一、ADSL工作原理
一、什么是ADSL?
ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line ）的全稱是非對稱數(shù)字式用戶線路，是一種可以讓家庭或小型企業(yè)利用現(xiàn)有電話網(wǎng)采用高頻數(shù)字壓縮方式，由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商ISP進(jìn)行寬帶接入的技術(shù)。由于從ISP端到用戶端（下行）需要大帶寬來支持，而從用戶端到ISP端（上行）只需要小量帶寬即可，因此這種接入方式稱之為“非對稱”數(shù)字式用戶線路。
二、ADSL是如何工作的？
ADSL與傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)器和ISDN一樣，是使用電話網(wǎng)作為傳輸?shù)拿浇椤．?dāng)在一對電話線的兩端分別安置一個ADSL設(shè)備時，利用現(xiàn)代分頻和編碼調(diào)制技術(shù)，就能夠在這段電話線上產(chǎn)生三個信息通道：高速的下傳通道（1.5-1.8M/S）、中速的雙工通道和普通的電話通道，這三個通道可以同時工作。也就是說它能夠在現(xiàn)有的電話線上獲得最大的數(shù)據(jù)傳輸能力，這樣用戶在一條電話線上既可以上網(wǎng)快速“沖浪”，還可以打電話發(fā)送傳真，而不影響通話質(zhì)量或降低上網(wǎng)速度。具體工作流程是:經(jīng)ADSL Modem編碼后的信號通過電話線傳到電信局后再通過一個信號識別/分離器，如果是語音信號就傳到電話交換機(jī)上，如果是數(shù)字信號就接入Internet。
三、ADSL的結(jié)構(gòu)
ADSL設(shè)備的種類很多，性能也不是完全一樣，但基本的內(nèi)核和接口卻是完全一樣的。ADSL必須支持模擬語音服務(wù)功能，一種專用的分離器將從ADSL的數(shù)字帶寬下分隔出4KHz的模擬信號。ADSL同時還支持Internet和視頻服務(wù)等功能，所有這些服務(wù)都是在中心局或者是在本地的交換機(jī)外部接入的，能夠較好的解決中繼和交換機(jī)的擁塞問題，以便信號能夠暢通。
四、ADSL編碼技術(shù)
ADSL的核心是編碼技術(shù)，目前有離散多音復(fù)用DMT（Discrete Multitone）和抑制載波幅度和相位CAP(Carrierless Amplitude/Phase Modulation)兩種主要方法。兩種方法的共同點(diǎn)是DMT 和CAP都使用正交幅度調(diào)制 (QAM)。兩者的區(qū)別是，在CAP中， 數(shù)據(jù)被調(diào)制到單一載波之上；在DMT中，數(shù)據(jù)被調(diào)制到多個載波之上，每個載波上的數(shù)據(jù)使用QAM進(jìn)行調(diào)制。兩者相比，DMT技術(shù)復(fù)雜成本也要稍高一些，但由于DMT對線路的依賴性低,并且有很強(qiáng)的抗干擾和自適應(yīng)能力,已被定為標(biāo)準(zhǔn)。DMT使用0～4Kbps頻帶傳輸電話音頻，用26K～1.1Mbps頻帶傳送數(shù)據(jù),并把它以4K的寬度分為25個上行子通道和249個下行子通道，所以ADSL的理論上行速度為25×15×4KHz=1.5Mbps，而理論下行速度為249×15×4KHz=14.9Mbps。
與ISDN單純劃分獨(dú)占信道不同的是，ADSL中使用了調(diào)制技術(shù)，即采用頻分多路復(fù)用(FDM) 技術(shù)或回波消除(Echo Cancellation)技術(shù)實現(xiàn)在電話線上分隔有效帶寬，從而產(chǎn)生多路信道，使頻帶得到復(fù)用，因此可用帶寬大大增加。同時回波消除技術(shù)則使上行頻帶與下行頻帶疊加，通過本地回波抵消來區(qū)分兩頻帶。由于電話銅線的質(zhì)量問題以及外界環(huán)境干擾的存在，在不同時刻對不同頻率上的信號有不同影響。DMT可根據(jù)探測到的信噪比頻率曲線自動調(diào)整各子通道的速度，使總體傳輸速度盡可能的接近給定條件下的最高速度。就是說，DMT理論上可以以15bits/赫茲傳輸數(shù)據(jù)，在干擾到來時受干擾的頻率上的子通道可能降為8bits/赫茲，在不受干擾或干擾較小的子通道上仍然可保持15bits/赫茲或稍低。但對于CAP這類單載波單通道的方式，只要干擾存在各處都會降為8bits/赫茲，沒受干擾的頻段也被浪費(fèi)了。基于DMT的ADSL還連續(xù)地對每個子通道進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)某些通道噪音增大時DMT系統(tǒng)會自動地把分配給這個通道的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)移到其它通道去。
中國目前使用的ADSL就是基于DMT編碼方式。
五、ADSL的特點(diǎn)
高速率：從理論上講，ADSL能夠向終端用戶提供8M/S的下行傳輸速度和640K/S的上行傳輸速度，但它由于受到目前電話網(wǎng)絡(luò)和Internet體系的種種限制，實際上這樣的速率是很難達(dá)到的，一般情況下只能夠達(dá)到5M/S左右的下行最高速率，不過這已經(jīng)是傳統(tǒng)的56K模擬調(diào)制解調(diào)器或ISDN的數(shù)十倍。
價格低：在用戶安裝好一臺ADSL設(shè)備以后，只需付少量的包月費(fèi)，即可隨心所欲的使用高速的網(wǎng)絡(luò)，而不需擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用問題。與此同時，ADSL不需要使用電話，屬于專線上網(wǎng)的方式，這就意味著ADSL上網(wǎng)不需要繳付另外的電話費(fèi),并且ADSL個人用戶還具有一個靜態(tài)IP地址，局域網(wǎng)用戶具有4個靜態(tài)IP地址，人人都可來自己的PC上建立個人主頁甚至網(wǎng)站，提供WWW、FTP、E－mail等服務(wù)。雖然用戶在第一次投入要比傳統(tǒng)的Modem或ISDN的費(fèi)用要高很多，但對于經(jīng)常上網(wǎng)的家庭用戶、小型公司、網(wǎng)吧等用戶選用ADSL是非常適合的。
多功能：ADSL除了可以高速上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)電子郵件等功能外，它還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻點(diǎn)播、家庭網(wǎng)絡(luò)辦公、遠(yuǎn)程事務(wù)、遠(yuǎn)程教學(xué)等多種功能。由于傳統(tǒng)的上網(wǎng)方式受到速度、帶寬的限制，以上許多功能是根本就不可能實現(xiàn)的。
投入低：ADSL可以讓ISP利用現(xiàn)有的電話網(wǎng)絡(luò)，提供廣泛的接入服務(wù)以及新的通訊功能，不僅可以減少供應(yīng)商的經(jīng)濟(jì)投入，同時也降低了投資的風(fēng)險。廣為分布的電話網(wǎng)幾乎連接所有的角落，ADSL可以在用戶需要時隨時隨地提供服務(wù)，而不需要另行布線而受到線路的限制。
二、ADSL撥號過程
ADSL：非對稱數(shù)字用戶環(huán)路，因為上行和下行的速率不一樣，所以叫非對稱！理論上，下行速率可以達(dá)到8M，上行1M。
DSLAM:局端ADSL接入設(shè)備。為ADSL遠(yuǎn)端設(shè)備提供接入和集中復(fù)用功能，提供不對稱數(shù)據(jù)流的流量控制。
ATM:異步傳輸模式。本質(zhì)上是一種快速分組交換方式。我們現(xiàn)在主要知道他的兩個主要的概念VPI/VCI.
VPI/VCI:虛通路/虛通道標(biāo)示。很簡單，我們把它想象成一個大管子（VPI）套上一個小管子（VCI）的模型就可以了，在這個小管子里傳送數(shù)據(jù)。
當(dāng)我們要上網(wǎng)，打開貓的時候，貓首先要和DSLAM之間要握手。現(xiàn)在偶知道的大多數(shù)設(shè)備，這一段之間是走的ATM協(xié)議。（也有直接走IP協(xié)議的）在貓內(nèi)部有設(shè)定好的幾條VPI/VCI，根據(jù)局端DSLAM的設(shè)置，選擇與其對應(yīng)的一條進(jìn)行連接（這個值一般是不變的）。DSLAM上聯(lián)到交換機(jī)----核心交換機(jī)-----核心路由器------骨干路由器。
同步之后，我們建立撥號連接，點(diǎn)擊連接，開始發(fā)送PPP協(xié)議報文！由于貓和PC之間走的是IP協(xié)議，而貓和DSLAM間走的ATM協(xié)議，它需要轉(zhuǎn)換成ATM信元，走ATM通道。然后送到DSLAM上，然后再通過DSLAM轉(zhuǎn)換成IP協(xié)議，通過SWITCH透傳以后，注意：在核心路由器上有一個BAS，它主要是負(fù)責(zé)終結(jié)PPP協(xié)議報文作用的，報文送到BAS，BAS收到PPP請求。核對用戶名密碼，然后根據(jù)IP地址池分配IP和DNS。這樣我們就得到了公網(wǎng)IP，即可訪問INTERNET。
補(bǔ)充：做為ISP提供的ADSL其實和電話是一樣的，它和直接從主干道分離出來的信號不同，或者說它們經(jīng)過的陸游方式不同。
它是可以嚴(yán)格控制的，至少它可以在ISP端完全綁定你的帳號和密碼在特定的端口上（這個端口在數(shù)據(jù)交換上雖然內(nèi)部計算機(jī)所開放的端口所控制（虛擬端口），但是外聯(lián)是擁有自己的物理端口的（物理端口）。）如果綁定這個物理端口的話，這就是單線單號（并不是綁定單機(jī)網(wǎng)卡MAC地址，而是上級極連地址）。
adsl撥號過程
家庭ADSL用戶是怎樣獲取公網(wǎng)的IP地址？
ADSL的撥號是使用PPPoE，何謂PPPoE,就是在以太網(wǎng)上運(yùn)行PPP來進(jìn)行用戶認(rèn)證接入的方式稱為PPPoE。PPPoE即保護(hù)了用戶方的以太網(wǎng)資源，又完成了ADSL的接入要求，是目前ADSL接入方式中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
首先什么是PPP協(xié)議?PPP協(xié)議是OSI七層模型的數(shù)據(jù)鏈路層上廣域網(wǎng)的連接協(xié)議，PPP協(xié)議包含鏈路控制協(xié)議LCP和網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。PPP建立過程分為三個階段：創(chuàng)建階段、認(rèn)證階段和網(wǎng)絡(luò)協(xié)商階段。
階段1：創(chuàng)建PPP鏈路
LCP負(fù)責(zé)創(chuàng)建鏈路。在這個階段，將對基本的通訊方式進(jìn)行選擇。鏈路兩端設(shè)備通過LCP向?qū)Ψ桨l(fā)送配置信息報文（Configure Packets）。一旦一個配置成功信息包（Configure-Ack packet）被發(fā)送且被接收，就完成了交換，進(jìn)入了LCP開啟狀態(tài)。 應(yīng)當(dāng)注意，在鏈路創(chuàng)建階段，只是對驗證協(xié)議進(jìn)行選擇，用戶驗證將在第2階段實現(xiàn)。
階段2：用戶驗證
在這個階段，客戶端會將自己的身份發(fā)送給遠(yuǎn)端的接入服務(wù)器。該階段使用一種安全驗證方式避免第三方竊取數(shù)據(jù)或冒充遠(yuǎn)程客戶接管與客戶端的連接。最常用的認(rèn)證協(xié)議有口令驗證協(xié)議（PAP）和挑戰(zhàn)握手驗證協(xié)議（CHAP）。ADSL的撥號的口令驗證是使用PAP，,PAP是明文傳輸。
階段3：調(diào)用網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議
認(rèn)證階段完成之后，PPP將調(diào)用在鏈路創(chuàng)建階段（階段1）選定的各種網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議（NCP）。選定的NCP解決PPP鏈路之上的高層協(xié)議問題，在該階段IP控制協(xié)議（IPCP）可以向撥入用戶分配動態(tài)地址。 這樣，經(jīng)過三個階段以后，一條完整的PPP鏈路就建立起來了。
這是撥號成功并獲取IP地址的全過程