本專題旨在為廣大共享上網用戶提供可選方案和技術上的支持。由于寬帶上網的形式和方法多種多樣，本專題不可能涵蓋所有的技術方案，但相關的方法可作為參考和借鑒。隨著共享上網限制措施的不斷發展，共享上網仍然會是一個長遠的話題，我們有必要了解一下它的原理和基本實現方法。

共享上網原理與方法概述

一、局域網共享上網原理

在局域網共享上網的實現上，無論通過類似路由器這樣的硬件設備上網，還是用Windows的Internet連接共享，或者用網關類軟件、代理服務器軟件等上網，它們的原理都是相同的。

TCP/IP協議規定了三類局域網保留IP地址，這三個地址段分別是: 10.x.x.x、172.16. x.x、192.168. x.x（X在0～255之間，注意實際用時網絡號部分不能為全0或全1）。這些IP地址可以在一個局域網內部使用，但直接以這樣的內網地址連接到Internet顯然是行不通的。

為此，當內部的機器與外部的機器連接時，需要先通過有合法外網地址的主機把內網IP地址轉換為合法的外網IP地址，這就是網絡地址轉換（Network Address Translation），簡稱NAT。

使用NAT技術可以使一個或數個合法IP地址訪問Internet，從而節省了Internet上的合法IP地址；另一方面，通過地址轉換，可以隱藏內網上主機的真實IP地址，從而提高網絡的安全性。

比如，連接外網的電腦或設備，通過固定或動態獲取得到了一個合法的IP地址，如219.254.38.180，它還需要有一個網絡內部的地址比如192.168.0.1，用來充當其他電腦的網關。如果局域網內部的一臺電腦IP地址是192.168.0.2：4000（4000是它的端口號），想訪問Internet上某個主機，192.168.0.2：4000的請求先傳到主機192.168.0.1上，主機把這個IP地址轉換為219.254.38.180：9000。然后以端口號為9000的這個IP地址向Internet上的那個主機發出請求，回答的數據流則傳回給主機219.254.38.180：9000，主機接收到數據后，會查找與9000這個端口號相關聯的內部IP地址，當它發現是192.168.0.2：4000后，就把數據傳給192.168.0.2：4000，這樣，IP地址的轉換就完成了。 

從以上過程可以看出，如果是電腦來充當網關，內網、外網兩個地址就需要兩塊網卡，分別連接內網和外網。但實際上，當這臺電腦是通過交換機或路由器連接到外網時，并不一定必須是雙網卡，僅僅單網卡也能實現網關。這就需要用到網關類軟件的單網卡功能（如SyGate等），它們會虛擬出一塊網卡進行內網的連接并充當網關。不過實際的數據流還是從一塊網卡上經過的，網卡負荷較大。

二、共享上網實現方法概述

1． 從實現途徑上區分

硬件方式：通過路由器、寬帶路由器、內置路由功能的ADSL Modem等實現共享上網。使用硬件方式，一般都能實現共享，但設置稍顯麻煩。這種方法使用效果好，但投資也稍高。

軟件方式：主要是通過代理服務器類與網關類軟件實現。常用的有WinRoute、WinGate、SyGate、CCproxy、UserGate、SpoonProxy、HomeShare、WinProxy、Superproxy、SinforNAT等，還有Windows系統自帶的ICS。這些軟件中有的還是免費的，雖然方便性不如硬件方式，但能對網絡進行有效的管理和控制。

2． 從服務器工作方式上分

無服務器方式：就是不需要任何一臺電腦充當服務器，是最理想的一種共享上網方法。實際上，無服務器方式并不是真正的無服務器，而是由非電腦的網絡設備充當了服務器（比如路由器、帶路由功能的ADSL Modem等）。無服務器共享上網方式的實現需要依賴于一定的硬件設備和ISP提供的連接方式，在虛擬撥號的條件下，還需要路由設備中內置有撥號軟件。

單服務器方式：采用一臺固定的電腦作為上網服務器（網關）的共享上網方式。一般是在無法實現無服務器共享上網情況下才采用的下策，但也常見于為方便網絡管理而使用的情況，比如機房和網吧。這種方式下，服務器必須能經受長時間運行的考驗，并借助軟件或系統內置功能實現。

多服務器方式：每臺（或多臺）電腦都能隨時充當服務器的上網方式，是前兩者的折中方案。由于多臺電腦都要能夠隨時擔當起服務器的角色，所以必須采用單網卡方式的共享上網，并且不方便使用客戶端軟件，這就要求所用的軟件要支持單網卡、可以無客戶端。這樣一來，符合條件的軟件就寥寥無幾了，主要有SyGate、HomeShare等少數幾個。

由于各地上網連接方式的不同以及ISP對共享上網的限制，有可能在當地條件下很難找到滿意的共享上網方案，這就需要我們從實際的網絡環境分析，利用自己所掌握的網絡知識，因地制宜地找出解決辦法。

你需要什么樣的寬帶—寬帶接入方式大比拼

教育信息化熱潮一直推動著校園網建設的步伐，在校園網建設中，一個很重要的問題就是選擇什么樣的寬帶接入方式。筆者對最常見的三種寬帶網接入方式進行了一些分析和比較：

一、ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數字用戶線路）

優勢：ADSL能夠在電話網絡的銅質雙絞線上傳送寬帶信號，并且又不干擾在同一線路上的通話。ADSL為用戶提供1.5Mbps~8Mbps的下行速率和640kbps~1.5Mbps 的上行速率，并且帶寬較穩定。每個ADSL用戶都有一條單獨的線路與ADSL局端相連，它的結構可以看做是星型結構，數據傳輸帶寬是由每一個用戶獨享的，因而每個用戶的帶寬是固定的，不會由于用戶的增加而導致傳輸效率的下降。ADSL的用戶端到局端是使用點對點傳輸，在安全性方面比Cable有線接入的HFC網好一些。與其他寬帶接入方案相比，ADSL還有一點是它與ISDN、DDN等技術一樣以電話網絡為基礎，以電話雙絞線為傳輸介質，可以充分利用現有的已經鋪設好的電話線路，而無需重新布線、構建基礎設施，只需在現有銅絞線的兩端分別加上一個調制解調器，即可使傳輸速率增加幾十倍，所以改造投入小，比較經濟。并且ADSL已經被ANSI及ETSI組織國際標準化，這意味著基于這些標準的ADSL網絡產品具有更強的通用性。

不足之處：ADSL在技術上也有不足之處，它能提供8Mbps帶寬，但進一步擴展卻很難；ADSL一對銅質雙絞線的傳送距離可達5公里左右，但實際上因為信號從局端發送到用戶端的途中會迅速衰減，受傳輸距離的制約，其信號質量會降低。由于電話線路的老化或不符合寬帶數據傳輸的標準，還可能會出現一些回傳噪聲、線路串擾現象，這都會影響到數據傳輸。

點評：筆者所在地區只有一些離市話局較近的學校裝有ADSL。這種方式投入的成本很低，也比較穩定，只是覺得網速一般。

二、Cable有線接入

優勢：Cable有線接入技術是建立在高質量雙向有線電視網基礎上的，以HFC （Hybrid Fiber Coaxial）為主要傳輸介質，就是光纖同軸電纜的混合網，是一種新型的寬帶網絡。Cable有線接入可以提供上/下行10Mbps以上的帶寬，并且具有抗干擾、數據傳輸較快的特點，作為寬帶網的接入有比較明顯的優勢。采用光纖和電纜作為傳輸介質，具有豐富的頻帶資源，而且不存在由于電話線質量和串擾引起的問題。隨著新標準的推行，Cable Modem的價格與普通調制解調器接近，使接入成本降低，對用戶十分有利。另外，我國的有線電視經過了十幾年的發展，已經相當普及，利用有線電視網絡資源實現寬帶接入有很大優勢，很多比較偏遠的學校也可以接入。基于HFC結構，利用Cable Modem實現數據接入服務，還能提供交互式數字電視服務以及多媒體信息服務。

不足之處：Cable有線接入技術的網絡拓撲結構相對比較落后，信道帶寬是整體用戶所共享的，一旦用戶數增多，每個用戶所分配的帶寬就會急劇下降；另外，因為傳輸廣播電視信號要占用部分的通信頻帶，剩余的頻帶資源無法滿足寬帶網高速數據傳輸的要求。

點評：Cable有線接入是目前筆者所在地區使用最廣泛的寬帶接入方式，總的感覺是網速不穩定，有時快有時慢，可能是用戶數量變化引起的。

三、以太網接入

優勢：以太網接入是一種局域網技術，其帶寬可達到G位以太網或更高速。以太網的幀格式與IP是一致的，特別適合傳輸IP數據。一般可以采用FTTB寬帶接入，千兆或百兆到校，每個節點的接入速率可達10Mbps，如果需要也可以擴充到100Mbps。使用FTTB網不需要撥號，用戶只要開機就可接入Internet。

以太網具有優良的可擴展性，升級擴容非常方便；用戶享有的帶寬穩定，不存在ADSL最高傳輸速率受到傳輸距離制約的問題，也不存在Cable有線接入隨著用戶的增加，每個用戶分得的可用帶寬會大大下降的缺點。

不足之處：前期投入較大，必須進行重新布線，鋪設線路有一定難度；IP地址資源要求數量過大，管理水平要求較高等。

點評：這種方式主要應用于一些規模較大的學校，網速很快，也比較穩定。但由于前期成本過高，目前不適合規模較小的中小學校使用。

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