开始用的是拨号上网 , 要用电话机;后来有了宽带 , 在电脑上连一个猫就行了;到了大学 , 只要去电信办个网 , 拉根网线就能上网了 。我很好奇这三种上网模式有本质的区别么 , 还是就换了一种形式而已 。还有一个问题就是这些上网模式的变化 , 是全国统一推进的么 , 还是现在三种方式并存的?
究其三者的本质 , 没有太多区别 , 它们都是接入网络(Access Network) , 先认证用户合法 , 分配IP地址等上网必备的参数 , 将用户电脑接入互联网Internet 。运营商在将用户接入网络的同时 , 启动用户流量统计/用户在线时长统计 , 以生成用户账单 , 用户掏钱 , 毕竟天下没有免费的午餐 。
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但由于采用的传输介质(physical media)大不同 , 有模拟电话线、数字铜线、光纤 , 以及成帧方式的不同 , 有PPP , PPPoE +PPP , IPoE , 在上网速率上体现出数量级的差别 , 从模拟电话线 56Kbps , ISDN 144Kbps , ADSL 512Kbps-10Mbps , FTTH 2-1000Mbps 。
电信是固网专家 , 以它为例讲解三种方式的区别:
1. 拨号上网
1.1 模拟线电话拨号
2000年左右的两三年的时间 , 用户可以在自己的电脑上安装一个内置(插在电脑PCI插槽)modem , 或外置(插在RS-232接口)modem , 这个modem干啥的?官方的名字:调制解调器 , 民间的名字:猫!它负责将电脑的数字信号转换为可以在电话线上传输的模拟信号 。在局端 , 也有对应的modem , 再将模拟信号转换为数字信号 。
用户可以事先到电信局开通上网账号 , 或者买预充值的点卡(用户名/密码) , 然后就可以用电话线上网冲浪了 , (当时的广告语) , 浪里个浪 , 浪里个浪 , 互联网充满着神秘 , 吸引着好奇帅哥美女上网冲浪 , 相识相恋互生情缘…
拨号上网过程如下:
1.1.1
拨一个号码如163 , 用户电话线会接入局端163网关 , 这个网关一个接口位于电话网络PSTN , 用于终结(termination)163电话;有另一个接口位于IP网络 , 通向Internet 。于是在用户电话与163网关之间就动态创建了一条虚电路 , 即VC(Virtual Circuit) 。
1.1.2
用户的拨号软件在VC上发PPP/LCP , 用于协商两端的MRU(Maximum Receive Unit) , 以及用何种认证方式(PAP or CHAP)来认证用户 , 假定协商的认证方式为PAP(Passwod Authentication Protocol) 。
1.1.3
用户发PPP/PAP + Password 来表明自己的身份 , 网关成功认证用户 , 进入下一个阶段 PPP/IPCP 。
1.1.4
PPP/IPCP(IP Control Protocol) , 用于给用户电脑分配IP地址、网络掩码、缺省网关、首席DNS服务器、备份DNS服务器 , 完成此过程 , 用户就可以上网冲浪了 。
至于双向的路由如何通 , 曾经说过 , 在Internet世界 , IP地址由谁来分配 , 谁就负责双向的路由通达 。163网关来全权负责双向的路由的分发:将分配给用户的IP , 汇总(IP summary prefix)通告给Internet gateway , 同时动态生成一条指向用户虚接口VA(Virtual Access)的一条主机(子网掩码/32)路由 , 这个VA接口是PPP协议动态创建的 。这种上网带宽为 56 Kbps 。
1.2 数字线电话拨号 ISDN
此为数字线 , 所以不需要模数转换的modem , 提供B +2D 接入方式 , 即一条16Kbps信令通道B , 两条各 64 Kbps数据通道D , 可以一条线路打电话 , 同时另一条上网;也可以两条D通道都用于上网 , 即64 + 64=128 Kbps 的上网带宽 。
2. 宽带ADSL
ADSL(Asymmetric Digital Subscribe Line) , 非对称数字用户线 , 由于可以提供上行/下行带宽不一样 , 下行带宽要大于上行带宽 , 所以称之为非对称 。
由于Ethernet的简单易用、成本低廉 , 慢慢脱颖而出 , 成为数据链路层最通用的接入技术 , 运营商想把Ethernet这种接入方式延伸到用户电脑 , 但是如何认证用户呢?运营商有成熟的认证方案 , 已经用了很多年 , 那个方案就是用PPP来认证用户 。
问题来了 , PPP是点对点协议 , 即会话的两端各有一台设备 , 而Ethernet是多路访问 , 这是一个矛盾 , 如何在Ethernet这个多路访问的二层介质上用PPP来认证客户端?于是IETF发明了一个新的协议 , PPPoE , 即PPP Over Ethernet , PPPoE 可以先将PPP帧封装在自己的体内 , 然后再用最外层的Ethernet Header来封装PPPoE帧 , 具体格式如下:Ethernet Header + PPPoE + PPP
参见下图PPPoE帧的解析:
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PPPoE 可以在用户电脑和PPPoE Server 之间 , 依靠 PADI(discovery)/ PADO (offer )/ PADR(request )/ PADS(session confirm)来发现并建立一个点对点连接 , 如果:
2.1 PPPoE Server 与 PPP Server 位于同一台物理设备 , 则相当于用户电脑和PPP Server是点对点连接
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2.2 PPPoE Server 与 PPP Server 不在同一台物理设备 , PPPoE Server 与 PPP Server
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通过PPTP/L2TP隧道点对点连接 , 则也相当于用户电脑和PPP Server是点对点连接
用户的PPP帧通过以上两种方式都到达了PPP Server , 具体会话方式参见1.1 , 不再重新叙述 。完成所有协商 , 用户电脑可以在互联网冲浪 , 带宽一般为512 Kbps 到10 Mbps 不等 。
3. FTTH(EPON)
FTTH(Fiber To The Home) , 即光纤到户的缩写 , 这是一种接入方式的泛称 , 并不是一种具体的接入技术 , 一般电信常用EPON(Ethernet Passive Optical Network) , 即无源光网络 。用光纤作为物理传输介质 , Ethernet 作为数据链路层 , 依靠PPPoE+ PPP来完成用户认证 , 并依靠PPP来封装用户 IP traffic , 具体协商方式参见1.1 。
【拨号和宽带的区别介绍 拨号上网和宽带上网有什么不一样】由于光纤相比于铜线 , 价格低、抗干扰、传输距离远 , 所以它的传输带宽更高 , 家庭用户带宽一般为2M -100 Mbps , 公司用户可以使用1000 Mbps 的带宽 。
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