一种校园网接入因特网的实施方案（附因特网接入方式）.docx

一种校园网接入因特网的方案（附因特网接入方式）
一种校园网接入因特网的方案
——附因特网接入方式
一、概述
目前校园网接入因特网（internet）的方式主要有：光纤、数据数字网（ddn）、综合业务数字网（isdn）、非对称数字用户线路（adsl）等，其他的因特网接入方式详见附件《internet的接入方式》。
adsl（asymmetricdigitalsubscriberline）是internet接入方式的后起之秀，这里主要介绍校园网接入internet的adsl方案。adsl是asymmetricdigitalsubscriberline的缩写，中文意思是非对称数字用户线路，下行和上行最快速度分别是8mbit/s和1mbit/s。adsl上网也通过电话线路，但不需要拨号。adsl的使用费和维护费用远远低于ddn，而速度却高于ddn，是校园网接入internet的理想选择。
二、网络布局
在校园网中选择一台较高配置的pc作为接入internet的代理服务器。该pc安装两块快速以太网卡。一块通过rj-45直连网线与外置adslmodem连接，另一块连接到校园网的交换设备。
外置adslmodem和滤波器用rj-11铜制电话线连接，滤波器通过电话外线连接到电信局。滤波器用于将低频信号与adsl高频信号分离，如果在滤波器上接入电话机，则上网和打电话两不误，为学校节约了一条电话线路。若采用g.lite标准的adslmodem降低了对输入信号的要求，不需要安装滤波器，这使得adslmodem的安装更加简单。
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国内电信局往往采用不同品牌的交换设备，这些局端设备与不同品牌的adslmodem之间极有可能不兼容。因此学校在选购adslmodem时应先向当地电信部门咨询。
adsl设备和校园局域网连接示意图
代理服务器安装windows2000server操作系统，其上运行microsoftisaserver3.0实现internet访问的管理与控制。教师机和学生机上安装相应的代理服务客户端软件。
三、adslmodem产品（1）神州数码的dsl-300。
它是一款适合中小学校和小型办公室环境的以太网adslmodem。它配备1个rj-11adsl端口和1个10mbps的以太网端口，可提供简易且有效的宽带接入，以满足交互式视频、高速数据传输和internet接入等功能。
（2）全向ql1680。
这款adslmodem的10/100m自适应以太网端口占用cpu更少，web配置界面符合目前流行的server/browser模式，支持各种局端设备。
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附件：
internet的接入方式
提到接入网，首先要涉及一个带宽问题，随着互联网技术的不断发展和完善，接入网的带宽被人们分为窄带和宽带，业内专家普遍认为宽带接入是未来发展方向。
整个城市网络由核心层、汇聚层、边缘汇聚层、接入层组成。社区端到末端用户接入部分就是通常所说的最后一公里，它在整个网络中所处位置如图1所示。
图1宽带网络结构
在接入网中，目前可供选择的接入方式主要有pstn、isdn、ddn、lan、adsl、vdsl、cable-modem、pon和lmds等9种，它们各有各的优缺点。
一、pstn拨号入网（使用最广泛）
pstn（publishedswitchedtelephonenetwork，公用电话交换网）技术是利用pstn通过调制解调器拨号实现用户接入的方式。这种接入方
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式是大家非常熟悉的一种接入方式，目前最高的速率为56kbps，已经达到仙农定理确定的信道容量极限，这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求;但由于电话网非常普及，用户终端设备modem很便宜，大约在100～500元之间，而且不用申请就可开户，只要家里有电脑，把电话线接入modem就可以直接上网。因此，pstn拨号接入方式比较经济，至今仍是网络接入的主要手段。
pstn接入方式如图2所示。随着宽带的发展和普及，这种接入方式将被淘汰。
图2pstn接入技术
二、isdn拨号入网（通话上网两不误）
isdn（integratedservicedigitalnetwork，综合业务数字网）接入技术俗称“一线通”，它采用数字传输和数字交换技术，将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。用户利用一条isdn用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。isdn基本速率接口有两条64kbps的信息通路和一条16kbps的信令通路，简称2b+d，当有电话拨入时，它会自动释放一个b信道来进行电话接听。
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就像普通拨号上网要使用modem一样，用户使用isdn也需要专用的终端设备，主要由网络终端nt1和isdn适配器组成。网络终端nt1好像有线电视上的用户接入盒一样必不可少，它为isdn适配器提供接口和接入方式。isdn适配器和modem一样又分为内置和外置两类，内置的一般称为isdn内置卡或isdn适配卡；外置的isdn适配器则称之为ta。isdn内置卡价格在300～400元左右，而ta则在1000元左右。
isdn接入技术示意如图3所示。用户采用isdn拨号方式接入需要申请开户，初装费根据地区不同而会不同，一般开销在几百至1000元不等。isdn的极限带宽为128kbps，各种测试数据表明，双线上网速度并不能翻番，从发展趋势来看，窄带isdn也不能满足高质量的vod等宽带应用。
图3isdn接入技术
三、ddn专线（面向集团企业）
ddn是英文digitaldatanetwork的缩写，这是随着数据通信业务发展而迅速发展起来的一种新型网络。ddn的主干网传输媒介有光纤、数字微波、卫星信道等，用户端多使用普通电缆和双绞线。ddn将数字通信技术、计算机技术、光纤通信技术以及数字交叉连接技术有机地结合在一起，提供了高速度、高质量的通信环境，可以向用户提供点对点、点对多点透明传输的数据专线出租电路，为用户传输数据、图像、声音等信息。
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ddn的通信速率可根据用户需要在n×64kbps（n=1～32）之间进行选择，当然速度越快租用费用也越高。
用户租用ddn业务需要申请开户。ddn的收费一般可以采用包月制和计流量制，这与一般用户拨号上网的按时计费方式不同。ddn的租用费较贵，普通个人用户负担不起，ddn主要面向集团公司等需要综合运用的单位。ddn按照不同的速率带宽收费也不同，例如在中国电信申请一条128kbps的区内ddn专线，月租费大约为1000元。因此它不适合社区住户的接入，只对社区商业用户有吸引力。
四、adsl（个人宽带流行风）
adsl（asymmetricaldigitalsubscriberline，非对称数字用户环路）是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，也是目前极具发展前景的一种接入技术。adsl素有“网络快车”之美誉，因其下行速率高、频带宽、性能优、安装方便、不需交纳电话费等特点而深受广大用户喜爱，成为继modem、isdn之后的又一种全新的高效接入方式。
adsl接入技术示意如图4所示。adsl方案的最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，配上专用的modem即可实现数据高速传输。adsl支持上行速率640kbps～1mbps，下行速率1mbps～8mbps，其有效的传输距离在3～5公里范围以内。在adsl接入方案中，每个用户都有单独的一条线路与adsl局端相连，它的结构可以看作是星形结构，数据传输带宽是由每一个用户独享的。
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图4adsl接入技术
五、vdsl（更高速的宽带接入）
vdsl比adsl还要快。使用vdsl，短距离内的最大下传速率可达55mbps，上传速率可达2.3mbps（将来可达19.2mbps，甚至更高）。vdsl使用的介质是一对铜线，有效传输距离可超过1000米。但vdsl技术仍处于发展初期，长距离应用仍需测试，端点设备的普及也需要时间。
目前有一种基于以太网方式的vdsl，接入技术使用qam调制方式，它的传输介质也是一对铜线，在1.5公里的范围之内能够达到双向对称的10mbps传输，即达到以太网的速率。如果这种技术用于宽带运营商社区的接入，可以大大降低成本。基于以太网的vdsl接入方式示意图见图5，方案是在机房端增加vdsl交换机，在用户端放置用户端cpe，二者之间通过室外五类线连接，每栋楼只放置一个cpe，而室内部分采用如图6所示的综合布线方案。这样做的原因是：近两年宽带建设牵引的社区用户上网率较低，一般在5%～10%左右，为了节省接入设备和提高端口利用率，故采用此方案。
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图5基于以太网的adsl接入技术
图6adsl室内布线方案
我们分别测算过采用vdsl技术与lan技术的社区建设成本，发现对于一个1000户的社区而言，如果上网率为8%，采用vdsl方案要比lan方案节省5万元左右投资。虽然表面上看vdsl方案增加了vdsl用户端和局端设备，但它比lan方案省去了光电模块，并用室外双绞线替代光缆，从而减少了建设成本。
六、cable-modem（用于有线网络）
cable-modem（线缆调制解调器）是近两年开始试用的一种超高速modem，它利用现成的有线电视（catv）网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过cablemodem利用有线电视网访问internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。
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由于有线电视网采用的是模拟传输协议，因此网络需要用一个modem来协助完成数字数据的转化。cable-modem与以往的modem在原理上都是将数据进行调制后在cable（电缆）的一个频率范围内传输，接收时进行解调，传输机理与普通modem相同，不同之处在于它是通过有线电视catv的某个传输频带进行调制解调的。
cablemodem连接方式可分为两种。即对称速率型和非对称速率型。前者的dataupload（数据上传）速率和datadownload（数据下载）速率相同，都在500kbps～2mbps之间；后者的数据上传速率在500kbps～10mbps之间，数据下载速率为2mbps～40mbps。
采用cable-modem上网的缺点是由于cablemodem模式采用的是相对落后的总线型网络结构，这就意味着网络用户共同分享有限带宽；另外，购买cable-modem和初装费也都不算很便宜，这些都阻碍了cable-modem接入方式在国内的普及。但是，它的市场潜力是很大的，毕竟中国catv网已成为世界第一大有线电视网，其用户已达到8000多万。
另外，cable-modem技术主要是在广电部门原有线电视线路上进行改造时采用，此种方案与新兴宽带运营商的社区建设进行成本比较没有意义。
七、无源光网络接入（光纤入户）
pon（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式，上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树形、星形、总线形等拓扑结构，在光分支点不需要节点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，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。
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pon包括atm-pon（apon，即基于atm的无源光网络）和ethernet-pon（epon，即基于以太网的无源光网络）两种。apon技术发展得比较早，它还具有综合业务接入、qos服务质量保证等独有的特点，itu-t的g.983建议规范了atm-pon的网络结构、基本组成和物理层接口，我国信息产业部也已制定了完善的apon技术标准。
pon接入设备主要由olt、ont、onu组成，由无源光分路器件将olt的光信号分到树形网络的各个onu。一个olt可接32个ont或onu，一个ont可接8个用户，而onu可接32个用户，因此，一个olt最大可负载1024个用户。pon技术的传输介质采用单芯光纤，局端到用户端最大距离为20公里，接入系统总的传输容量为上行和下行各155mbps，每个用户使用的带宽可以从64kbps到155mbps灵活划分，一个olt上所接的用户共享155mbps带宽。例如富士通epon产品olt设备有a550，ont设备有a501、a550最大有12个pon口，每个pon中下行至每个a501是100m带宽;而每个pon口上所接的a501上行带宽是共享的。pon接入技术见图7所示。
图7pon接入技术
我们分别测算过采用epon技术与lan技术的社区成本投入，发现对于一个1000户的社区，如果上网率为8%，采用epon方案相比lan方案（室内布线进行了优化）在成本上没有优势，但在以后的维护上会节省维
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护费用。而室内布线采用优化和没有采用优化的两种lan方案在建设成本上差距较大。出现这种差距的原因是：优化方案节省了室内布线的材料，相对施工费也降低了，另外，由于采用集中管理方式，交换机的端口利用率大大增加，从而减少了楼道交换机的数量，相应也就降低了在设备上的投资。
八、lmds接入（无线通信）
这是目前可用于社区宽带接入的一种无线接入技术，示意图见图8。
图8lmds接入技术
在该接入方式中，一个基站可以覆盖直径20公里的区域，每个基站可以负载2.4万用户，每个终端用户的带宽可达到25mbps。但是，它的带宽总容量为600mbps，每基站下的用户共享带宽，因此一个基站如果负载用户较多，那么每个用户所分到带宽就很小了。故这种技术对于社区用户的接入是不合适的，但它的用户端设备可以捆绑在一起，可用于宽带运营商的城域网互联。其具体做法是：在汇聚点机房建一个基站，而汇聚机房周边的社区机房可作为基站的用户端，社区机房如果捆绑四个用户端，汇聚机房与社区机房的带宽就可以达到100mbps。
采用这种方案的好处是可以使已建好的宽带社区迅速开通运营，缩短建设周期。但是目前采用这种技术的产品在中国还没有形成商品市场，无法进行成本评估。
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九、lan（技术成熟成本低）
lan方式接入是利用以太网技术，采用光缆+双绞线的方式对社区进行综合布线。具体实施方案是：从社区机房敷设光缆至住户单元楼，楼内布线采用五类双绞线敷设至用户家里，双绞线总长度一般不超过100米，用户家里的电脑通过五类跳线接入墙上的五类模块就可以实现上网。社区机房的出口是通过光缆或其他介质接入城域网。lan方式接入示意图见图9所示。
图9lan接入技术
采用lan方式接入可以充分利用小区局域网的资源优势，为居民提供10m以上的共享带宽，这比现在拨号上网速度快180多倍，并可根据用户的需求升级到100m以上。
以太网技术成熟、成本低、结构简单、稳定性、可扩充性好;便于网络升级，同时可实现实时监控、智能化物业管理、小区/大楼/家庭保安、家庭自动化（如远程遥控家电、可视门铃等）、远程抄表等，可提供智能化、信息化的办公与家居环境，满足不同层次的人们对信息化的需求。根据统计，社区采用以太网方式接入，每户的线路成本可以控制在200～300元之间；而对于用户来说，开户费为500元，每月的上网费则在100～150元，这比其他的入网方式要经济许多。
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