how networks work forth note
摘要：
思維導圖
整體內容
通過接入網進入網際網路內部
探索接入網進入網際網路內部
問答
第一個採用包機制的網路就是網際網路的前身ARPANET
ADSL的線路費用包含在電話中，光纖的線路費用包含在上網費中，因為光纖的上網費高，電話費便宜
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思維導圖
整體內容
通過接入網進入網際網路內部
探索接入網進入網際網路內部
問答
第一個採用包機制的網路就是網際網路的前身ARPANET ADSL的線路費用包含在電話中，光纖的線路費用包含在上網費中，因為光纖的上網費高，電話費便宜 電纜不如光纖通訊速率高，是因為電訊號在提升通訊速率的同時，其衰減率也會提高(訊號在傳播過程中減弱) 導致訊號無法傳到目的地。相對地，光訊號本來的衰減率就很低，提高通訊速率也並不會提高衰減率。此外，光纖還不受 電磁噪聲的影響，因此光纖能夠進行高速通訊
看點
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ADSL接入網和光纖接入網((FTTH)Fiber to the home
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接入網中使用的PPP(Point-to-Point Protocol,點到點協議)和隧道
接入網需要通過使用者名稱和密碼驗證使用者的身份，然後由網路運營商向用戶分配公有地址。 從接入網向網路運營商傳輸網路包時還使用了隧道技術
- 網路運營商的內部
以路由器為核心組成，不同點是運營商之間可以自動交換路由資訊和更新路由表
- 跨越運營商的網路包
ADSL(Asymmmetric Digital Subscriber Line)接入網的結構和工作方式
ADSL是不對稱數字使用者線上行方向和下行方向的通訊速率是不對稱的
- 網際網路的基本結構和家庭、公司網路是相同的
不同點： 轉發裝置間的距離 路由器的維護方式
- 連線使用者與網際網路的接入網
網際網路接入路由器是按照接入網規則來發送包的
- ADSL Modem將包拆分成信元
釋：Modem調變解調器 集線器和交換機 客戶端生成網路包--------------------->網際網路接入路由器( 取出IP包並判斷轉發目標)---------->ADSL Modem 網際網路接入路由器會在網路包前面加上MAC頭部、PPPoE頭部、ppp頭部總共3中頭部，然後傳送給ADSL Modem(PPPoE方式下) 詳見195頁 ADSL Modem會把包拆分成很多小格子(即信元) 信元：開頭是5個位元組的頭部，後面是48個位元組的資料，用於一種叫作ATM(Asynchronous Transfer Mode)的通訊技術 ADSL Modem將包拆分成信元，並轉換成電訊號傳送給分離器
- ADSL將信元"調製"成訊號
信元轉化成訊號，ADSL採用的方法要複雜些。 reason: 方波訊號的波形容易失真，隨著距離的延長錯誤率也會提高 方波訊號覆蓋了從低頻到高頻的寬廣頻段，訊號頻率越高，輻射出來的電磁噪聲就越強，因此訊號頻譜太寬就難以控制噪聲 ASDL Modem採用了一種用圓滑波形(正弦波)對訊號進行合成表示0和1的技術，稱為調製。 採用的調製方式是振幅調製(ASK)和相位調製(PSK)相結合的正交振幅調製(QAM)方式。
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ADSL通過使用多個波來提高速率
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分離器的作用
過濾掉高頻訊號，防止ADSL對電話的產生干擾 防止聽筒結束通話和連線對線路的影響
- 從使用者到電話局
分離器------->配線盤-------->保安器(防止雷電，內有保險絲)-------->電話電纜---->電纜隧道（電話局周圍）
- 噪聲的干擾
電話電纜中的訊號也會受到噪聲的干擾(外部的噪聲和來自內部的噪聲(串擾))
- 通過DSLAM到達BAS
訊號通過電話線到達電話局之後，會經過配線盤、分離器到達DSLAM DSLAM(DSL Access Multiplexer,數字使用者線接入複用裝置)相當於很多個ADSL Modem的功能集中在一個外殼裡的裝置 diff:ADSL Modem具備乙太網介面DSLAM用ATM介面 DSLAM具有ATM介面，和後方路由器首發資料時使用的是原始網路包拆分後的ATM信元形式 信元從DSLAM出來之後，會到達一個叫作BAS的包轉發裝置。 BAS可以接收ATM信元，還可以將接收到的ATM信元還原成原始的包 MAC頭部和PPPoE頭部的作用是將包送到BAS的介面 BAS會在包的前面加上隧道專用頭部，併發送到隧道的出口。 到達隧道專用出口的路由器，隧道頭部會被去掉，IP包會被取出，並轉發到網際網路內部 BAS負責將ATM信元還原成網路包並轉發到網際網路內部。
光纖接入網(FTTH)
- 光纖的基本知識
光纖結構：保護套 包層 纖芯 纖芯中傳導光訊號來傳輸數字資訊，亮表示1，暗表示0
- 單模與多模
根據確定的角度，分為單模與多模 多模易失真 FTTH屬於後者，因此主要使用單模光纖 FTTH可以分為直連和分路兩種方式 ONU：Optical Network Unit，光網路單元。 OLT: Optical Line Termianl,光線路終端。 分路(分光器 ONU OLT)：由網際網路接入路由器在IP頭部前面加上MAC頭部、PPPoE頭部和PPP頭部， 然後由光纖收發器或者ONU轉換成光訊號，並通過光纖到達BAS前面的多路光纖收發器和OLT,最後被還原成電訊號併到達BAS
接入網中使用的PPP和隧道
- 使用者認證和配置下發
BAS:可以理解為一種進化的路由器 BAS使用PPPoE進行登入操作(即使用者名稱和密碼) PPPoE是由PPP協議(撥號上網)發展來的 PPP撥號上網: 使用者向運營商的接入點撥打電話，電話接通後，輸入使用者名稱和密碼進行登入操作。 使用者名稱和密碼通過RADIUS協議從RAS傳送到認證伺服器，伺服器校驗這些資訊是否正確。 認證伺服器會返回IP地址等配置資訊，並將這些資訊下發給使用者
- 在乙太網上傳輸PPP訊息
PPPoE是將PPP訊息裝入乙太網包進行傳輸的方式 ADSL和FTTH可以像撥號上網一樣傳輸PPP訊息了
- 通過隧道將網路包傳送給運營商
隧道的兩種實現方式: TCP連線基於封裝(encapsulation)的隧道實現方式
- 接入網的整體工作過程
接入路由器需要配置運營商分配的使用者名稱和密碼。 接入路由器會根據PPPoE的發現機制來尋找BAS. 進入使用者認證和下發配置的階段 接入網路由器傳送網路包 BAS在收到使用者路由器傳送的網路包之後，會去掉MAC頭部和PPPoE頭部， 然後用隧道機制將包傳送給網路運營商的路由器 tip:一對一連線的埠可以不分配IP地址，這種方式稱為無編號
- 除PPPoE之外的其他方式
PPPoA方式的ADSL接入網(不能用於FTTH,FTTH不使用ATM信元) DHCP用於通過公司網路向客戶端計算機下發TCP/IP配置資訊。 不使用PPP,而是將乙太網包直接轉換成ADSL訊號傳送給DSLAM.
網路運營商的內部
- POP和NOC
POP(Point of Presense) "接入點" 網路包通過接入網之後，到達運營商POP的路由器 NOC就是規模擴大後的POP
- 室外通訊線路的連線(光纖)
跨越運營商的網路包
- 運營商之間的連線
路由資訊交換的過程是由路由器自動完成的，使用的機制為BGP 分為兩類:轉接對等
- 與公司網路中自動更新路由表機制的區別
運營商的路由交換是在特定路由器間一對一進行的 設定優先順序
- IX的必要性
減少線路數量