机房共享上网应用专题

本课题旨在为广大共享互联网用户提供替代解决方案和技术支持。由于宽带上网的形式和方法多种多样，本主题无法涵盖所有技术方案，但相关方法可供参考。随着共享上网限制的不断发展，共享上网仍将是一个长期的话题，我们有必要了解其原理和基本实现方法。

互联网接入共享原理和方法综述

一、局域网共享互联网的原理

在局域网共享的实现上，无论是通过路由器之类的硬件设备连接互联网，还是通过Windows Internet连接共享，还是通过网关软件或代理服务器软件连接互联网，原理都是一样的。

TCP/IP协议为局域网指定了三种类型的保留IP地址。这三个地址段是:10.x.x.x、172.16.x和192.168。x.x(X在0到255之间，请注意实际网络号不能全是0或全是1)。这些IP地址可以在局域网内使用，但是用这样的内部网地址直接连接到互联网显然是不可行的。

因此，当内部机器与外部机器连接时，需要首先通过具有合法外部IP地址的主机将内部IP地址转换为合法的外部IP地址，这称为网络地址转换(NAT)。

利用NAT技术可以使一个或几个合法的IP地址访问互联网，从而节省互联网上的合法IP地址；另一方面，通过地址转换，可以隐藏内网主机的真实IP地址，从而提高网络的安全性。

例如，连接到外部网络的计算机或设备可以通过固定或动态获取获得合法的IP地址，如219.254.38.180。它还需要一个内部网络地址，如192.168.0.1，作为其他计算机的网关。如果局域网中的一台计算机的IP地址为192.168.0.2: 4000 (4000是它的端口号)，并且想要访问互联网上的一台主机，那么192.168.0.2: 4000的请求首先被传输到主机192.168.0.1，主机将这个IP地址转换为219.254.38.180: 9000。然后，端口号为9000的IP地址向互联网上的主机发送请求，应答后的数据流被发送回主机219.254.38.180: 9000。主机收到数据后，会查找与端口号9000相关联的内部IP地址，当发现是192.168.0.2: 4000时，会将数据发送到192.168.0.2: 4000。

从上面的过程可以看出，如果一台计算机作为网关，内网和外网的两个地址需要两块网卡，分别连接内网和外网。但实际上，当这台电脑通过交换机或路由器连接到外网时，并不一定是双网卡，只需要单网卡就可以实现网关。这就需要使用单网卡功能的网关软件(如SyGate等。)，这将创建一个虚拟网卡来连接内部网并充当网关。但是实际的数据流还是要经过一个网卡，这个网卡的负载很重。

二。共享互联网的实现方法概述

1.从实现方式上区分。

硬件:通过路由器、宽带路由器、内置路由功能的ADSL调制解调器等实现共享上网。一般用硬件就可以实现共享，但是设置有点麻烦。这种方法效果不错，但投入略高。

软件模式:主要通过代理服务器和网关软件。常用的有WinRoute、WinGate、SyGate、CCproxy、UserGate、SpoonProxy、HomeShare、WinProxy、Superproxy、SinforNAT等。，以及Windows系统自带的ICS。其中一些软件是免费的。虽然便利性不如硬件，但它们可以有效地管理和控制网络。

2.从服务器的工作模式。

无服务器模式:指不需要任何计算机充当服务器，这是最理想的互联网共享方式。其实无服务器模式并不是真的无服务器，而是由非计算机网络设备充当服务器(如路由器、带路由功能的ADSL调制解调器等。).无服务器上网的实现依赖于一定的硬件设备和ISP提供的连接方式。在虚拟拨号的情况下，需要在路由设备中内置拨号软件。

单服务器模式:使用固定计算机作为互联网服务器(网关)的共享互联网访问模式。一般在没有服务器无法共享互联网的情况下使用是最好的方式，但为了方便网络管理，如机房、网吧等使用也很常见。这样，服务器必须能够经受住长期运行的考验，由软件或系统内置功能来实现。

多服务器模式:每台电脑(或多台电脑)都可以随时充当服务器，是前两者的折中。由于多台电脑要能随时扮演服务器的角色，需要单网卡共享互联网，使用客户端软件不方便，这就要求使用的软件要支持单网卡，可以无客户端。结果是合格的软件很少，主要是SyGate，HomeShare等等。

由于各地的上网方式不同，加上ISP对共享上网的限制，可能很难在当地条件下找到满意的共享上网方案，这就需要我们分析实际网络环境，利用自己的网络知识，因地制宜地寻找解决方案。

你需要什么样的宽带——宽带接入竞争？

教育信息化的热潮推动了校园网建设的步伐。在校园网建设中，一个很重要的问题就是选择什么样的宽带接入方式。作者分析和比较了三种最常见的宽带网络接入方式:

1.不对称数字用户线路

优点:ADSL可以在电话网的铜双绞线上传输宽带信号，不干扰同线通话。ADSL为用户提供下行速率1.5Mbps~8Mbps，上行速率640kbps~1.5Mbps，带宽稳定。每个ADSL用户都有一条单独的线路连接到ADSL办公室。其结构可视为星型结构，数据传输带宽是每个用户专属的。所以每个用户的带宽是固定的，传输效率不会因为用户的增加而降低。ADSL用户采用点对点的端到端传输，在安全性上比有线接入的HFC网络要好。与其他宽带接入方案相比，ADSL与ISDN、DDN等技术一样，都是基于电话网络，使用双绞线电话作为传输介质。可以充分利用现有已铺设的电话线路，不需要重新布线和建设基础设施，只需要在现有的铜绞线两端增加一个调制解调器就可以将传输速率提高几倍，因此改造投资小，相对经济。并且ADSL已经被ANSI和ETSI组织国际标准化，这意味着基于这些标准的ADSL网络产品更加通用。

缺点:ADSL也有技术上的缺点。可以提供8Mbps带宽，但很难进一步扩展。ADSL中一对铜双绞线的传输距离可以达到5km左右，但实际上由于传输距离的限制，信号质量会下降，因为信号在从中心局到用户端的途中会迅速衰减。由于电话线老化或不符合宽带数据传输的标准，可能会存在一些回波噪声和线路串扰，影响数据传输。

点评:笔者所在区域只有中心局附近的部分学校配有ADSL。这种方式投资成本很低，也比较稳定，但是网速一般。

二、有线电视有线接入

优点:有线电缆接入技术是以高质量的双向有线电视网络为基础，以HFC(混合光纤同轴)为主要传输介质，是光纤和同轴电缆的混合网络，是一种新型的宽带网络。有线电缆接入可以提供上/下行10Mbps以上的带宽，具有抗干扰和数据传输速度快的特点。作为宽带网络接入，它具有明显的优势。采用光纤和电缆作为传输介质，频段资源丰富，不存在电话线质量和串扰带来的问题。随着新标准的实施，Cable Modem的价格接近普通Modem，降低了接入成本，对用户非常有利。另外，经过十几年的发展，中国的有线电视已经相当普及。利用有线电视网络资源实现宽带接入有很大优势，很多偏远学校也可以接入。基于HFC结构，利用Cable Modem实现数据接入业务，还可以提供交互式数字电视业务和多媒体消息业务。

缺点:有线电视有线接入技术的网络拓扑比较落后，信道带宽是所有用户共享的。一旦用户数量增加，每个用户分配的带宽会急剧下降；此外，由于广播电视信号的传输占用了部分通信频段，剩余的频段资源无法满足宽带网络高速数据传输的要求。

点评:有线电视有线接入是目前作者所在地区应用最广泛的宽带接入方式。总的感觉是网速不稳定，时快时慢，可能是用户数量变化造成的。

第三，以太网接入

优点:以太网接入是一种局域网技术，带宽可以达到G位以太网甚至更高。以太网的帧格式与IP一致，因此特别适合传输IP数据。一般可以用FTTB宽带接入，千兆或者百兆来学校。每个节点的接入速率可以达到10Mbps，必要时可以扩展到100Mbps。使用FTTB网络时无需拨号。用户只要打开电脑就可以上网。

以太网具有良好的可扩展性，升级和扩展非常方便。用户享受的带宽稳定，不存在ADSL传输速率受传输距离限制的问题，也不存在每个用户可用带宽会随着有线接入用户的增加而大幅减少的缺点。

缺点:初期投资大，需要重新布线，线路铺设困难；需要的IP资源数量太多，管理水平高。

点评:这种方式主要用在一些规模较大的学校，网速很快，比较稳定。但由于前期成本较高，目前不适合规模较小的中小学。