资源简介

(共32张PPT)
第13课
组建有线互联网络
（河北大学出版社）七年级
01
教学目标
02
问题情境
03
实践与探究
04
拓展与深化
05
拓展延伸
06
课堂练习
07
课堂小结
08
板书设计
01
教学目标
1、信息意识：学习如何搭建有线互联网，借助网络仿真模拟器软件，搭建一个多机互联网络。
2、计算思维：比较不同解决方案的优点和缺点。考虑成本、性能、安全性和其他因素设计搭建互联网络。
3、数字化学习与创新：利用人工智能开发网络设计工具，可以根据特定需求自动生成网络拓扑和配置。
4、信息社会责任：选择节能设备并采用绿色实践来减少网络对环境的影响。
02
问题情景
随着技术的进步，网络应用不断创新，越来越多的设备需要接入互联网络。互联网早期的计算机设备联网的需求早已被突破，工业互联网更是成为新型的基础设施。对互联网这一基础设施的认知和理解会影响我们创造性使用互联网络。
如何搭建多机互联网络，成为一个“新基建”高手？
02
问题情景
1. 规划网络拓扑：
确定您希望如何连接设备。最常见的拓扑是星形拓扑，其中所有设备都连接到一个中央交换机或路由器。
2. 选择网络硬件：
选择满足您网络需求的交换机或路由器。考虑设备连接的数量、速度和安全性功能。
3. 购买必要的电缆：
根据您选择的拓扑和设备之间的距离，购买以太网电缆或光纤电缆。
02
问题情景
4. 连接设备：
使用以太网电缆或光纤电缆将设备连接到交换机或路由器。确保所有连接牢固。
5. 配置网络设置：
在每个设备上配置 IP 地址、子网掩码和网关地址。确保所有设备都在同一子网上。
6. 测试网络连接：
使用 ping 命令或其他网络工具测试设备之间的连接。确保所有设备都可以相互通信。
02
问题情景
知识拓展
03
实践与探究—搭建多机互联局域网络
借助网络仿真模拟器软件，搭建一个多机互联网络。
设备要求包含3台计算机和1台交换机。
第一步，为每台联网的计算机配置IP地址。
第二步，利用Ping命令测试其连通性。
第三步，借助模拟器的仿真功能，模拟数据的传输过程，进行仿真实验。
操作提示：
（1）查看“仿真面板”中的“事件列表筛选器”，清除除ICMP（互联网控制报文协议）之外的其他事件。
03
实践与探究—搭建多机互联局域网络
（2）单击“添加PDU（协议数据单元）”，再依次单击发送端计算机和接收端计算机。
（3）单击“播放”按钮，即可观察到数据包的传输过程，如图3-12所示。
图3-12 数据包在网络中的传输过程示意图
03
实践与探究—搭建多机互联局域网络
通过仿真模拟实验，我们看到要将多台计算机连接起来组成一个小型的局域网，需要一个叫作“交换机”的网络设备。交换机是一个扩大网络的器材，可以将多个终端设备连接起来，为网络提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。
03
知识拓展
什么是ping指令？
Ping（Packet Internet Groper）是一个网络诊断工具，用于测试网络连接性和衡量网络延迟。它通过向目标主机发送一系列数据包并测量它们返回的时间来工作。
用途：
Ping 命令用于测试网络连接性和解决连接问题、衡量网络延迟和抖动、诊断网络问题，例如数据包丢失和高延迟、跟踪网络路由并识别网络拥塞。
实践与探究—搭建多机互联局域网络
03
知识拓展
实践与探究—搭建多机互联局域网络
03
实践与探究—探究网络互联的结构
网络中的各种设备要实现互联，就需要以一定的结构方式进行连接。计算机网络中，各节点相互连接的方法和形式称为网络拓扑结构。常见的网络拓扑结构有环型、星型、总线型。请观察图3-13左侧的网络拓扑结构图，在横线上填写相应名称并以连线的方式与右侧文字描述的特点对应起来。
03
实践与探究—探究网络互联的结构
在环型拓扑结构中，每个节点通过环接连接到一条首尾相连的闭合的环形链路口中。当一台计算机发出请求时，环中的数据将沿着一个方向流动，并且访问每个节点。
在总线型拓扑结构中，所有节点会连接到一条作为公共传输介质的总线上。如果一台计算机需要某些数据，这条总线会向网络中的所有节点发出请求，但只有目标节点响应它。如果同时有两个或两个以上节点发送数据，往往会造成冲突，导致传输失败。
在星型拓扑结构中，多台计算机与一台中心设备相连接，经常使用交换机作为中心设备。
星型
环型
总线型
03
知识拓展
在构建多机互联网络时，如何确保网络安全，防止未经授权的访问和数据泄露？
1.安装防火墙和入侵检测/防御系统 (IDS/IPS)：
在网络边界和关键系统上安装防火墙，以阻止未经授权的流量和攻击。部署 IDS/IPS 系统来检测和阻止可疑活动和攻击。
2.使用网络分段和 VLAN：
将网络划分为不同的安全区域，使用防火墙或路由器分隔它们。
使用 VLAN 将网络流量限制在特定用户组或设备中。
实践与探究—探究网络互联的结构
03
知识拓展
在构建多机互联网络时，如何确保网络安全，防止未经授权的访问和数据泄露？
3.定期更新软件和补丁：
定期更新操作系统、软件和固件，以修复已知漏洞和提高安全性。
4.实施访问控制列表 (ACL)：
配置 ACL 以控制对网络资源（例如文件、文件夹和应用程序）的访问。仅授予用户执行其工作职责所需的最低权限。
5.加密敏感数据：
加密传输中的数据和存储中的数据（例如使用磁盘加密）。
实践与探究—探究网络互联的结构
03
知识拓展
实践与探究—探究网络互联的结构
03
实践与探究—接入互联网
我们搭建的多机互联网络只是实现了小范围计算机之间的彼此通信，要想接入互联网，通常还需要一台设备充当局域网与互联网之间的“关口”，迈过了这道“关口”，计算机教室里的计算机才能进入更加广阔的网络中。
03
实践与探究—接入互联网
路由器（Router）是连接两个或多个网络的硬件设备，在网络间起网关的作用，它可以对不同网络之间的数据包进行存储、分组转发处理。数据从一个子网传输到另一个子网，可以通过路由器判断网络地址并选择路径。
图3-14 局域网接入互联网示意图
03
知识拓展
实践与探究—接入互联网
04
拓展与深化
日常浏览网站时，为什么不是直接输入IP地址来打开网页呢？这是由于IP地址不直观、不方便记忆，因此人们发明了一种叫作“域名”的地址替代方案。它将数字替换为英文字母、数字等形式。一个完整的域名由两个或两个以上部分组成，中间用英文句号“.”隔开。如www.moe.就是一个域名，其中，最后一个圆点右侧的内容被称为顶级域名。
常用的顶级域名有：
cn 中国 com 商业机构 edu 教育机构
gov 政府部门 net 网络服务机构 org 非营利性组织
04
拓展与深化
互联网中域名与IP地址相对应。在浏览器中输入一个域名地址之后，先需要由域名服务器（DomainNameServer，简称DNS）将域名翻译为对应的IP地址，再由这个IP地址打开对应服务器上的网页内容。
利用网络仿真模拟器软件，为多机互联网络添加一台DNS服务器、一台Web（托管和提供网站内容，使得用户可以通过互联网访问网站）服务器并进行配置，如图3-15所示。
图3-15 添加DNS服务器的网络
04
拓展与深化
（1）添加设备。添加一台服务器，并重命名为“Web服务器”。
（2）添加设备。添加一台服务器，并重命名为“DNS服务器”。
（3）配置Web服务器。为Web服务器配置适当IP地址（如192.168.1.10）。
（4）配置DNS服务器。 ①为DNS服务器配置适当IP地址（如192.168.1.11），并开启 DNS服务。 ②添加 Web服务器所配置的IP地址及其对应的域名。
（5）配置终端设备。在终端设备的“DNS服务器”输入框内输入DNS服务器所配置的IP地址。
（6）连通性测试。在作为客户端的计算机中，打开Web浏览器，输入这个域名，浏览 Web页面。
05
拓展延伸
1、互联网到底是如何工作的？
05
拓展延伸
2、组建有线互联网络需要考虑哪些因素？
1. 数字包容：确保所有社区成员都能平等地获得和使用有线互联网连接。这意味着解决经济、社会和地理障碍，以促进数字包容。
2. 网络安全：实施适当的网络安全措施，以保护网络免受网络攻击和数据泄露。这包括使用强密码、更新软件和使用防火墙。
3. 环境可持续性：选择节能设备并采用绿色实践来减少网络对环境的影响。这包括使用节能交换机、路由器和电缆。
05
拓展延伸
2、组建有线互联网络需要考虑哪些因素？
4. 数据隐私：保护用户数据隐私并遵守相关数据保护法规。这意味着透明地收集、使用和存储个人数据。
5. 负责任的供应商采购：从负责任的供应商处采购网络设备和材料，这些供应商遵循道德劳工惯例和环境可持续性标准。
6. 数字素养：提供数字素养培训和资源，帮助用户了解如何安全有效地使用有线互联网连接。这包括教授网络安全最佳实践和批判性思考技能。
05
拓展延伸
3、组建有线互联网络时，如何提高网络性能和稳定性？
电缆质量：使用高质量的以太网电缆，以最大限度地减少信号衰减和数据丢失。
电缆长度：避免使用过长的以太网电缆，因为这会降低信号强度。
网络管理：实施网络管理系统以监控网络性能、识别问题并进行故障排除。
网络安全：实施强有力的网络安全措施，例如防火墙、入侵检测系统 (IDS) 和防病毒软件，以保护网络免受网络攻击和恶意软件的影响。
06
课堂练习
在选择网络设备时，如何区分设备的容量和处理能力，以避免网络性能下降？
端口数：确保网络设备具有足够的端口来连接您需要的设备数量。
吞吐量：选择具有足够吞吐量的设备以处理预期网络流量。对于繁忙的网络，千兆以太网 或更高吞吐量的设备可能是必要的。
数据包转发速率：对于路由器和交换机，选择具有高数据包转发速率的设备以确保快速的数据传输。
处理器速度：对于防火墙和入侵检测系统 (IDS) 等安全设备，选择具有强大处理能力的设备以确保高效的网络保护。
07
课堂小结
通过组建有线互联网络的课程，我们深刻知道互联网早期的计算机设备联网的需求早已被突破，对互联网这一基础设施的认知和理解会影响我们创造性使用互联网络。通过实践与探究我们学习了搭建多机互联局域网络、探究网络互联的结构及接入互联网等知识。学会怎样借助网络仿真模拟器软件，搭建一个多机互联网络，根据我们的生活需求不断创新基础设施。
08
板书设计
组建有线互联网络
一、搭建多机互联局域网络
二、探究网络互联的结构
三、接入互联网
课后作业
1、根据本课所学知识，简要总结搭建有线互联网络的步骤及工具。
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