8第八章家庭网络基础

1、IT技术基础第八章：家庭网络基础西安电子科技大学出版社目录8.1家庭网络接入8.2常见的网络设备8.3无线网络基础8.4 IP地址基础8.5网络测试和故障排除8.6实训项目：制作双绞线8.7实训项目：配置家用无线路由8.8 课后习题西安电子科技大学出版社8.1 家庭网络接入 如图所示，现在学校、政府、企业、家庭以及各行各业都采用各种方式接入了互联网（Internet，英特网），人们通过互联网进行便捷的信息查询、沟通交流、资源交互。西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社8.1.1 接入方式常见的家庭网络接入方式有以下几种：（1） ADSL接入（2） 光纤接入（3）有线电视宽带

2、接入（4）电力宽带接入（5）无线接入8.1.2 接入设备 对于上节所述的各种接入方式，总结他们接入网络所需要的设备如表所示：西安电子科技大学出版社常见家庭网络接入方式对比表西安电子科技大学出版社接入方式接入方式宽带服务商宽带服务商主要特点主要特点接入设备接入设备ADSL（虚拟拨号上（虚拟拨号上网）网）中国电信、中国联通1.安装方便，在现有的电话上假装“猫”即可；2.独享宽带，线路专用是真正意义的宽带接入，不受用户增加而影响；3.高速传输，提供上、下行不对称的传输宽带；4.打电话和上网同时进行，互不干扰；ADSL调制解调器（猫） 小区宽带小区宽带中国电信、中国联通、长城宽带等1.网

3、线接入、共享宽带，用的人少时，速度非常快；用的人多时，速度会变慢；2.安装网线到户，不需要“猫”，只需拨号；家用交换机 光纤接入光纤接入中国电信、中国联通、中国移动、长城宽带等1.网络传输速度快，可以达到300Mb/s;2.使用光信号作为传输信号源，可靠性高；光猫PLC（电力线上网）（电力线上网）中电飞华1.直接利用配电网络，无需布线；2.不用拨号，即差即用；3.通信速度比ADSL更快；电力猫 4G（第四代移（第四代移动通信技术）动通信技术）中国移动（TDD-LTE）中国电信（TD-LTE和FDD-LTE）中国联通（TD-LTE和FDD-LTE）1.便捷性，无线上网，不需要网线，支持移动设备和

4、电脑的上网；2.具有更高的传输速率，数据传输速率达到几百KB；3.灵活性强，应用范围广，可应用到众多终端，随时实现通信和数据传输；4.价格太贵，与拨号上网相比，4G无线通信资费较高。无线上网卡 无线路由器8.1.3 网络设备部署 一般的中小户型家庭网络系统中，除了宽带服务商的接入设备（光猫，ADSL猫等）外，只需安装一台无线路由器（即当作路由器使用，又当作交换机使用）。在实际部署的时候为了实现网络信号更好覆盖率，通常会将无线路由器安装在家庭平台图的中心位置，如果无线网络覆盖还是不足，会另外再配一台无线路由器或者无线扩展器作为无线信号扩展的设备使用，两台无线路由器之间即可以通过有线连接也可以通过

5、无线桥接的方式连接。常见中小户型的网络部署如图所示。西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社图 中小户型家庭网络部署图西安电子科技大学出版社图 大户型家庭网络部署图 在大户型的家庭网络系统中，将有更多的设备需要接入网络，这会对网络带宽性能有着更高要求。整个核心数据交换层全部为千兆网络，除了无线路由器以外还需要配置千兆交换机、路由器等设备，网络部署如图所示。8.2 常见的网络设备8.2.1 传输介质 光纤是目前传输速度最快的线材，同时价格也是最高的。光纤由许多根细如发丝的玻璃纤维外加绝缘套组成，如图所示。由于是采用光信号传

6、输，所以可以达到100%抗电磁干扰、抗雷击、抗电涌，而且传输速度快、传输容量大。西安电子科技大学出版社 同轴电缆是由一层绝缘线包裹着中央铜导体的电缆线，如图所示。它的特点是抗干扰能力好、传输数据稳定，价格也便宜（几元一米），同样被广泛使用，如用作闭路电视线等。同轴电缆和BNC头相连，市场卖的同轴电缆线一般都是已经和BNC头连接好的成品，可直接选用。西安电子科技大学出版社 双绞线就是俗称的“网线”，它是由两根绝缘铜导线相互缠绕而成，实际使用时由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里形成双绞线电缆，如图所示。其在传输效率、抗干扰能力等方面都不如光纤和同轴电缆，但价格便宜使

7、得双绞线成为使用最广泛的电缆。西安电子科技大学出版社8.2.2 交换机 交换机（Switch）直译是开关的意思，是一种在局域网得到广泛应用的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。我们常见的交换机是以太网交换机。交换机比较适合接入电脑多、数据传输要求高的网络使用，如图所示。西安电子科技大学出版社 网络交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如个人电脑、网络打印机等。 从应用规模上可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组级交换机等。西安电子科技大学

8、出版社8.2.3 路由器 路由器是组建各种局域网、广域网的核心设备，它的主要功能是按照一定的策略来自动选择数据转发路径（路由），以最佳路径来发送数据。路由器具有丰富的接口类型，用于不同类型的网络之间的互联，典型的企业级路由器如图所示。西安电子科技大学出版社8.3 无线网络基础8.3.1 无线网络简介 无线网络的涵义非常宽泛，泛指使用无线电波做为传输介质实现的网络，可以指使用WIFI组建的无线局域网(WLAN)，也可以指使用运营商的3G/4G无线移动网络组建的移动互联网，也可以指使用蓝牙技术组建的无线个人网络，甚至还有使用卫星通信技术实现的卫星链路网络。在本节中，重点介绍现实生活中

9、用的最广泛的无线局域网(WLAN)。西安电子科技大学出版社 WLAN（Wireless Local Area Networks,无线局域网络）是利用射频技术进行数据传输的，弥补有线局域网的不足，达到网络延伸的目的。Wi-Fi（Wireless Fidelity，无线保真）技术是一个基于IEEE 802.11系列标准的无线网路通信技术的品牌，目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性，简单来说就是通过无线电波实现无线连网的目的。二者联系是Wi-Fi包含于WLAN中，只是发射的信号和覆盖的范围不同，一般Wi-Fi的覆盖半径可达90米左右，WLAN的最大覆盖半径可达5000米

10、。西安电子科技大学出版社8.3.2 无线网络性能参数1.频段 频段指的是无线网络的电磁波的频率范围： 按照IEEE的技术标准，现在常用的无线网络主要用2.4G和5G两个频段。802.11ac虽然只是5G标准，但大主流802.11ac设备都采用双频设计，能同时发送两个信号，5G频段支持802.11ac，2.4G频段向下兼容802.11b/g/n。2.4G和5G频段的优缺点对比如表所示。西安电子科技大学出版社频段频段2.4G5G优点优点信号强，衰减小，穿墙强，覆盖距离远带宽较宽，速度较快，干扰较少缺点缺点带宽较窄，速度较慢，干扰较大信号弱，衰减大，穿墙差，覆盖距离近2.信道 信道指的

11、是某一频率范围下的自通道。2.4G频段有13个左右交叠的信道，要相差5个信道才不会产生冲突，其中只能找出3个相互不重合的信道，最常用的就是1、6、11这三个，当然也可以使用其他没有重叠的组合（如2、7、12），但是由于一些国家法律不允许使用12或13信道，所以1、6、11信道这个组合是兼容性最好的。西安电子科技大学出版社 3.带宽 带宽是指连接无线路由器时的信道带宽，而不是无线网卡的传输速率，也不是 ISP 运营商提供的带宽。信道带宽限定了允许通过该信道的信号下限频率和上限频率。西安电子科技大学出版社 8.3.3 无线网络常用安全配置1.修改默认密码2.设置无线加密3.禁用SSID广播4.开启

12、MAC地址过滤西安电子科技大学出版社8.4 IP地址基础8.4.1 IPv4基础 目前Internet上广泛使用的IP地址为IPv4，地址长度为二进制32位，在计算机内部，IP地址是用二进制表示的，共32位。然而使用二进制表示法不便于人们记忆和传播，因此普遍采用点分十进制方式表示。即把32位的IP地址分成四段，每8个二进制位为一段，每段二进制对应转换为十进制的0255，并用点隔开。这样，IP地址就表示以小数点隔开的4个十进制数，如23。西安电子科技大学出版社 为便于实现路由选择、地址分配和管理维护，IP地址均采用分层结构，每个IP地址由网络号(Network-id)+主机

13、号(Host-id)来表示。这种结构使我们可以Internet上很方便地进行寻址，这就是：先按IP地址中的网络号码Network-id把网络找到，再按主机号码host-id把主机找到。所以IP地址并不只是一个计算机的号码，而是指出了连接到某个网络上的某个计算机。IP地址由美国国防数据网（DDN）的网络信息中心（NIC）进行分配。西安电子科技大学出版社 为了便于对IP地址进行管理，同时还考虑到网络的差异很大，有的网络拥有很多的主机，而有的网络上的主机则很少。为了应用在不同规模的网络中，IP地址分成为五类，即A类到E类。西安电子科技大学出版社0101 1 0网络号(7位)主机号(24位)网络号(1

14、4位)主机号(16位)网络号(21位)主机号(8位)1 1 1 0广播地址1 1 1 1保留地址A 类1 21 2 31 2 3 41 2 3 4 57 8323232323211 2 3 4 5B 类C 类D 类E 类15 1623 2481624328.4.2 IPv6基础IPv6采用128个二进制位，以16位为一组，每组以冒号:隔开，可以分为8组，每组以4位十六进制方式表示。例如，一个合法的IPv6地址： 2001:0db8:85a3:08d3:1319:8a2e:0370:7344IPv6在某些条件下，每项数字前导的0可以省略，省略后前导数字仍是0则继续；西安电子科技大学出版社 IPv

15、4地址可以很容易的转化为IPv6格式。举例来说，如果IPv4的一个地址为2（十六进制为0 x874B2B34），它可以被转化为0000:0000:0000:0000:0000:ffff:874B:2B34或者:ffff:874B:2B34。同时，还可以使用混合符号，后32位可以用10进制数表示，可以表示为:ffff:2。 IPv6地址可分为三类：单播地址、组播地址、任播地址：西安电子科技大学出版社8.5 网络测试和故障排除8.5.1 常用网络测试方法1.ping命令ping是属于TCP/IP协议的一个命令，在Windows、Unix和Linux系统下

16、均支持，也是日常最用的网络测试方法。它的基本原理是给目标IP地址发送一个数据包，再要求对方返回一个同样大小的数据包来确定与目的地址之间是否网络可达，时延是多少。西安电子科技大学出版社2.在线测试 可以通过在线测速网站来对本机网络的速度进行直观的测试。如图所示，在本机浏览器打开http:/在线测试网站，通过简单的点击，就能对当前网络速度进行测试。西安电子科技大学出版社8.5.2 常见网络故障排除 中医有望闻问切的诊断方法，网络故障也有一定的解决之道。按照一定的顺序和方法进行操作会收到事半功倍的效果。1.检查故障是否为用户操作问题。2.检查物理连接是否正确。3.重新启动电脑。4.解决

17、网络问题的一般顺序西安电子科技大学出版社 首先询问用户，了解他们都遇到了什么故障，他们认为是哪里出了问题。用户是故障信息的主要来源，毕竟他们在每天使用网络，而且他们所遇到的故障现象最明显、最直接。 然后如果可能，问问一起做管理的同事，有多少用户受到了影响？受影响的用户有什么共同点？发生的故障是持续的还是间歇的？在故障发生之前，是否对局域网中的设备和软件进行了改动？办公楼是否在装修或施工？是不是停过电？以前是不是有同样的问题出现？西安电子科技大学出版社 对收集到的信息进行整理和分类，找出引发问题的若干可能。对故障的排除进行计划，想好从哪里入手，哪些故障需要先排除？对要处理的问题心中有数，行动起来

18、就会有的放矢，不会顾此失彼。 根据故障分析，把认为可能的故障点隔离出来，然后一个一个地对可能故障点进行排除。例如，在处理某台电脑不能联网的问题时，我们可以用交叉电缆直接连接两台电脑，看是否能够连通，将电脑与网络设备隔离开来，判断是电脑的问题，还是网络设备的问题。西安电子科技大学出版社8.6 实训项目1：制作双绞线项目背景 双绞线的制作方式有两种国际标准，分别为EIA/TIA568A以及EIA/TIA568B。而双绞线的连接方法也主要有两种，分别为直通线缆以及交叉线缆。简单地说，直通线缆就是水晶头两端都同时采用T568A标准或者T568B的接法，而交叉线缆则是水晶头一端采用T586A的标准制作，

19、而另一端则采用T568B标准制作，即A水晶头的1、2对应B水晶头的3、6，而A水晶头的3、6对应B水晶头的1、2。西安电子科技大学出版社 第一步：首先利用压线钳的剪线刀口剪裁出计划需要使用到的双绞线长度,如图所示。 西安电子科技大学出版社 双绞线制作实施实施过程过程 第二步：需要把双绞线的灰色保护层剥掉，可以利用到压线钳的剪线刀口将线头剪齐，再将线头放入剥线专用的刀口，稍微用力握紧压线钳慢慢旋转，让刀口划开双绞线的保护胶皮，如图所示。西安电子科技大学出版社 双绞线制作 制作网线时必须将4个线对的8条细导线逐一解开、理顺、扯直，然后按照规定

20、的线序排列整齐。如图所示。西安电子科技大学出版社 双绞线制作 第三步：需要把每对都是相互缠绕在一起的线缆逐一解开。解开后则根据需要接线的规则把几组线缆依次地排列好并理顺，排列的时候应该注意尽量避免线路的缠绕和重叠。如图所示。西安电子科技大学出版社 双绞线制作 把线缆依次排列并理顺之后，由于线缆之前是相互缠绕着的，因此线缆会有一定的弯曲，因此应该把线缆尽量扯直并尽量保持线缆平扁。把线缆扯直的方法也十分简单，利用双手抓着线缆然后向两个相反方向用力，并上下扯一下即可。如图所示。 西安电子科技大学出版社 双绞线制作 第

21、四步 ：把线缆依次排列好并理顺压直之后，应该细心检查一遍，之后利用压线钳的剪线刀口把线缆顶部裁剪整齐，需要注意的是裁剪的时候应该是水平方向插入，否则线缆长度不一样会影响到线缆与水晶头的正常接触。若之前把保护层剥下过多的话，可以在这里将过长的细线剪短，保留的去掉外层保护层的部分约为15mm左右，这个长度正好能将各细导线插入到各自的线槽。如果该段留得过长，一来会由于线对不再互绞而增加串扰，二来会由于水晶头不能压住护套而可能导致电缆从水晶头中脱出，造成线路的接触不良甚至中断。如图所示。西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社 双绞线制作 裁剪之后，应该尽量把线缆按紧，

22、并且应该避免大幅度的移动或者弯曲网线，否则也可能会导致几组已经排列且裁剪好的线缆出现不平整的情况。 双绞线制作 第五步 ：把整理好的线缆插入水晶头内。需要注意的是要将水晶头有塑料弹簧片的一面向下，有针脚的一方向上，使有针脚的一端指向远离自己的方向，有方型孔的一端对着自己。此时，最左边的是第1脚，最右边的是第8脚，其余依次顺序排列。插入的时候需要注意缓缓地用力把8条线缆同时沿RJ-45头内的8个线槽插入，一直插到线槽的顶端。从水晶头的顶部检查，看看是否每一组线缆都紧紧地顶在水晶头的末端。如图所示。西安电子科技大学出版社 双绞线制作 第六步 ：压线，确认无误之后就可以把水晶头插入压线钳的槽内压线了，把水晶头插入后，用力握紧线钳，使得水晶头凸出在外面的针脚全部压入水晶并头内，受力之后听到轻微的“啪”一声即可，如果有条件的话，最好使用双绞线测试仪进行测试。如图所示。西安电子科技大学出版社 双绞线制作8.7 实训项目2：配置家用无线路由项目背景 本次实训以TP-LINK TL-WR842N 300M型家用无线路由器为例，路由器的主要接口及