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山林客

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关于我

2004年毕业于中山大学,毕业后专注于网站开发和网络工程技术。先后取得SCWCD、CCNP认证,对Asp/Java有丰富的开发经验,对网络工程也有较深的研究。真诚欢迎大家多多指教、多多指点、多多指正,共同分享IT道路和人生道路上的喜怒哀乐。

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谈谈ADSL  

2009-04-04 18:03:57|  分类: Cisco |  标签: |举报 |字号 订阅

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由于中国电信的绝对垄断地位,ADSL(电信称为“ADSL网络快车”)也成为了最为常见的宽带接入技术。

一、ADSL概述

ADSL全称为Asymmetrical Digital Subscriber Line,即“不对称数字用户线”。所谓的“不对称”,是指这种线路提供给我们的上行和下行传输速率是不相同的。“下行”也就是从电信局到我们家里的数据流的速率,大概可以理解为我们下载东西时候的速率(虽然这种说法不完全准确),它最高可以达到8Mbit/s左右。相对而言,“上行”速率则比较吝啬,通常只有1Mbit/s。可能很多朋友都比较疑惑,我申请的ADSL速率明明是1M的,但我下载的速度却为什么只有一百K左右?这只是计量单位的问题,电信所说的1M是用我们上面的bit/s,而我们平时下载所指的则是byte/s,相信有点计算机常识的人都知道,1byte(字节)等于8bit(比特),所以1M bit/s=1024K/8=128K byte/s。这跟我们实际得到的下载速率是相近的。

由于ADSL可以利用现有的模拟电话线路来进行数据传递,并且相对于以前电话拨号上网的老猫来说,可以同时传送数据和电话语音,也就是说你可以同时上网和打电话。记得2000年ah_bill上网的时候,在我津津乐道地在网上冲浪的时候,经常会收到老爸老妈问:“是不是电话又坏了,为什么打不了?”哈哈,所以,我们对于ADSL还是应该抱宽容态度而不要一味指责。技术本身没有错,错的是它的运营商。

二、ADSL上网用到的设备

大家可以从电话线引入你家里的那个位置开始观察,一直到你的电脑,你会看到多个设备,当然,有些只是一些小盒子,但它却是ADSL接入必不可少的组件。

我们一个个来看。通常,外墙会有一个接入到用户家里的接线盒。然后,可以看到一个分离器,也就是用来分离语音和数据的小盒子,一头插进电话,一头连接ADSL Modem。可不要小看这个小东东,它可是实现数据和语音同时传送的关键部件。

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然后就到了主角,ADSL Modem,学名称为ATU-R。大家都知道,我们电脑的数据都是用0和1来表示的,而电话线路上传输的信号实际上是用强弱不同的电压来表示的,因此,必须要将这些不同的电压跟0和1进行相互转换。而目前调制用到的最常用调制类型是CAP和DMT。中国电信使用的是DMT技术。

接下来的设备则会有两种情况 ,如果你初次安装ADSL,那么电信部门直接就是将你的电脑连接到ADSL Modem上,不过像ah_bill这样家里有多台电脑的,则通常会自己买一个路由器,然后将路由器连接到ADSL Modem上。

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TP-LINK TD-8620增强型 Modem

三、PPPoE

在使用ADSL的时候,我们经常会看到PPPoE这个词。如果你采用的是电脑直接连接ADSL Modem的方式,那么你需要安装一个拨号软件,要么使用“星空极速”——被称为第一流氓软件,恶评如潮;要么通过新建连接的方式使用系统内置的拨号软件。如果你使用的是后面一种,打开“网络连接”,你会看到它的“宽带连接类型”为Point-to-Point Protocol over Ethernet (PPPoE),如下图所示。

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从它的名称我们可以看到,它与Ethernet(以太网)技术有关,实际上,它使用的就是以太网帧,只是在以太网帧的数据负载部分用一个PPPoE头部来封装实际的数据负载,也就是说,这种帧的格式是:以太网帧头+PPPoE头+实际负载+以太网帧CRC。我们安装这种协议(拨号软件),实际上就是要将我们发送的数据封装到PPPoE帧当中。

而如果你使用的是家庭用的那种路由器,通常,这个封装过程会由路由器来完成,而电脑到路由器之间的数据则采用标准的以太网帧格式。

下面是我从无线路由器的系统日志中拷贝下来的一些信息,这时侯无线路由器会负责建立PPPoE连接。

通过观察这些日志,相信大家对ADSL拨号这个过程会有一个更清楚的认识。

0207:PPPoE 开启自动连接.      ——①

0207:Standard authentication.

0207:发送PADI,请求建立连接.   ——②

0207:PPPOE_TAG_SVC_NAME=null

0207:The first service name is accepted.

0207:接收PADO,AC-Name=GZ-PYDC-BAS-1.M.ERX,AC-MAC=00901A41F456. ——③

0207:发送PADR.  ——④

0209:发送PADR.

0209:接收PADS,Session-ID=0xF2D,AC-MAC=00901A41F456. ——⑤

0209:LCP tx Req,MRU=05C8;Magic=000058B4;    ——⑥

0209:LCP RX Req,MRU=05D4;Auth=C023;Magic=42A762E1;

0209:LCP tx Ack,MRU=05D4;Auth=C023;Magic=42A762E1;

0209:LCP RX Ack,MRU=05C8;Magic=000058B4;

0209:PAP IDLE -> REQ.  ——⑦

0210:PAP tx Req.

0210:PAP:密码验证成功.

0210:IPCP tx Req,IP=00000000;DNS1=00000000;DNS2=00000000;  ——⑧

0210:IPCP RX Req,IP=DA14D801;

0210:IPCP tx Ack,IP=DA14D801;

0211:IPCP tx Req,IP=00000000;DNS1=00000000;DNS2=00000000;

0211:IPCP RX Nak,IP=DA13F830;DNS1=CA6080A6;DNS2=CA608056;

0211:IPCP tx Req,IP=DA13F830;DNS1=CA6080A6;DNS2=CA608056;

0211:IPCP RX Ack,IP=DA13F830;DNS1=CA6080A6;DNS2=CA608056;

0211:PPP connection succeeded. 218.19.248.48 .

①PPPoE协议打开。

②客户端(无线路由器)会发送请求服务的PADI(PPPoE Active Discovery Initiation)帧,目的MAC地址是FF.FF.FF.FF.FF.FF,也就是一个广播帧,因为这时侯客户端并不知道对方,也就是汇聚路由器(位于电信局)的MAC地址。

③收到了汇聚路由器会送过来的PADO(PPPoE Active Discovery Offer)帧,其中的AC-MAC显示了汇聚路由器接口的MAC地址。

④客户端发送PADR(PPPoE Active Discovery Request)帧,用来请求建立会话。

⑤汇聚路由器向客户端发送一个PADS(PPPoE Active Discovery Session)帧,并未这个会话分配唯一的Session-ID(会话ID)。以后我们发送的每个PPPoE帧,都会有这个Session_ID,电信局就是凭借这个Session_ID来区分每个用户的。

上面的过程称为PPP发现阶段。这个阶段主要是激活物理链路,表明我们的链路在物理上是可以连接到电信局的。但这并不等于我们可以上网了,因为还需要三个阶段。

⑥PPP协商阶段:客户端发送LCP tx和RX请求,并收到对方的LACP tx Ack和LCP RX Ack,这个阶段主要是用来协商PPP连接的参数,例如MRU(Max Receive Unit,最大接收单元)。

⑦认证阶段:我们看到这里使用的是PAP认证,PAP认证是PPP两种认证方式之一,另外一种为CHAP。

⑧NCP阶段:这个阶段主要是要与服务器协商IP地址和建立默认路由,我们可以看到最后电信给我们分配的IP地址是218.19.248.48,对应的十六进制就是前面一行的“DA13F830”,同时我们也可以看到电信局的两个DNS服务器地址分别是202.96.128.166(CA6080A6)和202.96.128.86(CA608056)。

如果你发现你的电脑不能上网,可以通过观察以上的日志决定哪个环节出现问题,如果可以去到第⑤个位置,那么说明物理线路没有问题,如果可以去到第⑦个位置并验证通过,表明账号和密码没有错误,如果去到第⑧个位置并成功取得IP地址,那么就基本可以排除是网络连接问题,你应该看一下客户端是不是中毒了或者浏览器设置是否正确等等。

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