资源简介

(共50张PPT)
畅游互联时代——
网络应用
项目二
任务二：获取网络资源
任务一：认识和配置网络
任务三：进行网络交流与信息发布
任务四：运用网络工具
任务五：初识物联网
第页计算机网络、电信网络和有线电视网络并称全球三大网络。如今，三大网络相互渗透、相互融合，其中起核心作用的是计算机网络。计算机网络发展速度快、功能强大而丰富，对人们生活的影响更为深远、广泛，它已成为现代社会的重要组成部分，也成为“网络”这一常用语的代名词。第页了解计算机网络、网络体系结构、TCP/IP协议了解常见网络设备的类型和功能熟悉常见的网络学习平台和生活类网络工具了解物联网的相关概念和常见设备第页掌握连接和配置网络的基本方法能准确判断和排除简单网络故障掌握识别、获取和评价网络资源的方法掌握网络交流和信息发布的方法掌握常用网络工具的使用方法掌握物联网相关软件的配置方法第页树立版权保护意识，能合法使用网络资源；学会辨别信息的真伪、优劣并自觉抵制不良信息；能在网络交流、网络信息发布等活动中坚持正确的网络文化导向，积极弘扬社会主义核心价值观。
任务一
认识和配置网络
第页大学毕业后，李华入职万事通公司，成为一名网络管理员，主要职责是维护公司网络，以及帮助各部门的同事解决各种各样的网络问题。李华决心认真工作，在现有水平基础上不断积累工作经验，努力成为一名技术“大牛”。在本任务中，我们将了解网络技术的发展和影响，熟悉网络体系结构，理解TCP/IP协议和IP地址的相关概念，了解互联网的工作原理及其典型服务，了解常见的网络设备及其使用方法，认识流行的互联网接入方式，了解常见网络故障的检测与排除方法。第页网络技术的发展一计算机网络是指将分布在不同地理位置且具有独立功能的计算机，通过网络设备和通信线路连接起来，并配备功能完善的网络软件，以实现网络通信和资源共享的通信基础设施。计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物。随着这两种技术的不断发展，计算机网络技术大致经历了4个发展阶段。第页1．远程终端联机阶段20世纪50年代，计算机体积庞大、造价昂贵、数量稀少。为充分利用计算资源，人们将计算机作为主机，并通过远程终端访问主机。这样，主机和连接在主机上的若干终端就构成了一个计算机网络（见图2-1），这种网络称为第1代计算机网络。图2-1 主机和终端组成的网络网络技术的发展一第页网络技术的发展一2．计算机互联网络阶段20世纪60年代中期，由于科学技术的快速发展和科研的需要，主机之间的互联需求日益迫切。1969年，ARPANET的问世满足了这一需求。ARPANET将多个独立的主机利用通信线路互联，形成了一个大型计算机网络，这种主机互联的网络称为第2代计算机网络。课外拓展ARPANET旨在设计一个稳定的通信系统，以保证在系统中大多数基础设施都遭到破坏的情况下仍可维持通信。目前全球最大的计算机网络——Internet（即人们熟知的“因特网”或“互联网”）就是在ARPANET的基础上发展起来的。第页网络技术的发展一3．计算机网络标准化阶段20世纪70—80年代，计算机技术突飞猛进，微型计算机在各领域都得到了广泛的应用，不同领域间网络互联的需求日益凸显。计算机网络开始朝着标准化方向发展，这种标准化的计算机网络称为第3代计算机网络。4．信息高速公路阶段1993年，美国宣布构建信息高速公路，旨在以因特网为雏形，大力建设信息基础设施，使人们可以方便地共享海量的信息资源。以此为标志，计算机网络开始朝着综合化、高速化、智能化和全球化的方向发展。第页互联网的影响二从最初仅覆盖若干实验室的通信研究项目，到如今覆盖全球的世界三大网络之首，以互联网为代表的计算机网络虽然只经历了短短数十年的演进，却极大地推动了人类文明的发展，深刻影响着人类社会的方方面面。互联网对组织的影响互联网对个人的影响互联网极大地丰富了个人的生活内容互联网催生出了许多新鲜事物第页计算机网络的功能实现较为复杂。为此，科学家采用了“分层”的方法实现计算机网络的功能，每一层均规定了一系列的通信协议和接口服务，各层相互协调，共同实现信息的传递和通信。网络体系结构三第页网络体系结构三1．OSI模型该模型将计算机网络分为7层，从底层到顶层依次是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。其中，底4层主要负责数据传输，顶3层主要负责处理用户数据，如图所示。第页（1）物理层是OSI模型的最底层，主要面向硬件，该层主要规定通信设备的机械、电气、功能等特性。（2）数据链路层主要建立、维持和释放网络实体之间的数据链路，并为网络层提供差错控制和流量控制服务。（3）网络层主要为数据在节点之间传输创建逻辑链路，通过路由选择算法为数据选择最佳路径，从而实现拥塞控制、网络互联等功能。（4）传输层主要向用户提供可靠的、透明的、端到端的数据传输，使用户无须了解网络传输的细节即可获得相对稳定的数据传输服务。（5）会话层主要建立、管理和终止两个表示层实体之间的会话。（6）表示层主要为应用层提供语法选择和转换。（7）应用层主要为网络用户和应用程序提供各种服务。网络体系结构三第页2．TCP/IP参考模型TCP/IP参考模型是互联网使用的参考模型，共分为4层，从底层到顶层依次是网络接口层、网际层、传输层和应用层，如图2-3所示。图2-3 TCP/IP参考模型网络体系结构三第页（1）网络接口层对应OSI模型的物理层和数据链路层，主要负责网际层与硬件设备间的联系。（2）网际层对应OSI模型的网络层，该层主要负责将来自传输层的数据（称为“报文”）封装为IP数据报并为其选择路径，使其从源主机传输至目的主机。（3）传输层也称主机至主机层，它对应OSI模型的传输层，主要负责为两台主机中进程（即正在运行的程序）之间的通信提供通用的数据传输服务。（4）应用层对应OSI模型的会话层、表示层和应用层，主要通过应用进程间的交互完成特定网络应用。网络体系结构三第页小贴士OSI模型诞生之初，受到了很多企业、组织和国家的追捧，几乎所有专家都认为OSI模型将作为标准的网络体系结构风靡世界。然而，最终成为实际标准的却是互联网采用的TCP/IP参考模型。这是因为OSI模型虽然内容完善，但繁复冗长，实现起来很困难。相比之下，TCP/IP参考模型则更加简化、实用。不过，OSI模型仍然具有很高的理论价值，在教学和研发领域有着广泛的应用。网络体系结构三第页互联网的工作原理四互联网发展至今，已成为一个覆盖全球的超级网络，其用户数以十亿计，包含的网络数以千万计。那么，规模如此庞大的互联网是如何运行的呢？简单来说，TCP/IP协议和IP地址是互联网得以发展壮大的两大“法宝”。其中，TCP/IP协议规定了不同主机和网络之间的通信和数据传输标准，IP地址则是主机在互联网中的唯一身份标识。第页1．TCP/IP协议TCP/IP协议是指互联网使用的一系列通信与数据传输协议，因其中最著名的TCP协议和IP协议得名，故TCP/IP协议也称TCP/IP协议族或TCP/IP协议簇。（1）传输控制协议（transmission control protocol, TCP）是传输层上定义的一个面向连接的、点对点的、可靠的传输协议。（2）网际协议（Internet protocol, IP）是TCP/IP协议族中最核心的协议，它位于TCP/IP参考模型的网际层，对上可承载传输层TCP、UDP等各种协议的连接，对下可收发网络接口层的原始数据包。互联网的工作原理四第页小贴士除TCP外，用户数据报协议（user datagram protocol, UDP）是传输层上定义的另一个重要协议。UDP是无连接的、多端点的、不可靠（响应速度优先，尽最大努力交付数据）的传输协议。TCP和UDP各具特点，可满足应用层不同应用的数据传输需求。例如，浏览网页、发送文件和电子邮件等需要建立可靠的连接，以防止数据乱码或丢失，这些应用服务的数据传输宜用TCP；而网络同步和IP地址的动态分配等则需要多端点连接和高速响应，这些应用服务的数据传输宜用UDP。互联网的工作原理四第页2．IP地址IP地址是互联网上每台主机在全世界范围内的唯一标识符。目前IP地址分为IPv4地址和IPv6地址两个版本。IPv4地址即第4代IP地址，是目前主流版本的IP地址。IPv4地址的格式为32位二进制数。为方便阅读，常将32位二进制数分为4组，每组8位，然后将每组二进制数转换为相应的十进制数，中间用“.”间隔，这种表示方式称为“点分十进制”。互联网的工作原理四小贴士在一个网络中，主机号全为0的IP地址称为网络地址，用于表示此网络，相当于“网络名”；主机号全为1的IP地址称为广播地址，用于全网广播。因此，当某网络有n位主机号时，其中最多可容纳2n 2台设备。第页IPv4地址由网络号和主机号构成，用于表示该地址所属的网络及主机在本网络中所处的位置。因网络规模有所不同，为方便网络管理，人们将IPv4地址分为A、B、C、D、E五类，如图2-4所示。图2-4 IPv4地址的分类互联网的工作原理四第页互联网连接了全球不计其数的网络与计算机，将全世界的信息都“收入囊中”。任何计算机只要接入互联网就可以访问海量的信息资源，并同世界各地的其他计算机通信等。互联网提供的典型服务包括WWW服务、文件传输服务、电子邮件服务及域名解析服务等。互联网的工作原理四第页互联网的典型服务五万维网（WWW）服务文件传输服务（FTP）电子邮件服务（E-mail）域名解析服务（DNS）1234第页常见的网络设备六项目一已对日常组网时常用的设备做过简单介绍，这里介绍3款在互联网中发挥重要作用的网络设备，包括网络适配器、交换机和路由器。第页1．网络适配器网络适配器（network adapter）又称网络接口卡（network interface card, NIC）、网卡等，它是网络中连接计算机和传输介质的接口，其外观如图所示。常见的网络设备六第页2．交换机交换机（switch）是组建局域网的重要硬件设备，其外观如图所示。交换机的外部有若干用于连接设备的以太网接口，有的交换机还支持连接光纤模块（将光纤接口转换为以太网接口的设备）。交换机致力于实现OSI模型中数据链路层的功能，如信号放大、信息广播、端到端精准通信等。常见的网络设备六第页3．路由器路由器（router）是不同网络间设备通信的重要硬件设备，其外观如图所示。路由器是互联网的重要组成部分，它致力于实现OSI模型中网络层的功能，如网络互联、IP数据报封装与解封、逻辑寻址等。常见的网络设备六第页流行的互联网接入方式七目前，我国较流行的互联网接入方式包括ADSL和光纤宽带两种。1．ADSL非对称数字用户线路（asymmetric digital subscriber line, ADSL）是一种通过频分复用技术，使用电话线路和DSL调制解调器（DSL modem）将主机接入互联网的技术。由于无须另外搭建网络线路且上网用户与电话用户互不影响，在我国互联网发展早期，ADSL曾是家庭用户接入互联网的首选。随着互联网基础设施建设的日益完善和居民对带宽需求的不断增长，ADSL正在逐步被光纤宽带取代。2．光纤宽带光纤宽带采用光纤作为通信线路，具有较高的网络带宽。根据使用场景的不同，可将光纤宽带分为光纤到小区（fiber to the zone, FTTZ）、光纤到大楼（fiber to the building, FTTB）、光纤到办公室（fiber to the office, FTTO）和光纤到户（fiber to the home, FTTH）等，也可统称为FTTx。第页网络故障的检测与排除八计算机网络是一个庞大复杂的系统，一旦发生故障，哪怕故障区域很小，也可能造成整个网络不可用。在故障发生后，为保证网络的正常使用，避免造成经济损失，应及时对故障进行检测并尽快排除故障。第页1.网络故障检测方法123网络故障的检测与排除八第页是否网络故障的检测与排除八界定故障现象例举可能导致故障的原因发生故障确定解决方案收集信息排查原因测试解决效果结束解决故障第页2．网络故障检测工具网络故障的检测与排除是一项实践性和技巧性很强的工作，在此过程中利用合适的工具，往往能达到事半功倍的效果。表2-1列出了网络模型中各层可能出现故障的网络组件及常用的故障检测工具。网络故障的检测与排除八第页表2-1故障类型及诊断工具TCP/IP参考模型OSI模型网络故障组件故障检测工具测试重点应用层应用层/表示层/会话层应用程序、操作系统浏览器、各类网络软件、网络性能测试软件网络性能、计算机系统传输层传输层各类网络服务器网络协议分析软件、网络协议分析硬件、网络流量监控工具服务器端口设置、网络攻击与病毒网际层网络层路由器、计算机网络配置路由协议设置、计算机的本地连接、ping命令、route命令、tracert命令、ipconfig命令、netstat命令等计算机IP设置、路由器设置网络接口层数据链路层交换机、网卡设备指示灯、网络测试仪、交换机配置命令、ARP命令网卡及交换机、网络环路、广播风暴物理层双绞线、光缆、无线传输、电源电缆测试仪、光纤测试仪、电源指示灯双绞线、光缆接口及传输特性网络故障的检测与排除八第页实践------组建一个家庭局域网计算机网络根据所覆盖地理范围的大小可分为广域网（wide area network,WAN）、城域网（metropolitan area network, MAN）和局域网（localarea network, LAN）。其中，局域网所覆盖的地理范围最小（一般不超过10千米），是应用最广泛、最贴近日常生活的计算机网络。下面用两条双绞线电缆、一台无线宽带路由器（以普联品牌为例）、一个上网账号及密码，以及一台有以太网接口的计算机（以Windows 10为例）组建一个有线/无线混合家庭局域网，并通过“FTTx+LAN”的互联网接入方式将局域网接入互联网。组建一个家庭局域网第页（1）双绞线电缆俗称网线，是局域网中常用的网络通信传输介质，如图2-9所示。（2）无线宽带路由器（见图2-10）是家庭和办公室组网中常见的组网设备，它可将局域网通过ISP提供的宽带链路、上网账号及密码接入互联网。（3）以太网接口是计算机接入局域网的接口，计算机与路由器（或交换机）之间的以太网接口通过双绞线电缆进行连接。图2-9 双绞线电缆图2-10 无线宽带路由器小贴士第页实践------组建一个家庭局域网步骤1 将一条双绞线电缆的两端分别插入ISP提供的网线插座（见右图）和无线宽带路由器（以下简称路由器）的WAN接口，将另一条双绞线电缆的两端分别插入计算机的以太网接口（见左图）和路由器的LAN接口。第页实践------组件一个家庭局域网步骤2 启动计算机，单击“开始”按钮，在展开的“开始”菜单中选择“Windows附件”/“Internet Explorer”选项，启动IE浏览器，如图2-13所示。图2-13 启动IE浏览器第页实践------组件一个家庭局域网步骤3 在IE浏览器的地址栏中输入路由器的管理地址（如http://192.168.1.1，具体网址请参照产品使用手册），然后按“Enter”键，在打开的“管理员密码”界面的“设置密码”和“确认密码”编辑框中分别输入相同的路由器后台管理系统的管理员密码，然后单击“确定”按钮。第页实践-------组件一个家庭局域网步骤4 打开“上网设置”界面，在“上网方式”下拉列表中选择“宽带拨号上网”选项，在“宽带账号”编辑框中输入ISP提供的上网账号，在“宽带密码”编辑框中输入密码，然后单击“下一步”按钮。第页实践------组件一个家庭局域网步骤5 打开“无线设置”界面，在“无线名称”编辑框中输入无线网络的名称，在“无线密码”编辑框中输入无线网络的密码，然后单击“确定”按钮。第页实践------组件一个家庭局域网步骤6 此时，界面将提示路由器配置成功并开始重启。这样，一个有线/无线混合局域网就搭建完成了。等待片刻后，当前计算机即可通过有线方式接入局域网并可访问互联网。此外，路由器将发射无线网络信号，在信号覆盖范围内的终端设备可通过无线方式接入局域网并访问互联网。第页实践------组件一个家庭局域网步骤7 打开当前计算机的设置界面，单击“网络和Internet”图标，进入“网络和Internet”功能区，切换至“WLAN”选项卡，打开“WLAN”开关以开启无线网络信号搜索功能，然后单击“显示可用网络”链接文字，此时在桌面右下角将弹出WLAN列表，在列表中选择先前设置的无线网络名称，在展开的“输入网络安全密钥”编辑框中输入密码并单击“下一步”按钮（见图），即可将当前计算机通过无线方式接入局域网。第页实践------组件一个家庭局域网步骤8 返回Internet Explorer，在地址栏中输入“www.”并按“Enter”键，若进入如图2-18所示的界面，表示当前计算机可访问互联网。图2-18 成功访问互联网第页实训------判断和排除网络故障在使用网络的过程中，可能会遇到各种问题和故障，如无法连通网络、无法访问网上邻居、无法连接共享设备等。要解决这些网络故障，必须具备丰富的网络知识，同时掌握判断和排除网络故障的方法。请以“无法访问互联网”这一局域网中的常见故障为例，探究判断和排除该网络故障的方法。这里给出一种解决思路，具体如下。第页实训------判断和排除网络故障（1）发生故障并界定故障现象。局域网中的某台计算机无法访问互联网。（2）收集信息。该计算机通过网线连接家庭路由器；除当前计算机外，局域网中的其他设备均可正常访问互联网；当前计算机也无法与其他设备通信。（3）列举可能导致故障的原因。造成当前故障的常见原因包括：① ISP提供的上网账号过期或欠费；② 网络设备故障；③ 网线损坏或接触不良；④ 设备问题，如网卡故障或协议配置不当等。第页实训------判断和排除网络故障（4）排查原因。从（2）中可知，局域网中的其他设备均可正常访问互联网，所以可排除原因①和②；将网线的一端从当前计算机接口中拔出，插入另一台具有网线接口的设备中，发现该设备可以正常访问互联网，所以排除原因③。至此，造成故障的原因只剩下了原因④。（5）确定解决方案。对设备与网络相关的软硬件进行测试。例如，查看设备的IPv4协议配置，发现设备IP地址和网关地址的网络号与当前局域网均不一致。于是将当前设备的IP地址和网关地址均设置为当前网络并保存配置。（6）测试解决效果。设备可访问互联网且可与其他设备通信。（7）结束。将本次判断和排除网络故障的过程记录下来，以备日后参考。第页认识和配置网络

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