号的

43、通信网，因此，它可提供点对点、点对多点透明传输的数据专线出租电路，为用户传输数据、图像、声音等信息。使用DDN具有如下特点： 1、DDN是透明传输网。2、传输速率高，网络时延小。3、DDN可提供灵活的连接方式。4、灵活的网络管理系统。5、保密性高。总之，DDN将数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术以及数字交叉连接技术有机地结合在一起，提供了高速度、高质量的通信环境，为用户规划、建立自己安全、高效的专用数据网络提供了条件，因此在多种接入方式中深受广大客户的青睐。2.8.3DDN的接点类型DDN的接点类型我们可以把它分为三种，2兆节点、接入节点和用户节点。 1. 2兆节点-是DDN网络的骨干节点

44、，执行网络业务的转换功能。主要提供2048kbit/s(E1)数字通道的接口和交叉连接、对N*64kbit/s电路进行复用和交叉连接以及帧中继业务的转接功能。 图2.8.1 DDN专线接入2. 接入节点-主要为NND业务提供接入功能，分 五种形式： (1) N*64kbit/s、2048kbit/s数字通道的接口； (2) N*64kbit/s(N=131)的复用； (3) 小于64kbit/s子速率复用和交叉连接； (4) 帧中继业务用户接入和本地帧中继功能； (5) 压缩话音/G3传真用户入网。 3. 用户节点-主要为DDN用户入网提供接口并进行必要的协议转换。包括小容量时分复用设备，LA

45、N通过帧中继的网桥/路由器等。 2.8.4DDN接入方式1. 用户终端设备接入方式通过调制解调器接入DDN图2.8.2通过调制解调器接入DDN 调制解调器根据收、发信号占用电缆芯数的不同，可以分为二线、四线。在要求传输距离长、速率高的情况下，应选择四线。 随着科学技术的发展调制解调器所能支持的接口速率也越来越高，不仅能够满足ITU-TV.24、G.703（64kb/s）、V.35和X.21建议所能支持的端口速率，而且能够支持G.703 2048kb/s的高速速率。通过DDN的数据终端设备接入DDN这种方式是客户直接利用DDN 提供的数据终端设备接入DDN ，而无需增加单独的调制解调器，如图5所示。这种方式的优点有： 图2.8.3 通过数据终端设备接入DDN第一，在局端无需增加调制解调器而公在客户端放置数据终端设备； 第二、DDN网络管理中心能够对其所属的数据终端设备进行远端系统配置、日常维护管理，即时设备本身或所连实线的邦联提高了系统可靠性运行程度。 DDN提供的数据终端设备接口标准符合ITUTV.24，35，X.21建议，接口速率范围在2.4kb/s到128kb/s之间