知方号

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从入门到精通 ADSL菜鸟初识

【IT168 专稿】什么是ADSL呢?为了对其有个较深入的了解,下面我们先来看什么是DSL。

    一、什么是DSL?

    DSL(Digital Subscriber Line)是数字用户线技术的简称,而什么又是数字用户线技术呢?简单的说,数字用户线技术就是利用数字技术来扩大现有电话线(双绞铜线)传输频带宽度的技术,也就是利用电话线进行宽带高频信号传输的技术。

    目前常见的DSL技术都是在电话线的两端装设DSL调制解调器,把发出的模拟话音信号和非话音信号经过调制成编码数字信号进行传送、再调制和接收。

    数字用户线DSL有多种不同分支,其常被统称为xDSL,目前比较成熟的xDSL数字用户线方案有ADSL、HDSL、SDSL和VDSL等。但无论哪种xDSL,都是通过一对调制解调器来实现,其中一个调制解调器放置在电信局,另一个调制解调器放置在用户一端。

    此外,与传统的56K MODEM拨号上网不同,在使用xDSL浏览因特网时,不需要另外再缴纳电话费,因为通过DSL上网并没有经过电话交换网接入Internet,只占用PSTN线路资源和宽带网络资源,所以只需要缴纳DSL月租费。   在各种xDSL方案中,ADSL因其下行速率高、频带宽、性能优、电话上网两不耽误等特点最终成为市场主流。ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line,非对称数字用户线)为什么叫非对称数字用户线呢?

    这是因为ADSL被设计成向下流(下行,即从中心局到用户侧)比向上流(上行,即从用户侧到中心局)传送的带宽宽,其下行速率为512Kbps到8Mbps,而上行速率则为64Kbps到640Kbps。

    整个ADSL的接入系统由中央交换局端ADSL模块和远端ADSL模块组成。位于ISP(如电信、网通等)一侧的中央交换局端ADSL模块包括在中心位置的ADSL Modem和接入多路复合系统,处于中心位置的ADSL Modem被称为ATU-C(ADSL Transmission Unit-Central)。

    远端ADSL模块由配备给用户的ADSL Modem和滤波器组成,用户端ADSL Modem通常被称为ATU-R(ADSL Transmission Unit-Remote)。

    ADSL的上下行不对称的方式正好满足了目前宽带接入的主流需求——由于宽带高速接入应用实际上集中在如数据下载,实现WEB上的视音频点播、动画等高带宽应用,而这些应用的特点是上下行数据传输量不平衡,下行传送大量的视音频数据流,需高带宽,而上行只是传送简单的检索及控制信息,需要很少的带宽。因而在高速接入的竞争中,很多ISP(宽带服务商)都乐于推出ADSL接入手段去占领市场。【IT168 专稿】ADSL最快能提供8Mbps的下载带宽/速度,上行一般采用最大512Kbps的带宽,其实际速度到底是多少呢?

    大家知道,将8Mbps换算成速度,就应该是8Mbps=1MB/s(每秒最高传输1MB),512Kbps=64KB/s(每秒最高传输64KB)。

    如果当地ADSL最高能开通8Mbps的速度,那么你只要申请了8Mbps的ADSL,那么你的ADSL下载一个100MB的文件,在网站不限速且网速正常的情况下只需1分钟40秒左右或稍多点时间便能完成百兆文件的下载;如果只开通了2Mbps(250KB),那么则需7分钟左右或稍多点时间,以此类推。

    与传统的56K MODEM上网相比,ADSL的速度有了很大的提高,一般情况下,象2Mbps的ADSL已能满足网络视频播放的需求,特别是本地ISP网站的流量一般能满足需求,更不用说一般的网页浏览或QQ聊天之类应用了。但限于国内很多网站的带宽限制,其在实际应用中亦会出现停顿和断流,而对于很多国外网站由于出口带宽的限制纵然是采用全速的8Mbps的ADSL流量也不一定能流畅浏览,这并不是ADSL的原因。   【IT168 专稿】采用不同的ADSL接入模式,对ADSL设备的要求和速度影响个不相同。目前主流的ADSL设备所采用的接入模式标准主要有国际电信联盟ITU在1999年6月颁布的两个国际标准G.992.1与G.992.2。

    标准ADSL全速G.dmt标准

    G.992.1(G.dmt)为全速标准,支持8Mbit/s与640kb/s的高速数据下行及上行速率。在用户端需安装信号分离器,以将通过电话线的语音和数据分离并分别传送至电话交接机或数据网络。信号分离器由服务商提供并安装或随自购ADSL MODEM附带。

带信号分离器的ADSL安装示意图

    使用的传输频段是25~1104kHz,多采用DMT线路编码方式。通过调整传输速率,最远传输距离可达4~5.5km。ADSL设备可同时支持电话高速数据接入业务。由于其上下行速率的不对称性,特别适合用于住宅用户和小型商业用户的Internet接入。

    G.992.1具有速度快使用稳定的特点,其是目前ADSL接入的主流。低速无分离器G.lite标准

    G.992.2(G.lite)就是无信号分离器的ADSL低速接入模式。G.lite与标准ADSL相比除接入速率较低外,最大区别是用户端不再有独立的信号分离器,因而用户端安装相对简单。

不带信号分离器的ADSL安装示意图

    此外,G.lite使用的传输频带是25~552kHz,不再需要在用户电缆中传输衰耗大的552~1104kHz频带,因而传输距离得到延长(其传输速率的下降带来了传输距离的增加,最长可至7km,因而也大大提高了其覆盖范围)。

    G.lite也采用DMT线路编码方式,抗扰性较好。下行速率范围是64kb/s~1.5Mb/s,上行速率范围是32~512kb/s。G.lite设备也可同时支持电话高速数据业务的接入。同样由于其具备ADSL上下行速率的不对称性,同样适用于住宅用户和小型商业用户的Internet接入。

    而由于省去了信号分离器,用户可以像使用普通MODEM一样,直接购买用户端ADSL MODEM自行安装,较简单方便。但由于G.lite在速度上不高,所以其多用在需要较远程连接的用户群,其是标准ADSL全速接入标准的有力补充。

    小结

    需要特别说明的是,目前主流的ADSL MODEM都同时支持这两者方式的接入标准,所以无论ISP采用哪一种接入模式都可顺利接入Internet,其差别就在于最大速度的差别上而已。

    在选择时需注意,如果某ADSL MODEM只支持G.lite,那你就难以享受2Mbps及以上的ADSL接入速度了,既便当地ISP开通了2Mbps及以上的速度。

    其它新标准

    如能全部发挥ADSL全速G.dmt标准8Mbps的带宽,可以说目前的ADSL已完全能满足现在主流宽带应用的需求,但ADSL的技术更新从未停步。

    后期推出的ADSL2(G.992.3和G.992.4)标准、ADSL2+(G.992.5)也只不过是上面两种标准的分别更新,这些新标准的出现,进一步提高了ADSL网络的性能和协同工作能力,并能增添新的应用与服务,包括数据速率的提高、速率的适应性和诊断等,可有效地弥补原有ADSL技术速率较低、出线率低等技术缺陷,进一步拓宽了宽带接入技术的应用空间。

    而在速度上比较ADSL 8Mbit/s的最高速率,ADSL2的最高速率可达12Mbit/s。此外,ADSL2支持ATM协议的IMA,可将多根电话线捆绑起来,为用户提供n*ADSL速率的服务。【IT168 专稿】选择合适的ADSL接入方式不仅是ISP运营商要面对的问题,对于用户而言,在选择时亦需对此有所了解,以便能尽量选择更适合于自己的ADSL宽带接入方式。

    ADSL接入Internet主要有虚拟拨号和专线接入两种方式。采用虚拟拨号方式的用户采用类似MODEM和ISDN的拨号程序,在使用习惯上与原来的方式没什么不同。采用专线接入的用户只要开机即可接入Internet。ADSL根据它接入互联网方式的不同,它所使用的协议也略有不同,当然了不管ADSL使用怎样的协议,它都是基于TCP/IP这个最基本的协议,并且支持所有TCP/IP程序应用。

    一、ADSL虚拟拨号接入

    ADSL虚拟拨号接入顾名思义,就是上网的操作和普通56K MODEM拨号一样,有账号验证、IP地址分配等过程。但ADSL连接的并不是具体的ISP接入号码如00163或00169,而是ADSL虚拟专网接入的服务器。根据网络类型的不同又分为ADSL虚拟拨号接入和Ethernet局域网虚拟拨号方式两类,由于局域网虚拟拨号方式具有安装维护简单等特点。

    ADSL的接入示意图

(其可以是虚拟拨号,也可以是专线接入,

也可在ADSL后加装交换机实现局域网接入,一切依ISP提供的服务而定)

    PPPoE

    目前成为ADSL虚拟拨号的主流并有自己的一套网络协议来实现账号验证、IP分配等工作,这就是目前ADSL虚拟拨号应用的主流PPPoE协议,PPPoE全称是Point to Point Protocol over Ethernet(基于局域网的点对点通讯协议),这个协议是为了满足越来越多的宽带上网设备和越来越快的网络之间的通讯而最新制定开发的标准。

    PPPoE基于两个广泛接受的标准即:局域网Ethernet和PPP点对点拨号协议。对于最终用户来说不需要用户了解比较深的局域网技术只需要当作普通拨号上网就可以了,对于服务商来说在现有局域网基础上不需要花费巨资来做大面积改造,设置IP地址绑定用户等来支持专线方式。这就使得PPPoE在宽带接入服务中比其他协议更具有优势。因此逐渐成为宽带上网的最佳选择。

    PPPoE的实质是以太网和拨号网络之间的一个中继协议,他继承了以太网的快速和PPP拨号的简单,用户验证,IP分配等优势。

    在实际应用上,PPPoE利用以太网络的工作机理,将ADSL MODEM的10M接口与内部以太网络互联,在ADSL MODEM中采用RFC1483的桥接封装方式对终端发出的PPP包进行LLC/SNAP封装后,通过连结两端的PVC在ADSL MODEM与网络侧的宽带接入服务器之间建立连接,实现PPP的动态接入。

    PPPoE接入利用在网络侧和ADSL MODEM之间的一条PVC就可以完成以太网络上多用户的共同接入,实用方便,实际组网方式也很简单,大大降低了网络的复杂程度。PPPoE具备了以上这些特点,所以成为了当前ADSL宽带接入的主流接入协议。目前的虚拟拨号都是基于此协议。ADSL专线接入ADSL专线接入是ADSL接入方式中的另一种,不同于虚拟拨号方式,而是采用一种直接使用TCP/IP协议类似于专线的接入方式,用户连接和配置好ADSL MODEM后,在自己的PC的网络设置里设置好相应的TCP/IP协议及网络参数(IP和掩码、网关等都由局端事先分配好),开机后,用户端和局端会自动建立起一条链路。所以,ADSL的专线接入方式是以有固定IP、自动连接等特点的类似专线的方式。 具备固定的IP地址ADSL专线接入方式一般被ISP应用在需求较高的网吧、大中型企业宽带应用中,其费用相比虚拟拨号方式一般更高,所以个人用户一般很少考虑采用。

ADSL局域网接入ADSL局域网(LAN)接入只是ISP在ADSL虚拟拨号和专线接入方式对ADSL接入方式的一种拓展。大家知道,ADSL要提供局域网的接入可通过以下三种方法: ①在服务器上增加一块10兆或10/100兆自适应的网卡,把ADSL MODEM用MODEM附送的网线连接在这块网卡上,这时服务器上应该有两块网卡,一块连接ADSL MODEM,另一块连接局域网。只要在这台电脑上安装设置好代理服务器软件,如Windows ICS、Sygate、Wingate等软件,就可以共享上网。②采用专线方式,为局域网上的每台计算机向电话局申请1个IP地址,这种方法的好处是无须设置一台专用的代理服务网关,缺陷是费用较高。 ③启动一些以太网接口ADSL所具备的路由功能,然后用连接ADSL MODEM的网线直接接在交换机的UP-LINK口上通过交换机共享上网。这种方法的好处是局域网计算机的数目不受限制,只需多加一台交换机。

而很多ISP也正是利用第③种方法提供宽带业务,这就是ADSL局域网接入,其将本应安装到用户家中的带路由ADSL猫直接装在了小区楼道中,然后再通过16-32口交换机以及RJ45网线连接到各用户家的电脑网卡上,每个用户不再需要单独配备ADSL猫节省了ADSL MODEM的投入,用户只需要电脑上有网卡与接入网线连接好后开机就可随时的上网。除此而外,这种方式也被象PLC(电力线接入)等宽带接入方式采用。【IT168 专稿】ISP局端使用设备用户不需要理会,要完成ADSL接入用户家中需要的设备有:ADSL MODEM,信号分离器,具备USB接口或网卡(RJ45接口)的电脑。

    大家知道,ADSL MODEM主要有内置PCI、外置以太网接口及外置USB接口三种类型,除此而外,在外置以太网接口ADSL MODEM基础上还出现了ADSL宽带路由器、ADSL无线宽带路由器等外置以太网接口设备。

    以太网接口的ADSL猫

    外置型以太网接口(RJ45接口)的ADSL MODEM一般具有桥接、路由或防火墙的功能,可轻松搭建局域网,适合于有多机上网需求要求较高的网吧、小型企业用户及个人用户选用,是适用于中小型办公室、家庭用户及SOHO一族宽带接入的理想产品。

    以太网接口的ADSL拥有一个10/100M以太网端口,可用来连接网卡或交换机,让整个局域网用户共享Internet。在G.dmt协议下,提供下行速率最高到8Mbps,上行速率最高为640Kbps的高速Internet访问,是传统56K Modem访问速率的150倍。在G.lite协议下,可提供最高下行1.5Mbps,上行512kbps访问速率。

    支持NAT和NAPT协议带路由功能的以太网接口的ADSL能提供实时在线的连接,免除了经常拨号占线的烦恼。支持虚拟主机服务及DMZ主机服务 ,支持DHCP服务器功能,当初始化一个连接时,完全是透明的。它支持异步传输模式协议,因此可以提供高带宽的数据传输的特性,可以满足实时视频和多媒体的应用。

PCI接口的ADSL猫

    内置PCI接口的ADSL MODEM具备价格便宜、不占外部空间等特点,有基于Windows界面的配置软件,本地或远端可通过图形用户界面执行管理。外型小巧,支持即插即用,让用户即刻享受宽带网络的迅捷,能够满足个人家庭用户对于性能价格比的要求。但其维护不太方便,故障率也较多。近一年来在市场上已很难见到。

 USB接口的ADSL猫

    USB正逐渐成为最流行的计算机外围设备接口,目前绝大多数的计算机会有两个或(扩展)两个以上的USB接口。USB接口的ADSL MODEM也正是基于此,它具备USB接口同样的优点,安装使用方便,支持热插拔等。

    USB接口的ADSL MODEM一般采用USB1.0/1.1接口进行连接,适应范围广,易于安装,对主机性能依赖程度低,主流产品一般同时支持G.dmt全速率传输和无需分离器的G.lite传输。

    通过USB接口直接与计算机相连,连线简单,软件设置方便,无须附加网卡,不需要外接电源。具有USB接口的台式电脑或者笔记本电脑均可使用,安装简易,无须打开机箱。可以是能够满足个人家庭用户对于性能价格的要求。其简单的安装与配置方式,特别适合对对计算机技术性能不熟悉的普通用户。 

一款USB ADSL内部

ADSL宽带路由器

    ADSL宽带路由器是ADSL MODEM与宽带路由器融合的产物,是一台综合的Internet IP共享设备。一般包含一个内建的全速率以太网ADSL MODEM 和一个4口10/100Mbps高速以太网交换机。

    具备界面友好的Web设置向导,你可以针对不同的ISP环境(DHCP、PPPoE、静态IP)对4口以太网ADSL宽带路由器进行优化设置,从而使用一条ADSL线路,不再需要其它设备就能让家庭网络里的多台电脑通过一个IP地址同时高速接入Internet。

    提供NAT/NAPT的端口重定向和转发功能,还能为局域网用户提供防火墙保护功能,以太网ADSL宽带路由器为SOHO用户和住宅用户提供了安装使用简单且经济的解决方案。

    此外,ADSL无线宽带路由器也就是在ADSL宽带路由器基础上再增加了无线功能的产品,其不仅能有线连接,而且也能提供全方位的无线连接,只需要将电话线接入无线ADSL宽带路由器的RJ-11接口就能实现有线和无线PC终端同时接入互联网。而802.11b/g无线网络提供64位/128位WEP加密和SSID保护功能等等。

信号分离器

    随同ADSL MODEM一起出售的肯定还有一个信道分离器/信号分离器(又叫滤波器,Splite),信号分离器是用来将电话线路中的高频数字信号和低频语音信号分离的设备。

信道分离器

    大家知道,ADSL是利用分频的技术把普通电话线路所传输的低频信号和高频信号分离。3400Hz以下供电话使用;3400Hz以上的高频部分供上网使用,即在同一铜线上分别传送数据和语音信号,数据信号并不通过电话交换机设备。这样既可以提供高速传输:上行(从用户到网络)的低速传输可达640Kbps,下行(从网络到用户)的高速传输可达8Mbps;而且在上网的同时不影响电话的正常使用。

一款信道分离器内部

    分离器的重要作用就是将ADSL电话线路中的高频信号和低频信号分离。低频语音信号由分离器接电话机,用来传输普通语音信息;高频数字信号则接入ADSL MODEM,用来传输上网信息和VOD视频点播节目等。这样,您在使用电话时,就不会因为高频信号的干扰而影响您的话音质量,也不会因为在上网时,打电话由于语音信号的串入影响上网的速度。您可以想象一边拿着电话和朋友聊着天;一边通过电脑在网上冲浪;同时又通过装有机顶盒的电视机收看着精彩的视频点播节目。

两个接口的话机分离器

    但通过

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