6.2  固定因特网接入

第6章 因特网

本章主要介绍因特网的相关知识，包括因特网的发展现状、基础设置、协议、地址、域名、连接速度，以及诸多因特网的接入方式和因特网服务。

6.1 因特网基础知识

本节主要介绍因特网的基础知识，包括因特网的发展历程、物理设施、因特网协议、地址和域名，以及评判因特网接入的量化标准——连接速度。

6.1.1 因特网背景

因特网是英语的音译，又称互联网，是世界上最大的广域网。

因特网始于1969年的美国，美国国防部高级研究计划署（ ,简称ARPA）建立了只有四个节点的名为(又称阿帕网)的网络。最初主要是用于军事研究目的。

1986年，美国国家科学基金会（ ，简称NSF）利用发展出来的IP通讯，在5个科研教育服务超级计算机中心的基础上建立了广域网。

由于NSF的鼓励和资助，很多研究机构纷纷将自己的局域网并入，形成一个“”。而随着世界范围的持续发展，它的名字逐渐变成“”，也就是我们说的因特网。

6.1.2 因特网基础设施

因特网的结构可以理解成是一个复杂而庞大的公路网，因特网主干网类似于高速公路，它由高性能的路由器和光纤通信链路组成，为不同的子网络进行高速的数据交换。

主干网络链路和路由器是由网络服务提供商（ ，简称NSP）维护的。不同的主干网之间通过网络接入点（ Point，简称NAP）连接以进行数据交流。

NSP为大的因特网服务提供商（ ，简称ISP）提供因特网连接。ISP再向普通用户、企业，或较小的因特网服务提供因特网接入。

ISP维护有自己的路由器、通信设备和其他网络设备，用于用户和互联网间传输数据。ISP还提供多种服务，如电子邮件服务器、域名服务器、文件服务器等。

要连接到ISP提供的网络，需要使用调制调解器，或者有调制解调器的路由器。调制解调器可以将信号在计算机需要的数字信号和通信传输需要的模拟信号进行转换。

总计一下：数据从因特网主干网到用户计算机需要经过如下的路径 因特网主干网——>NSP路由器——>ISP路由器——>调制解调器——>局域网路由器——>局域网内的计算机。

6.1.3 数据包

在因特网中，信息都是被分成许多小块，以数据包（）的形式来传输。这是因为大体积数据文件会占用整个网络线路，从而影响其他互联网用户的正常使用。

每个数据包都包含有发送者地址，接收者地址，包序号以及包含的信息。当数据包到达目的地时，它们会按照包序号的顺序重新组合起来。

这种将数据分成小块分别进行传输的方式称为分组交换，也称包交换。优点是可以提高线路的利用效率。

6.1.4 因特网协议、地址和域名

协议：分为以下几种

地址：由于IPv4协议的IP地址容量较小，IP地址是动态的，只要用户需要时分发，以减少IP地址用尽的可能性。但也有一些IP地址是静态的。静态IP地址固定不变，一般用于ISP、网站、服务器等，他们需要一直使用相同的IP地址以避免IP地址及不必要的麻烦。

每个ISP都能支配一组唯一的IP地址，用户需要连接因特网时，ISP的DHCP服务器会发给用户一个临时的IP地址；当用户断开连接后，这个会被“回收再利用”。因此，用户每次连接因特网获得的IP地址几乎不可能几乎是完全相同的。一些ISP甚至还会在用户连网时随机改变其IP地址，这也使得用户很难在自己的计算机上架网站或服务器。

域名：

在人们访问网站时，更多使用的是域名，而是网站的IP地址。域名的全称是完全限定域名，是网页地址和电子邮件地址的关键部分。

如网址和邮件地址,域名是。

用户在浏览器地址栏中输入的域名需要被翻译成IP地址才能进行访问。每个域名都对应有唯一的IP地址，这对应关系存储在域名系统中。而存储有域名系统的服务器就称为DNS服务器或域名系统。

6.1.5 因特网的连接速度

可以用延迟和网速来衡量因特网的连接速度。

延迟是指从起点传输到终点，再传输回起点所用的时间。延迟还与数据通信距离有关。网速是指单位时间内用户计算机和ISP间所能传输的数据量，一般用Kbps，Mbps衡量。网速与接入的类型有很大的关系。网速分为上行速度和下行速度。上行速度是指用户计算机向ISP上传数据的速度，下行速度是指将数据从ISP下载到用户计算机的速度。 6.2 固定因特网接入

本节主要介绍固定的接入方式，包括拨号连接、DSL、有线电视因特网、卫星因特网、固定无线因特网、以及它们之间的比较。

6.2.1 拨号连接和ISDN

拨号连接是使用标准电话线和语音频带调制解调器进行数据传输的固定因特网接入方式。

语言频带调解解调器使用的音频表示二进制位0；使用的音频表示二进制位1.

拨号连接是非对称因特网连接，网速很慢，下行速度最高只有。

拨号连接时，语音频带调制解调器实际上给ISP拨打了一个电话，ISP接听后，用户计算机就和ISP建立起了连接。

拨号连接时，会听到“嘟嘟”的声音，这是调制解调器在和ISP商谈通信协议。协商后，一切声音消失，就可以进行数据传输。

ISDN（ ,综合业务数字网），使用数字电话网络进行数据传输。虽然比拨号连接要快，但被DSL取代。

6.2.2 DSL

DSL（ Line，数字用户线路）也采用数字电话网络进行数据传输，它能将数字信号附加到普通电话线中未使用的频谱上，从而可以同时传输语音和数据。 由电话线传出的语音信号和数据信号会在本地的电话交换站中分离。

DSL又可分为

ADSL（ DSL，非对称数字用户线路，即上行速度慢于下行速度）。SDSL（ DSL，对称数字用户线路，即上行速度等于下行速度）。HDSL（High-Rate DSL,高速数字用户线路）。VDSL(Very high-rate DSL,极高速数字用户线路)等诸多类型。

DSL网络通常需要有DSL调制解调器和DSL滤波器。

DSL调制解调器将信号在计算机中的数字信号和DSL线路可传输的数据信号间进行转换。DSL滤波器可防止语音信号的干扰DSL信号。可以将所有的电话线的设备连接到DSL滤波器中。 6.2.3 FTTH

FTTH是指光纤入户。FTTH是非对称的，速度很快，下行速度可达，上行速度可达。

6.2.4 有线电视因特网服务

有线电视因特网（Cable ）利用有线电视网络进行数据传输。

有线电视的电缆具有足够的带宽，可以同时传输电视信号以及多个上行和下行数据信号。

有线电视是非对称的，下行速度可达，上行速度可达。

通过有线电视线路接入因特网，实际是连接有线网络的局域网。

要使用有线电视因特网服务，需要有电缆调制解调器，它可以将计算机的数字信号转化成可以在有线电视线路中传输的信号。

6.2.4 卫星因特网服务

卫星因特网服务通过碟形卫星天线在计算机和同步卫星（位于赤道上方）间进行数据传输。

卫星因特网服务适合偏远地区的用户使用，它是非对称的，下行速度一般为3Mbps，极限可达，上行一般为100~~。

卫星因特网服务的不足有以下三点：

不良天气会减速甚至阻断网络连接。由于信号需要长距离的传送（同步卫星距赤道高度约为36000千米），网络延迟会很长。卫星的带宽也是所有用户共享的，用户越多，网速越慢。

进入卫星因特网除了需要蝶形卫星天线外，还需要有卫星调制解调器，它能够将计算机的数字信号能转换能传输到蝶形卫星天线的频带，再由蝶形卫星天线转换成能传输到卫星的频率并将其放大发送。

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