一种校园网接入因特网的方案(附因特网接入方式)

—1—一种校园网接入因特网的方案——附因特网接入方式一、概述目前校园网接入因特网（Internet）的方式主要有：光纤、数据数字网（DDN）、综合业务数字网（ISDN）、非对称数字用户线路（ADSL）等，其他的因特网接入方式详见附件《Internet的接入方式》。ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)是Internet接入方式的后起之秀，这里主要介绍校园网接入Internet的ADSL方案。ADSL是AsymmetricDigitalSubscriberLine的缩写，中文意思是非对称数字用户线路，下行和上行最快速度分别是8Mbit/s和1Mbit/s。ADSL上网也通过电话线路，但不需要拨号。ADSL的使用费和维护费用远远低于DDN，而速度却高于DDN，是校园网接入Internet的理想选择。二、网络布局在校园网中选择一台较高配置的PC作为接入Internet的代理服务器。该PC安装两块快速以太网卡。一块通过RJ-45直连网线与外置ADSLModem连接，另一块连接到校园网的交换设备。外置ADSLModem和滤波器用RJ-11铜制电话线连接，滤波器通过电话外线连接到电信局。滤波器用于将低频信号与ADSL高频信号分离，如果在滤波器上接入电话机，则上网和打电话两不误，为学校节约了一条电话线路。若采用G.Lite标准的ADSLModem降低了对输入信号的要求，不需要安装滤波器，这使得ADSLModem的安装更加简单。—2—国内电信局往往采用不同品牌的交换设备，这些局端设备与不同品牌的ADSLModem之间极有可能不兼容。因此学校在选购ADSLModem时应先向当地电信部门咨询。ADSL设备和校园局域网连接示意图代理服务器安装Windows2000Server操作系统，其上运行MicrosoftISAServer3.0实现Internet访问的管理与控制。教师机和学生机上安装相应的代理服务客户端软件。三、ADSLModem产品（1）神州数码的DSL-300。它是一款适合中小学校和小型办公室环境的以太网ADSLModem。它配备1个RJ-11ADSL端口和1个10Mbps的以太网端口，可提供简易且有效的宽带接入，以满足交互式视频、高速数据传输和Internet接入等功能。（2）全向QL1680。这款ADSLModem的10/100M自适应以太网端口占用CPU更少，Web配置界面符合目前流行的Server/Browser模式，支持各种局端设备。—3—附件：Internet的接入方式提到接入网，首先要涉及一个带宽问题，随着互联网技术的不断发展和完善，接入网的带宽被人们分为窄带和宽带，业内专家普遍认为宽带接入是未来发展方向。整个城市网络由核心层、汇聚层、边缘汇聚层、接入层组成。社区端到末端用户接入部分就是通常所说的最后一公里，它在整个网络中所处位置如图1所示。图1宽带网络结构在接入网中，目前可供选择的接入方式主要有PSTN、ISDN、DDN、LAN、ADSL、VDSL、Cable-Modem、PON和LMDS等9种，它们各有各的优缺点。一、PSTN拨号入网（使用最广泛）PSTN（PublishedSwitchedTelephoneNetwork，公用电话交换网）技术是利用PSTN通过调制解调器拨号实现用户接入的方式。这种接入方—4—式是大家非常熟悉的一种接入方式，目前最高的速率为56kbps，已经达到仙农定理确定的信道容量极限，这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求;但由于电话网非常普及，用户终端设备Modem很便宜，大约在100～500元之间，而且不用申请就可开户，只要家里有电脑，把电话线接入Modem就可以直接上网。因此，PSTN拨号接入方式比较经济，至今仍是网络接入的主要手段。PSTN接入方式如图2所示。随着宽带的发展和普及，这种接入方式将被淘汰。图2PSTN接入技术二、ISDN拨号入网（通话上网两不误）ISDN(IntegratedServiceDigitalNetwork，综合业务数字网)接入技术俗称“一线通”，它采用数字传输和数字交换技术，将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。ISDN基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路，简称2B+D，当有电话拨入时，它会自动释放一个B信道来进行电话接听。—5—就像普通拨号上网要使用Modem一样，用户使用ISDN也需要专用的终端设备，主要由网络终端NT1和ISDN适配器组成。网络终端NT1好像有线电视上的用户接入盒一样必不可少，它为ISDN适配器提供接口和接入方式。ISDN适配器和Modem一样又分为内置和外置两类，内置的一般称为ISDN内置卡或ISDN适配卡；外置的ISDN适配器则称之为TA。ISDN内置卡价格在300～400元左右，而TA则在1000元左右。ISDN接入技术示意如图3所示。用户采用ISDN拨号方式接入需要申请开户，初装费根据地区不同而会不同，一般开销在几百至1000元不等。ISDN的极限带宽为128kbps，各种测试数据表明，双线上网速度并不能翻番，从发展趋势来看，窄带ISDN也不能满足高质量的VOD等宽带应用。图3ISDN接入技术三、DDN专线（面向集团企业）DDN是英文DigitalDataNetwork的缩写，这是随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络。DDN的主干网传输媒介有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线。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，可以向用户提供点对点、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。—6—DDN的通信速率可根据用户需要在N×64kbps(N=1～32)之间进行选择，当然速度越快租用费用也越高。用户租用DDN业务需要申请开户。DDN的收费一般可以采用包月制和计流量制，这与一般用户拨号上网的按时计费方式不同。DDN的租用费较贵，普通个人用户负担不起，DDN主要面向集团公司等需要综合运用的单位。DDN按照不同的速率带宽收费也不同，例如在中国电信申请一条128kbps的区内DDN专线，月租费大约为1000元。因此它不适合社区住户的接入，只对社区商业用户有吸引力。四、ADSL（个人宽带流行风）ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine，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。ADSL接入技术示意如图4所示。ADSL方案的最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，配上专用的Modem即可实现数据高速传输。ADSL支持上行速率640kbps～1Mbps，下行速率1Mbps～8Mbps，其有效的传输距离在3～5公里范围以内。在ADSL接入方案中，每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连，它的结构可以看作是星形结构，数据传输带宽是由每一个用户独享的。—7—图4ADSL接入技术五、VDSL（更高速的宽带接入）VDSL比ADSL还要快。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达2.3Mbps（将来可达19.2Mbps，甚至更高）。VDSL使用的介质是一对铜线，有效传输距离可超过1000米。但VDSL技术仍处于发展初期，长距离应用仍需测试，端点设备的普及也需要时间。目前有一种基于以太网方式的VDSL，接入技术使用QAM调制方式，它的传输介质也是一对铜线，在1.5公里的范围之内能够达到双向对称的10Mbps传输，即达到以太网的速率。如果这种技术用于宽带运营商社区的接入，可以大大降低成本。基于以太网的VDSL接入方式示意图见图5，方案是在机房端增加VDSL交换机，在用户端放置用户端CPE，二者之间通过室外五类线连接，每栋楼只放置一个CPE，而室内部分采用如图6所示的综合布线方案。这样做的原因是：近两年宽带建设牵引的社区用户上网率较低，一般在5%～10%左右，为了节省接入设备和提高端口利用率，故采用此方案。—8—图5基于以太网的ADSL接入技术图6ADSL室内布线方案我们分别测算过采用VDSL技术与LAN技术的社区建设成本，发现对于一个1000户的社区而言，如果上网率为8%，采用VDSL方案要比LAN方案节省5万元左右投资。虽然表面上看VDSL方案增加了VDSL用户端和局端设备，但它比LAN方案省去了光电模块，并用室外双绞线替代光缆，从而减少了建设成本。六、Cable-modem（用于有线网络）Cable-Modem(线缆调制解调器)是近两年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视(CATV)网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过CableModem利用有线电视网访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。—9—由于有线电视网采用的是模拟传输协议，因此网络需要用一个Modem来协助完成数字数据的转化。Cable-Modem与以往的Modem在原理上都是将数据进行调制后在Cable（电缆）的一个频率范围内传输，接收时进行解调，传输机理与普通Modem相同，不同之处在于它是通过有线电视CATV的某个传输频带进行调制解调的。CableModem连接方式可分为两种：即对称速率型和非对称速率型。前者的DataUpload（数据上传）速率和DataDownload（数据下载）速率相同，都在500kbps～2Mbps之间；后者的数据上传速率在500kbps～10Mbps之间，数据下载速率为2Mbps～40Mbps。采用Cable-Modem上网的缺点是由于CableModem模式采用的是相对落后的总线型网络结构，这就意味着网络用户共同分享有限带宽；另外，购买Cable-Modem和初装费也都不算很便宜，这些都阻碍了Cable-Modem接入方式在国内的普及。但是，它的市场潜力是很大的，毕竟中国CATV网已成为世界第一大有线电视网，其用户已达到8000多万。另外，Cable-Modem技术主要是在广电部门原有线电视线路上进行改造时采用，此种方案与新兴宽带运营商的社区建设进行成本比较没有意义。七、无源光网络接入（光纤入户）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，可以灵活地组成树形、星形、总线形等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。—10—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ONT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OL