第4章 · 播客 第5集

计算机网络 · 接入技术与网络互连

🎙️ 本集播客第5集:五种接入方式各自的速率数字——PSTN、ISDN 2B+D、ADSL 两标准、FTTx 五档与 PON、HFC 星配树;互连设备按层分工、电路/报文/分组三种交换、路由协议按范围和按算法两套分类,OSPF 归链路状态。 语音由微软 Edge 神经网络语音预生成(女声·晓伊,男声·云希)。点击下方任意对话可直接从该句开始播,当前句朗读时下一句已预先加载,无缝衔接。
🎙️ 第4章播客 第5集
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阿明
师姐,接着上集,先讲怎么把网接进家门的?
小雅
对,接入 Internet 的主要方式有五种:PSTN、ISDN、ADSL、FTTx+LAN 和 HFC 接入,逐个过,每个都带考点数字。PSTN 公用交换电话网络,是指利用电话线拨号接入 Internet,通常计算机需要安装一个 Modem 调制解调器,将电话线插到 Modem 上,利用拨号程序输入接入号码进行接入。它的速度较低,一般低于 64Kbps——「低于 64K」这个数记牢。
阿明
ISDN 我记得外号叫一线通。
小雅
俗称一线通,是在电话网络的基础上构造的纯数字方式的综合业务数字网,能为用户提供包括语音、数据、图像和传真等在内的各类综合业务。考点是接口:基本速率接口为 2B+D 信道,共 144Kbps 带宽,一般使用 RJ45 接口。「一线通、2B+D、144Kbps、RJ45」四个词绑定出题。
阿明
ADSL 的 A 是非对称,上下行速率不一样?
小雅
正是。ADSL 非对称数字用户线路,服务端设备和用户端设备之间通过普通的电话线连接,无须对入户线缆进行改造,就可以为现有的大量电话用户提供宽带接入,成为接入 Internet 的主要方式之一。特点是上行速度和下行速度不一样,并且往往是下行速度大于上行速度。两种标准带数字:G.DMT 是全速率标准,提供 8Mbps 的下行速率和 1.5Mbps 的上行速率,但要求用户安装分离器;G.Lite 速率较慢,不需要在用户端进行线路分离,最大下行 1.5Mbps,最大上行 512Kbps。
阿明
第四种 FTTx+LAN,光纤那套,是不是按光纤铺多深来分?
小雅
对,光纤通信的优点先背:相对于以电为媒介的通信方式,传输频带宽、通信容量大,传输损耗小,抗电磁干扰能力强,线径细、重量轻,资源丰富。FTTx 根据光纤深入用户的程度分为五种:FTTC 光纤到路边、FTTZ 光纤到小区、FTTB 光纤到楼、FTTF 光纤到楼层、FTTH 光纤到户。C 路边、Z 小区、B 楼、F 楼层、H 家,按深入程度从浅到深,选择题让你排顺序或挑出不属于的一档,就按这个梯度走。
阿明
那 PON 呢,常跟 FTTB 一起出现。
小雅
PON 无源光纤网络,是实现 FTTB 的关键技术:在光分支点不需要节点设备,只需安装一个简单的光分支器,因此具有节省光缆资源、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。
小雅
目前 PON 主要有 APON 和 EPON 两种:APON 选择 ATM 和 PON 作为网络协议和平台,下行速率为 622Mbps 或 155Mbps,上行 155Mbps,光节点到前端的距离可长达 10 至 20 公里或更长;EPON 是以太网技术发展的新趋势,下行速率为 100Mbps 或 1000Mbps,上行 100Mbps,传送的是可变长度的数据包,最长可为 65535 个字节,简化了网络结构、提高了网络速度。
阿明
最后 HFC,有线电视上网那个。
小雅
HFC 同轴光纤技术,是将光缆敷设到小区,然后通过光电转换节点,利用有线电视 CATV 的总线式同轴电缆连接到用户,提供综合电信业务。可充分利用 CATV 原有网络,建网快、造价低。结构必背:HFC 由光纤干线网和同轴分配网通过光节点结合而成,一般光纤干线网采用星形结构,同轴电缆分配网采用树形结构——星配树,别记反。用户端使用 Cable Modem 电缆调制解调器,它不单纯是一个调制解调器,还集成了调谐器、加解密设备、桥接器、网络接口卡、虚拟专网代理和以太网集线器的功能于一身,无须拨号,可提供随时在线的永远连接。技术上,HFC 采用频分复用技术和 64QAM 调制,上行速率已达 10Mbps 以上,下行速率更高。
阿明
五种接入齐了。下面是网络互连,先讲设备吧,那道「按层分类」的题我印象深。
小雅
网络互连是将两个以上具有独立自治能力、同构或异构的计算机网络连接起来,实现数据流通,扩大资源共享的范围;包括局域网与局域网互连、局域网与广域网互连、广域网与广域网互连。互连时各节点一般不能简单直接相连,需要通过中间设备实现协议转换,按工作的协议层分类:中继器,实现物理层协议转换,在电缆间转换二进制信号;网桥,实现物理层和数据链路层协议转换;路由器,实现网络层和以下各层协议转换;网关,提供从最底层到传输层或以上各层的协议转换;此外还有交换机。实际应用中各厂商的设备都是多功能组合、向下兼容的。
阿明
层级从低到高排:中继器物理层、网桥到链路层、路由器到网络层、网关最深。
小雅
对,这个梯度就是那道题的答案骨架。补一句无线设备:随着无线技术运用日益广泛,市面上基于无线网络的产品主要有无线网卡、无线 AP、无线网桥和无线路由器等。接着讲交换技术,第十二题考的就是它。先立背景:当用户较多而传输的距离较远时,通常不采用两点固定连接的专用线路,而是采用交换技术,使通信传输线路为各个用户公用,提高传输设备利用率、降低系统费用。按实际的数据传送技术,交换技术分为电路交换、报文交换和分组交换。
阿明
电路交换是不是就是打电话那种?
小雅
对,定义背原话:在数据传送之前必须先设置一条通路,在线路释放之前,该通路将由一对用户独占。「独占」两个字是电路交换的灵魂。正因为独占且通路预先建好,交互式通信用它最合适——第十二题问「适用于交互式通信的交换方式」,答案就是电路交换。
阿明
那报文交换和分组交换呢,它俩像亲兄弟。
小雅
像但不同。报文交换:报文从源点传送到目的地采用存储转发的方式,在传送报文时同时只占用一段通道,在交换节点中需要缓冲存储,报文需要排队,因此不能满足实时通信的要求——「不能实时」是它的判死刑特征,所以交互式通信肯定不适合它。分组交换:交换方式和报文交换类似,但报文被分成分组传送,并规定了最大的分组长度;它又分两种,数据报分组交换中,目的地需要重新组装报文;虚电路分组交换中,在数据传送之前必须通过虚呼叫设置一条虚电路。还有一句定性必背:分组交换技术是在数据网络中使用最广泛的一种交换技术。
阿明
第十二题四个选项我再排一遍:电路交换、报文交换、数据报分组交换、虚电路分组交换,问哪个适合交互式通信。
小雅
答电路交换。干扰项逐个说理:报文交换存储转发要排队,不能满足实时通信要求,直接出局;数据报和虚电路都是分组交换的分支,虚电路还得先虚呼叫设置虚电路,也谈不上交互场景的最优。原文还有适用场合的总结也要记:较轻和间歇式负载,电路交换最合适,可通过电话拨号线路实现;较重或持续的负载,使用租用线路以电路交换方式通信是合适的;必须交换中等数据到大量数据时,可用分组交换方法。
阿明
交换技术齐了。路由技术呢,第十四题考 OSPF。
小雅
路由器是工作在网络层的重要网络互连设备,构成了基于 TCP/IP 协议的 Internet 的主体脉络,工作在 Internet 上的路由器也称为 IP 网关。它的主要功能就是进行路由选择:当一个网络中的计算机要给另一个网络中的计算机发送分组时,首先将分组送给同一网络中用于网络之间连接的路由器,路由器根据目的地址信息选择合适的路由传递到目的网络的路由器,再通过目的网络内部的路由选择协议,最后递交给目的计算机。
阿明
路由协议有按应用范围和按算法两套分类吧?
小雅
两套都要背。按应用范围分三大类:内部网关协议 IGP、外部网关协议 EGP、核心网关协议 GGP。内部网关协议是在一个自治系统 AS 内运行的路由选择协议,AS 是指同构型的网关连接的互连网络,通常由一个网络管理中心控制;IGP 主要包括 RIP 路由信息协议、OSPF 开放式最短路径优先、IGRP 内部网关路由协议和 EIGRP 增强型 IGRP。
小雅
外部网关协议是在两个 AS 之间使用的路由选择协议,最新的 EGP 主要有 BGP 边界网关协议,其主要功能是控制路由策略。核心网关协议:Internet 中有个主干网,所有 AS 都连接到主干网上,主干网中的网关称为核心网关,核心网关之间交换路由信息时使用的是 GGP。
阿明
那按算法分的三类呢,OSPF 到底归哪个?
小雅
这就是第十四题。按使用的算法分三类:距离向量协议,计算网络中所有链路的矢量和距离,以此为依据确定最佳路径,这类协议会定期向相邻的路由器发送全部或部分路由表;链路状态协议,使用为每个路由器创建的拓扑数据库来创建路由表,通过计算最短路径来形成路由表,定期向相邻路由器发送网络链路状态信息;平衡型协议,结合了距离向量协议和链路状态协议的优点。OSPF 全称开放式最短路径优先,「最短路径」三个字直接出卖了它——答链路状态协议。
阿明
干扰项排雷:A 距离向量那是 RIP 的算法;B 平衡型是结合两者优点的第三类;D 外部网关协议——OSPF 是在自治系统内部跑的,是内部网关协议,BGP 才是外部的。
小雅
本集必背清单:接入五方式——PSTN 低于 64K、ISDN 一线通 2B+D 144Kbps、ADSL 下行大于上行且 G.DMT 8M 对 1.5M、FTTx 五档 C 路边 Z 小区 B 楼 F 楼层 H 户、HFC 星配树且 Cable Modem 集六种功能于一身;互连设备按层——中继器物理层、网桥链路层、路由器网络层、网关最深;交换三种——电路交换独占通路适合交互式、报文交换存储转发不实时、分组交换用最广泛;路由协议——RIP 距离向量、OSPF 链路状态、BGP 管两个 AS 之间。下一集是全章收官:网络工程三阶段、分层设计三层各管什么、三种存储设备怎么选、综合布线七个部分——大题模板全在最后一集。