網絡互連知識

OSI參考模型在計算機網絡產生之初，每個計算機廠商都有一套自己的網絡體系結構的概念，它們之間互不相容。為此，國際標準化組織(ISO)在1979年建立了一個分委員會來專門研究一種用于開放系統互聯的體系結構(OpenSystemsInterconnection)簡稱OSI,"開放"這個詞表示：只要遵循OSI標準，一個系統可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI標準的其他任何系統進行連接。這個分委員提出了開放系統互聯，即OSI參考模型，它定義了連接異種計算機的標準框架。OSI參考模型分為7層，分別是物理層，數據鏈路層，網絡層，傳輸層，會話層，表示層和應用層。各層的主要功能及其相應的數據單位如下：?物理層(PhysicalLayer)我們知道，要傳遞信息就要利用一些物理媒體，如雙紐線、同軸電纜等，但具體的物理媒體并不在OSI的7層之內，有人把物理媒體當作第0層，物理層的任務就是為它的上一層提供一個物理連接，以及它們的機械、電氣、功能和過程特性。如規(guī)定使用電纜和接頭的類型，傳送信號的電壓等。在這一層，數據還沒有被組織，僅作為原始的位流或電氣電壓處理，單位是比特。?數據鏈路層(DataLinkLayer)數據鏈路層負責在兩個相鄰結點間的線路上，無差錯的傳送以幀為單位的數據。每一幀包括一定數量的數據和一些必要的控制信息。和物理層相似，數據鏈路層要負責建立、維持和釋放數據鏈路的連接。在傳送數據時，如果接收點檢測到所傳數據中有差錯，就要通知發(fā)方重發(fā)這一幀。?網絡層(NetworkLayer)在計算機網絡中進行通信的兩個計算機之間可能會經過很多個數據鏈路，也可能還要經過很多通信子網。網絡層的任務就是選擇合適的網間路由和交換結點，確保數據及時傳送。網絡層將數據鏈路層提供的幀組成數據包，包中封裝有網絡層包頭，其中含有邏輯地址信息--源站點和目的站點地址的網絡地址。傳輸M(TransportLayer)該層的任務時根據通信子網的特性最佳的利用網絡資源，并以可靠和經濟的方式，為兩個端系統(也就是源站和目的站)的會話層之間，提供建立、維護和取消傳輸連接的功能，負責可靠地傳輸數據。在這一層，信息的傳送單位是報文。會話M(SessionLayer)這一層也可以稱為會晤層或對話層，在會話層及以上的高層次中，數據傳送的單位不再另外命名，統稱為報文。會話層不參與具體的傳輸，它提供包括訪問驗證和會話管理在內的建立和維護應用之間通信的機制。如服務器驗證用戶登錄便是由會話層完成的。表示M（PresentationLayer）這一層主要解決擁護信息的語法表示問題。它將欲交換的數據從適合于某一用戶的抽象語法，轉換為適合于OSI系統內部使用的傳送語法。即提供格式化的表示和轉換數據服務。數據的壓縮和解壓縮，加密和解密等工作都由表示層負責。應用M（ApplicationLayer）應用層確定進程之間通信的性質以滿足用戶需要以及提供網絡與用戶應用軟件之間的接口服務。++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++網絡互聯通常是指將不同的網絡或相同的網絡用互聯設備連接在一起而形成一個范圍更大的網絡，也可以是為增加網絡性能和易于管理而將一個原來很大的網絡劃分為幾個子網或網段。對局域網而言，所涉及的網絡互聯問題有網絡距離延長；網段數量的增加；不同LAN之間的互聯及廣域互聯等。網絡互聯中常用的設備有路由器（Router）和調制解調器（Modem）等，下面分別進行介紹。路由器（Router）什么是路由器在互聯網日益發(fā)展的今天，是什么把網絡相互聯接起來？是路由器。路由器在互聯網中扮演著十分重要的角色，那么什么是路由器呢？通俗的來講，路由器是互聯網的樞紐、〃交通警察〃。路由器的定義是：用來實現路由選擇功能的一種媒介系統設備。所謂路由就是指通過相互聯接的網絡把信息從源地點移動到目標地點的活動。一般來說，在路由過程中，信息至少會經過一個或多個中間節(jié)點。通常，人們會把路由和交換進行對比，這主要是因為在普通用戶看來兩者所實現的功能是完全一樣的。其實，路由和交換之間的主要區(qū)別就是交換發(fā)生在OSI參考模型的第二層（數據鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網絡層。這一區(qū)別決定了路由和交換在移動信息的過程中需要使用不同的控制信息，所以兩者實現各自功能的方式是不同的。路由器是互聯網的主要節(jié)點設備。路由器通過路由決定數據的轉發(fā)。轉發(fā)策略稱為路由選擇（routing），這也是路由器名稱的由來（router，轉發(fā)者）。作為不同網絡之間互相連接的樞紐，路由器系統構成了基于TCP/IP的國際互聯網絡Internet的主體脈絡，也可以說，路由器構成了Internet的骨架。它的處理速度是網絡通信的主要瓶頸之一，它的可靠性則直接影響著網絡互聯的質量。因此，在園區(qū)網、地區(qū)網、乃至整個Internet研究領域中，路由器技術始終處于核心地位，其發(fā)展歷程和方向，成為整個Internet研究的一個縮影。路由器的作用路由器的一個作用是連通不同的網絡，另一個作用是選擇信息傳送的線路。選擇通暢快捷的近路，能大大提高通信速度，減輕網絡系統通信負荷，節(jié)約網絡系統資源，提高網絡系統暢通率，從而讓網絡系統發(fā)揮出更大的效益來。從過濾網絡流量的角度來看，路由器的作用與交換機和網橋非常相似。但是與工作在網絡物理層，從物理上劃分網段的交換機不同，路由器使用專門的軟件協議從邏輯上對整個網絡進行劃分。例如，一臺支持IP協議的路由器可以把網絡劃分成多個子網段，只有指向特殊IP地址的網絡流量才可以通過路由器。對于每一個接收到的數據包，路由器都會重新計算其校驗值，并寫入新的物理地址。因此，使用路由器轉發(fā)和過濾數據的速度往往要比只查看數據包物理地址的交換機慢。但是，對于那些結構復雜的網絡，使用路由器可以提高網絡的整體效率。路由器的另外一個明顯優(yōu)勢就是可以自動過濾網絡廣播。從總體上說，在網絡中添加路由器的整個安裝過程要比即插即用的交換機復雜很多。一般說來，異種網絡互聯與多個子網互聯都應采用路由器來完成。路由器的主要工作就是為經過路由器的每個數據幀尋找一條最佳傳輸路徑，并將該數據有效地傳送到目的站點。由此可見，選擇最佳路徑的策略即路由算法是路由器的關鍵所在。為了完成；這項工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關數據一路徑表(RoutingTable)，供路由選擇；時使用。路徑表中保存著子網的標志信息、網上路由器的個數和下一個路由器的名字等內容。路徑表可以是由系統管理員固定設置好的，也可以由系統動態(tài)修改，可以由路由器自動調整，也可以由主機控制。1.靜態(tài)路徑表由系統管理員事先設置好固定的路徑表稱之為靜態(tài)(static)路徑表，一般是在系統安裝時就根據網絡的配置情況預先設定的，它不會隨未來網絡結構的改變而改變。動態(tài)路徑表動態(tài)(Dynamic)路徑表是路由器根據網絡系統的運行情況而自動調整的路徑表。路由器根據路由選擇協議(RoutingProtocol)提供的功能，自動學習和記憶網絡運行情況，在需要時自動計算數據傳輸的最佳路徑。路由器的結構路由器的體系結構從體系結構上看，路由器可以分為第一代單總線單CPU結構路由器、第二代單總線主從CPU結構路由器、第三代單總線對稱式多CPU結構路由器；第四代多總線多CPU結構路由器、第五代共享內存式結構路由器、第六代交叉開關體系結構路由器和基于機群系統的路由器等多類。路由器的構成路由器具有四個要素：輸入端口、輸出端口、交換開關和路由處理器。輸入端口是物理鏈路和輸入包的進口處。端口通常由線卡提供，一塊線卡一般支持4、8或16個端口，一個輸入端口具有許多功能。第一個功能是進行數據鏈路層的封裝和解封裝。第二個功能是在轉發(fā)表中查找輸入包目的地址從而決定目的端口（稱為路由查找），路由查找可以使用一般的硬件來實現，或者通過在每塊線卡上嵌入一個微處理器來完成。第三，為了提供QoS（服務質量），端口要對收到的包分成幾個預定義的服務級別。第四，端口可能需要運行諸如SLIP（串行線網際協議）和PPP（點對點協議）這樣的數據鏈路級協議或者諸如PPTP（點對點隧道協議）這樣的網絡級協議。一旦路由查找完成，必須用交換開關將包送到其輸出端口。如果路由器是輸入端加隊列的，則有幾個輸入端共享同一個交換開關。這樣輸入端口的最后一項功能是參加對公共資源（如交換開關）的仲裁協議。交換開關可以使用多種不同的技術來實現。迄今為止使用最多的交換開關技術是總線、交叉開關和共享存貯器。最簡單的開關使用一條總線來連接所有輸入和輸出端口，總線開關的缺點是其交換容量受限于總線的容量以及為共享總線仲裁所帶來的額外開銷。交叉開關通過開關提供多條數據通路，具有NXN個交叉點的交叉開關可以被認為具有2N條總線。如果一個交叉是閉合，輸入總線上的數據在輸出總線上可用，否則不可用。交叉點的閉合與打開由調度器來控制，因此，調度器限制了交換開關的速度。在共享存貯器路由器中，進來的包被存貯在共享存貯器中，所交換的僅是包的指針，這提高了交換容量，但是，開關的速度受限于存貯器的存取速度。盡管存貯器容量每18個月能夠翻一番，但存貯器的存取時間每年僅降低5%，這是共享存貯器交換開關的一個固有限制。輸出端口在包被發(fā)送到輸出鏈路之前對包存貯，可以實現復雜的調度算法以支持優(yōu)先級等要求。與輸入端口一樣，輸出端口同樣要能支持數據鏈路層的封裝和解封裝，以及許多較高級協議。路由處理器計算轉發(fā)表實現路由協議，并運行對路由器進行配置和管理的軟件。同時，它還處理那些目的地址不在線卡轉發(fā)表中的包。路由器的類型互聯網各種級別的網絡中隨處都可見到路由器。接入網絡使得家庭和小型企業(yè)可以連接到某個互聯網服務提供商；企業(yè)網中的路由器連接一個校園或企業(yè)內成千上萬的計算機；骨干網上的路由器終端系統通常是不能直接訪問的，它們連接長距離骨干網上的ISP和企業(yè)網絡?；ヂ摼W的快速發(fā)展無論是對骨干網、企業(yè)網還是接入網都帶來了不同的挑戰(zhàn)。骨干網要求路由器能對少數鏈路進行高速路由轉發(fā)。企業(yè)級路由器不但要求端口數目多、價格低廉，而且要求配置起來簡單方便，并提供QoS。接入路由器接入路由器連接家庭或ISP內的小型企業(yè)客戶。接入路由器已經開始不只是提供SLIP或PPP連接，還支持諸如PPTP和IPSec等虛擬私有網絡協議。這些協議要能在每個端口上運行。諸如ADSL等技術將很快提高各家庭的可用帶寬，這將進一步增加接入路由器的負擔。由于這些趨勢，接入路由器將來會支持許多異構和高速端口，并在各個端口能夠運行多種協議，同時還要避開電話交換網。企業(yè)級路由器企業(yè)或校園級路由器連接許多終端系統，其主要目標是以盡量便宜的方法實現盡可能多的端點互聯，并且進一步要求支持不同的服務質量。許多現有的企業(yè)網絡都是由Hub或網橋連接起來的以太網段。盡管這些設備價格便宜、易于安裝、無需配置，但是它們不支持服務等級。相反，有路由器參與的網絡能夠將機器分成多個碰撞域，并因此能夠控制一個網絡的大小。此外，路由器還支持一定的服務等級，至少允許分成多個優(yōu)先級別。但是路由器的每端口造價要貴些，并且在能夠使用之前要進行大量的配置工作。因此，企業(yè)路由器的成敗就在于是否提供大量端口且每端口的造價很低，是否容易配置，是否支持QoS。另外還要求企業(yè)級路由器有效地支持廣播和組播。企業(yè)網絡還要處理歷史遺留的各種LAN技術，支持多種協議，包括IP、IPX和Vine。它們還要支持防火墻、包過濾以及大量的管理和安全策略以及VLAN。骨干級路由器骨干級路由器實現企業(yè)級網絡的互聯。對它的要求是速度和可靠性，而代價則處于次要地位。硬件可靠性可以采用電話交換網中使用的技術，如熱備份、雙電源、雙數據通路等來獲得。這些技術對所有骨干路由器而言差不多是標準的。骨干IP路由器的主要性能瓶頸是在轉發(fā)表中查找某個路由所耗的時間。當收到一個包時，輸入端口在轉發(fā)表中查找該包的目的地址以確定其目的端口，當包越短或者當包要發(fā)往許多目的端口時，勢必增加路由查找的代價。因此，將一些常訪問的目的端口放到緩存中能夠提高路由查找的效率。不管是輸入緩沖還是輸出緩沖路由器，都存在路由查找的瓶頸問題。除了性能瓶頸問題，路由器的穩(wěn)定性也是一個常被忽視的問題。太比特路由器在未來核心互聯網使用的三種主要技術中，光纖和DWDM都已經是很成熟的并且是現成的。如果沒有與現有的光纖技術和DWDM技術提供的原始帶寬對應的路由器，新的網絡基礎設施將無法從根本上得到性能的改善，因此開發(fā)高性能的骨干交換/路由器（太比特路由器）已經成為一項迫切的要求。太比特路由器技術現在還主要處于開發(fā)實驗階段。調制解調器（Modem）調制解調器（Modem）作為末端系統和通信系統之間信號轉換的設備，是廣域網中必不可少的設備之一。分為同步和異步兩種，分別用來與路由器的同步和異步串口相連接，同步可用于專線、幀中繼、X.25等，異步用于PSTN的連接。++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++網絡拓撲結構網絡拓撲結構是指用傳輸媒體互聯各種設備的物理布局。將參與LAN工作的各種設備用媒體互聯在一起有多種方法，實際上只有幾種方式能適合LAN的工作。如果一個網絡只連接幾臺設備,最簡單的方法是將它們都直接相連在一起，這種連接稱為點對點連接。用這種方式形成的網絡稱為全互聯網絡，如下圖所示。圖中有6個設備，在全互聯情況下，需要15條傳輸線路。如果要連的設備有n個，所需線路將達到n(n-1)/2條!顯而易見,這種方式只有在涉及地理范圍不大，設備數很少的條件下才有使用的可能。即使屬于這種環(huán)境，在LAN技術中也不使用。我們所說的拓撲結構，是因為當需要通過互聯設備(如路由器)互聯多個LAN時，將有可能遇到這種廣域網(WAN)的互聯技術。目前大多數網絡使用的拓撲結構有3種：星行拓撲結構；環(huán)行拓撲結構；總線型拓撲結；星型拓撲結構星型結構是最古老的一種連接方式，大家每天都使用的電話都屬于這種結構，如下圖所示。其中，圖(a)為電話網的星型結構，圖(b)為目前使用最普遍的以太網(Ethernet)星型結構，處于中心位置的網絡設備稱為集線器，英文名為Hub。(a)電話網的星行結構(b)以Hub為中心的結構這種結構便于集中控制，因為端用戶之間的通信必須經過中心站。由于這一特點,也帶來了易于維護和安全等優(yōu)點。端用戶設備因為故障而停機時也不會影響其它端用戶間的通信但這種結構非常不利的一點是，中心系統必須具有極高的可靠性，因為中心系統一旦損壞，整個系統便趨于癱瘓。對此中心系統通常采用雙機熱備份，以提高系統的可靠性。這種網絡拓撲結構的一種擴充便是星行樹，如下圖所示。每個Hub與端用戶的連接仍為星型,Hub的級連而形成樹。然而，應當指出,Hub級連的個數是有限制的，并隨廠商的不同而有變化。還應指出，以Hub構成的網絡結構，雖然呈星型布局,但它使用的訪問媒體的機制卻仍是共享媒體的總線方式。環(huán)型網絡拓撲結構環(huán)型結構在LAN中使用較多。這種結構中的傳輸媒體從一個端用戶到另一個端用戶，直到將所有端用戶連成環(huán)型，如圖5所示。這種結構顯而易見消除了端用戶通信時對中心系統的依賴性。環(huán)行結構的特點是,每個端用戶都與兩個相臨的端用戶相連，因而存在著點到點鏈路，但總是以單向方式操作。于是，便有上游端用戶和下游端用戶之稱。例如圖5中，用戶N是用戶N+1的上游端用戶,N+1是N的下游端用戶。如果N+1端需將數據發(fā)送到N端，則幾乎要繞環(huán)一周才能到達N端。環(huán)上傳輸的任何報文都必須穿過所有端點，因此，如果環(huán)的某一點斷開，環(huán)上所有端間的通信便會終止。為克服這種網絡拓撲結構的脆弱，每個端點除與一個環(huán)相連外，還連接到備用環(huán)上，當主環(huán)故障時，自動轉到備用環(huán)上?？偩€拓撲結構總線結構是使用同一媒體或電纜連接所有端用戶的一種方式也就是說，連接端用戶的物理媒體由所有設備共享，如下圖所示。使用這種結構必須解決的一個問題是確保端用戶使用媒體發(fā)送數據時不能出現沖突。在點到點鏈路配置時，這是相當簡單的。如果這條鏈路是半雙工操作，只需使用很簡單的機制便可保證兩個端用戶輪流工作。在一點到多點方式中,對線路的訪問依靠控制端的探詢來確定。然而，在LAN環(huán)境下，由于所有數據站都是平等的,不能采取上述機制。對此，研究了一種在總線共享型網絡使用的媒體訪問方法:帶有碰撞檢測的載波偵聽多路訪問，英文縮寫成CSMA/CD0這種結構具有費用低、數據端用戶入網靈活、站點或某個端用戶失效不影響其它站點或端用戶通信的優(yōu)點。缺點是一次僅能一個端用戶發(fā)送數據，其它端用戶必須等待到獲得發(fā)送權。媒體訪問獲取機制較復雜。盡管有上述一些缺點,但由于布線要求簡單，擴充容易,端用戶失效、增刪不影響全網工作，所以是網絡技術中使用最普遍的一種。++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++網絡互聯的方式由于互聯網絡的規(guī)模不一樣，網絡互聯有以下幾種形式：1.局域網的互聯。由于局域網種類較多（如今牌環(huán)網、以太網等）使用的軟件也較多，因此局域網的互聯較為復雜。對不同標準的異種局域網來講，既可實現從低層到高層的互聯，也可只實現低層（在數據鏈路層上，例如網橋）上的互聯；2.局域網與廣域網的互聯。不同地方（可能相隔很遠）的局域網要借助于廣域網互聯。這時每個獨立工作的局域網都能相當于廣域網的互聯常用網絡接入、網絡服務和協議功能；3.廣域網與廣域網的互聯。這種互聯相對以上兩種互聯要容易些。這是因為廣域網的協議層次常處于OSI七層模型的低層，不涉及高層協議。著名的X.25標準就是實現X.25網、連的協議。幀中繼與X.25網、DDN均為廣域網。它們之間的互聯屬于廣域網的互聯，目前沒有公開的統一標準。我們下面所要說的網絡互聯的方式就是針對上述的網絡互聯來說的。目前常見的上網方式通常有以下幾種：1、ISDN（綜合業(yè)務數字網）ISDN的英文全稱是IntegratedServicesDigitalNetwork，中文意思就是綜合業(yè)務數字網。在國內前兩年才開始應用，而國外整整比我們早了二十多年。ISDN的概念是在1972年首次提出的，是以電話綜合數字網（IDN）為基礎發(fā)展而成的通信網，它能提供端到端的數字連接，用來承載包括語音和非語音等多種電信業(yè)務。ISDN分為兩種：N-ISDN（窄帶綜合業(yè)務數字網）和B-ISDN（寬帶綜合業(yè)務數字網）。目前我們國內使用的是N-ISDN0ISDN可以形象地比喻成兩條64K速率電話線的合并，雖然這兩者完全不是一回事。就目前市場上的上網方式來看，ISDN是想快速上網用戶的最佳選擇。雖然它在價格上比普通Modem上網要高，但從實用性來看，還是值得的。特別是對于上網下載東西和查資料的用戶，最為有利。由于ISDN是數字信號，所以比普通模擬電話信號更加穩(wěn)定，而上網的穩(wěn)定性是速度的最根本的保證。ISDN比模擬電路更不易塞車，并且它可以按需撥號。ISDN用戶終端設備種類很多，有ISDN電視會議系統、PC桌面系統（包括可視電話）、ISDN小交換機、TA適配器（內置、外置）、ISDN路由器、ISDN撥號服務器、數字電話機、四類傳真機、DDN后備轉換器、ISDN無數轉換器等。在如此多的設備中，TA適配器是目前用戶端的主要設備。2、DDN專線DDN是“DigitalDataNetwork”的縮寫，意思是數字數據網，即平時所說的專線上網方式。數字數據網是一種利用光纖、數字微波或衛(wèi)星等數字傳輸通道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網，它可以為用戶提供各種速率的高質量數字專用電路和其他新業(yè)務，以滿足用戶多媒體通信和組建中高速計算機通信網的需要。主要有六個部分組成：光纖或數字微波通信系統；智能節(jié)點或集線器設備；網絡管理系統；數據電路終端設備；用戶環(huán)路；用戶端計算機或終端設備。它的速率從64Kbps-2Mbps可選。3、ATM異步傳輸方式ATM是目前網絡發(fā)展的最新技術，它采用基于信元的異步傳輸模式和虛電路結構，根本上解決了多媒體的實時性及帶寬問題。實現面向虛鏈路的點到點傳輸，它通常提供155Mbps的帶寬。它既汲取了話務通訊中電路交換的“有連接”服務和服務質量保證，又保持了以太、FDDI等傳統網絡中帶寬可變、適于突發(fā)性傳輸的靈活性，從而成為迄今為止適用范圍最廣、技術最先進、傳輸效果最理想的網絡互聯手段°ATM技術具有如下特點：1、實現網絡傳輸有連接服務，實現服務質量保證（QoS）。2、交換吞吐量大、帶寬利用率高。3、具有靈活的組網拓撲結構和負載平衡能力，伸縮性、可靠性極高。4、ATM是現今唯一可同時應用于局域網、廣域網兩種網絡應用領域的網絡技術，它將局域網與廣域網技術統一。它的速率可達千兆位（1000Mbps）。4、 ADSL（不對稱數字用戶服務線）ADSL是AsymmetricDigitalSubscriberLoop（非對稱數字用戶回路）的縮寫，它的特點是能在現有的銅雙絞普通電話線上提供高達8Mb/s的高速下載速率和1Mb/s的上行速率，而其傳輸距離為3km到5km。其優(yōu)勢在于可以不需要重新布線，它充分利用現有的電話線網絡，只需在線路兩端加裝ADSL設備即可為用戶提供高速高帶寬的接入服務，它的速度是普通Modem撥號速度所不能及的，就連最新的ISDN一線通的傳輸率也約只有它的百分之一。這種上網方式不但降低了技術成本，而且大大提高了網絡速度。因而受到了許多用戶的關注。ADSL的其他特點還有：1、上因特網和打電話互不干擾：像ISDN一樣，ADSL可以與普通電話共存于一條電話線上，可在同一條電話線上接聽、撥打電話并且同時進行ADSL傳輸，之間互不影響。2、ADSL在同一線路上分別傳送數據和語音信號，由于它不需撥號，因而它的數據信號并不通過電話交換機設備，這意味著使用ADSL上網不需要繳付另外的電話費，這就節(jié)省了一部分使用費。3、ADSL還提供不少額外服務，用戶可以通過ADSL接入因特網后，獨享8Mb/s帶寬，在這么高的速度下，可自主選擇流量為1.5Mb/s的影視節(jié)目，同時還可以舉行一個視頻會議、高速下載文件和使用電話等，其速度一般下行可以達到8Mbps，上行可以達到1Mbps。ADSL的用途是十分廣泛的，對于商業(yè)用戶來說，可組建局域網共享ADSL專線上網，利用ADSL還可以達到遠程辦公家庭辦公等高速數據應用，獲取高速低價的極高的價格性能比。對于公益事業(yè)來說，ADSL還可以實現高速遠程醫(yī)療、教學、視頻會議的即時傳送，達到以前所不能及的效果。ADSL的安裝也很方便快捷。用戶現有線路不需改動，改動只須在電信局的交換機房內進行。5、 有線電視網利用有線電視網進行通信，可以使用CableModem，即電纜調制解調器，可以進行數據傳輸。CableModem主要面向計算機用戶的終端。它連接有線電視同軸電纜與用戶計算機之間的中間設備。目前的有線電視節(jié)目傳輸所占用的帶寬一般在50?550MHz范圍內，有很多的頻帶資源都沒有得到有效利用。由于大多數新建的CATV網都采用光纖同軸混合網絡（HFC網，即HybridFiberCoaxNetwork），使原有的550MHzCATV網擴展為750MHz的HFC雙向CATV網，其中有200MHz的帶寬用于數據傳輸，接入國際互聯網。這種模式的帶寬上限為860MHz?1000MHz。CableModem技術就是基于750MHzHFC雙向CATV網的網絡接入技術的。有線電視一般從42MHz?750MHz之間電視頻道中分離出一條6MHz的信道，用于下行傳送數據。它無須撥號上網，不占用電話線，可永久連接。服務商的設備同用戶的Modem之間建立了一個VLAN（虛擬專網）連接，大多數的Modem提供一個標準的10BaseT以太網接口同用戶的PC設備或局域網集線器相聯。CabelModem采用一種視頻信號格式來傳送Internet信息。視頻信號所表示的是在同步脈沖信號之間插入視頻掃描線的數字數據。數據是在物理層上被插入到視頻信號的。同步脈沖使任何標準的CabelModem設備都可以不加修改地應用。CabelModem采用幅度鍵控（ASK）突發(fā)解調技術對每一條視頻線上的數據進行譯碼。CableModem與普通Modem在原理上都是將數據進行調制后，在Cable（電纜）的一個頻率范圍內傳輸，接收時進行解調。CableModem在有線電纜上將數據進行調制，然后在有線網（Cable）的某個頻率范圍內進行傳輸，接收一方再在同一頻率范圍內對該已調制的信號進行解調，解析出數據，傳遞給接收方。它在物理層上的傳輸機制與電話線上的調制解調器無異，同樣也是通過調頻或調幅對數據編碼。6、VPN（虛擬專用網絡）它是利用Internet或其它公共互聯網絡的基礎設施為用戶創(chuàng)建數據通道，實現不同網絡組件和資源之間的相互聯接，并提供與專用網絡一樣的安全和功能保障。北京拓幀++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++校園建設的一個實例校園網規(guī)劃與設計隨著計算機、網絡應用的不斷普及，學校管理也相應的發(fā)生著變化。如何能更加充分的利用學校現有的教學資源進行教學、管理，又能達到事半功倍的效果？校園網的實施為學校提供了很好的解決方法。校園網的建設是現代教育發(fā)展的必然趨勢，建設校園網不僅能夠更加合理有效地利用學校現有的各種資源，而且為學校未來的不斷發(fā)展奠定了基礎，使之能夠適合信息時代的要求。校園網絡的建設及其與Internet的互聯，已經成為教育領域信息化建設的當務之急。以下以**大學校園網為例，介紹校園計算機網絡系統集成總體設計方案（已縮減）。**大學校園計算機網絡總體設計方案一、系統需求分析**大學位于某市區(qū)內。校園網連接建筑物有教學樓、行政樓、圖書館、實驗樓等。信息結點共370個，分布如下：教學樓：200個信息點行政樓：70個信息點實驗樓：50個信息點圖書館：50個信息點。網絡中心設在教學樓三層，以教學樓為中心，用光纖連接其它三個建筑物，構成辮大學校園網光纖主干。通過DDN專線將整個校園網連入教育科研網CERNET，即連入國際互聯網。開通WWW、E-MAIL、FTP、TELNET.BBS等各種INTERNET服務。全校開通辦公自動化系統、視頻點播多媒體教學系統。校園網同時提供PPP撥號服務，使校區(qū)內及家庭用戶等零散單機可通過電話撥號連到網絡上，形成一個廣域的計算機網絡。校園網的建立，可以實現全校資源共享，在一定程度上滿足學校教育、科研對各種信息資源的需求。二、系統設計原則（一） 、實用性應當從實際情況出發(fā)，使之達到使用方便且能發(fā)揮效益的目的。采用成熟的技術和產品來建設該系統。要能將新系統與已有的系統兼容，保持資源的連續(xù)性和可用性。系統是安全的，可靠的。使用相當方便，不需要太多的培訓即可容易的使用和維護。（二） 、先進性采用當前國際先進成熟的主流技術，采用業(yè)界相關國際標準。設備選型要是先進和系列化的，系統應是可擴充的。便于進行升級換代。建立Intranet/Internet模式的總體結構，符合當今信息化發(fā)展的趨勢。通過Intranet/Internet的建立，加速國內外院校之間的信息交流。（三） 、安全性采用各種有效的安全措施，保證網絡系統和應用系統安全運行。安全包括4個層面-網絡安全，操作系統安全，數據庫安全，應用系統安全。由于Internet的開放性，世界各地的Internet用戶也可訪問校園網，校園網將采用防火墻、數據加密等技術防止非法侵入、防止竊聽和篡改數據、路由信息的安全保護來保證安全。同時要建立系統和數據庫的磁帶備份系統。（四） 、可擴充性采用符合國際和國內工業(yè)標準的協議和接口，從而使校園網具有良好的開放性，實現與其他網絡和信息資源的容易互聯互通。并可以在網絡的不同層次上增加節(jié)點和子網。一般包括開放標準、技術、結構、系統組件和用戶接口等原則。在實用的基礎上必須采用先進的成熟的技術，選購具有先進水平的計算機網絡系統和設備，并保留向ATM過渡的自然性。由于計算機技術的飛速發(fā)展和計算機網絡技術的日新月異，網絡系統擴充能力的大小已變得非常重要，因此考慮網絡系統的可擴充性是相當重要的。（五） 、可管理性設計網絡時充分考慮網絡日后的管理和維護工作，并選用易于操作和維護的網絡操作系統，大大減輕網絡運營時的管理和維護負擔。采用智能化網絡管理，最大程度地降低網絡的運行成本和維護。（六）、高性能價格比結合日益進步的科技新技術和校園的具體情況，制定合乎經濟效益的解決方案，在滿足需求的基礎上，充分保障學校的經濟效益。堅持經濟性原則，力爭用最少的錢辦更多的事，以獲得最大的效益。三、網絡系統設計（一） 、系統構成校園信息系統網絡應是為辦公、科研和管理服務的綜合性網絡系統。一個典型的信息系統網絡通常由以下幾部分組成：網絡主干，用于連接各個主要建筑物，為主要的部門提供上網條件，主干的選型和設計是信息系統網絡的主要工作之一。局域網（LAN）系統，以各個職能部門為單位而建立、獨立的計算環(huán)境和實驗環(huán)境。主機系統，網絡中心的服務器和分布在各個LAN上的服務器是網絡資源的載體，它的投資和建設也是信息系統網絡建設的重要工作。應用軟件系統，包括網上Web公共信息發(fā)布系統、辦公自動化系統、管理信息系統、電子郵件系統、行政辦公系統、人事管理系統和財務系統等專用的系統。我們認為更主要的是建設內部的Intranet系統。出口（通訊）系統，是指將信息系統網絡與Cernet和Internet等廣域網絡相連接的系統，出口系統的主要問題包括兩個方面：一個是選擇合適的連接方式，如DDN、X.25、衛(wèi)星、微波等方式連網；另一個是防火墻的建設，它與出口系統的安全性有直接的關系。（二） 、網絡技術選型在局域和園區(qū)網絡中有多種可選的主流網絡技術，以下我們將針對不同技術類型，簡單闡明其特點，為我們的技術選型提供科學的依據。主要選用以下三種網絡技術方案：以太網絡技術、FDDI網絡、ATM網絡。結合校園網系統設計原則和用戶的具體需求，我們可以得出一個最佳的主干設計方案。所推薦的方案采用交換式千兆以太網作為校園網范圍內的全網主干，10M/100M交換式子網接入。主干網選用千兆以太網，其第三層以太網路由器交換機大都滿足IEEE802.3標準，技術成熟，具有流量優(yōu)先機制能有效的保證多媒體傳輸時的QOS。千兆以太網具有良好的兼容性和可擴展性，在ATM技術成熟時，可平滑集成到ATM網絡中，作為ATM網的邊緣子網。工作組子網可選用100M交換模式。使用戶終端獨占100M帶寬的數據交換。在核心交換機與工作組交換機之間，采用100Mbps傳輸帶寬，當使用全雙工時，傳輸帶寬為200Mbps。（三） 、網絡基本結構設計（1）網絡主干采用6芯多模光