IP-5-DSL

Page,Chapter,/60,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第五章,DSL,技术,课程内容,了解,DSL,技术的基本概念和分类,理解,ADSL,理解,ADSL,技术原理,理解,ADSL,网络的拓朴结构,理解,ADSL,接入的类型,配置,ADSL Modem,，使中小型网络接入,Internet,Page,2,/60,常见的宽带接入技术,宽带接入技术介绍,普通拨号和,ISDN,双绞线以太网接入,有线电视,HFC Cable Modem,接入,光纤接入,无线接入,电力上网,DSL,接入,Page,3,/60,什么是,DSL,什么是,DSL,DSL,（,Digital Subscriber Line,，数字用户线路）是一种以,铜制电话双绞线,为传输介质的传输技术,DSL,是一种宽带接入技术,电话线,电话网/互联网,Page,4,/60,DSL,技术发展历史,1980s,Bell,实验室发明了,DSL,技术,Joseph,Lechleider,最早提出了利用铜线传输宽带信号的非对称,DSL,技术,1994,ADSL,论坛成立，开始推广,ADSL,技术,1998,ADSL,技术进入中国,21,世纪,ADSL,成长为最流行的宽带接入技术,Page,5,/60,DSL,的优势,为什么要采用铜线接入,DSL,技术,网络的覆盖面广，规模大,投资节省，无需线路材料和铺设施工的投入,网络是现成的，可立即为用户开通高速业务,开通宽带业务的同时，一般不影响原有话音业务,国内共有,3.53,亿固定电话用户,(,至,2005,年底,),为什么不利用已有的铜线资源来达到宽带上网的目的呢,?,Page,6,/60,DSL,是一族标准的统称，也称为,xDSL,对称和非对称,DSL,按照上行和下行,数据速率来区分,DSL,的分类,Internet,下行,上 行,服务提供商,用户,Page,7,/60,DSL,的分类,对称型,DSL,（,Symmetric,）,特点,上下行速率一致,通常不支持数据和普通语音信号同传,适用于企业点对点连接应用,HDSL,（,High Data Rate DSL,）,SDSL,（,Symmetric DSL / Single-pair DSL,）,SHDSL,（,Single-pair High-speed DSL,）,Page,8,/60,DSL,的分类,非对称型,DSL,（,Asymmetric,）,特点,下行速率远大于上行速率,支持数据和普通语音信号同传,适用于普通用户上网接入,ADSL,（,Asymmetric DSL,）,VDSL,（,Very High Speed DSL,）,Page,9,/60,各种,DSL,技术比较,技术名称,传输方式,最大上行速率,最大下行速率,最大传输距离,传输媒介,HDSL,对称,2.32Mbit/s,2.32Mbit/s,5,公里,13,对双绞线,SDSL,对称,2.32Mbit/s,2.32Mbit/s,3,公里,1,对双绞线,SHDSL,对称,5.7Mbit/s,5.7Mbit/s,7,公里,12,对双绞线,VDSL,非对称,2.3Mbit/s,55Mbit/s,2,公里,1,对双绞线,ADSL,非对称,1Mbit/s,8Mbit/s,5,公里,1,对双绞线,Page,10,/60,ADSL,概述,ADSL,非对称用户数字线路,目前世界上应用最广的一种宽带接入技术,占据了宽带接入市场一半以上的份额,Page,11,/60,ADSL,的特点,带宽高速率快：下行带宽,8Mbps,、带宽,1Mbps,上网、打电话互不干扰,独享带宽、安全可靠：星型结构的网络拓扑,安装快捷方便：可直接利用现有的用户电话线,价格实惠：使用,ADSL,上网只需要为数据通信付账，并不需要缴付另外的电话费。,Page,12,/60,ADSL,与普通拨号及,ISDN,的比较,ADSL,普通拨号及,ISDN,速度快慢,快（,8M,）,慢（最大,128K,）,上网影响打电话,否,是,数据信号,不经过电话交换机,经过电话交换机,ADSL,与其他接入方式比较,3-1,Page,13,/60,ADSL,与,Cable Modem,ADSL,Cable Modem,带宽利用率,高,低,接入方式,星型拓朴,总线拓朴,与相邻用户,独享带宽,共享带宽,ADSL,与其他接入方式比较,3-2,Page,14,/60,ADSL,与双绞线以太网和光纤,ADSL,以太网,光纤,速度快慢,8M,10M/100M,100M/1000M,技术成熟度,继续发展,非常成熟,未来发展方向,建设成本,利用电话线,需要重新布线,需要重新布线,维护成本,低,高,比较高,ADSL,与其他接入方式比较,3-3,Page,15,/60,总结,什么是,DSL,DSL,分类,对称,非对称,ADSL,与其他接入技术的对比,Page,16,/60,ADSL,原理网络基本结构,ADSL,网络基本结构,互联网,电话交换网,PC,ADSL Modem,电话,DSLAM,高频数据信号,低频语音信号,用户侧,电话局侧,用户线路,DSLAM: DSL Access Multiplexer,分离器,分离器,从,PC,发出的数据是数字信号，经过,Modem,调制成高频模拟信号，再在分离器处与语音的低频信号混合,两路信号在同一信道中混合，如何在接收端分离出来？,Page,17,/60,模拟信号的频分复用技术,信号的频率每秒钟的周期数，单位为,Hz,（赫兹）,时间,幅度,时间,幅度,频率高,信号,A,信号,B,用高频的信号,B,做载波，来调制信号,A,Page,18,/60,模拟信号的频分复用技术,用不同频率的载波来调制两路信号,信号,1,信号,2,载波,2,载波,1,调制后的信号,1,调制后的信号,2,Page,19,/60,模拟信号的频分复用技术,经过调制后的信号在同一物理介质中传输,经过调制的两路信号在同一传输信道中传输；到对端后，根据载波频率进行滤波，就能够分离两路信号，再去掉载波，就能还原出原始信号（解调）,Page,20,/60,模拟信号的频分复用技术,滤波与解调,滤波,滤波,解调,解调,Page,21,/60,ADSL,原理信号频段的划分,ADSL,信号频段的划分,4 kHz,1.104 MHz,上行,下行,语音信号,25.875 kHz,信号功率,信号频率,138 kHz,数据信号,数据信号,物理层的问题解决了，下面看数据链路层：,ADSL,利用,PPP,作认证，利用,ATM,来实现传输，,那么,ADSL,在数据链路层的协议封装是什么呢？,Page,22,/60,ATM,相关概念,ATM,相关概念,ADSL,在链路层上使用,ATM,协议,传统,ADSL,网络是建立在,ATM,网络基础上的，现在正在向纯,IP,网络转变,IP,ATM,IP,IP,包,ATM,信元,IP,包,Page,23,/60,ATM,相关概念,ATM,相关概念,VPI / VCI,是,ATM,协议中用来识别子信道的标识,是,DSLAM,识别各,ADSL Modem,（,ADSL,线路）的标志,不同地区的,VPI/VCI,一般不相同,LLC /,Vc,Mux,是,ATM,对上层协议的承载方式,国内一般都为,LLC,VPI/VCI,在,ATM,网络中用来标识一条虚链路（逻辑链路）；在,ADSL,中用于标识一条用户线,Page,24,/60,ADSL,封装协议,封装协议,MPoA/EoA,（,RFC1483,或,RFC2684,）,如何在,ATM,网络上传输以太网帧,IPoA,（,RFC1577,）,如何在,ATM,网络上传输,IP,报文,PPPoA,（,RFC2364,）,如何在,ATM,网络上传输,PPP,报文,通常用于虚拟拨号,PPPoE,（,RFC2516,）,如何在,Ethernet,网络上传输,PPP,报文,需要和,MPoA,协议结合使用,通常用于虚拟拨号,Page,25,/60,PPPoE,协议简介,PPPoE,（,Point-to-Point Protocol over Ethernet,）,利用以太网将大量主机组成网络，通过远端接入设备连入因特网,能够实现用户上网的授权、认证和计费功能,通常用于,ADSL,虚拟拨号接入,Page,26,/60,PPPoE,的通信流程,PPPoE,的通信流程,发现阶段,会话阶段,PADI,PADO,PADR,PADS,PPP Data,PADT,主机,接入服务器,广播，用于发现可用的接入设备,响应主机的请求,可能收到了多个,PADO,，发送,PADR,选择合适的接入设备,准备,PPP,会话，发送一个唯一的会话,ID,，用于标识一次,PPP,会话,用于终止,PPP,会话,Page,27,/60,PPPoE,报文格式,PPPoE,报文格式,6,Bytes,6,Bytes,46,1500 Bytes,4,Bytes,2,Bytes,目的地址,源地址,类型,数据,帧校验,序列,8bits,版本,0001,类型,0001,代码,数据,会话,ID,长度,16bits,16bits,40,1494Bytes,4bits,4bits,标准的,PPP,报文,Page,28,/60,总结,ADSL,的工作原理,物理层：频分复用,数据链路层：,PPP,PPPoE,Ethernet,ATM,Page,29,/60,现有,ADSL,网络拓朴,Internet,PSTN,CO Splitter,：局端分离器池,DSLAM,：,DSL,多路复用器,BAS,：宽带接入服务器,Page,30,/60,ADSL,接入方式,专线接入和虚拟拨号接入,专线接入,永久在线,固定公网,IP,适用于企业用户,虚拟拨号接入,需要认证、授权、计费,动态分配公网,IP,一般采用,PPPoE,协议,适用于个人用户,Page,31,/60,ADSL,接入方式,ADSL Modem,的桥接模式和路由模式,桥接模式,工作在二层模式,不对,IP,报文进行处理,由用户终端配置公网,IP,或进行虚拟拨号,路由模式,工作在三层模式,对,IP,报文进行路由等处理,由,ADSL Modem,配置公网,IP,或进行虚拟拨号,通常还具有,NAT,、,RIP,等简单功能,Page,32,/60,普通用户虚拟拨号接入,普通用户虚拟拨号接入,由,PC,机发起,PPPoE,虚拟拨号,ADSL Modem,工作在桥接模式,链路封装的协议为,MPoA(RFC1483),和,PPPoE(RFC2516),Page,33,/60,企业用户虚拟拨号接入一,企业用户虚拟拨号接入一,ADSL Modem,发起,PPPoE,虚拟拨号,ADSL Modem,工作在路由模式,ADSL Modem,为,LAN,提供,DHCP,和,NAT,服务,封装的协议为,MPoA(RFC1483),和,PPPoE(RFC2516),Page,34,/60,企业用户虚拟拨号接入二,企业用户虚拟拨号接入二,宽带路由器发起,PPPoE,虚拟拨号,ADSL Modem,工作在桥接模式,宽带路由器为,LAN,提供,DHCP,和,NAT,服务,封装的协议为,MPoA(RFC1483),和,PPPoE(RFC2516),Page,35,/60,企业用户专线接入,企业用户专线接入,公网,IP,地址配置在路由器上,ADSL Modem,工作在桥接模式,由路由器为,LAN,提供,DHCP,和,NAT,服务,封装协议为,MPoA(RFC1483),Page,36,/60,影响ADSL系统性能的主要因素,线路质量,噪声干扰,线路距离,2M,8M,1.5km,6km,速率,距离,Page,37,/60,ADSL,的发展,2-1,Full-rate ADSL,速率：上行,1Mbit/s,下行,8Mbit/s,需要分离器,G.lite,ADSL,速率：上行,512kbit/s,下行,1.5Mbit/s,不需要单独的分离器,Page,38,/60,ADSL,的发展,2-2,新一代的,ADSL,标准,ADSL2,上行,1Mbit/s,下行,12Mbit/s,ADSL2+,上行,1Mbit/s,下行,26Mbit/s,ADSL2+/ADSL4,上行,12.5Mbit/s(3.5Mbit/s),下行,50Mbit/s,ADSL2+,revo,50M,ADSL2+ 50M,ADSL2+ 26M,ADSL2 12M,ADSL 8M,ADSL 1M,Page,39,/60,总结,ADSL,接入方式,专线,虚拟拨号,ADSL Modem,工作方式,桥接模式,路由模式,影响,ADSL,性能的因素,ADSL,技术的发展,Page,40,/60,ADSL Modem,介绍,ADSL Modem,此灯常亮表明设备通电,此灯常亮表明以太网链路正常；闪烁时表示有数据传输，绿色表示当前数据传输速率为,10Mbps,；橙色表示当前数据传输速率为,100Mbps,此灯闪烁表明,ADSL,链路有数据流量,此灯常亮表明,ADSL,链路正常,此灯常亮表明,ADSL,设备故障,电源端口：连接至电源适配器,调试端口：连接至,PC,以太网接口：连接至,PC,ADSL,接口：连接至电话线,Page,41,/60,ADSL,分离器介绍,分离器,将,ADSL,电话线路中的高频信号和低频信号分离,使,ADSL,数据和语音能够同时传输,PC,ADSL Modem,Page,42,/60,配置,ADSL,进入,ADSL Modem,配置界面,打开浏览器，在地址栏中键入,http:/192.168.1.1,。回车后弹出登录对话框。输入用户名,admin,和密码进入,ADSL Modem,的配置界面。,Page,43,/60,实验,网络拓扑,Page,44,/60,