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计算机网络基础与应用

《计算机网络基础与应用》项目1了解计算机网络

《计算机网络基础与应用》123任务1计算机网络概述任务2计算机网络的组成任务3OSI参考模型目录任务1计算机网络概述教学目标

（1）了解计算机网络的发展与分类；（2）了解计算机网络的软硬件构成；（3）掌握计算机网络的基本工作原理（OSI七层模型）。情景引入

说起计算机网络，大家第一时间想到的就是“上网”了，当大家在互联网上畅游的时候，有没有想过什么是计算机网络？计算机网络又是如何发展到现在“互联网”甚至是“物联网”的呢？了解计算机网络的发展，对于使用本书进行计算机网络知识的学习是至关重要的。任务1计算机网络概述基础知识

1.计算机网络概念

网络是由节点和连线构成，表示诸多对象及其相互联系。在数学上，网络是一种图，一般认为专指加权图。以生活中人们的关系网络为例：人，构成了网络中的节点；人与人之间相互的联系与联系方式，就构成了人们之间的关系网络。

从这种抽象的网络定义中可以看到，网络实际上就是一种联系。在计算机网络中，首先是建立计算机之间的联系，网络中的计算机可以与网络上的其他计算机进行信息传输、接收，甚至是资源的共享，通过网络把各个点、面、体的信息联系到一起。计算机网络是人类发展史上最重要的发明，它提高了现代科技和人类社会的发展速度。任务1计算机网络概述基础知识

2.常见的网络应用的场景

网络建立了计算机与计算机之间的联系，那么它具体能给人们的学习与生活带来什么样的便利呢？其实网络一点也不复杂，它就在我们身边，时时刻刻影响和改变着我们的生活。

（1）即时信息

即时信息(InstantMessaging,IM)，指可以在线实时交流的工具，也就是通常所说的在线聊天工具。

（2）浏览网页

浏览网页（俗称“上网”），是指专用的网页浏览器程序(如IE浏览器、谷歌的浏览器等)，通过网络，进行HTML（标准通用标记语言下的一个应用）或XHTML格式的WEB网页进行浏览。任务1计算机网络概述基础知识

（3）电子邮件

电子邮件是一种用电子手段提供信息交换的通信方式，是互联网应用最广的服务。通过网络的电子邮件系统，用户只需负担网费，非常快速的（一般几秒钟之内可以发送到世界上任何指定的目的地）与世界上任何一个角落的网络用户联系。

（4）网上购物

网上购物，就是通过互联网搜索商品信息，并通过电子订购单发出购物请求，然后使用银行卡或者电子现金等支付方式进行支付操作，厂商通过邮购的方式发货，或是通过快递公司送货上门。

（5）媒体服务

茶余饭后，听一首悦耳的歌曲，看一场精彩的电影，甚至看一场激动人心的球赛……这些现在都可以通过计算机网络实现。目前，比较流行的媒体服务网站有优酷、爱奇艺等。任务1计算机网络概述基础知识

3.计算机网络的发展

按计算机网络技术发展的四个阶段：

（1）计算机到终端的方式（二十世纪六七十年代）

（2）计算机与计算机之间互联的网络（二十世纪七十年代中后期）

（3）网络体系结构标准化阶段（二十世纪八十年代）

（4）网络互联阶段（二十世纪九十年代初至今）

4.计算机网络的分类

用于计算机网络分类的标准很多，其中最具代表性的是按网络覆盖范围，网络拓扑结构和网络工作模式进行分类。

（1）按网络覆盖范围分类

（2）按网络拓扑结构划分类

（3）按网络工作（服务）的模式分类任务1计算机网络概述任务实施

通过对计算机网络基础知识的学习，请上网浏览相关网页或使用相关应用，体会计算机网络在日常生活中的应用，参照下表，要求完成表格并填写心得体会：：

序号应用场景软件名称软件用途（简单表达）例浏览网页IE浏览器查看网站、网页内容、获取资讯。1

2

3

4

心得体会

任务2计算机网络的组成情景引入

通过上一个任务的学习，我们了解了计算机网络的大致发展历程，并且进行了计算机网络应用的体验，也能够按照计算机网络的规模和拓扑结构对网络进行简单的分类。本任务将详细介绍计算机网络的组成，了解计算机网络系统的内涵。基础知识

一个完整的计算机网络系统是由网络硬件和网络软件所组成的。网络硬件是计算机网络系统中具体的设备，线材（看得见，摸得着）等。网络软件是网络系统中的系统、应用、协议等。两者相互作用,共同完成网络功能。1.网络硬件的组成

计算机网络硬件系统是由计算机(服务器、工作站、终端)、网络传输介质(同轴电缆、双绞线、光纤)、信息变换设备(Modem、集线器、交换机、路由器)等所构成。基础知识

2.网络软件的组成

在计算机网络系统中，除了各种网络硬件设备外，还必须具有网络软件。

（1）网络操作系统

（2）网络协议软件

（3）网络管理软件（4）网络通信软件（5）网络应用软件

任务2计算机网络的组成任务2计算机网络的组成任务实施

参观学校中心机房或网络实训室，结合所学知识，认识常见的网络硬件与软件，了解这些网络硬件与软件在网络中的作用并完成下面的表格：序号网络硬件/软件名称该网络硬件/软件的具体功能例软件：极域电子教室

此软件是一种多媒体教学网络平台，方便教师机对学生机统一地进行教学、管理与监控，辅助学生完成电脑软件的学习、使用。1

2

心得体会

任务3OSI参考模型情景引入

（OSI/RM）的全称是开放系统互联参考模型（OpenSystemInterconnectionReferenceModel，OSI/RM），它是由国际标准化组织ISO提出的一个网络系统互联模型。虽然OSI参考模型的实际应用意义不大，但其对于理解网络协议内部的运作很有帮助。基础知识1.OSI/RM参考模型

世界上第一个网络体系的标准是由IBM（国际商业机器）公司提出，随后其他各公司和部门也相继提出自己的网络体系结构。例如：DEC公司的DNA，美国国防部的TCP/IP等。多种网络体系结构并存带来的结果是：如果网络采用IBM公司的结构，则只能选用IBM的产品，只能与同种网络体系结构的网络互联，这对于网络互联的广泛应用十分不利，亟待建立一个统一的标准来规范网络的体系结构。

任务3OSI参考模型基础知识

为了促进计算机网络的发展，国际标准化组织ISO于1977年成立了一个委员会，在当时现有网络的基础上，提出了不基于具体机型、操作系统或公司的网络体系结构，称为开放系统互联模型，即OSI参考模型。

2.OSI的设计目的OSI模型的设计目的是创造一个开放网路模型，用来克服同时使用众多私有网络模型所带来的困难和低效性。OSI是在ISO（国际标准化组织）参与下设计与制定的。OSI模型把网络通信的工作分为7个层次，由低到高分别是物理层（PhysicalLayer)，数据链路层（DataLinkLayer)，网络层(NetworkLayer)，传输层（TransportLayer)，会话层（SessionLayer），表示层（PresentationLayer)和应用层（ApplicationLayer)。

制定OSI标准过程中采用的方法是将为整个复杂的网络细分成多个层次，每个层次负责指定的功能。任务3OSI参考模型数据传输过程参考图任务3OSI参考模型基础知识

3.OSI划分层次的原则

（1）网络中互相传输的节点都具有相同的层次

（2）不同节点的同一个层次具有相同的功能

（3）同一节点相邻层间通过接口通信

（4）每一层可以使用下层提供的服务，并向上层提供服务

（5）不同节点的同一个层次之间通过协议来实现对等层之间的通信任务3OSI参考模型基础知识

4.OSI参考模型知识要点

下图是OSI标准模型示意图：任务3OSI参考模型基础知识

5.OSI参考模型的七层结构

（1）第一层：物理层（PhysicalLayer)

（2）第二层：数据链路层（DataLinkLayer)

（3）第三层：网络层(Networklayer)

（4）第四层：传输层(Transportlayer)

（5）第五层：会话层(Sessionlayer)

（6）第六层：表示层(Presentationlayer)

（7）第七层：应用层(Applicationlayer)

综上所述可知，OSI的七层结构是对上一层传输来的数据添加数据的头和尾的基本形式，例如在网络层添加包头，数据链路层添加帧头。对于从上一层传送下来的数据，附加在前面的控制信息称为头。任务3OSI参考模型基础知识

数据的封装与解封装的示意图任务3OSI参考模型基础知识

6.OSI参考模型分层的优点

（1）把复杂的网络细分成了多个层次，方便分别进行研究与学习。

（2）标准化的层次关系大大方便了工程模块化。

（3）创建了一个更好的互联环境。

（4）大大降低了网络传输的复杂度，更容易对程序进行针对性修改，从而加快产品开发的速度。任务3OSI参考模型基础知识

7.OSI模型与TCP/IP模型的比较TCP/IP模型和OSI模型对比图：任务2计算机网络的组成任务实施

结合项目一任务2的参观结果，分组讨论校园网或网络实训室的这些网络硬件设备分别在OSI网络模型的第几层，与各层的功能有什么关系，并绘制简单的校园网或网络实训室的网络拓扑图，完成下表。：序号讨论问题描述讨论结果描述123

456绘制简单的校园网或实训室网络拓扑图

（可附纸另行绘制）思考与练习1.计算机网络能够提供和实现哪些功能？2.口述计算机网络的组成与分类。3.说出OSI七层模型中每一层的大致作用与划分。项目二VirtualBox虚拟机

《计算机网络基础与应用》123任务1VirtualBox虚拟机

的安装任务2

VirtualBox虚拟机

的基础配置任务3VirtualBox虚拟机

基本网络环境目录任务1VirtualBox虚拟机的安装教学目标

（1）掌握VirtualBox虚拟机软件的安装和虚拟机的建立与导入；（2）掌握对VirtualBox虚拟机软件进行设置、备份与对虚拟机进行运行环境的

配置；（3）掌握使用VirtualBox虚拟机软件进行网络环境的搭建。情景引入

刚刚毕业的小王平日在公司里负责计算机的维护工作，因公司发展需要，小王被安排管理公司网络，可小王对于网络了解不够，为了尽快掌握相关知识和技能，满足公司的工作需要，他决定通过虚拟机来学习网络方面的知识。因此，学习安装虚拟机软件是首要的任务，有了虚拟机才可以在一台计算机上进行复杂的实验，同时不会因为误操作而影响计算机和网络的正常工作。任务1VirtualBox虚拟机的安装基础知识

1.虚拟机概述

虚拟机其实就是一台“特殊”的计算机，它寄生在真实计算机上，通过在真实计算机安装虚拟机软件模拟生成的一台“虚拟”的计算机，虚拟机它可以运行它自己的操作系统和应用程序，使用起来就好像一台真实的物理计算机一样。虚拟机完全类似于一台物理计算机，它包含自己的虚拟（即基于软件的）CPU、RAM、硬盘和网卡(NIC)。

在虚拟机上安装的操作系统与在物理计算机中的一样，应用程序和网络中的其他计算机也无区别。实际上，虚拟机完全由软件组成，不包含任何硬件。所以虚拟机被广泛用于软件测试、模拟实验等场合。任务1VirtualBox虚拟机的安装基础知识

2.虚拟机的特征

（1）高兼容性：

虚拟机就像一台真实的计算机，它可以安装自身的操作系统和应用程序，真实计算机上的所有部件它都具备（比如：主板、CPU、内存、显卡、网卡等，当然这些都是软件虚拟出来的）。所以，虚拟机与所有标准的操作系统、应用程序、驱动程序等完全兼容，真实计算机上可以运行的软件，在虚拟机上都可以运行。

（2）独立性：

通过使用虚拟机软件可以在一台物理计算机上安装运行多个不同的虚拟机（物理计算机资源足够的情况下），这些虚拟机之间和物理计算机之间完全是独立的。例如，在一物理计算机上安装和运行了四个虚拟机，其中一个虚拟机崩溃了，不会影响物理计算机和其他三个虚拟机的正常运行。这一点，大大提高了虚拟机的可用性和安全性。

任务1VirtualBox虚拟机的安装基础知识

（3）可封装性：

虚拟机具备一整套虚拟硬件资源与操作系统及其所有应用程序。这一切都可以“封装”起来，成为一个镜像文件或配置文件，从而使其具有卓越的可移动性并且易于管理。例如，可以将虚拟机从一台物理计算机上复制到另一台计算机上，就像移动和复制文件一样，虚拟机的管理与迁移都变得简单与方便。

虚拟机完全独立于其物理计算机的物理硬件。可以在虚拟机上使用与配置与物理计算机完全不同的硬件，例如，可以在虚拟机上安装和真实计算机完全不同的网卡。

由于虚拟机完全独立于硬件，再加上它具备可封装和高兼容性两个特性，因此，可以在不同类型的x86计算机之间自由地移动它，而无需对设备驱动程序、操作系统或应用程序进行任何更改。甚至可以在一台物理计算机上混合运行不同类型的操作系统和应用程序。任务1VirtualBox虚拟机的安装任务实施1．VirtualBox虚拟机软件的下载与安装

由于VirtualBox虚拟机软件本身就是一款免费软件，所以该软件很容易就可以在官方网站或其他网站中找到下载的链接，本书以4.3.26稳定版为例介绍该软件的安装与使用。

任务1VirtualBox虚拟机的安装任务实施2．VirtualBox虚拟机的建立与安装

下面以建立WIN7系统虚拟机为例，介绍VirtualBox虚拟机的建立与安装。

操作过程与步骤如下：任务2

VirtualBox虚拟机的基础配置情景引入

在上一个任务中，小王完成了VirtualBox虚拟机的安装，可是要进行网络知识的学习还必须懂得如何配置虚拟机，而不同的实验也要求不同的实验环境，所以小王必须掌握VirtualBox虚拟机软件的基本配置方法。基础知识1.镜像文件概述

镜像文件，也叫映像文件,和“封装”技术类似，它把许多文件按照一定的规则排列、压缩成为一个文件，以方便用户下载和使用，在用户使用的时候又可以按照原来的顺序还原出这些文件。这看起来就像经常使用到的压缩文件和压缩包，理论上，一个RAR的压缩文件也可以看成就是一个镜像文件。任务2

VirtualBox虚拟机的基础配置基础知识

2.光盘镜像文件

光盘镜像文件（Image）就是上文说到的镜像文件中的一种，它看起来只有一个规定格式的文件，这个文件的存储格式和光盘文件是完全一致，所以可以真实反映出光盘的内容，它可由支持这种格式的专门的光盘镜像文件制作工具创建，也可以由支持这种格式的专门的光盘镜像刻录软件来还原原始的光盘。常见的镜像文件格式有：ISO、IMG、CDR、VCD、BIN等等。3.硬盘映像文件

虚拟机的虚拟硬盘也是使用真实硬盘中的部分空间来模拟出一个虚拟硬盘的（可参看任务1中虚拟机的安装步骤的相关内容）。而这个硬盘中的文件也是用类似光盘镜像文件的储存方式进行储存，把硬盘中大量的文件制作成一个映像文件，这样就能够极大的方便虚拟机硬盘的管理。任务2

VirtualBox虚拟机的基础配置任务实施1．使用快照进行虚拟机的备份

在计算机网络的实验中，会对虚拟机进行许多的操作，不管是正常的操作，还是错误的操作，都会改变虚拟机的系统，这种改变很有可能会影响实验的正常进行和实验的结果，那么就需要一种可以随时把虚拟机恢复至初始状态的方法。使用VirtualBox软件中的“快照”功能，可以将虚拟机的系统还原至初始状态。

任务2

VirtualBox虚拟机的基础配置任务实施2．虚拟机存储设备的配置

虚拟机本身内置的存储设备有两种：硬盘和光盘。硬盘是使用虚拟硬盘映像文件VDI实现的（前面有介绍）；光盘就可以使用通用的光盘镜像文件(ISO文件)进行虚拟。

任务2

VirtualBox虚拟机的基础配置任务实施3．启动顺序的设置

虚拟机启动顺序的调整要比真实计算机更为简单，参考前面打开虚拟机设置界面进行操作。

任务3VirtualBox虚拟机基本网络环境情景引入

小王终于把虚拟机都装好了，也能像一台真实的计算机一样使用虚拟机了，接下来要学习网络，还要把虚拟机接到网络上。那么虚拟机的网络又是怎样连通的呢？下面，我们就对虚拟机的网络环境的搭建进行学习吧。基础知识1.虚拟网络三种常见模式

（1）NAT(网络地址转换模式)

虚拟机是使用虚拟出来的网络上的资源的，虚拟机要想和真实的计算机（也称宿主计算机）的网络建立联系，其中一种重要的网络模式就是网络地址转换模式。也就是说，使用网络地址转换模式可以实现在虚拟系统里访问宿主计算机的网络（例如：访问真实计算机的互联网浏览）。

注：网络地址转换模式下，外部网络不能主动建立与虚拟网络的连接，也就是说，在该模式下的虚拟机可以主动访问互联网，但是互联网上的主机不能主动访问这台虚拟机。任务3VirtualBox虚拟机基本网络环境基础知识

（2）bridged(桥接模式)

虚拟网络在这种模式下，VirtualBox虚拟出来的这台虚拟机就像是局域网中的一台真实并且是独立的计算机，它可以像局域网内其他的真实计算机一样，访问局域网内任何一台主机。在桥接模式下，需要为虚拟系统配置TCP/IP参数（IP地址、掩码、网关等）信息，就像配置真实局域网内的一台真实的计算机一样，虚拟机与真实计算机在真实的网络上是平等的关系（不是之前的“寄生”关系了）。同时，由于这个虚拟系统是局域网中独立的主机系统，那么就可以手工配置它的TCP/IP配置信息，以实现通过局域网的网关或路由器访问互联网。

注：桥接模式虚拟机就像一台局域网中真实的计算机一样，也可以被局域网中其他计算机访问。。任务3VirtualBox虚拟机基本网络环境基础知识

（3）host-only(仅主机模式)

仅主机虚拟网络模式最为简单，在这种模式下，虚拟机只能使用虚拟出来的网络资源，与真实计算机在网络上是完全隔离的，可以同时使用多台虚拟机进行虚拟网络的构建与通讯，但是这些网络在真实的网络是完全“透明”（不被真实网络感知）的。在大多数的实验环境中，要求将真实网络环境和虚拟网络环境隔离（避免虚拟网络配置错误或实验操作失误而影响真实网络的正常使用），这时就可采用仅主机的模式。

注：仅主机模式下的虚拟机只能被宿主计算机通过虚拟网络适配器访问，并不能与局域网中其他计算机通信。任务3VirtualBox虚拟机基本网络环境任务实施1．虚拟机网络的全局设定

虚拟机软件中的全局设定，就是对所有虚拟机的设置，以下是进入全局设置的方法。

任务实施2．虚拟机接入虚拟网络

在前面的操作里面，创建了两个虚拟的仅主机网络，那么虚拟机如何接进这两个网络呢？此处以将“Win7测试机”接入到“VirtualBoxHost-OnlyEthernetAdapter#2”网络为例进行介绍。

任务3VirtualBox虚拟机基本网络环境思考与练习1.熟悉虚拟机的使用。熟悉虚拟机的备份、还原，在教师指导下对虚拟机进行操作，感受虚拟机使用中与真实计算机的区别。2.在虚拟机网络环境的配置中，分别将虚拟机“win7测试机”和“win2003测试机”同时接到“VirtualBoxHost-OnlyEthernetadapter#2”网络中，这两台机是以何种拓扑方式进行连接的？项目3IP地址

《计算机网络基础与应用》123任务1IP地址的设置与转换任务2

IP地址的分类任务3子网划分目录任务1IP地址的设置与转换教学目标

（1）掌握IP地址的工作原理、设置与数制的转换；（2）掌握对IP地址的分类方法；（3）熟练掌握IP地址的子网划分。情景引入

在传统邮递网络中，我们要把信件邮递到客户的手中，就需要填写收件人的详细地址以及收件人的姓名，这样其才能收到信件，如果地址错误，那么这封信件将无法及时准确的送到。计算机网络也是一样，在计算机（以下简称主机）之间传递信息，也必须赋予网络上的每一台主机一个地址，而使用最为广泛的这个地址就是IP地址。任务1IP地址的设置与转换基础知识

1.IP地址的版本IP地址的版本分为IPV4和IPV6，其中以IPV4的版本使用最为广泛，所以本书所有实验例子都是以IPV4为学习对象进行讲解的，如果理解了IPV4，那IPV6也就不难理解了。IPV4是互联网协议（InternetProtocol，IP）的第四版，也是第一个被广泛使用，构成现今互联网技术基石的协议，它由32位二进制数码表示。IPV6是IETF（InternetEngineeringTaskForce，译：互联网工程任务组）设计的用于替代现行版本IP协议(IPV4)的下一代IP协议，主要用以解决IPV4地址资源严重不足的问题，它由128位二进制数码表示。任务1IP地址的设置与转换基础知识

2.IPV4IPV4中，IP地址是由32位的二进制数组成。为了方便表达与记忆，把32位的IP地址每八位转换成十进制数，然后用小数点隔开进行表示，所以一般看到的IP地址就是类似“4”这样的四个255以内的十进制数（八位二进制数能够表达的十进制数是0~255）。

每一个IP地址都是由网络ID（网络号）和主机ID（主机号）组成。只有在同一个网络内（网络ID相同）的主机才可以自由、直接的相互通信，并且同一个网络内不能有相同的主机ID，如下图所示。

任务1IP地址的设置与转换基础知识

3.网络ID公式

任务1IP地址的设置与转换基础知识

4.IP地址分配规则

（1）自治原则

（2）顺序原则

（3）可持续发展原则

（4）可聚合原则（5）与过渡技术相结合原则

（6）静态分配与动态分配相结合原则

（7）公网地址与私网地址相结合原则

任务1IP地址的设置与转换任务实施1、主机IP地址的设置与查看

以Windows7为例，设置与查看主机IP地址。

操作步骤如下：

（1）主机IP地址的设置方法

在“开始”菜单中依次选择“控制面板”—>“网络和Internet”—>“网络连接”选项，在打开的对话框进行操作。

（2）主机IP地址的查看方法

点击【开始菜单】\【程序】\【附件】\【命令提示符】，打开Windows

命令行模式。2．IP地址十进制与二进制互换

例：十进制数202转换为二进制

任务2

IP地址的分类情景引入

通过任务1的学习，我们基本了解了IP地址的概念，明白IP地址中与主机ID的作用，即标识一台主机在网络中处于什么网络以及是哪一台主机。可标识又有什么作用呢？在任务1的基础知识部分关于图3-1的描述中，假设了网络ID的位数是24位，那网络ID的位数是不是都是24位呢？这是由谁决定的呢？本任务将会对这些内容进行详细的学习。基础知识1.网络地址

在一个IP地址中除了网络ID以外，所有主机ID的每一位都为“0”的地址表示该主机所在网络的网络地址。该地址是用于标识网络所在的地址，所以这个IP地址称为网络地址。任务2

IP地址的分类基础知识

2.广播地址

在一个网络中，除了网络ID以外，所有主机ID的每一位都为“1”的地址就是表示该网络的广播地址。该地址用于向网络中所有主机发送信息使用

3.回送地址

所有以127开头的IP地址（127.×××.×××.×××.）都是本机回送地址（LoopbackAddress），主要用于网络软件测试以及本地机进程间通信，无论什么程序，一旦使用回送地址发送数据，协议软件立即返回之，不进行任何网络传输。回送地址通常用于检查TCP\IP协议是否正常。4、网络中可容纳的最大的主机数量

在同一个网络里的每台主机都必须拥有一个IP地址（且不能与其他主机的地址重复），才可以与网络内的其他主机之间进行有效的通信。

任务2

IP地址的分类基础知识

5.按类别对IP地址分类

（1）按类别对IP地址分类

为适应不同规模网络的需求，IP地址分为了A、B、C、D、E五类，其中A、B、C类分别用于大型、中型、小型网络；D类和E类地址为组播地址和保留地址。

（2）按用途对IP地址分类IP地址由专门的机构负责管理与分配，所有可用的IP地址共有30亿个左右，这远远不能满足现有网络的规模，于是把IP地址分成了两种类型，一种是公网的IP地址，也叫公有地址，用于互联网上的主机互联与通信；另外一类是私有地址，方便在局域网内使用，并且局域网的私有地址不会与公网的共有IP地址冲突。

任务2

IP地址的分类任务实施

感受计算机网络

某企业内部需要建立网络连接，其中，经理部需要20个IP地址，生产部需要100个IP地址，技术部需要80个IP地址，人力资源部需要10个IP地址。请依据本任务所学的知识为企业网络分配IP地址并完成下表。部门名称IP地址段经理部生产部技术部销售部人力资源部任务3子网划分情景引入

参考上一个任务中IP地址的分类知识，即可以知道组建网络时所能使用到的IP地址分为A、B、C三类，那该选择哪一类IP地址来组建网络呢？这就要考虑这三类IP地址所限定的网络规模。比如说要组建一个有300个主机的网络时，就不能使用C类地址来组建，因为C类地址的网络内最多只能容纳254台主机，但是如果使用B类地址（B类网络地址的同一个网络内，最大容纳主机数为65534台）组建该网络，又会造成大量IP地址的浪费。那么应该如何解决这个问题呢？通过本任务的学习，就可以解决该问题。任务3子网划分基础知识

1.子网掩码IP地址是由网络ID和主机ID组成，而不同类别的IP地址也决定了网络的规模。假设现在为位于网络上的“主机A”配置一个IP地址，那么为了网络上其他主机能够对它进行识别，就必须告知网络上的其他主机，这台“主机A”的网络ID和主机ID。因为网络ID表示了该机处于哪个网络，而主机ID表示了该机在网络中的编号。此时，需要使用到一个知识­——子网掩码。

子网掩码(subnetmask)又叫网络掩码、地址掩码、子网络遮罩，它是一种用来指明一个IP地址哪些位标识的是主机所在的子网、哪些位标识的是主机的位掩码。子网掩码不能单独存在，必须结合IP地址一起使用，它只有一个作用，就是将某个IP地址划分成网络地址和主机地址两部分。任务3子网划分基础知识

2.

VLSM（可变长子网掩码）

对IP地址进行简单的分类可以限制单个网络的规模，但是这种划分不够精细，会造成大量的IP地址浪费。C类地址网络中最大主机数为254，B类网络中最大主机数为65534，而A类地址的网络中最多可容纳的主机数为一千多万台。如果网络中需要容纳300台主机，则只能选择B类地址来组建网络，因为B类地址的网络中可容纳65534台主机，这就好比建造了个摩天大楼却只需要使用到其中的一个房间，这不但会浪费大量的资源，也会降低网络的效率。

既然用A、B、C类来对网络分类不够精细。就需要使用可变长子网掩码（VLSM）来把主网再次划分成为更小、更精确子网，这就是子网划分最基本的思想。任务3子网划分任务实施1、子网划分实例（1）对称子网划分

例题：某公司有四个部门（财务部，市场部，工程部，行政部），每个部门都有主机40台，请您为这四个部门规划网络，要求四个部门分别位于不同的子网内。

（2）不对称子网划分（每个子网同样大小）

例题：某公司有四个部门（财务部、市场部、工程部、行政部），每个部门都有主机40台，请为这四个部门规划网络，要求四个部门的分别位于不同的子网内。

思考与练习1．上机操作

保证所有计算机都在同一个物理网络（连接到同一个交换机）的情况下完成以下实验：

（1）打开计算机当前IP设置窗口，记录当前计算机的IP地址设置，然后把主机IP地址改为，子网掩码设置为，此时观察网络是否正常。

（2）打开计算机当前IP设置窗口，记录当前计算机的IP地址设置，然后把主机IP地址改为192.168.1.学号，子网掩码设置为，观察网络是否正常。

（3）打开计算机当前IP设置窗口，把主机IP地址改回至记录下来的IP地址。思考与练习2．书面作业

（1）上机操作中把主机IP设置为和192.168.1.学号，其结果有什么不同？说明了什么问题？

（2）把以下十进制数转换为二进制：5587165198207212

（3）指出下列IP地址的类别。

IP地址类别IP地址类别.56540000044思考与练习

（4）组建内部网（局域网）的时候，如果为主机设置的IP地址不是私有地址，会存在什么问题？

（5）在不对称子网例题中完成第三和第四个子网的划分，简述解答过程。

（6）模仿例题进行子网划分：某公司有A、B、C三个部门，分别有主机50台、100台、200台，请为这三个部门划分子网，要求各个部门分别位于不同的子网内。3．思考题

根据对称子网划分的划分步骤并结合书中表3—2，想一下有没有更快捷的对称子网划分方法？

项目4小型局域网的组建

《计算机网络基础与应用》123任务1双绞线的制作与测试任务2

搭建双机互联的局域网任务3搭建星形拓扑结构的对

等网目录任务1双绞线的制作与测试教学目标

（1）熟练掌握双绞线的制作与检测；（2）能独立完成小型局域网（宿舍，家庭）的建设。情景引入

小王的公司由于业务发展的需要，要在办公室内增设几台计算机，并连接到办公室的局域网内。计算机要连接到网络，首先需要“网线”，那么网络连接中最基本的“网线”（一般使用双绞线）该怎样制作呢？任务1双绞线的制作与测试基础知识

1.双绞线

双绞线是在局域网中使用率最高的一种传输介质，它由一对或多对具有绝缘保护层的铜导线组成，而每对导线均按一定的密度互相绞合在一起。2.双绞线分类

（1）一类线：主要用于语音传输（一类标准主要用于20世纪80年代初之前的电话线缆），与数据传输不同。

（2）二类线：传输频率是1MHZ，主要用于最高传输速率为4Mbps的数据传输及语音传输，常见使用于4MBPS规范令牌传递协议的旧令牌网。

（3）三类线：是当前在ANSI和EIA/TIA568标准中指定使用的电缆，该电缆的传输频率中16MHZ，用于最高传输速率为10Mbps的数据传输及语音传输，主要用于10BASE-T。任务1双绞线的制作与测试基础知识

（4）四类线：该类电缆的传输频率是20MHz，用于最高传输速率16Mbps的数据传输及语音传输，主要使用在基于令牌的局域网和10BASE-T/100BASE-T。

（5）五类线：该类电缆的传输率为100MHz，增加了绕线密度，外套一种高质量的绝缘材料，用于最高传输速率为10Mbps的数据传输及语音传输，主要用于100BASE-T网络和10BASE-T，是最常用的以太网电缆。

（6）超五类线：超5类线具有衰减小、串扰少的特点,与其他线型相比，具有更高的衰减与串扰的比值（ACR）、信噪比（StructuralReturnLoss）及更小的时延误差，性能方面有很大的提高，主要用于千兆位（1Gbps）以太网（1000Mbps）。

任务1双绞线的制作与测试基础知识

（7）六类线：该类电缆的传输频率为1～250MHz，布线系统在200MHz时综合衰减串扰比（PS-ACR）的余量较大，可提供比超五类大2倍的带宽，而且传输性能远高于超五类标准，最适用于传输速率高于1Gbps的应用上。六类线与超五类线最主要的不同之处为：改善了在串扰以及回波损耗方面的性能，对于新一代全双工的高速网络应用而言，保持回波损耗的优良性能是极重要的。此外，六类标准中取消了基本链路模型，采用星形拓扑结构布线标准，要求布线距离标准：永久链路的长度不能超过90m，信道长度不能超过100m。

3.水晶头

水晶头是一种双绞线的端口连接的塑料接头，上面有铜制插针，当用压线钳压制的时候，插针沿固定方向刺入线芯，即可连接网络。因其外观如水晶一样晶莹剔透，故俗称水晶头。而日常使用的网线中使用最广泛的就是RJ45的水晶头。任务1双绞线的制作与测试任务实施1．RJ45水晶头的制作

准备工具：网线钳、双绞线1根、RJ45水晶头2个，参照书上的操作过程与步骤进行操作。任务2搭建双机互联的局域网情景引入

在日常生活中，常常遇到仅需要建立两台计算机的互联网络的情况，例如，从一台计算机拷贝资料至另一台计算机，此时只需进行简单的操作即可完成，而不需要购买其他的网络设备。基础知识1.网络的连通性

网络的连通性可以分为两个方面：一是物理连通，物理连通可以用万用表、网络测线仪测试。二是逻辑连通，逻辑连通主要使用操作系统自带的Ping和Ipconfig两个网络测试命令进行测试。当物理连通和逻辑连通同时正常运行，即就说明这个网络是正常连通的。任务2搭建双机互联的局域网基础知识

2.ping命令Ping（PacketInternetGroper）命令，又叫因特网包探索器，属于一个通信协议，是TCP\IP协议中的一部分。使用ping命令可以很好的检查出网络是否连通，有助于分析和解决网络故障问题。它所用到的原理就是网络上机器IP地址的唯一性，当我们给目标IP地址发送了一个数据包，对方就要返回一个同样大小的数据包，根据返回的数据包，我们可以确定目标主机的存在，从而判断出两台网络机器是否连通。Ping命令的执行只需要在命令行模式下直接输入即可。Ping命令的格式为：ping[参数1][参数2]···<IP地址>\<计算机名>

任务2搭建双机互联的局域网基础知识

3.ping命令中的参数作用

参数有ping[-t][-a][-ncount][-llength][-f][-ittl][-vtos][-rcount][-scount][-jcomputer-list]|[-kcomputer-list][-wtimeout][destination-list]

（1）-t指定的计算机直到中断。

（2）-a将地址解析为计算机名。

（3）-ncount发送count数量的数据包。默认值为4。

（4）-llength发送一个length长度数据量的数据包。如默认则为32字节，最大值是65,527。

（5）-f在数据包中发送"不要分段"标志。数据包就不会被路由上的网关分段。

（6）-ittl将"生存时间"字段设置为ttl指定的值。

（7）-vtos将"服务类型"字段设置为tos指定的值，只有在区分服务时，这个字段才有意义。

任务2搭建双机互联的局域网基础知识

（8）-rcount指定IP标题中的“记录路由”选项用于记录由回响请求消息和相应的回响应答消息使用的路径。路径中的每个跃点都使用“记录路由”选项中的一个值。如果可能，可以指定一个等于或大于来源和目的地之间跃点数的Count。Count的最小值必须为1，最大值为9。

（9）-scount指定count指定的跃点数的时间戳。

（10）-jcomputer-list利用computer-list指定的计算机列表路由数据包。连续计算机可以被中间网关分隔（路由稀疏源）IP允许的最大数量为9。

（11）-kcomputer-list利用computer-list指定的计算机列表路由数据包。连续计算机不能被中间网关分隔（路由严格源）IP允许的最大数量为9。

（12）-wtimeout指定超时间隔，单位为毫秒。

（13）destination-list指定要ping的远程计算机。

任务2搭建双机互联的局域网基础知识

4.ping后返回信息的分析

（1）Requesttimedout（请求超时）

（2）DestinationhostUnreachable（目标主机不可到达）

（3）BadIPaddress（不对IP地址）

（4）Sourcequenchreceived（源终止接收）

（5）Unknownhost（不知名主机）

（6）Noanswer（无响应）

（7）Ping（是本地循环地址）

（8）norouttohost（网卡工作不正常）

（9）transmitfailed，errorcode（0043网卡驱动不正常）

（10）unknownhostname（DNS配置不正确）

任务2搭建双机互联的局域网任务实施1．搭建双机互联的局域网

搭建双机互联网络即将两台计算机直连，是网卡与网卡之间的连接，所以此处连接所用的双绞线为交叉线（568A-568B）。

操作过程与步骤如下：

把交叉双绞线两头分别插入A、B计算机的网卡上，完成前期准备工作。

任务2搭建双机互联的局域网任务实施

（1）工作组设置

任务2搭建双机互联的局域网任务实施

（2）IP地址设置

任务2搭建双机互联的局域网任务实施

（3）测试步骤

一般来说，检查网络是否连通时需要运用到许多ping命令，如果所有的命令都正确运行，可以确定网络的连通和配置是没有问题的，相反，也可以根据出问题部分的ping命令来判断网络问题所在。

查询ping命令的参数：依次选择【开始】→【所有程序】→【附件】→【命令提示符】命令，或者按【WIN+R】快捷键打开“运行”对话框，在对话框里输入“cmd”，打开“cmd.exe”程序窗口。

任务2搭建双机互联的局域网任务实施2．两台笔记本电脑利用无线网卡的双机互联

任务3搭建星形拓扑结构的对等网情景引入

实现双机互联之后，如何将更多的计算机互相连接呢？此时就需要搭建星型拓扑结构网络。基础知识

1.集线器

集线器也叫HUB，是数据通信系统中的基础设备，和双绞线等传输介质一样，它是一种不需任何软件支持或者只需少量管理软件管理的硬件设备，被广泛应用于各种场合。集线器又被称为物理层设备，因为它在局域网(LAN)环境中工作，应用于OSI参考模型第一层。由于集线器内部采用了电器互联，所以当维护LAN的环境是逻辑总线或环型结构时，可以用集线器建立一个物理上的星型网络结构或树型网络结构，集线器在此所起的作用相当于多端口的中继器，也可以说集线器其实就是中继器的一种，其区别仅在于集线器能够提供更多的端口服务，因此集线器又称为多口中继器。

任务3搭建星形拓扑结构的对等网基础知识

2.交换机

交换机的作用与集线器大致相同，两者的区别主要在性能上，集线器采用的是共享带宽的工作方式，而交换机采用的是独享带宽带方式。

可以用一个简单的比喻来说明交换机与集线器之间的区别，集线器（HUB）不能识别数据帧的MAC地址，所以只能用渔翁撒网的方法，也就是广播的方式，给每个客户端都发送一份数据，由目标地址接收即可；交换机比较“聪明”，它可以识别数据帧中的MAC地址，，直接把数据值发送给地址中指定的客户端。两者的工作效率显而易见，所以在传输较大数据量时，会有比较明显的性能差异。由此可见，交换机概念的提出使共享工作模式得到了改进。

任务3搭建星形拓扑结构的对等网任务实施1．搭建星型拓扑网络

星型拓扑结构是相对简单，便于管理，建网容易，局域网普遍采用的一种拓扑结构。在星型拓扑结构中，网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点上，由该中央节点向目的节点传送信息。

任务实施2．Ipconfig命令ipconfig可用于显示当前的TCP\IP配置的设置值，这些信息一般用来检验人工配置的TCP\IP设置是否正确。把局域网连通之后，可以借助ipconfig查看当前计算机网络的具体参数。

任务3搭建星形拓扑结构的对等网思考与练习1.通过学习，请自己动手制作一条交叉双绞线；2.请根据所学知识组建一个星型局域网；3.试比较双机互联与星型拓扑结构网络的区别。项目5局域网资源共享

《计算机网络基础与应用》123任务1实现局域网内文件共享任务2实现局域网内打印共享任务3共享资源的管理目录任务1实现局域网内文件共享教学目标

（1）熟练掌握局域网内文件及打印机共享的设置与相关操作；（2）掌握对局域网内共享资源的管理方法。情景引入

小王所在的办公室已经组建了局域网，随着公司业务的发展，办公室内的计算机需要频繁地交换与处理文件，为了提高办公效率，使用无纸化办公显然是更为便捷的方法。那么能不能借助网络实现计算机之间的文件共享呢？答案是肯定的，通过本任务的学习，即可一步一步地实现局域网内的文件共享。任务1实现局域网内文件共享基础知识

1.用户和组

用户和组是Microsoft管理控制台(MMC)管理单元中的用户文件夹，显示默认的用户账户（组）以及您创建的用户账户（组）。这些默认的用户账户（组）是在安装操作系统时自动创建的。建立的用户可以隶属于任何一个或多个组，从而具备一个或多个组所赋予的权限。2.共享文件夹

共享文件夹是指可被其它计算机访问并分享的文件夹。共享文件夹内的资源可以被授权用户通过网络方式访问并使用。在Windows7中的公用文件夹就是一个简单的共享文件夹，用户不需要过多的设置就可以把自己希望分享的文件夹进行分享。

任务1实现局域网内文件共享任务实施1．在局域网内共享“公用”文件

在上一个任务中，已经建立了局域网内计算机之间稳定并且有效的连接。在局域网内，要实现文件的共享，那么最简单的方法就是采用共享“公用”文件的方式进行共享，“公用”文件夹是一个系统专门为用户“量身定做”的专用文件夹。使用户可以轻松完成文件的共享。在win7系统里，公用文件夹的默认路径位置为C:\users\公用\，下面介绍如何用这种方式进行共享。任务1实现局域网内文件共享任务实施

操作过程与步骤如下：

任务1实现局域网内文件共享任务实施2．如何查看与使用共享文件夹

在上一步骤中已经打开了公共文件夹的共享功能，并且关闭了计算机的密码保护，那么该如何访问这些公用文件夹呢？

任务1实现局域网内文件共享任务实施3．为共享文件夹设置密码保护

上述步骤可以开启最简单的文件共享，但是这样的共享方式并不安全，任何局域网上的计算机都可以使用该共享文件，因此，要为共享文件夹设置密码，只让得到访问许可的计算机（有访问账号和密码）访问共享文件夹。

任务1实现局域网内文件共享任务实施

操作过程与步骤如下：

任务1实现局域网内文件共享任务实施4．任意文件夹的共享

虽然可以限制访问共享文件夹的用户为授权用户，但是在实际应用中仍不够方便。那么该如何操作才能让这些用户拥有对不同共享文件夹的不同权限呢？

例如：有的文件只有公司中的指定用户才能有修改的权限，而其他员工只能对该文件读取。此外，除了计算机中的公共文件夹外，计算机内任意文件夹都可以在网络上共享。因此，可以共享一个需要密码访问并为用户指定权限的文件夹，以达到以上要求。

任务1实现局域网内文件共享任务实施

操作过程与步骤如下：

任务1实现局域网内文件共享任务实施5．共享文件夹失败的原因

按照以上方法设置共享文件夹失败的话，主要有以下原因，可以对照相关方式解决：

（1）没有打开共享文件夹的功能

（2）如果以来宾方式访问共享文件夹并不需要设置密码的话，那么访问该文件夹的用户默认以来宾账户进行登录，所以必须确保来宾账户的开启并且网络共享的验证方式为“仅来宾”。任务1实现局域网内文件共享任务实施

操作过程与步骤如下：

任务2实现局域网内打印共享情景引入

小王终于顺利的完成了单位的文件共享的任务了，然后，单位办公室的打印机只有一台，能不能把打印机也共享出来，那么大家就可以在本机上使用远程打印机进行文件的打印，大大提高办公效率了。基础知识1.打印后台处理服务PrintSpooler（打印后台处理服务）的进程名是spoolsv.exe。这个服务在微软系统的启动类型里一般默认是自动开启。Spooler为了提高文件打印效率，将多个请求打印的文档进行统一保存和管理，先将要打印的文件拷贝到内存中，待打印机空闲后，再将文件数据送往打印机处理，这样处理速度更快些。打印后台处理服务如果没有打开，和打印相关的一切功能都无法使用，也无法实现使用网络打印等功能。任务2实现局域网内打印共享基础知识

2.打印后台处理服务开启方法：

在桌面上的“计算机”图标上单击鼠标，在弹出的快捷菜单中选择“管理”选项。

任务2实现局域网内打印共享任务实施1．局域网内打印机共享

操作过程与步骤如下：

任务3共享资源的管理情景引入

通过在任务1和任务2的学习，小王已经成功地将单位的本地计算机资源和打印机进行了共享，但新的问题出现了，小王该如何去查看和管理这些共享呢？本任务会对该问题进行详细介绍。基础知识1.凭证管理

在日常工作中往往需要频繁地登录某服务器，所以每次都需要输入用户名和密码，这种往复的操作显然会影响工作效率，特别是对局域网服务器的访问。若使用的是Win7系统，就会发现Win7系统已经为用户提供了凭证管理的功能。Win7系统的凭据管理器是一个系统组件，能够帮助用户完成本地访问时的认证工作。当用户第一次输入用户名和密码时，凭证管理器可以将这些访问凭据(用户、密码、证书等)保存在本地，再次访问该服务器站点时，Win7系统会自动完成凭据的认证过程。任务3共享资源的管理任务实施1．管理共享文件夹

（1）查看共享

在桌面上的“计算机”的图标上单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“管理”选项，打开“计算机管理”窗口。

任务3共享资源的管理任务实施

（2）关闭共享

在文件夹需要被共享到远程主机之后，为了文件的安全，一般会马上关闭共享文件夹，按照下面的操作步骤就可以将其关闭。

任务实施2．使用网络映射功能

当共享文件夹在网络上共享后，每次访问都需要输入远程主机的IP地址和访问的账号密码，如果此共享文件夹为长期需要使用的文件夹，那么就可以使用网络映射的功能来简化访问过程。

任务3共享资源的管理思考与练习1.参照任务1方法建立文件共享并测试，要求如下：

（1）建立“测试文件夹”并设置共享，要求建立两个共享账号，账号“Boss”（密码Boss）具有对该文件夹的完全控制权限；

（2）账号“employees”（密码“employees”）对该共享文件夹仅有读取功能。2.参照任务2方法建立打印机共享并测试；3.建立到第一题中“测试文件夹”的网络映射；4.试验以不同账号登录题目1建立的“测试文件夹”，并进行凭据的管理。项目6局域网接入互联网

《计算机网络基础与应用》123任务1局域网与广域网任务2家庭单机互联网的接入任务3使用SOHO型路由器把

小型局域网接入广域网目录任务1局域网与广域网教学目标

（1）掌握局域网与广域网的关系，了解互联网的常见接入方式；（2）掌握单机通过ADSL拨号方式接入互联网；（3）掌握路由器的作用并使用路由器完成小型局域网接入互联网。情景引入

通过前面的学习，我们已经可以组建局域网了，网络连通后，局域网的计算机之间不但可以互相通信，甚至可以共享彼此的资源。众所周知，广域网，也就是互联网，有着更多的资源，那么局域网的计算机如何才能使用互联网的资源呢？本任务将主要介绍局域网与广域网的相关知识。任务1局域网与广域网基础知识

1.网关

网关(Gateway)又称网间连接器、协议转换器。它可以对两个完全不同的系统之间的传输数据进行翻译。网关在网络层以上实现网络互联，是最复杂的网络互联设备，既可以用于广域网互联，也可以用于局域网互联。2.局域网与广域网

局域网在企业办公自动化、企业管理、工业自动化、计算机辅助教学等方面得到广泛的使用。局域网可以为人们提供分布处理和互相通信功能,让计算机之间可以进行信息交流、共享数据资源和某些昂贵的硬件(如高速打印机等)资源。

广域网(WideAreaNetwork,WAN)，是一个遍及全世界的网络,是相对于局域网来说范围更大,甚至跨越市、省、国的地域性计算机网络集合。广域网包括各种大小不同的局域网或者是小型的广域网。任务1局域网与广域网基础知识

3.局域网与广域网的区别

（1）网络规模的区别

前文已述,此处不再赘述。

（2）拓扑的区别

一般来说，局域网大都采用星型拓扑结构，而广域网为了连通世界上各个地方的计算机，拓扑方式是多样的，比如数字电话线路、DDN专线、微波接入、光纤接入、移动蜂窝网络等。

（3）速度上的区别

从用户的角度来看，速度的区别最为明显，局域网文件的传输速度比广域网文件的下载速度要快得多，这是由广域网传输方式多样造成的。任务1局域网与广域网基础知识

（4）IP地址的区别

不管是局域网还是广域网(Internet)，计算机都需要有IP地址,而为了保证广域网上的地址与局域网的地址不冲突，在广域网上使用的IP地址叫作共有地址(保证在广域网上的唯一性，由指定的机构进行管理，并且是有偿使用的)，在局域网上使用的IP地址是私有地址(为便于自由建设局域网，私有地址是免费使用的)。私有地址只在当前的局域网内是唯一的,例如,单位A的局域网IP地址使用的是~54；单位B的局域网使用的IP地址也是~54，这种分配方式是允许的，因为这两个局域网并没有直接连接，所以不会造成冲突。

（5）协议与标准的区别

局域网使用的是IEEE802标准，802标准包含的内容较多，此处不做过多阐述。局域网的协议主要有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBEUI协议等。

广域网由于连接的复杂性，其没有指定的标准，协议也是多样化的。