谈学校内机房共享上网的应用
谈学校内机房共享上网的应用
作者：王　威
来源：《成才之路》2009年第09期
        摘要：局域网共享上网原理，共享上网实现方法概述，最常见的三种宽带网接入方式。
        关键词：共享上网原理；实现方法概述；宽带网接入方式
       
        由于宽带上网的形式和方法多种多样，不可能涵盖所有的技术方案，但相关的方法可作为参考和借鉴。随着共享上网限制措施的不断发展，共享上网仍然会是一个长远的话题，我们有必要了解一下它的原理和基本实现方法。
       
        一、 局域网共享上网原理
        使用NAT技术可以使一个或数个合法IP地址访问Internet，从而节省了Internet上的合法IP
地址；另一方面，通过地址转换，可以隐藏内网上主机的真实IP地址，从而提高网络的安全性。
        比如，连接外网的电脑或设备，通过固定或动态获取得到了一个合法的IP地址，如219.254.38.180，它还需要有一个网络内部的地址比如192.168.0.1，用来充当其他电脑的网关。如果局域网内部的一台电脑IP地址是192.168.0.2：4000（4000是它的端口号），想访问Internet上某个主机，192.168.0.2：4000的请求先传到主机192.168.0.1上，主机把这个IP地址转换为219.254.38.180：9000。然后以端口号为9000的这个IP地址向Internet上的那个主机发出请求，回答的数据流则传回给主机219.254.38.180：9000，主机接收到数据后，会查与9000这个端口号相关联的内部IP地址，当它发现是192.168.0.2：4000后，就把数据传给192.168.0.2：4000，这样，IP地址的转换就完成了。
       
        二、 共享上网实现方法概述
        1. 从实现途径上区分
        （1）硬件方式。通过路由器、宽带路由器、内置路由功能的ADSL Modem等实现共享上网。使用硬件方式，一般都能实现共享，但设置稍显麻烦。这种方法使用效果好，但投资也稍高。
        （2）软件方式。主要是通过代理服务器类与网关类软件实现。常用的有WinRoute电脑网络共享给手机、WinGate，SyGate，CCproxy，UserGate，SpoonProxy，HomeShare，WinProxy，Superproxy，SinforNAT等。
        2. 从服务器工作方式上分
        （2）无服务器方式。就是不需要任何一台电脑充当服务器，是最理想的一种共享上网方法。实际上，无服务器方式并不是真正的无服务器，而是由非电脑的网络设备充当了服务器（比如路由器、带路由功能的ADSL Modem等）。无服务器共享上网方式的实现需要依赖于一定的硬件设备和ISP提供的连接方式，在虚拟拨号的条件下，还需要路由设备中内置有拨号软件。
        （2）单服务器方式。采用一台固定的电脑作为上网服务器（网关）的共享上网方式。
一般是在无法实现无服务器共享上网情况下才采用的下策，但也常见于为方便网络管理而使用的情况，比如机房和网吧。
        （3）多服务器方式。每台（或多台）电脑都能随时充当服务器的上网方式，是前两者的折中方案。由于多台电脑都要能够随时担当起服务器的角，所以必须采用单网卡方式的共享上网，并且不方便使用客户端软件，这就要求所用的软件要支持单网卡，可以无客户端。这样一来，符合条件的软件就寥寥无几了，主要有SyGate，HomeShare等少数几个。
       
        三、 下面对最常见的三种宽带网接入方式进行了一些分析和比较
        1.ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户线路）
        优势：ADSL能够在电话网络的铜质双绞线上传送宽带信号，并且又不干扰在同一线路上的通话。ADSL为用户提供1.5 Mbps~8 Mbps的下行速率和640 kbps~1.5 Mbps 的上行速率，并且带宽较稳定。ADSL的用户端到局端是使用点对点传输，在安全性方面比Cable有线接入的HFC网好一些。与其他宽带接入方案相比，改造投入小，比较经济。
        不足之处：ADSL在技术上也有不足之处，它能提供8 Mbps带宽，但进一步扩展却很难；ADSL受传输距离的制约，其信号质量会降低。由于电话线路的老化或不符合宽带数据传输的标准，还可能会出现一些回传噪声、线路串扰现象，这都会影响到数据传输。
        点评：这种方式投入的成本很低，也比较稳定，只是网速一般。
        2. Cable有线接入
        优势：Cable有线接入技术是建立在高质量双向有线电视网基础上的，以HFC （Hybrid Fiber Coaxial）为主要传输介质，就是光纤同轴电缆的混合网，是一种新型的宽带网络。Cable有线接入可以提供上/下行10 Mbps以上的带宽，并且具有抗干扰、数据传输较快的特点。
        不足之处：Cable有线接入技术的网络拓扑结构相对比较落后，信道带宽是整体用户所共享的，一旦用户数增多，每个用户所分配的带宽就会急剧下降；另外，因为传输广播电视信号要占用部分的通信频带，剩余的频带资源无法满足宽带网高速数据传输的要求。
        点评：Cable有线接入有时会感觉是网速不稳定，有时快有时慢，可能是用户数量变化
引起的。
        3. 以太网接入
        优势：以太网接入是一种局域网技术，其带宽可达到G位以太网或更高速。以太网的帧格式与IP是一致的，特别适合传输IP数据。一般可以采用FTTB宽带接入，千兆或百兆到校，每个节点的接入速率可达10 Mbps，如果需要也可以扩充到100 Mbps。使用FTTB网不需要拨号，用户只要开机就可接入Internet。
        以太网具有优良的可扩展性，升级扩容非常方便；用户享有的带宽稳定，不存在ADSL最高传输速率受到传输距离制约的问题，也不存在Cable有线接入随着用户的增加，每个用户分得的可用带宽会大大下降的缺点。
        不足之处：前期投入较大，必须进行重新布线，铺设线路有一定难度；IP地址资源要求数量过大，管理水平要求较高等。
        点评：这种方式主要应用于一些规模较大的学校，网速很快，也比较稳定，但前期成本过高。
       
        参考文献：
        [1]周明天.TCP/IP网络原理与技术[M].北京：清华大学出版社，1996.
        [2]李名世.CERNET的研究与发展[M].北京：科学出版社，1999（10）.
        [3]刘成新.网络教学资源的设计、开发与评价[J].电化教育研究，2000（03）.
        （辽阳市辽化职业中专）

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