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讀《網路是怎樣連線的》 第四章

先回憶上一章說了什麼:

資料包從網絡卡出來,依靠著乙太網協議,把資料 從 集線器、交換機、路由器 這些裝置中 流淌過,最終想去到網際網路內部,由那裡轉車,再去到目的地的伺服器.

那麼,我們這一章要講什麼內容呢,   -——》資料包 從接入網路由器開始,到達電話局、再到網際網路運營商路由器、最終就是我們希望到達的網際網路內部了.

 

  • 什麼叫接入網路由器
  • 介紹兩種由接入網路由器到達電話局的方式
  • 電話局到運營商路由器
  • 運營商網路之間的互動(網際網路的內部、網際網路的核心)

 

一.接入網路由器

什麼是接入網路由器呢,額, 按照一種直覺的理解,接入網路由器就是 該路由器上某一個埠可以到達電話局,那麼這個路由器就叫接入網路由器

 

ok,我們知道了這一點的不同,其他還有什麼不同嗎?

有的,之前的資料包在(路由器之間)使用乙太網進行傳輸的時候,是把ip包用乙太網協議封裝了一下,在前面加了個MAC頭部

那麼現在的不同點在哪?    在於接入網路由器與電話局這個線路進行通訊時,加的頭部不一樣,這時加了三個頭部

分別是 MAC頭部、PPPoe頭部、ppp頭部.

 

1.1 ppp協議 有什麼用?

ppp協議肩負著撥號上網的使命啊!     我們在計算機上輸入賬號和密碼,然後由這個賬號和密碼生成了ppp訊息,我們傳遞ppp訊息到遠端伺服器/BAS,遠端伺服器/BAS 從ppp資訊中取出賬號和密碼進行認證,認證通過了,就會下發TCP/IP配置資訊(包括IP地址、Dns伺服器IP、預設閘道器IP),這些資訊回到了接入網路由器的接入網埠,則該埠就有公有IP了,可以和網際網路內部交流通訊了.

 

以下三種方式的圖: 看看就好.

撥號上網時的ppp認證:

 

ADSL與ppp認證:

 

FTTH與ppp認證:

 

 

 

1.2 pppoe協議有什麼用呢?

由於乙太網包是不能直接裝在ppp協議,所以設計了一個pppoe進行駁接,之後就可以像撥號上網一樣傳輸ppp資訊了

(PPPoE是將PPP訊息裝入乙太網包進行傳輸的方式)

 

 

 

PPPoe還有一個功能哦,它能找到BAS的MAC地址!!        

實現方式類似於ARP協議的廣播模式一樣,使用者問BAS在不在,把你的MAC地址給我,然後使用者就收到了MAC地址.這個 MAC地址就填入MAC頭部了.

 

補: BAS是什麼?  既然它能轉發包,它是路由器嗎?  如果是路由器,為什麼叫BAS呢?

BAS是路由器的一種,它有傳統路由器轉發包的能力 ,還能像上述所說的 進行資訊認證, 並且下發配置資訊給 訊息傳送者.

二. 接入網路由器到 電話局(裡的BAS)的 兩種方式

 

2.1 ADSL方式

ADSL方式接入網的結構圖:

 

ADSL方式 ,  傳輸資料變化 的圖解:

 

接入網路由器到電話局中間的訊號傳輸 和之前的不太一樣,有了些變化

接入網路由器發出的訊號會先到ADSL Modem裝置,在這裡,訊號被切成小塊並轉成訊號的形式發出.

這個訊號進入到分離器(分離電話訊號與我們傳輸的高頻訊號的東西;發出階段不需要分離,但接收的時候需要使用它),

然後去到了電話線的介面,進入這個介面後的訊號就通過電線杆上面非常多根的電話線傳輸嘍.  

然後走啊走,就要去到電話局裡了,但是啊,我們一般不會在電話局那邊見到密密麻麻非常多根的電線杆是把,那是因為這些電線都鋪在了路底下 進入了電話局裡的配線盤,

然後再經過分離器分離出兩種訊號,低頻的電話訊號交給電話交換機,其他的訊號就給了DSLAM(功能與ADSL裝置相反,把訊號解析回飯來的小塊形式),     然後就到BAS了

 

 

補: 為什麼要用ADSL接收發過來的資料後, 把原來的資料切塊後,又轉換成點電訊號呢,原來不是也用電訊號傳輸嗎?

1.原來傳輸的是方波,方波的波形容易失真,距離越遠錯誤率越高

2.方波訊號覆蓋了低頻到高頻的寬廣頻段, 由於頻率越高,輻射出的電磁噪聲越強、干擾越嚴重

因此 ADSL modem 使用正弦波形,且調製的方式有很多種,讓一個波長的週期內能夠傳輸的資訊變得更多了

 

 

 

 

補:為什麼我們上傳下載的到的網速不一樣?

因為用的不同的頻率在傳輸啊!  

 

補:分離器的功能:

 

2.2 光纖接入網(FTTH)

FTTH傳輸的網路結構長怎樣?   這個說起來就簡單很多了, 兩種(如圖):

1.接入網路由器和BAS之間各有一個光纖收發器,收發器之間用一根光纖連線

2.如圖。 一對多..

光纖長怎樣?

 

利用光纖怎麼傳輸 0、1 訊號的?

 

光纖的多摸和單模有什麼區別?

在一定直徑內的纖芯裡,  只有以一定角度入射的光線能沿著光纖往前傳輸,其他光線會在包層裡反射出去.

單模光纖 內部直徑小 ,只能傳導一條光纖,但也因這樣的不同,單模光纖適合用於遠距離傳輸

多模光纖 內部直徑大, 能有能多條以不同入射角的光線在其中傳播,即能夠傳播多條光纖,但因此也有一些問題存在,

因為射射角的不同某些光線在光纖中走的距離就會比較長,在光的傳輸速度相同的情況下,隨著距離越長,另外一邊接收的的光訊號到來時刻不一樣,訊號的寬度被拉長了,引起失真.

所以.多模光纖適合近距離傳輸.

 

三.電話局到運營商路由器

通過隧道技術,  介紹兩種:TCP連線、封裝.

1.TCP

2.封裝

 

運營商路由器長什麼樣呢?   

不同的路由器接收 不同的傳輸方式!

 

四.運營商網路之間的互動

 

核心網路內部主要都是路由器了,也是和以前介紹的一樣,依靠著路由器間的資訊交換得到路由資訊(比如BGP協議)

 

核心網路內部的結構圖:

 

 

pop:運營商路由器

NOC:運營商的核心裝置,從pop傳過來的網路包都會集中在這裡,並從這裡發到其他的pop.或者其他運營商的pop

IX:能夠連線多個運營商的好東西,中文名叫。網際網路交換中心

 

IX的本質是 高效能交換機: