第2章 网站的网络结构及Internet接入

第2章网站的网络结构及Internet接入
2.2 企业因特网接入的网络拓扑结构设计 • 共享方法有多种，主要有代理服务器共 享、网关服务器共享（这两种共享方式 的网络拓扑结构均如图2-4所示）和宽带 路由器共享（网络拓扑结构2-5所示）3 种。
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2.2 企业因特网接入的网络拓扑结构设计 •
• 构造互连网最简单的方法是把两个或多个网络通过路由器进行连 接。路由器的好处是为不同类型的物理网络提供连接：以太网， 令牌环网，点对点的链接，FDDI等。如图所示的例子：
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2.1.1 Internet中的TCP/IP协议
• 3．基于TCP/IP协议的网络模式——客户服务器模型 • 大部分网络应用程序在编写时都假设一 端是客户，另一端是服务器，其目的是 为了让服务器为客户提供一些特定的服 务。可以将这种服务分为两种类型：重 复型或并发型
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2.1.1 Internet中的TCP/IP协议
• • • • • • • • • 重复型服务器通过以下步骤进行交互： I1．等待一个客户请求的到来。 I2．处理客户请求。 I3．发送响应给发送请求的客户。 I4．返回I1步。 重复型服务器主要的问题发生在I2状态。在这个时候，它不能为 其他客户机提供服务。 并发型服务器采用以下步骤： C1．等待一个客户请求的到来。 C2．启动一个新的服务器来处理这个客户的请求。在这期间可能 生成一个新的进程、任务或线程，并依赖底层操作系统的支持。 这个步骤如何进行取决于操作系统。生成的新服务器对客户的全 部请求进行处理。处理结束后，终止这个新服务器。 C3．返回C1步。
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2.2 企业因特网接入的网络拓扑结构设计 • Internet接入方式是指用户采用什么设备、 通过何种接入网络接入Internet。按照接 入网类型的不同，接入Internet方式可以 分为如下4大类型，而每种类型中又有多 种不同的方式。 • 1．公共数据通信网接入。
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2.2 企业因特网接入的网络拓扑结构设计
图2-12 局域网通过DDN专线连接Internet
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• 2.2.6 电话拨号接入 • 对于普通电话拨号接入，连接原理示意图见图2-13。 在ISP方，虚框内的Modem Pool和路由器（用于支持远 程通信，也可理解为远程通信服务器）是提供连接的 设备。其中，Modem Pool是一组调制解调器，接有电 话线，和用户方的调制解调器作用相同，它们通过 PSTN（Public Switched Telephone Network，公用电话 交换网）进行连接；路由器用来验证拨号用户的身份、 分配拨号用户的IP地址和进行协议转换，并负责将用 户计算机连入网络，为访问网络资源提供底层准备。
– 核心知识点
• Internet网络结构 • 企业因特网接入方式及其网络拓扑结构
– 重点难点
• 理解Internet网络结构及TCP/IP协议 • 大、中和小型企业的Internet接入方式选择
– 学习目标
• 理解Internet网络结构及TCP/IP协议 • 学会做简单的Internet接入的网络拓扑结构设计 • 学会为小型企业做Internet接入方式选择
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2.1.1 Internet中的TCP/IP协议
• （1）TCP/IP协议的层次结构 • 网络协议通常分不同层次进行开 发，每一层分别负责不同的通信 功能。一个协议族，比如TCP/IP， 是一组不同层次上的多个协议的 组合。TCP/IP通常被认为是一个 四层协议系统， 如图所示。
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图2-13 采用PPP连接Internet
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• 2.2.7无线接入技术
• 无线接入技术是基于MPEG（活动图像数字压缩编码）技术，从 MUDS（微波视像分布系统）发展而来的，是为适应交互式多媒 体业务和IP应用而产生的一种双向宽带接入技术。无线接入网是 由部分或全部采用无线电波传输介质连接业务接入结点和用户终 端构成。 • 无线接入的方式有很多，如微波传输技术（包括一点多址微波）、 卫星通信技术、蜂窝移动通信技术（包括FDMA、TDMA、 CDMA和S-CDMA）、CTZ、DECT、PHS集群通信技术、无线局 域网（WLAN）、无线异步转移模式（WATM）等，尤其是 WLAN及刚刚兴起的WATM将成为宽带无线本地接入（WWLL） 的主要方式。 • 与有线宽带接入方式相比，虽然无线接入技术的应用还面临着开 发新频段、完善调制和多址技术、防止信元丢失、缩短时延等方 面的问题，但它以其特有的无需敷设线路、建设速度快、初期投 资小、受环境制约不大、安装灵活、维护方便等特点将成为接入 网领域的新生力量。
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2.1.1 Internet中的TCP/IP协议
• 我们列举一个FTP客户程序和另一个FTP 服务器程序，采用客户－服务器模式通 信的过程。如图所示：
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2.1.1 Internet中的TCP/IP协议
• 2．TCP/IP协Βιβλιοθήκη Baidu在网络中的应用
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2.1 Internet的网络结构
• Internet具有分级的网络结构：一般 可分三层，最下面一层为校园网和 企业网，中间层是地区网络，最上 面一层是全国骨干网。
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2.1.1 Internet中的TCP/IP协议
• 2．通过电话网络接入。 • 3．计算机网络接入。 • 4．有线电视网接入。
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• 2.2.1 ADSL接入 • 这是目前应用最广的一种因特网接入方式，无论是个 人用户还是企业用户。ADSL接入方式利用的还是ISP 电信电话网（PSTN）的用户固话线路，但它又不同于 以前的MODEM拨号和ISDN拨号，因为它实现了与语 音线路的分离（通过语音分离器实现）。目前企业用 户一般使用的是下行2Mbps或更高的接入速率。 • 在用户端只需购买一台ADSL MODEM即可。在网络的 另一端是直接接入ISP的交换网络中，而ISP的交换机 的另一端直接连接因特网出口。各用户之间组成一个 星型网络。 • 在ADSL接入方式中，又可分为虚拟拨号（PPPoE）接 入和PPPoA，或者IPoA专线接入，无论是哪种方式， 在企业网络中应用的网络结构都是基本一样的，通常 都是为多用户提供共享。
图2-4 ADSL的代理服务器/网关服务 器共享方式网络拓扑结构
图2-5 ADSL的宽带路由器共享方 式网络拓扑结构
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• 2.2.2 Cable MODEM接入 • Cable MODEM就彻底摆脱了以前因特网接入离不开 PSTN网络的束缚，它采用的是有线电视所用的HFC （同轴电缆/光纤混合网）网络。这种接入方式的网络 结构与ADSL差不多，用户也只需一个Cable MODEM 终端即可。它同样需要一个分线器，用来分离电视信 号和计算机网络的数据信号。但这种接入方式采用的 是同轴电缆/光纤的总线型网络结构，所以各用户是带 宽共享方式，接入性能不如ADSL，尽管它的下行速率 最高可达40Mbps（实际使用的目前基本上是10Mbps）。 • Cable MODEM的几种共享方式基本网络仍可参见图2-6 和图2-7，不同的只是图中的ADSL MODEM要改为 Cable MODEM，语音分离器改为有线电视分线器即可。
• 1．TCP/IP协议简介 • 很多不同的厂家生产各种型号的计算机，它们 运行完全不同的操作系统，但TCP/IP协议族允 许它们互相进行通信。TCP/IP起源于60年代末 美国政府资助的一个分组交换网络研究项目， 到90年代已发展成为计算机之间最常应用的组 网形式。TCP/IP是一个真正的开放系统，因为 协议族的定义及其多种实现可以不用花钱或花 很少的钱就可以公开地得到。TCP/IP被称作 “全球互联网”的基础。
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图2-10 ISDN设备连接示意图
图2-11 局域网使用ISDN路由器接入Internet结构
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• 2.2.5专线接入 • 对于多计算机系统来说，通过局域网与Internet 主机之间专线连接是一种行之有效的方法。单 机通过局域网直接访问Internet，其原理和过程 要简单许多。用户的计算机内安装好专用的网 络适配器（以太网卡，如NE2000、3COM等）， 使用专用的网线（如光缆、双绞线等）连接到 局域网系统的集线器或网络交换机上，再通过 路由器与远程的Internet连接，即在物理上实现 与Internet的连接，这里以DDN专线为例，如图 2-12所示。
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2.1 Internet的网络结构 2.2 企业因特网接入的网络拓扑结构设计
2.3 大中型企业的接入方式选择
2.4习题
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– 主要内容
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Internet网络结构及TCP/IP协议 4种类型的企业因特网接入方式 各种接入方式的网络拓扑结构的接入方案 大、中和小型企业的接入方式选择
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2.1.1 Internet中的TCP/IP协议
• 每一层负责不同的功能： • ① 链路层，有时也称作数据链路层或网络接口层，通 常包括操作系统中的设备驱动程序和计算机中对应的 网络接口卡。它们一起处理与电缆的物理接口细节。 • ② 网络层，有时也称作互联网层，处理分组在网络中 的活动，例如分组的选路。 • ③ 运输层主要为两台主机上的应用程序提供端到端的 通信。 • ④ 应用层负责处理特定的应用程序细节。几乎各种不 同的TCP/IP实现都会提供一些通用的应用程序，如 Telnet远程登录、FTP文件传输、SMTP用于电子邮件 的简单邮件传输协议及SNMP简单网络管理协议等。
• 2.2.3 FTTx光纤以太网接入 • FTTx是一种光纤和双绞线混合（也可以是纯光纤接入 方式）的星型以太网接入方式，也是目前应用最广的 一种因特网接入方式。因为是以太网直接接入方式， 所以这种接入方式的最大的特点就是用户端无须配置 额外的任何网络设备（除网卡外），用户可以直接通 过一条双绞线与外线连接。这种接入方式较ADSL和 Cable MODEM接入方式都具有明显的优势，当然不仅 体现在用户设备成本上，更体现在它的接入性能上， 目前使用的基本上都是10Mbps，而它完全可以轻松地 实现百兆位，甚至千兆位，而且这个速率还不是多用 户共享的。 • 光纤接入的代理服务器/网关服务器共享接入方式网络 结构如图2-8所示，而宽带路由器共享接入方式的网络 结构如图2-9所示。
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2.2 企业因特网接入的网络拓扑结构设计
图2-6 Cable MODEM的代理服务器/ 网关服务器共享方式网络拓扑结构
图2-7 Cable MODEM的宽带 路由器共享方式网络拓扑结构
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2.2 企业因特网接入的网络拓扑结构设计
图2-8 FTTx接入的代理服务器/网关服务器共享网络结构 图2-9 FTTx接入的宽带路由器共享网络结构
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• 2.2.4 ISDN接入 • 对于ISDN接入，其设备的连接与普通电话拨号 接入有所不同（见图2-10和2-11），在电话线 与计算机（或电话机、传真机）之间需要加装 ISDN终端设备，同时，在计算机与ISDN终端 设备之间需要安装ISDN适配器。 • 用户与ISP完成网络连接后，既可以访问ISP提 供的网络资源，又可以通过ISP进一步访问世 界各地Internet站点的资源。