隨著計算機、通信和計算機網絡技術的飛速發(fā)展，單一的局域網已不能滿足社會對信息的需求，需將分布在不同地理位置的多個相同或不同類型的計算機網絡互聯(lián)，以實現(xiàn)更廣泛的資源共享和信息交流。
<網絡互聯(lián)的目的>
網絡互聯(lián)除了可以延長局域網纜段的長度外，它還可以擴大網絡覆蓋的地理范圍、提高網絡效率和網絡性能、消除網絡存在的差異、實現(xiàn)更大范圍的資源共享與信息交流。
1局域網與局域網互聯(lián)（LAN-LAN互聯(lián)）
在局域網與局域網互聯(lián)中，根據局域網的傳輸性質和通信協(xié)議不同，又可分為同構網互聯(lián)與異構網互聯(lián)兩種形式。
同構網互聯(lián)顧名思義是指具有相同傳輸性質和通信協(xié)議的局域網互聯(lián)；異構網互聯(lián)則是指兩種完全不同傳輸性質和不同通信協(xié)議的局域網互聯(lián)，目前不同類型的網絡之間的互聯(lián)大多是異構網互聯(lián)。異構網的互聯(lián)比同構網的互聯(lián)更為復雜，像我們圖中看到的那樣，異構網互聯(lián)通常需要網橋、路由器等連接設備。
2、局域網與廣域網互聯(lián)LAN-WAN互聯(lián)
局域網與廣域網互聯(lián)可以使不同單位或機構的局域網連入范圍更大的網絡體系中，一般通過路由器進行連接。
廣域網(Wide Area Network）是以信息傳輸為主要目的的數據通信網，一般作為網絡互聯(lián)的中間媒介。廣域網主要由交換結點和公用數據網(PDN)所組成。如果按公用數據網劃分,有PSTN、ISDN、X.25、DDN、FR、ATM等。公用交換電話網（PSTN）是數字交換和電話交換兩種技術的結合。
綜合業(yè)務數據網(lSDN)是由綜合數字電話網發(fā)展起來的一個網絡，它提供端到端的數字連接以支持廣泛的服務，包括聲音和非聲音的，用戶的訪問是通過少量、多用途的用戶網絡標準實現(xiàn)的。
數字數據網DDN也就是我們常說的數據租用專線，是目前最流行廣泛使用的數據通信服務，由光纖、數字微波或衛(wèi)星等數字傳輸通道和數字交叉復用設備組成；適合于有固定速率的高通信量網絡環(huán)境，如數據傳輸，語音、圖像傳輸，民航、火車站售票連網，銀行聯(lián)網、股市行情廣播及交易，信息數據庫查詢等。
分組交換數據網（PSDN）是最早被廣泛應用的廣域網技術，典型的分組交換網有：X.25網、幀中繼網FR、ATM。幀中繼網FR提供64kbps～2Mbps的速率，適合多媒體傳輸；ATM是信息高速公路上的“高速公路”,它比幀中繼的傳輸速率更高，短距離時高達2.2Gbps,長距離時可達10Mbps～100Mbps。
3、廣域網與廣域網互聯(lián)WAN-WAN互聯(lián)
廣域網與廣域網互聯(lián)一般在政府的電信部門或國際組織間進行，將不同地區(qū)的網絡互聯(lián)，以構成更大規(guī)模的網絡，主要使用路由器或網關來實現(xiàn)廣域網之間的互聯(lián)。
4、局域網-廣域網-局域網LAN-WAN-LAN互聯(lián)
如果兩個局域網的地理位置相隔很遠，可以通過廣域網實現(xiàn)兩個局域網的互聯(lián)。幀中繼適合于遠距離或突發(fā)性的數據傳輸，特別適用于局域網之間互聯(lián)。
網絡互聯(lián)的層次
網絡互聯(lián)不僅要把多個網絡用物理線路連接起來，而且要使用戶無法察覺不同網絡之間的差異。各種網絡協(xié)議的功能不同，分屬不同的網絡層次，網絡互聯(lián)的關鍵主要是將不同網段、網絡或子網通過網絡互聯(lián)設備連接起來。該圖顯示了網絡各互聯(lián)層與相應設備的對應關系。
（1）-物理層的互聯(lián)：用于兩個相同網段的互聯(lián)，主要設備是中繼器或集線器。圖中就是通過中繼器將不同網段的計算機A、B、C、D互連在一起了。
（2）數據鏈路層的互聯(lián)：用于同操作系統(tǒng)的局域網互聯(lián)，主要設備是網橋或交換機；
該圖為通過交換機實現(xiàn)網絡互聯(lián)的示意圖，圖中LAN2中的結點104核LAN1中結點201之間的數據通信就通過交換機進行。
（3）網絡層互聯(lián)：則是用于局域網與局域網、局域網與廣域網以及廣域網與廣域網之間的互聯(lián)，所需要解決的問題是在不同的網絡之間存儲轉發(fā)分組，該層互聯(lián)的主要設備是路由器。這張圖就向我們展示了如何用四個路由器將四個不同類型局域網網絡互聯(lián)在一起。
（4）高層互聯(lián)：主要用于廣域網與廣域網的互聯(lián)，主要設備為網關。網關的主要作用是實現(xiàn)不同網絡傳輸協(xié)議的翻譯和轉換工作，它支持不同協(xié)議之間的轉換，能實現(xiàn)使用不同協(xié)議網絡之間的互聯(lián)。
實現(xiàn)網絡協(xié)議轉換的具體辦法有兩種：一是直接轉換，如我們圖中看到的，它將進入網關的報文格式直接轉換成輸出網絡的報文格式。如果一個網關互聯(lián)2個網絡，則要進行兩種網絡協(xié)議之間的轉換，即網絡A到網絡B的轉換和網絡B到網絡A的轉換。同理，如果一個網關互聯(lián)3個網絡，則要進行6種協(xié)議間的轉換，如果互聯(lián)N個網絡，則要進行N（N-1）種轉換。顯然，網絡互聯(lián)的網絡數越多，編寫協(xié)議轉換程序模塊的工作量越大，同時，系統(tǒng)對網關的存儲空間與處理能力的要求也越高。
另一種網絡協(xié)議轉換方法——制定標準的網間報文格式：這種方式是將進入網關的報文格式轉換為標準的網間報文格式，在輸出端再由網間報文格式轉換為另一網絡的報文格式。
5因特網接入技術
Internet為我們提供了大量的服務，比如www服務、電子郵件服務、即時通訊服務等等，為了獲得這些服務，我們必須將自己的計算機接入到Internet中，成為因特網的一員，才能享受它為我們提供的各類服務與信息資源。
這節(jié)課我們一起來了解一下目前常見的幾種因特網接入方式——ADSL寬帶接入、有線電視寬帶接入、專線接入、無線接入。
<ADSL寬帶接入>
ADSL的全稱是非對稱數字用戶線路，利用頻分復用技術把電話線路所傳輸的低頻信號和高頻信號分離，即在同一根線上分別傳送數據和語音信號。
這里我們可以清楚地看出，ADSL技術把1.1MHz的頻帶分為3個頻率段：0~4KHz低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用；10~50KHz用做上行信息流的傳輸帶寬，提供1M的上行速率；52KHz~1.1MHz用作下行信息流的傳輸帶寬，提供8-20M的上行速率。因為用戶在上網時主要是從因特網下載各種文檔，而向因特網發(fā)送的信息量一般都不太大，因此ADSL的下行帶寬都遠遠大于上行帶寬?！胺菍ΨQ”這個名詞就是這樣得出來的。
基于ADSL的接入網由以下三大部分組成：一是數字用戶線接入復用器，它包括許多ADSL調制解調器，用于ADSL的接入和復用。二是，ADSL調制解調器，也稱為ATU，分為內置式和外置式兩種，必須成對使用。三是POTS分離器，用于分離語音信號和調制信號。
《單用戶ADSL Modem直接連接》
由服務商將用戶原有的電話線接入ADSL局端設備，用戶端的電話線路和用戶電話號碼都保持不變。連接時用電話線將ADSL分離器一端接于電話機上，另一端接入ADSL Modem，再用網線將ADSL Modem和計算機網卡連接即可。用戶要使用因特網時，需要進行虛擬撥號，由電信局動態(tài)分配ip地址。
這里我們要注意的是，雖然ADSL很受用戶歡迎，但ADSL并不適合于企業(yè)。這是因為企業(yè)往往需要使用上行信道發(fā)送大量數據給許多用戶，而前面我們說過ADSL的上行帶寬是遠遠低于下行帶寬的。
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<HFC接入>
光纖同軸混合接入是當前主要的一種互聯(lián)網寬帶接入技術，除可傳送電視節(jié)目外，還能提供電話、數據和其他寬帶交互型業(yè)務。最早的有線電視網是同軸電纜網絡，采用模擬技術的頻分復用對電視節(jié)目進行單向廣播傳輸，因此網絡需要用一個Modem來協(xié)助完成數字數據的轉換。HFC網絡中所需的調制解調器我們稱為Cable Modem，它能使計算機發(fā)出的數據信號與電纜傳輸的射頻信號實現(xiàn)相互之間的轉換。那么HFC技術是如何利用Cable Modem實現(xiàn)因特網的接入的呢？
這里可以看到，利用Cable Modem技術接入Internet，硬件設備同我們上面所講的ADSL接入方式類似，需有一個將電視信號與數據信號分開的“分線器”，數據信號經Cable Modem與局域網相連。兩者的不同之處在于，它是基于有線電視網HFC基礎設施的網絡接入技術，以頻分復用方式將語音、數據和有線電視模擬信號復接，在接收端再還原為數字信號。
Cable Modem采用了與ADSL類似的非對稱傳輸模式，提供了高達近40Mbps的下行速率和10Mbps的上行速率。Cable Modem能夠自動建立與Internet的高速連接，用戶可以擁有獨立的IP地址。
<專線接入>
對于企業(yè)來說，擁有一個良好的網絡環(huán)境，對于提高辦公效率是非常有效的，因此集團用戶便紛紛采用了租用數據專線這種方式。
（1）PCM專線接入可以向用戶提供多種業(yè)務，既可以提供從2M到155M速率的數字數據專線業(yè)務，也可以提供話音、圖像傳送、遠程教學等企業(yè)業(yè)務。
（2）DDN專線接入：利用數字信道提供半永久性連接電路，以傳輸數據信號為主的數字傳輸網絡。DDN可以向用戶提供N*64(N=1~31)及2048kbps速率的全透明的專用電路。以DDN方式接入Internet，具有專線專用、速度快、質量穩(wěn)定、安全可靠等特點，適用于對數據的傳輸速度、傳輸質量和實時性、保密性要求高的數據業(yè)務，如商業(yè)，金融業(yè)，電子商務領域等，但通過DDN專線上網需要租用一條專用通信線路，費用較高，適合預算較高的用戶使用。
（3）光纖接入：是指局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸媒體。根據光纖深入用戶群的程度，可將光纖接入網分為FTTC(光纖到路邊)、FTTZ(光纖到小區(qū))、FTTB(光纖到大樓)、FTTO(光纖到辦公室)和FTTH(光纖到戶)，它們統(tǒng)稱為FTTx。光纖接入方式適合那些居住在已經或便于進行綜合布線的住宅、小區(qū)和寫字樓的較集中的用戶；有獨享光纖需求的大企事業(yè)單位或集團用戶。
（4）SDH點對點接入
SDH即同步數字體系專線，中文名為數字專線。是利用光纖、數字微波、虛電路開放的數據傳輸業(yè)務。它采用數字傳輸信道傳輸數據信號的通信網，可提供點對點、點對多點透明傳輸的數據專線出租電路，為用戶傳輸數據、圖象、聲音等信息。
《無線接入》
最后我們來了解一下無線接入方式。無線接入方式分為兩種，一種是無線局域網方式，也就是同學們現(xiàn)在最熟悉的WIFI。使用這種方式時，用戶端使用計算機和無線網卡，服務端則使用無線信號發(fā)射裝置AP提供連接信號。另一種是直接使用上網卡的方式，即直接通過使用移動上網卡來上網。使用這種上網方式時，用戶端需要購買額外的上網卡設備，上網卡的號碼已經固化在PC卡上，直接插入筆記本電腦的PCMCIA插槽或USB端口即可。
同學們好。在講共享上網前，我們先來看這樣一個實際場景：一個辦公室里有5臺計算機，通過ADSL方式申請了一條因特網接入線路，希望這5臺計算機共享這一條線路連入因特網，這個問題的解決有兩種方法：一種是代理服務器共享上網，另一種是網絡地址轉換共享上網。不管是哪種方式都是把局域網內部的網絡請求在局域網與因特網連接處做轉換處理，然后從連接互聯(lián)網的線路發(fā)送到互聯(lián)網，然后把從互聯(lián)網接收到的數據在處理以后發(fā)送到發(fā)出該請求的內部計算機上。
共享上網方式提供私有lP地址訪問Internet的方法，加快對網絡的瀏覽速度，能對用戶訪問時間、訪問地點、信息流量進行統(tǒng)計，可以作為防火墻，降低使用成本。
<代理服務器模式>
從名稱上來看，代理服務器是局域網和Internet服務商之間的中間代理機構，它負責轉發(fā)合法的網絡信息，并對轉發(fā)進行控制和登記；其功能是代理網絡用戶取得網絡信息，形象地說它是網絡信息的“中轉站”。它就相當于我們買火車票時經常去的站外“火車票代理點”，能夠代理我們購買火車票的要求，提高查詢、出票速度。
代理服務器處在用戶端和Internet主機之間，對于Internet主機而言，代理服務器是客戶機，它向Internet主機提出各種服務申請；對于用戶端而言，代理服務器則是服務器，它接受用戶端提出的申請并提供相應的服務，即用戶端訪問Internet時所發(fā)出的請求不再直接發(fā)送到遠端的Internet主機，而是被送到代理服務器上。代理服務器向遠端Internet主機提出相應的申請，接收Internet主機提供的數據并保存在自己的硬盤上，然后用這些數據對客戶機提供相應的服務。
嚴格來說代理服務器是建立在TCP/TP協(xié)議應用層上的服務軟件，一般安裝在局域網中一臺性能比較優(yōu)越且能夠直接接入Internet的計算機上，目前常用WinGate，Winproxy軟件。當設置好代理服務器后，在局域網中的每臺客戶機上必須配置使用代理服務器，并指向代理服務器的IP地址和服務端口號，圖中顯示代理服務器地址為202.119.80.20端口號為8080。當代理服務器啟動時，將利用一個動態(tài)連接程序來開辟一個指定的端口，等待用戶的訪問請求。
利用代理服務器實現(xiàn)Internet共享的優(yōu)點是：代理服務器有緩存功能，可以加快對網絡的訪問速度；而且它一般都具有同時支持多種應用的能力，如HTTP代理、FTP代理、SSl代理等。由于代理服務器對每一種網絡應用都是獨立進行代理工作的，所以對用戶具有很強的控制管理能力。但這種方式下，每個客戶端的每種網絡應用軟件都需要進行配置，且代理服務器對新出現(xiàn)的網絡應用無法支持。
網絡地址轉換模式是將局域網內部的"非法互聯(lián)網IP地址"通過NAT軟件，轉化成"合法互聯(lián)網IP地址"，實現(xiàn)對Internet的合法訪問。
這種方法需要在局域網連接到因特網的路由器或者一臺高性能的計算機上安裝NAT軟件，如WinRoute，Internet Gateway等。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個有效的外部全球IP地址。這樣，所有使用本地地址的主機在和外界通信時，都要在NAT路由器上將其本地地址轉換成全球IP地址，才能和因特網連接。
如圖，內部網192.168.0.0內所有主機的IP地址都是本地IP地址192.168.x.x。NAT路由器有一個全球IP地址172.38.1.5，這樣就可以利用這個IP地址與因特網相連。
圖中，NAT路由器收到從專用網內部的主機A發(fā)往sina因特網主機B的IP數據報，源IP地址為192.168.0.3，而目的地址是213.18.2.4。NAT路由器把IP數據報的源IP地址轉換為新的源IP地址，也就是NAT路由器的全球IP地址172.38.1.5，然后轉發(fā)出去。而sina主機B在收到這個IP數據報時，則會以為請求訪問的主機A的IP地址是172.38.1.5。當sina網主機B給主機A發(fā)送應答時，IP數據報的目的IP地址是NAT路由器的IP地址172.38.1.5，sina網主機B并不知道A的地址是192.168.0.3。當NAT路由器接收到sina網主機B發(fā)來的IP數據報時，還要再進行一次IP地址轉換。通過NAT地址轉換表，就可把IP數據報上的舊目的IP地址172.38.1.5轉換為新的目的IP地址192.168.0.3。由此可見，當NAT路由器具有n個全球IP地址時，專用網絡內最多可以同時有n個主機接入到因特網中，這樣就可以使專用網內較多數量的主機，輪流使用NAT路由器有限數量的全球IP地址。
利用網絡地址轉換方式來共享上網的優(yōu)勢在于，內部的機器只需要設置共享服務器的地址為客戶端機器的網關，服務軟件就完成所有轉換工作，客戶端就好像一臺具有真正連接互聯(lián)網能力的機器一樣，由于NAT針對每一個數據包轉換，也就不存在不同網絡應用協(xié)議的需要分別代理和處理的問題，用戶不需要考慮根據每一種網絡應用程序進行連接代理的配置工作，使用起來無拘無束。不過，這種方式對客戶機所使用的網絡應用程序在控制管理能力上就相對較弱。
C類私有地址
在C類地址中，192.168.0.0到192.168.255.255是私有地址。
B類私有地址
在B類地址中，172.16.0.0到172.31.255.255是私有地址。
A類私有地址
在A類地址中，10.0.0.0到10.255.255.255是私有地址（所謂的私有地址就是在互聯(lián)網上不使用，而被用在局域網絡中的地址）。
