資源簡介

(共50張PPT)
暢游互聯時代——
網絡應用
項目二
任務二：獲取網絡資源
任務一：認識和配置網絡
任務三：進行網絡交流與信息發布
任務四：運用網絡工具
任務五：初識物聯網
第頁計算機網絡、電信網絡和有線電視網絡并稱全球三大網絡。如今，三大網絡相互滲透、相互融合，其中起核心作用的是計算機網絡。計算機網絡發展速度快、功能強大而豐富，對人們生活的影響更為深遠、廣泛，它已成為現代社會的重要組成部分，也成為“網絡”這一常用語的代名詞。第頁了解計算機網絡、網絡體系結構、TCP/IP協議了解常見網絡設備的類型和功能熟悉常見的網絡學習平臺和生活類網絡工具了解物聯網的相關概念和常見設備第頁掌握連接和配置網絡的基本方法能準確判斷和排除簡單網絡故障掌握識別、獲取和評價網絡資源的方法掌握網絡交流和信息發布的方法掌握常用網絡工具的使用方法掌握物聯網相關軟件的配置方法第頁樹立版權保護意識，能合法使用網絡資源；學會辨別信息的真偽、優劣并自覺抵制不良信息；能在網絡交流、網絡信息發布等活動中堅持正確的網絡文化導向，積極弘揚社會主義核心價值觀。
任務一
認識和配置網絡
第頁大學畢業后，李華入職萬事通公司，成為一名網絡管理員，主要職責是維護公司網絡，以及幫助各部門的同事解決各種各樣的網絡問題。李華決心認真工作，在現有水平基礎上不斷積累工作經驗，努力成為一名技術“大牛”。在本任務中，我們將了解網絡技術的發展和影響，熟悉網絡體系結構，理解TCP/IP協議和IP地址的相關概念，了解互聯網的工作原理及其典型服務，了解常見的網絡設備及其使用方法，認識流行的互聯網接入方式，了解常見網絡故障的檢測與排除方法。第頁網絡技術的發展一計算機網絡是指將分布在不同地理位置且具有獨立功能的計算機，通過網絡設備和通信線路連接起來，并配備功能完善的網絡軟件，以實現網絡通信和資源共享的通信基礎設施。計算機網絡是計算機技術和通信技術相結合的產物。隨著這兩種技術的不斷發展，計算機網絡技術大致經歷了4個發展階段。第頁1．遠程終端聯機階段20世紀50年代，計算機體積龐大、造價昂貴、數量稀少。為充分利用計算資源，人們將計算機作為主機，并通過遠程終端訪問主機。這樣，主機和連接在主機上的若干終端就構成了一個計算機網絡（見圖2-1），這種網絡稱為第1代計算機網絡。圖2-1 主機和終端組成的網絡網絡技術的發展一第頁網絡技術的發展一2．計算機互聯網絡階段20世紀60年代中期，由于科學技術的快速發展和科研的需要，主機之間的互聯需求日益迫切。1969年，ARPANET的問世滿足了這一需求。ARPANET將多個獨立的主機利用通信線路互聯，形成了一個大型計算機網絡，這種主機互聯的網絡稱為第2代計算機網絡。課外拓展ARPANET旨在設計一個穩定的通信系統，以保證在系統中大多數基礎設施都遭到破壞的情況下仍可維持通信。目前全球最大的計算機網絡——Internet（即人們熟知的“因特網”或“互聯網”）就是在ARPANET的基礎上發展起來的。第頁網絡技術的發展一3．計算機網絡標準化階段20世紀70—80年代，計算機技術突飛猛進，微型計算機在各領域都得到了廣泛的應用，不同領域間網絡互聯的需求日益凸顯。計算機網絡開始朝著標準化方向發展，這種標準化的計算機網絡稱為第3代計算機網絡。4．信息高速公路階段1993年，美國宣布構建信息高速公路，旨在以因特網為雛形，大力建設信息基礎設施，使人們可以方便地共享海量的信息資源。以此為標志，計算機網絡開始朝著綜合化、高速化、智能化和全球化的方向發展。第頁互聯網的影響二從最初僅覆蓋若干實驗室的通信研究項目，到如今覆蓋全球的世界三大網絡之首，以互聯網為代表的計算機網絡雖然只經歷了短短數十年的演進，卻極大地推動了人類文明的發展，深刻影響著人類社會的方方面面。互聯網對組織的影響互聯網對個人的影響互聯網極大地豐富了個人的生活內容互聯網催生出了許多新鮮事物第頁計算機網絡的功能實現較為復雜。為此，科學家采用了“分層”的方法實現計算機網絡的功能，每一層均規定了一系列的通信協議和接口服務，各層相互協調，共同實現信息的傳遞和通信。網絡體系結構三第頁網絡體系結構三1．OSI模型該模型將計算機網絡分為7層，從底層到頂層依次是物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。其中，底4層主要負責數據傳輸，頂3層主要負責處理用戶數據，如圖所示。第頁（1）物理層是OSI模型的最底層，主要面向硬件，該層主要規定通信設備的機械、電氣、功能等特性。（2）數據鏈路層主要建立、維持和釋放網絡實體之間的數據鏈路，并為網絡層提供差錯控制和流量控制服務。（3）網絡層主要為數據在節點之間傳輸創建邏輯鏈路，通過路由選擇算法為數據選擇最佳路徑，從而實現擁塞控制、網絡互聯等功能。（4）傳輸層主要向用戶提供可靠的、透明的、端到端的數據傳輸，使用戶無須了解網絡傳輸的細節即可獲得相對穩定的數據傳輸服務。（5）會話層主要建立、管理和終止兩個表示層實體之間的會話。（6）表示層主要為應用層提供語法選擇和轉換。（7）應用層主要為網絡用戶和應用程序提供各種服務。網絡體系結構三第頁2．TCP/IP參考模型TCP/IP參考模型是互聯網使用的參考模型，共分為4層，從底層到頂層依次是網絡接口層、網際層、傳輸層和應用層，如圖2-3所示。圖2-3 TCP/IP參考模型網絡體系結構三第頁（1）網絡接口層對應OSI模型的物理層和數據鏈路層，主要負責網際層與硬件設備間的聯系。（2）網際層對應OSI模型的網絡層，該層主要負責將來自傳輸層的數據（稱為“報文”）封裝為IP數據報并為其選擇路徑，使其從源主機傳輸至目的主機。（3）傳輸層也稱主機至主機層，它對應OSI模型的傳輸層，主要負責為兩臺主機中進程（即正在運行的程序）之間的通信提供通用的數據傳輸服務。（4）應用層對應OSI模型的會話層、表示層和應用層，主要通過應用進程間的交互完成特定網絡應用。網絡體系結構三第頁小貼士OSI模型誕生之初，受到了很多企業、組織和國家的追捧，幾乎所有專家都認為OSI模型將作為標準的網絡體系結構風靡世界。然而，最終成為實際標準的卻是互聯網采用的TCP/IP參考模型。這是因為OSI模型雖然內容完善，但繁復冗長，實現起來很困難。相比之下，TCP/IP參考模型則更加簡化、實用。不過，OSI模型仍然具有很高的理論價值，在教學和研發領域有著廣泛的應用。網絡體系結構三第頁互聯網的工作原理四互聯網發展至今，已成為一個覆蓋全球的超級網絡，其用戶數以十億計，包含的網絡數以千萬計。那么，規模如此龐大的互聯網是如何運行的呢？簡單來說，TCP/IP協議和IP地址是互聯網得以發展壯大的兩大“法寶”。其中，TCP/IP協議規定了不同主機和網絡之間的通信和數據傳輸標準，IP地址則是主機在互聯網中的唯一身份標識。第頁1．TCP/IP協議TCP/IP協議是指互聯網使用的一系列通信與數據傳輸協議，因其中最著名的TCP協議和IP協議得名，故TCP/IP協議也稱TCP/IP協議族或TCP/IP協議簇。（1）傳輸控制協議（transmission control protocol, TCP）是傳輸層上定義的一個面向連接的、點對點的、可靠的傳輸協議。（2）網際協議（Internet protocol, IP）是TCP/IP協議族中最核心的協議，它位于TCP/IP參考模型的網際層，對上可承載傳輸層TCP、UDP等各種協議的連接，對下可收發網絡接口層的原始數據包。互聯網的工作原理四第頁小貼士除TCP外，用戶數據報協議（user datagram protocol, UDP）是傳輸層上定義的另一個重要協議。UDP是無連接的、多端點的、不可靠（響應速度優先，盡最大努力交付數據）的傳輸協議。TCP和UDP各具特點，可滿足應用層不同應用的數據傳輸需求。例如，瀏覽網頁、發送文件和電子郵件等需要建立可靠的連接，以防止數據亂碼或丟失，這些應用服務的數據傳輸宜用TCP；而網絡同步和IP地址的動態分配等則需要多端點連接和高速響應，這些應用服務的數據傳輸宜用UDP。互聯網的工作原理四第頁2．IP地址IP地址是互聯網上每臺主機在全世界范圍內的唯一標識符。目前IP地址分為IPv4地址和IPv6地址兩個版本。IPv4地址即第4代IP地址，是目前主流版本的IP地址。IPv4地址的格式為32位二進制數。為方便閱讀，常將32位二進制數分為4組，每組8位，然后將每組二進制數轉換為相應的十進制數，中間用“.”間隔，這種表示方式稱為“點分十進制”。互聯網的工作原理四小貼士在一個網絡中，主機號全為0的IP地址稱為網絡地址，用于表示此網絡，相當于“網絡名”；主機號全為1的IP地址稱為廣播地址，用于全網廣播。因此，當某網絡有n位主機號時，其中最多可容納2n 2臺設備。第頁IPv4地址由網絡號和主機號構成，用于表示該地址所屬的網絡及主機在本網絡中所處的位置。因網絡規模有所不同，為方便網絡管理，人們將IPv4地址分為A、B、C、D、E五類，如圖2-4所示。圖2-4 IPv4地址的分類互聯網的工作原理四第頁互聯網連接了全球不計其數的網絡與計算機，將全世界的信息都“收入囊中”。任何計算機只要接入互聯網就可以訪問海量的信息資源，并同世界各地的其他計算機通信等。互聯網提供的典型服務包括WWW服務、文件傳輸服務、電子郵件服務及域名解析服務等。互聯網的工作原理四第頁互聯網的典型服務五萬維網（WWW）服務文件傳輸服務（FTP）電子郵件服務（E-mail）域名解析服務（DNS）1234第頁常見的網絡設備六項目一已對日常組網時常用的設備做過簡單介紹，這里介紹3款在互聯網中發揮重要作用的網絡設備，包括網絡適配器、交換機和路由器。第頁1．網絡適配器網絡適配器（network adapter）又稱網絡接口卡（network interface card, NIC）、網卡等，它是網絡中連接計算機和傳輸介質的接口，其外觀如圖所示。常見的網絡設備六第頁2．交換機交換機（switch）是組建局域網的重要硬件設備，其外觀如圖所示。交換機的外部有若干用于連接設備的以太網接口，有的交換機還支持連接光纖模塊（將光纖接口轉換為以太網接口的設備）。交換機致力于實現OSI模型中數據鏈路層的功能，如信號放大、信息廣播、端到端精準通信等。常見的網絡設備六第頁3．路由器路由器（router）是不同網絡間設備通信的重要硬件設備，其外觀如圖所示。路由器是互聯網的重要組成部分，它致力于實現OSI模型中網絡層的功能，如網絡互聯、IP數據報封裝與解封、邏輯尋址等。常見的網絡設備六第頁流行的互聯網接入方式七目前，我國較流行的互聯網接入方式包括ADSL和光纖寬帶兩種。1．ADSL非對稱數字用戶線路（asymmetric digital subscriber line, ADSL）是一種通過頻分復用技術，使用電話線路和DSL調制解調器（DSL modem）將主機接入互聯網的技術。由于無須另外搭建網絡線路且上網用戶與電話用戶互不影響，在我國互聯網發展早期，ADSL曾是家庭用戶接入互聯網的首選。隨著互聯網基礎設施建設的日益完善和居民對帶寬需求的不斷增長，ADSL正在逐步被光纖寬帶取代。2．光纖寬帶光纖寬帶采用光纖作為通信線路，具有較高的網絡帶寬。根據使用場景的不同，可將光纖寬帶分為光纖到小區（fiber to the zone, FTTZ）、光纖到大樓（fiber to the building, FTTB）、光纖到辦公室（fiber to the office, FTTO）和光纖到戶（fiber to the home, FTTH）等，也可統稱為FTTx。第頁網絡故障的檢測與排除八計算機網絡是一個龐大復雜的系統，一旦發生故障，哪怕故障區域很小，也可能造成整個網絡不可用。在故障發生后，為保證網絡的正常使用，避免造成經濟損失，應及時對故障進行檢測并盡快排除故障。第頁1.網絡故障檢測方法123網絡故障的檢測與排除八第頁是否網絡故障的檢測與排除八界定故障現象例舉可能導致故障的原因發生故障確定解決方案收集信息排查原因測試解決效果結束解決故障第頁2．網絡故障檢測工具網絡故障的檢測與排除是一項實踐性和技巧性很強的工作，在此過程中利用合適的工具，往往能達到事半功倍的效果。表2-1列出了網絡模型中各層可能出現故障的網絡組件及常用的故障檢測工具。網絡故障的檢測與排除八第頁表2-1故障類型及診斷工具TCP/IP參考模型OSI模型網絡故障組件故障檢測工具測試重點應用層應用層/表示層/會話層應用程序、操作系統瀏覽器、各類網絡軟件、網絡性能測試軟件網絡性能、計算機系統傳輸層傳輸層各類網絡服務器網絡協議分析軟件、網絡協議分析硬件、網絡流量監控工具服務器端口設置、網絡攻擊與病毒網際層網絡層路由器、計算機網絡配置路由協議設置、計算機的本地連接、ping命令、route命令、tracert命令、ipconfig命令、netstat命令等計算機IP設置、路由器設置網絡接口層數據鏈路層交換機、網卡設備指示燈、網絡測試儀、交換機配置命令、ARP命令網卡及交換機、網絡環路、廣播風暴物理層雙絞線、光纜、無線傳輸、電源電纜測試儀、光纖測試儀、電源指示燈雙絞線、光纜接口及傳輸特性網絡故障的檢測與排除八第頁實踐------組建一個家庭局域網計算機網絡根據所覆蓋地理范圍的大小可分為廣域網（wide area network,WAN）、城域網（metropolitan area network, MAN）和局域網（localarea network, LAN）。其中，局域網所覆蓋的地理范圍最小（一般不超過10千米），是應用最廣泛、最貼近日常生活的計算機網絡。下面用兩條雙絞線電纜、一臺無線寬帶路由器（以普聯品牌為例）、一個上網賬號及密碼，以及一臺有以太網接口的計算機（以Windows 10為例）組建一個有線/無線混合家庭局域網，并通過“FTTx+LAN”的互聯網接入方式將局域網接入互聯網。組建一個家庭局域網第頁（1）雙絞線電纜俗稱網線，是局域網中常用的網絡通信傳輸介質，如圖2-9所示。（2）無線寬帶路由器（見圖2-10）是家庭和辦公室組網中常見的組網設備，它可將局域網通過ISP提供的寬帶鏈路、上網賬號及密碼接入互聯網。（3）以太網接口是計算機接入局域網的接口，計算機與路由器（或交換機）之間的以太網接口通過雙絞線電纜進行連接。圖2-9 雙絞線電纜圖2-10 無線寬帶路由器小貼士第頁實踐------組建一個家庭局域網步驟1 將一條雙絞線電纜的兩端分別插入ISP提供的網線插座（見右圖）和無線寬帶路由器（以下簡稱路由器）的WAN接口，將另一條雙絞線電纜的兩端分別插入計算機的以太網接口（見左圖）和路由器的LAN接口。第頁實踐------組件一個家庭局域網步驟2 啟動計算機，單擊“開始”按鈕，在展開的“開始”菜單中選擇“Windows附件”/“Internet Explorer”選項，啟動IE瀏覽器，如圖2-13所示。圖2-13 啟動IE瀏覽器第頁實踐------組件一個家庭局域網步驟3 在IE瀏覽器的地址欄中輸入路由器的管理地址（如http://192.168.1.1，具體網址請參照產品使用手冊），然后按“Enter”鍵，在打開的“管理員密碼”界面的“設置密碼”和“確認密碼”編輯框中分別輸入相同的路由器后臺管理系統的管理員密碼，然后單擊“確定”按鈕。第頁實踐-------組件一個家庭局域網步驟4 打開“上網設置”界面，在“上網方式”下拉列表中選擇“寬帶撥號上網”選項，在“寬帶賬號”編輯框中輸入ISP提供的上網賬號，在“寬帶密碼”編輯框中輸入密碼，然后單擊“下一步”按鈕。第頁實踐------組件一個家庭局域網步驟5 打開“無線設置”界面，在“無線名稱”編輯框中輸入無線網絡的名稱，在“無線密碼”編輯框中輸入無線網絡的密碼，然后單擊“確定”按鈕。第頁實踐------組件一個家庭局域網步驟6 此時，界面將提示路由器配置成功并開始重啟。這樣，一個有線/無線混合局域網就搭建完成了。等待片刻后，當前計算機即可通過有線方式接入局域網并可訪問互聯網。此外，路由器將發射無線網絡信號，在信號覆蓋范圍內的終端設備可通過無線方式接入局域網并訪問互聯網。第頁實踐------組件一個家庭局域網步驟7 打開當前計算機的設置界面，單擊“網絡和Internet”圖標，進入“網絡和Internet”功能區，切換至“WLAN”選項卡，打開“WLAN”開關以開啟無線網絡信號搜索功能，然后單擊“顯示可用網絡”鏈接文字，此時在桌面右下角將彈出WLAN列表，在列表中選擇先前設置的無線網絡名稱，在展開的“輸入網絡安全密鑰”編輯框中輸入密碼并單擊“下一步”按鈕（見圖），即可將當前計算機通過無線方式接入局域網。第頁實踐------組件一個家庭局域網步驟8 返回Internet Explorer，在地址欄中輸入“www.”并按“Enter”鍵，若進入如圖2-18所示的界面，表示當前計算機可訪問互聯網。圖2-18 成功訪問互聯網第頁實訓------判斷和排除網絡故障在使用網絡的過程中，可能會遇到各種問題和故障，如無法連通網絡、無法訪問網上鄰居、無法連接共享設備等。要解決這些網絡故障，必須具備豐富的網絡知識，同時掌握判斷和排除網絡故障的方法。請以“無法訪問互聯網”這一局域網中的常見故障為例，探究判斷和排除該網絡故障的方法。這里給出一種解決思路，具體如下。第頁實訓------判斷和排除網絡故障（1）發生故障并界定故障現象。局域網中的某臺計算機無法訪問互聯網。（2）收集信息。該計算機通過網線連接家庭路由器；除當前計算機外，局域網中的其他設備均可正常訪問互聯網；當前計算機也無法與其他設備通信。（3）列舉可能導致故障的原因。造成當前故障的常見原因包括：① ISP提供的上網賬號過期或欠費；② 網絡設備故障；③ 網線損壞或接觸不良；④ 設備問題，如網卡故障或協議配置不當等。第頁實訓------判斷和排除網絡故障（4）排查原因。從（2）中可知，局域網中的其他設備均可正常訪問互聯網，所以可排除原因①和②；將網線的一端從當前計算機接口中拔出，插入另一臺具有網線接口的設備中，發現該設備可以正常訪問互聯網，所以排除原因③。至此，造成故障的原因只剩下了原因④。（5）確定解決方案。對設備與網絡相關的軟硬件進行測試。例如，查看設備的IPv4協議配置，發現設備IP地址和網關地址的網絡號與當前局域網均不一致。于是將當前設備的IP地址和網關地址均設置為當前網絡并保存配置。（6）測試解決效果。設備可訪問互聯網且可與其他設備通信。（7）結束。將本次判斷和排除網絡故障的過程記錄下來，以備日后參考。第頁認識和配置網絡

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