第 6 章 Internet 接入设备Internet 上具有大量的信息和资源,用户想访问互联网获取这些资源,必须首先使用 Internet 接入设备和合适的上网方式,本章介绍常用的 Internet 接入设备和上网方式,包括 Modem、ISDN 、ADSL、Cable Modem 及光纤接入网,以指导用户选择合适的上网方式6.1 Modem6.1.1 Modem 的概念 “Modem”即调制解调器,是 Modulator/Demodulator 的缩写它是在发送端通过调制将数字信号转换为模拟信号,而在接收端通过解调再将模拟信号转换为数字信号的一种装置由于计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而上传递的却只能是模拟电信号于是,当两台计算机要通过线进行数据传输时(比如我们拨号上网) ,就需要一个设备负责数模的转换这个数模转换器就是 Modem计算机在发送数据时,先由 Modem 把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制” 经过调制的信号通过载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的 Modem 负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程称为“解调” 正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯。
最常见的 Modem 就是通过线拨号方式上网的调制解调器这种上网方式对 ISP 和上网者而言初期投资比较少,无需改造线路,安装也比较简单,因此早期上网基本都采用这种方式随着宽带网络的流行,传统的 Modem 已经越来越多被宽带 ADSL Modem 所代替6.1.2 Modem 的分类 调制解调器种类繁多,性能各异,主要分类如下 1.按硬件安装方式分按硬件安装方式分为内置式 Modem、外置式 Modem、PCMCIA Modem 三种:(1)内置式 Modem内置式 Modem(如图 6-1 所示)和普通的计算机插卡一样,通常也被称为卡(FAX 卡)内置 Modem 通常有两个接口,一个标明“Line”的字样,用来接线;另一个标明“Phone”的字样,用来接机图 6-1 图 6-2(2)外置式 Modem 外置式 Modem 通常有串口 Modem 和 USB 接口 Modem 之分,如图 6-2 所示为 TP-Link 外置式 Modem串口 Modem,多为 25 针的 RS-232 接口,用来和计算机的 RS232 口(串口)相连。
标有“Line ”的接口接线,标有“Phone”的接机不同的 Modem 外形不同,但这些接口都是类似的除此之外,外置 Modem 通常带有一个变压器,为其提供直流电源USB 接口 Modem 只需将其接在主机的 USB 接口就可以了,支持即插即用,这比内置 Modem 和外置式 Modem 在安装上都具有优越性3)PCMCIA ModemPCMCIA 卡式 Modem 是笔记本电脑专用产品,功能同普通 Modem 相同2.按技术类型(芯片功能)分按技术(芯片功能)分,则可以分为硬 Modem、软 Modem、半软 Modem、AMR 几种:(1)硬 ModemModem 在核心结构上主要由负责 Modem 指令控制的处理器及负责 Modem 底层算法的数据泵组成,而硬猫指的就是把这两部分都做在了卡上,这样做的好处是 Modem 不需要占用系统资源,缺点是成本提高了,价格自然也就贵了所有老式 ISA 接口的 Modem 以及接串口的外置 Modem 都是硬猫2)软 Modem所谓软 Modem 就是指把处理器和数据泵都省掉了,通过软件控制交给 CPU 来完成,这样做的好处是减少了 Modem 电路板上的电子元件,从而大大降低成本。
不过这样一来 CPU 的负担就加重了,一些主频比较低的 CPU 可能会导致连接速度降低,一般 300MHZ 以上的 CPU 不会有问题3)半软 Modem这是一种介乎于以上两种 Modem 之间的半软 Modem,之所以称它为“半软”是因为这种 Modem 没有处理器却具备数据泵,底层算法仍然由 Modem 来完成,而指令控制就交给 CPU 了,这样一来成本与软猫相比增加得不太多,也能少占用一些 CPU 资源,是一种折中的解决办法4)AMR现在出的主板有很多都带有一个“AMR”接口,这个接口可以用来接 AMR 软猫及软声卡这种 AMR 软猫比普能的软猫还“软” ,之所以这么说是因为它比软猫的连接速度还低,CPU 占用率还高,当然价格也更低不过这种 Modem 需要与主板配合才能良好地工作,而且 AMR 猫与主板最好是同一厂家的产品,否则会严重影响连接速度3.按接口类型分接口类型是指 Modem 与电脑连接的接口类型,一般可分为外置 Modem 的 RS-232 串口(COM 接口)和 USB 接口,内置 Modem 的 PCI 和 ISA(ISA 接口的 Modem 早已经被淘汰掉了,现在只有在某些二手市场还能见到) ,以及笔记本专用的 PCMCIA 等等。
4.按拨号方式分Modem 的拨号方式分为普通拨号方式和专线拨号方式常见的普通 Modem 都是普通拨号方式1)普通拨号方式这种方式适用于信息流量较小的个人或企业用户用户端设备很简单,只需普通线和调制解调器(Modem )即可,各种费用也较低2)专线拨号方式专线的优点是数据流量大,实时性、稳定性好,适合于信息流量大、实时性要求高的企业级用户用户端需配备路由器和专线调制解调器(MODEM) 5.按调制信号的类型分根据调制信号的类型主要有基带 Modem 和频带 Modem 两类:(1)基带 Modem基带 Modem 又称为短程调制解调器,是在相对短的距离内,如楼宇、校园内部或市内,连接计算机,网桥,路由器和其它数字通讯设备的装置基带传输是一种重要的数据传输方式其作用是形成适当的波形,使数据信号在带宽受限的传输介质上通过时,不会由于波形迭起而产生码间干扰2)频带 Modem频带 Modem 是利用给定线路中的频带(如一个或多个所占用的频带)进行数据传输,它的应用范围要比基带广泛得多,传输距离也较基带要长我们家庭日常所用的 56K Modem 就是频带 Modem6.1.3 Modem 的数据传输标准 数据传输标准是指 Modem 的传输模式和传输协议。
1.Modem 的传输模式Modem 最初只是用于数据传输,然而,随着用户需求的不断增长以及厂商之间的激烈竞争,目前市场上越来越多的出现了一些“二合一” 、 三合一”的 Modem这些 Modem 除了可以进行数据传输以外,还具有和语音传输功能1)模式(Fax Modem)通过 Modem 进行,除省一台专用的费用外,好处还有很多:可以直接把计算机内的文件到对方的计算机或机,而无需先把文件打印出来;可以对接收到的方便地进行保存或编辑;可以克服普通机由于使用热敏纸而造成字迹逐渐消退的问题;由于 Modem 使用了纠错的技术,质量比普通机要好,尤其是对于图形的更是如此目前的 Fax Modem 大多遵循 V.29 和 V.17 协议其中 V.29 支持 9600bps 速率,而 V.17 则可支持 14400bps 的速率2)语音模式(Voice Modem)语音模式主要提供了录音留言和全双工(Full Duplex)免提通话功能,真正使与电脑融为一体这里,主要介绍一种新的语音传输模式—DSVD(DigitalSimultaneous Voice and Data) DSVD 是由 Hayes、Rockwell、U.s.Robotics、Intel 等公司在 1995 年提出的一项语音传输标准,是现有的 V.42 纠错协议的扩充。
DSVD 通过采用 Digi Talk 的数字式语音与数据同传技术,使 Modem 可以在普通线上一边进行数据传输一边进行通话DSVD Modem 保留了 8K 的带宽(也有的 Modem 保留 8.5K 的带宽)用于语音传送,其余的带宽则用于数据传输语音在传输前会先进行压缩,然后与需要传送的数据综合在一起,通过载波传送到对方用户在接收端,Modem 先把语音与数据分离开来,再把语音信号进行解压和数/模转换,从而实现的数据 /语音的同传DSVD Modem 在远程教学、协同工作、网络游戏等方面有着广泛的应用前景但在目前,由于 DSVD Modem 的价格比普通的 Voice Modem 要贵,而且要实现数据/语音同传功能时,需要对方也使用 DSVD Modem,从而在一定程度上阻碍了 DSVD Modem 的普及2.MODEM 的传输协议Modem 的传输协议包括调制协议(Modulation Protocols) 、差错控制协议(ErrorControl Protocols) 、数据压缩协议(Data Compression Protocols)和文件传输协议1)调制协议计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号,而上传递的却只能是模拟电信号。
于是,当两台计算机要通过线进行数据传输时,就需要一个设备负责数模的转换这个数模转换器就是 Modem计算机在发送数据时,先由 Modem 把数字信号转换为相应的模拟信号,这个过程称为“调制” 经过调制的信号通过载波传送到另一台计算机之前,也要经由接收方的 Modem 负责把模拟信号还原为计算机能识别的数字信号,这个过程称为“解调” 正是通过这样一个“调制”与“解调”的数模转换过程,从而实现了两台计算机之间的远程通讯2)差错控制协议随着 Modem 的传输速率不断提高,线路上的噪声、电流的异常突变等,都会造成数据传输的出错差错控制协议要解决的就是如何在高速传输中保证数据的准确率目前的差错控制协议存在着两个工业标准:MNP4 和 V4.2其中 MNP(Microcom Network Protocols)是 Microcom 公司制定的传输协议,包括了 MNP1—MNP10由于商业原因,Microcom 目前只公布了 MNP1—MNP5,其中 MNP4 是目前被广泛使用的差错控制协议之一而 V4.2 则是国际电信联盟制定的 MNP4 改良版,它包含了 MNP4 和 LAP-M 两种控制算法。
因此,一个使用 V4.2 协议的 Modem 可以和一个只支持 MNP4 协议的 Modem 建立无差错控制连接,而反之则不能所以在购买 Modem 时,最好选择支持 V4.2 协议的 Modem另外,市面上某些廉价 Modem 卡为降低成本,并不具备硬纠错功能,而是使用了软件纠错方式 大家在购买时要注意分清,不要为包装盒上的“带纠错功能”等字眼所迷惑3)数据压缩协议为了提高数据的传输量,缩短传输时间,现在大多数 Modem 在传输时都会先对数据进行压缩与差错控制协议相似,数据压缩协议也存在两个工业标准:MNP5 和 V4.2bisMNP5 采用了 Rnu-Length 编码和 Huffman 编码两种压缩算法,最大压缩比为 2:1而 V4.2bis 采用了 Lempel-Ziv 压缩技术,最大压缩比可达 4:1这就是为什么说 V4.2bis 比 MNP5 要快的原因要注意的是,数据压缩协议是建立在差错控制协议的基础上,MNP5 需要 MNP4 的支持, V4.2bis 也需要 V4.2 的支持并且,虽然 V4.2 包含了 MNP4,但 V4.2bis 却不包含 MNP54)文件传输协议文件传输是数据交换的主要形式,在进行文件传输时,为使文件能被正确识别和传送,需要在两台计算机之间建立统一的传输协议。
这个协议包括了文件的识。