开始用的是拨号上网，要用电话机；后来有了宽带，在电脑上连一个猫就行了；到了大学，只要去电信办个网，拉根网线就能上网了。我很好奇这三种上网模式有本质的区别么，还是就换了一种形式而已。还有一个问题就是这些上网模式的变化，是全国统一推进的么，还是现在三种方式并存的？

究其三者的本质，没有太多区别，它们都是接入网络（Access Network），先认证用户合法，分配IP地址等上网必备的参数，将用户电脑接入互联网Internet。运营商在将用户接入网络的同时，启动用户流量统计/用户在线时长统计，以生成用户账单，用户掏钱，毕竟天下没有免费的午餐。

但由于采用的传输介质（physical media）大不同，有模拟电话线、数字铜线、光纤，以及成帧方式的不同，有PPP，PPPoE +PPP，IPoE，在上网速率上体现出数量级的差别，从模拟电话线 56Kbps，ISDN 144Kbps，ADSL 512Kbps-10Mbps，FTTH 2-1000Mbps。

电信是固网专家，以它为例讲解三种方式的区别：

1. 拨号上网

1.1 模拟线电话拨号

2000年左右的两三年的时间，用户可以在自己的电脑上安装一个内置（插在电脑PCI插槽）modem，或外置（插在RS-232接口）modem，这个modem干啥的？官方的名字：调制解调器，民间的名字：猫！它负责将电脑的数字信号转换为可以在电话线上传输的模拟信号。在局端，也有对应的modem，再将模拟信号转换为数字信号。

用户可以事先到电信局开通上网账号，或者买预充值的点卡（用户名/密码），然后就可以用电话线上网冲浪了，（当时的广告语），浪里个浪，浪里个浪，互联网充满着神秘，吸引着好奇帅哥美女上网冲浪，相识相恋互生情缘…

拨号上网过程如下：

1.1.1

拨一个号码如163，用户电话线会接入局端163网关，这个网关一个接口位于电话网络PSTN，用于终结（termination）163电话；有另一个接口位于IP网络，通向Internet。于是在用户电话与163网关之间就动态创建了一条虚电路，即VC（Virtual Circuit）。

1.1.2

用户的拨号软件在VC上发PPP/LCP，用于协商两端的MRU（Maximum Receive Unit），以及用何种认证方式（PAP or CHAP）来认证用户，假定协商的认证方式为PAP（Passwod Authentication Protocol）。

1.1.3

用户发PPP/PAP + Password 来表明自己的身份，网关成功认证用户，进入下一个阶段 PPP/IPCP。

1.1.4

PPP/IPCP（IP Control Protocol），用于给用户电脑分配IP地址、网络掩码、缺省网关、首席DNS服务器、备份DNS服务器，完成此过程，用户就可以上网冲浪了。

至于双向的路由如何通，曾经说过，在Internet世界，IP地址由谁来分配，谁就负责双向的路由通达。163网关来全权负责双向的路由的分发：将分配给用户的IP，汇总（IP summary prefix）通告给Internet gateway，同时动态生成一条指向用户虚接口VA（Virtual Access）的一条主机（子网掩码/32）路由，这个VA接口是PPP协议动态创建的。这种上网带宽为 56 Kbps。

1.2 数字线电话拨号 ISDN

此为数字线，所以不需要模数转换的modem，提供B +2D 接入方式，即一条16Kbps信令通道B，两条各 64 Kbps数据通道D，可以一条线路打电话，同时另一条上网；也可以两条D通道都用于上网，即64 + 64=128 Kbps 的上网带宽。

2. 宽带ADSL

ADSL（Asymmetric Digital Subscribe Line），非对称数字用户线，由于可以提供上行/下行带宽不一样，下行带宽要大于上行带宽，所以称之为非对称。

由于Ethernet的简单易用、成本低廉， 慢慢脱颖而出，成为数据链路层最通用的接入技术，运营商想把Ethernet这种接入方式延伸到用户电脑，但是如何认证用户呢？运营商有成熟的认证方案，已经用了很多年，那个方案就是用PPP来认证用户。

问题来了，PPP是点对点协议，即会话的两端各有一台设备，而Ethernet是多路访问，这是一个矛盾，如何在Ethernet这个多路访问的二层介质上用PPP来认证客户端？于是IETF发明了一个新的协议，PPPoE，即PPP Over Ethernet，PPPoE 可以先将PPP帧封装在自己的体内，然后再用最外层的Ethernet Header来封装PPPoE帧，具体格式如下：Ethernet Header + PPPoE + PPP

参见下图PPPoE帧的解析：

PPPoE 可以在用户电脑和PPPoE Server 之间，依靠 PADI（discovery）/ PADO （offer ）/ PADR（request ）/ PADS（session confirm）来发现并建立一个点对点连接，如果：

2.1 PPPoE Server 与 PPP Server 位于同一台物理设备，则相当于用户电脑和PPP Server是点对点连接

2.2 PPPoE Server 与 PPP Server 不在同一台物理设备，PPPoE Server 与 PPP Server

通过PPTP/L2TP隧道点对点连接，则也相当于用户电脑和PPP Server是点对点连接

用户的PPP帧通过以上两种方式都到达了PPP Server，具体会话方式参见1.1，不再重新叙述。完成所有协商，用户电脑可以在互联网冲浪，带宽一般为512 Kbps 到10 Mbps 不等。

3. FTTH（EPON）

FTTH（Fiber To The Home），即光纤到户的缩写，这是一种接入方式的泛称，并不是一种具体的接入技术，一般电信常用EPON（Ethernet Passive Optical Network)，即无源光网络。用光纤作为物理传输介质，Ethernet 作为数据链路层，依靠PPPoE+ PPP来完成用户认证，并依靠PPP来封装用户 IP traffic，具体协商方式参见1.1。

由于光纤相比于铜线，价格低、抗干扰、传输距离远，所以它的传输带宽更高，家庭用户带宽一般为2M -100 Mbps，公司用户可以使用1000 Mbps 的带宽。