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计算机网络技术理论与实践
1.5.5.3 4.5.3 ADSL上网实践

4.5.3 ADSL上网实践

ADSL接入实践

本实践主要是学会使用ADSL Modem和ADSL信号分离器将PC连接起来,通过配置完成PC通过ADSL上网,并能够明白其工作原理。

(1)实践目的

掌握PC通过ADSL上网的物理连接方法和配置方法,并能够清楚工作原理。

(2)实践环境

在真实家庭环境中,已经申请ADSL业务。

采用的硬件设备包括:

·一台ADSL Modem;

·一台ADSL信号分离器;

·网线若干;

·电话线若干;

·一台PC。

其中ADSL信号分离器如图4-27所示,包括了3个接口:Line、Phone和ADSL Modem,其中Line单独在一侧,用来与家庭电话线插座通过电话线相连。Phone接口与ADSL Modem接口在一侧,Phone接口用来通过电话线连接家用电话机,而ADSL Modem接口用来通过电话线与ADSL Modem的Line接口相连。

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图4-27 ADSL信号分离器示意图

ADSL Modem如图4-28所示,其上有两个接口。左边的是LAN接口,用来通过以太网线连接PC,右边的Line接口通过电话线与ADSL信号分离器的ADSL Modem接口相连。

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图4-28 ADSL Modem示意图

采用的软件为Windows自带的PPPoE软件。

(3)ADSL接入Internet的物理连接

按照图4-29将PC、ADSL分离器、ADSL Modem、电话机用电话线和以太网线连接在一起。

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图4-29 ADSL上网物理连接示意图

(4)PPPoE拨号软件的配置过程

Windows操作系统自带PPPoE拨号软件,通过该拨号软件可以建立PC与接入服务器间的连接,使PC能够通过ADSL技术实现上网。

步骤1

打开网络连接,单击“开始”→“连接到”→“显示所有连接”,选择“创建一个新的连接”,会弹出新建连接向导来帮助创建连接。在连接向导的网络连接类型配置界面中选择“连接到Internet”,进入“准备好”界面,如图4-30所示。

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图4-30 新建连接向导1

在其中选择“手动设置我的连接”,进入Internet连接界面后选择“用要求用户名和密码的宽带连接来连接”,进入连接名界面后输入连接的名称,例如“ADSLTest”,然后进入Internet账户信息界面,如图4-31所示,在这个界面中输入从ISP那里获得的用户名和密码。

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图4-31 新建连接向导2

步骤2 配置完成后会出现连接对话框,如图4-32所示,单击“连接”即可以使PC通过PPPoE协议与接入服务器建立连接,连接建立完成后,会自动为用户分配IP协议的配置信息,使得PC可以连接到Internet网络。

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图4-32 连接对话框

当输入的用户名和密码通过接入服务器认证后,接入服务器通常会通过PPPoE协议为用户PC分配IP地址、子网掩码、网关和DNS服务器等信息,例如:

IP地址   123.112.59.236

子网掩码  255.255.255.255

网关 123.  112.59.236

DNS服务器 202.106.46.151

      202.106.195.68

(5)问题和分析

问题1:PC和ADSL Modem之间运行的是什么协议?

解释:PC和ADSL Modem之间运行的PPPoE协议,即PPP over Ethernet,在以太网上建立PPP连接。

问题2:从接入服务器获取到的IP协议的配置信息有些不合理的地方,比如,IP地址与网关一样,子网掩码是“255.255.255.255”,这是否是出现了配置错误?

解释:通常最小的网络的子网掩码是“255.255.255.252”。每个网络中主机号全0的地址是网络地址,主机号全1的是广播地址,因此,如果子网掩码为“255.255.255.254”的话,其中的两个地址一个是网络地址,一个是广播地址,所以这个网络中不能有任何网络设备,因此,通常认为的最小网络的子网掩码是“255.255.255.252”。子网掩码出现“255.255.255.255”显然与传统的网络知识是不同的。

之所以采用子网掩码“255.255.255.255”是为了提高ISP的IP地址使用效率,以提高接入的用户数目。在“255.255.255.255”网络中,IP地址只有一个。这个IP地址是独立IP地址,不属于任何网络,是一种电信映射公共IP地址到用户PC的方法。

在传统网络配置中,一个用户要接入到Internet网络,至少要占4个IP地址,子网掩码是“255.255.255.252”。比如一个用户的网络号是123.123.123.8/30,其中包括了4个地址,第一个地址是网络地址:123.123.123.8/30,最后一个地址是广播地址:123.123.123.11/30,剩下两个可以使用的地址,一个是接入服务器与本主机相连端口的IP地址,也就是用户PC的网关地址,比如123.123.123.9/30,另一个地址则是PC自己以太网接口的IP地址:123.123.123.10/30,这种分配方式如图4-33所示。在这种分配方式下每个接入用户采用小型的网络,会浪费大量的IP地址。

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图4-33 传统IP地址分配示意图

为了提高IP地址的利用率,当ADSL用户成功拨号连接到ADSL的接入服务器后,ADSL接入服务器就将这个用户主机的以太网接口映射为自己的一个虚拟接口。例如,用户获得如下的IP信息配置。

IP地址:123.112.59.236

子网掩码:255.255.255.255

网关:123.112.59.236

当本地用户的主机要与Internet上的某台主机通信时,由于本地用户主机相当于ADSL接入服务器的虚接口,所以它向任何远程IP地址发送的数据包都直接发送给ADSL接入服务器处理,而不是像传统的网络工作模式,当本地主机发现目的地址和自己不在一个网段就发送给网关,而网关就是自己,会导致数据包无法发送。当ADSL接入服务器收到用户主机发送的数据包后,会查找路由表,并转发出去。

当Internet上的某台主机要和本地主机通信时,会将数据包直接发送给ADSL接入服务器,而ADSL接入服务器上有下面的路由表项。

子网掩码:255.255.255.255

目的IP:123.112.59.236

下一跳:—(直连)

接口:用户主机的虚接口标识符

根据这条路由信息就可以将发送给用户主机的数据包转发到相应的用户主机上。