网络边缘

Posted 2020-09-09 huahuahu

一些术语

通常把与因特网相连的计算机和其他设备称为端系统，因为它们位于因特网的边缘。因特网的端系统包括桌面计算机、服务器和移动计算机（手机、平板电脑）。
端系统也称为主机 (host)，因为它们容纳（即运行）应用程序。主机有时分为两类：客户 (client) 和服务器 (server)。
今天，大部分提供搜索结果、电子邮件、Web页面和视频的服务器都属于大型数据中心 (data center)。许多数据中心有10万台以上的服务器。

接入网(access network)

接入网是指把端系统连接到其边缘路由器 (edge router) 的物理链路，边缘路由器是指端系统到任何其他远程端系统的路径上的第一台路由器。

家庭接入：DSL、电缆、FTTH、拨号和卫星

宽带住宅有两种最流行的类型：数字用户线 (Digital Subscriber Line, DSL) 和电缆。

1. DSL
   用户通常从提供本地电话接入的本地电话公司处获得DSL因特网接入。每个用户的DSL调制解调器使用现有的电话线（双绞铜线）与位于本地电话公司的本地中心局中的数字用户线接入复用器 (DSLAM) 来交换数据。
   家庭的DSL解调器得到数字数据以后把其转化为高频音（高频调制），通过电话线传输给本地中心局；来自许多家庭的模拟信号在DSLAM处被转换回数字形式。
   
   DSL接入是不对称的。双绞线的规格和电气干扰程度限制了最大的速率，如果住宅距离本地中心局较远，不适于使用DSL。
   
2. 电缆 (cable Internet access)
   电缆接入利用了有线电视公司现有的有线电视基础设施。光缆把电缆头端连接到地区枢纽，从这里使用传统的同轴电缆到达各家各户。通常被称为混合光纤同轴 (Hybird Fiber Coax, HFC)。
   
   电缆因特网接入需要电缆调制解调器 (cable modem)。在电缆头端，需要电缆调制解调器端接系统 (Cable Modem Termination System, CMTS) 把来自于许多家庭的电缆调制解调器发送的模拟信号转化为数字信号。
   电缆因特网接入的一个重要特征是共享广播媒体，上下行的链路都是共享的，需要一个分布式多路访问协议来协调传输和避免碰撞。
   

3. FTTH
   光纤到户 (Fiber To The Home)，即本地中心局直接到家庭提供了一条光纤路径。
   有两种方案：

   1. 主动光纤网络 (AON, Active Optical Network)
      
   2. 被动光纤网络 (PON, Passive Optical Network)
      

   下图是一个PON的FTTH接入的示意图。OLT提供了光信号和电信号之间的转换。所有从OLT发送到分配器的分组在分配器（类似于一个电缆头端）处复制。
   
   4. 卫星链路
   5. 拨号接入

   企业（和家庭）接入：以太网和Wi-Fi

   以太网用户使用双绞铜线与一台以太网交换机相连，以太网交换机或这样相连的交换机网络，与更大的因特网相连。
   

   

广域无线接入：3G和LTE

和Wi-Fi不同，一个用户仅需要位于基站的数万米（而不是几十米）范围内，就可以发送和接收分组。

物理媒体

1. 双绞铜线
   最便宜并且使用最为普遍的引导型传输媒体。从电话机到本地电话交换机超过99%的连线使用的是双绞铜线。现代的双绞线技术如6a类电缆可以达到10Gbps的传输速率，距离长达100m。
2. 同轴电缆
   同走电缆能被用作导引型共享媒体。许多端系统能够直接与该电缆相连，每个端系统都能收到其他端系统发送的东西。
3. 光纤
   光纤是一种细而柔软、能够引导光脉冲的媒体，每个脉冲表示一个比特。
4. 陆地无线电信道
   
5. 卫星无线电信道