计算机网络应用基础项目化教程

滁州职业技术学院信息工程系

《计算机网络应用基础》项目化教程

2011年2月14日

目录

学习情境一、家庭网络组建............................................................4

1.1学习情境.....................................................................4

1.2工作任务.....................................................................4

1.3工作任务一：需求分析........................................................4

1.3.1任务描述...............................................................4

1.3.2任务目的..............................................................4

133任务实现步骤............................................................5

1.3.4知识点提示.............................................................7

1.3.5知识拓展..............................................................15

1.3.6任务拓展..............................................................15

1.4工作任务二：选购家用型网络设备.............................................16

1.4.1任务描述..............................................................16

1.4.2任务目的..............................................................16

1.4.3任务实现步骤..........................................................16

1.4.4知识点提示............................................................18

1.4.5任务扩展..............................................................22

1.5工作任务三：制作双绞线.....................................................23

1.5.1任务描述..............................................................23

152任务目的...............................................................23

1.5.3任务所需工具与材料...................................................23

154任务实现步骤...........................................................23

1.5.5知识点提示............................................................24

1.5.6技能点提示...........................................................26

1.5.7知识扩展.............................................................27

1.5.8任务扩展.............................................................29

1.6工作任务四：组建家庭网络..................................................30

161任务描述...............................................................30

1.6.2任务目的.............................................................30

1.6.3任务实现步骤.........................................................30

1.6.4知识点提示............................................................30

165任务扩展...............................................................33

1.7工作任务五：配置TCP/IP.........................................................................................................34

1.7.1任务描述..............................................................34

1.7.2任务目的.............................................................34

1.7.3任务实现步骤..........................................................34

1.7.4知识点提小............................................................36

1.7.5任务扩展..............................................................40

1.8工作任务六：配置网络设备..................................................41

1.8.1任务描述..............................................................41

1.8.2任务目的.............................................................41

1.8.3任务实现步骤.........................................................41

1.8.4知识点提示...........................................................43

1.8.5任务扩展...............................................................55

1.9工作任务七：共享文件和打印机..............................................56

1.9.1任务描述..............................................................56

1.9.2任务目的.............................................................56

1.9.3任务实现步骤..........................................................56

1.9.4知识点提示............................................................67

1.9.5任务扩展..............................................................76

1.10工作任务八：项目总结与测评...............................................77

1.10.1任务描述.............................................................77

1.10.2任务目的............................................................77

1.10.3实现步骤.............................................................77

1.10.4任务拓展与提高......................................................77

计算机网路应用基础项目化教程

《计算机网络应用基础》是关于计算机网络技术基础知识的一门课程，为信息工程系各专业的专

业基础课。了解和掌握网络技术是对计算机专业学生的基本要求，并为将来深入学习打下良好基础。

本课程采用“项目引导”教学方法，以案例和项目为载体把网络组建的理论知识、实践技能与实

际应用环境结合在一起，设计一个学习情境，培养学生的基本职业能力。实时引进企业真实项目或学

生自主创新项目，以此项目为载体设计一个动态的学习情境，作为职业能力的延伸，培养学生自我学

习和自我激励的综合职业素质。

本课程共设计三个学习情景，即情景一：家庭网络组建，情景二：网吧网络组建，情景三：小型

企业网络组建。

学习情境一、家庭网络组建

1.1学习情境

现在越来越多的家庭已经拥有了两台以上的计算机。组建一个家庭网，尤其是家庭计算机比较多

的情况下，将计算机连接起来成为一个小型的局域网，可共享资源（文件、打印机、Modem和ISDN

等）又能节约开支，更好地发挥计算机的效能。

1.2工作任务

“家庭网络组建”的项目是一个典型的小型网络组建，通过学习情景的描述，可以把该项目分八

个工作任务来完成，具体如下：

令工作任务一：需求分析

令工作任务二：选购家用型网络设备

令工作任务三：制作双绞线

令工作任务四：组建家庭网络

令工作任务五：配置TCP/IP

令工作任务六：配置网络设备

令工作任务七：共享文件和打印机

令工作任务八：项目总结与测评

1.3工作任务一：需求分析

1.3.1任务描述

假设你是某家网络公司的工作人员，现公司接到一个“家庭网络组建”的业务，需要你对该用户

的网络组建的需求进行调查、分析、画出网络拓扑图、并制定详细的网络实施方案。

132任务目的

本任务的目的是对“家庭网路组建”进行需求分析，通过用户调查，了解用户建网需求（包括

对网络的硬件环境和软件环境）。完成本次任务，培养学生掌握小型网络组建的需求分析方法，掌握

网络分析文档的书写方法，掌握使用Visi。软件画网络拓扑图的方法。提高学生团队合作精神和分析

问题、解决问题的能力。

1.3.3任务实现步骤

1、步骤一：需求调查

(1)地理布局调查

问：请问你家的房屋在什么位置？

答：我买的的房子在滁州市的琅哪小区，二手房，2栋1单元501室。

问：请问房子的室内格局是什么样的？准备重新装修吗？

答：我的房子面积为108m2,房间布局为3室2庭一南房一卫；不打算重新装修了。

问：请问小区现在的网络情况如何？

答：我们小区的网络是宽带接入。

(2)网络基本需求调查

问：前面你说不打算重新装修了，请问你准备用无线还是布明线？

答：可以用明线，暂时不打算用无线。

问：请问您家有几口人？家里现有几台电脑和哪些网络相关设备？

答：我们一家三口人都在企事业单位上班，平时工作都需要网络支持，现有两台台式机、一台老

款笔记本、一个打印复印一体机，以前有一个ADSLmodem坏了，现在除笔记本和台式机自带的网

卡外无其他网络设备。

问：网络在家里那些地方需要留接入端？需要不需要无线局域网？

答：我打算在一个主卧和一个客卧实现台式机固定上网，把另外一个卧室装成书房，要求在书房、

客厅、餐厅都预留网络接口，方便笔记本在这些地方进行网络接入。笔记本和台式机现都没有无线网

卡，由于刚买了房子，又准备装潢，经济有点紧张，暂时不打算用无线，但后期打算再买一台带无线

网卡的笔记本和一个外插型无线网长，用笔记本无线上网。

问：请问整个网络在组建过程中还有没有其他要求，例如网络设备的价格等？

答：我想组建一个简单、经济、实用、方便的家庭网络。

(3)网络应用调查

问：家庭网路在使用过程中主要有那些应用？

答：笔记本和两台台式机能共享访问Intement,共享使用打印机，可以实现家庭网络环境下的文

件共享功能。

(4)网络安全调查

问：请问你的网络在后期使用过程有那些安全方面的考虑？

答：因为是家庭网络，安全方面要求不太高，只要能实现安全网络访问即可。

2,步骤二：需求分析

(1)网络接入方式

该小区的网络是宽带接入，我们采用ADSL拨号方式进行网络接入。

(2)网络设备

根据用户需求，在节省费用的情况下，我们可以选择具有ADSL功能的无线路由器，双绞线(普

通5类线，水晶头，路由器至少要有3个LAN口，一个WAN接口和无线功能，可以满足用户现阶段

和近期升级的网路需求。

(3)实现网络功能

根据网络应用的调查，该用户主要需要实现的网络功能有Internet共享访问，网络打印，文件共

享等。

(4)扩展功能

该用户家庭网络的扩展功能有无线局域网访问Intemeto

(5)网络安全性

该用户的网络安全需求简单，建议进行用户身份验证的拨号访问。

3、步骤三：网络拓扑图

根据用户需求分析，对该用户的家庭网络进行网络拓扑分析，把网络主体功能用拓扑实现如

图1-1所示。

图1T家庭网络组网图

4、步骤四：网络实施方案

根据该项目“家庭网络组建”的用户调查、需求分析和网络拓扑图，按着项日在实施的工作过程,

现制定该项目的实施方案。

选购网络设备（ADSL无线路由器一台）

制作双绞线，并进行网络布线（5条直通双绞线）

组建家庭网络（计算机、打印机、网络设备进行互联）

配置计算机的TCP/IP（保证局域网能通信）

配置无线路由器（保证计算机能够共享Internent,进行安全拨号访问）

配置打印机服务器，和其他计算机（实现网络打印和文件共享）

对整个项目进行总结与测评（写出项目的详细实施报告）

5、步骤五：撰写网络需求分析报告

1.3.4知识点提示

1、计算机网络概念

计算机网络(computernetwork)是将分布在不同地域并具有独立功能的计算机系统和终端设备

通过相应的通信设备和传输介质互连起来，构成彼此间可以相互通信和协作的综合信息处理系统，其

最终目的是实现资源共享和信息传输。

处于不同地理位置的计算机网络可以通过互连设备和传输介质连接到一起，组成互联网络。连接

在网络上的各台计算机之间可以通过数据通信相互交换信息。

具有独立功能的计算机系统是指它们能够独立地使用网络资源，它与主机加上多台外部设备构成

的主从式系统是不同的。从属机井不能使用主机的资源，而一台主机带许多终端机的系统则属于计算

机网络，这是因为每一台终端机都能够访问主机的资源。

计算机网络的物理传输介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤等有线介质，也可以是微波或卫星信

道等无线介质。

2、计算机网络的发展

计算机网络技术从早期多用户系统的远程终端访问一直到现在的因特网(Internet),发展速度

非常快。计算机网络已成为人们进行信息处理与信息传递的有力工具。本节以网络技术发展的不同阶

段为顺序介绍网络技术的发展过程，主要包括远程终端访问、ARPA网、局域网、网络标准化、网络

互联和网络发展方向等内容。

(1)远程终端访问

计算机网络是由远程终端访问发展而来的。远程终端访问是计算机网络发展的第一个阶段。早期

计算机数量很少，计算机的资源非常珍贵，主要通过分时系统的终端访问计算机主机。1954年发明

了一种称为收发器的终端，它可以把数据通过电话线发送到远程主机。在此基础上，通过多路控制器

可以使计算机与多台远程终端相连。在远程终端比较集中的地区可以加一个线路集中器，它的一端通

过多条低速线路与各终端相连，另•端通过高速线路与主机相连。为了提高通信效率减少主机处理通

信任务的负担，在线路与主机之间提供一台专门负责通信的通信处理机(CDM),组成一种多机系统。

这种多机系统在20世纪60年代的计算机应用中获得了巨大成功。比较典型的例子是美国航空公司第

一个联机预订飞机票实时系统SADREI,它由一台主机与全美2000多个终端机连接组成。

在远程联机系统中，中心计算机主要进行数据处理，同时还担负着与远程终端通信的任务。当远

程终端的数目增多时，通信的任务随之加重，数据处理的效率下降。针对这一问题，后来出现了数据

处理和通信分工系统。在中心计算机前增加一台通信处理机，通信处理机分工负责与远程终端通信的

任务，而中心计算机则专门进行数据运算和处理，从而大大提高了处理效率。

在远程联机系统中，如果每台终端都使用一条专用通信线路与中心计算机相连，通信线路的费用

开支将会变得非常大。而且，终端传输的数据量受限于人手工操作的速度，它与中心计算机的通信量

并不大，因此通信线路的利用率也比较低。针对这一问题，后来出现了线路集中器。一台线路集中器

可以连接多台终端，共享一条通信线路，这样就构成了比较完善的远程联机系统，如图卜2所示。图

1-2中的♦代表调制解调器(modem),它可以进行模拟信号和数字信号的转换，通过它可以利用

模拟的公共电话网进行远程的数字通信。

图1-2远程联机系统示意图

(2)分组交换网的发展

从1962年开始，美国国防部远景规划局(DefenseAdvancedResearchProjectsAgency,DARPA)

开始着手新型计算机网络的研究工作。1969年12月，美国有了4个节点的分组交换计算机通信网

ARPANET,即ARPA网投入运行，它标志着计算机网络通信开始使用分组交换方式。分组交换网采用存

储转发的方式在通信处理机之间进行高效率的通信，提高了通信线路的利用率。自此，世界许多政府

部门、组织和机构纷纷开始组建各自专用的分组交换网。一些工业发达国家开始建造公用分组交换网，

提供给用户租用。

1974年，美国IBM公司首先提出了其计算机网络标准化体系结构SNA网，1975年DEC公司也提

出了自己的网络体系结构DNA,上述网络构成了第二代计算机网络体系结构。在这个时期广域网技术

得到了很大的发展，使网络的应用延伸到了计算机与通信的各个领域，为网络理论的发展奠定了一定

的基础，如分组变换、网络分层结构以及多种网络协议的提出等，为网络的进一步发展做好了充分的

准备。

但是第二代网络存在着许多弊端，主要表现是没有统•的网络体系结构及协议标准，各个公司的

网络体系都只适合自己公司的设备，因此谈不上网络互连。另外，信息传输率低，且网络的拥挤和阻

塞现象严重。

图卜3是一个分组交换网示意图。图中思代表主机(分别用Cl,C2,C3,C4,C5,C6表示)，

IMP(interfacemessageprocessor)代表接口报文处理机(分别用IMP1,IMP2,IMP3,IMP4,IMP5,

IMP6表示各个接口的报文处理机)。ARPANET中运行各种应用程序的计算机称为主机，而IMP专门负

责通信处理。由图1-3可见，通信线路是将IMP相互连接，主机再与IMP相连接。主机之间的通信需

要通过IMP连接起来的网络来传送。

如果某台主机的一个用户要发送数据给网络上的另一台主机，它先将数据交给与其直接相连的

IMP,该IMP通过适当的通信线路转给下一个IMP,这个IMP再进行转发，如此下去，直至到达目的

IMP,目的IMP再将数据交给与它直接相连的目的主机，从而完成了数据的传输过程。

在图1-3中，主机C2的某个用户欲发送信息给目的主机。发送的过程是：首先C2将该信息送至

IMP2,中间经IMP1转接，最终传送到IMP6,IMP6再将信息送入C6。IMP间的转接是这样进行的：

IMP将C2传送的信息接收并存储起来，在IMP2和IMP1之间的通信线路空闲时，将其送至IMP1,IMP1

也是将该信息接收并存储起来，当IMP1和IMP6之间的通信线路空闲时，再将它转发到IMP6。

这种信息的传输方式称为存储转发，其优点是可以极大地提高昂贵的通信线路资源的利用率。这

是因为在存储转发方式的通信过程中，通信线路不会被某一对节点的通信所独占，而可以为多路通信

所用。上述例子中，当从C2送往C6的信息仍在IMP2和IMP1之间的通信线路上传输时，IMP1和IMP6

之间的通信线路就可以被由C3经IMP3,IMP1和IMP6送往C6的另外的信息传输所使用。当从C2送

往C6的信息已被IMP1接收并存储后，IMP2和IMP1之间的线路又可以为其他信息传输服务。

ARPANET中存储转发的基本信息单位称为分组或包。以存储转发的方式传输分组的传输机制称为

分组交换或包交换，以分组交换的方式进行通信的子网称为分组交换网。ARPANET与今天的Internet

就是••个分组交换网。分组交换是现代计算机网络的技术基础，它构成了Internet的基本交通系统。

进行分组交换的接口报文处理机IMP只是在ARPANET中使用的名称，它在分组交换网中被统称为

分组交换节点，分组交换节点可以由计算机来实现，也可以是专用设备，后来的分组交换节点使用的

设备是路由器和交换机等。IMP及其互联的网络负责通信任务，它们构成了通信子网。主机运行各种

应用程序，向用户提供各种软、硬件资源，它们构成了资源子网。ARPANET这种两级子网的形式，层

次划分清楚，功能分工明确，简化了网络的设计。

(3)局域网的发展

1969年，世界上最早的广域网ARPANET研制成功，展现了计算机网络广阔的应用前景。ARPANET

的研制为网络基础理论研究奠定了基础，与此同时，多机系统、分布处理也取得了进展，所有这些都

为局域网理论研究做好了充分的准备。当时，许多大学和研究机构的工作人员都在致力于研究如何在

一个较小的地理范围之内，比如一个实验室、办公室或一栋楼房内，把•些小型机设备通过通信设施

连接起来，以便共享资源，充分发挥这些设备的功能。

1969年，美国贝尔实验室研究了Newhall环状局域网。1972年开发了Pierce环状网络。1974

年，英国剑桥大学计算机研究室研究成功了著名的剑桥环局域网(Cambridgering)。1976年，美国

Xerox公司PaloAlto研究中心利用夏威夷大学AL0I1A无线电网络系统原理成功开发了以太网

(Ethernet),使之成为第一个总线式局域网，以太网的问世是局域网发展史上一个重要的里程碑。

进入20世纪80年代，局域网的研制工作开始由实验室走向产品化和标准化的阶段。1980年，

美国DEC公司、Intel公司和Xerox公司联合公布了局域网DIX标准，即以太规范，使局域网的典型

代表——以太网由实验室进入规范阶段。1981年，美国IBM公司推出了它的IBMPC个人计算机，后

来成为微型计算机的工业标准。微型计算机和大规模集成电路技术至少从两个方面有力地推动了局域

网的发展。一是微型计算机价格低廉、普及性强，而且应用广泛，但微型计算机在开始时的致命缺陷

是系统资源不足，急需联网，以便共享资源，构成实用的强有力的系统。二是大规模集成电路技术从

硬件上实现了局域网的底层协议，局域网产品生产走向规模化，降低了成本，并且提高了系统的可靠

性。1984年，IBM公司推出IBMPCNETWORK宽带局域网，遵循以太网规范，可以用来连接已经有广

泛用户的IBMPC,PC/XT和PC/AT等个人计算机。1985年，IBM公司又推出了它的IBMTokenRing

环状局域网产品。IBM环网是最具代表性的典型局域网产品。

1980年2月，IEEE学会下属的802局域网标准委员会宣告成立，并相继提出了若干802局域网

协议标准，其中绝大部分内容已被ISO正式认可，作为局域网的国际标准，它标志着局域网协议及其

标准化工作向前迈进了•大步。从1980年至今，802委员会已陆续制定了环网、总线网、令牌总线

网、光纤网、宽带网、城域网和无线网等多种局域网标准。标准的制定，推动了局域网的发展。

进入20世纪90年代以后，局域网的发展方向呈现如下4个特点：

(1)形成了以太网和令牌环网两大技术体系并驾齐驱的态势；

(2)朝着高速、交换和全双工的方向发展：

(3)实现网络互联，同体系局域网互联，不同体系的局域网也实现了互联，还实现了局域网与广

域网互联；

(4)光纤技术扩大了局域网的地理范围，互连和光纤技术使得局域网扩大了范围。

进入20世纪90年代后期，以太网技术不断取得突破。速度从10Mb/s发展到100Mb/s,继而又

发展到lGb/s,即千兆以太网。使得以太网形成了从共享到交换、从半双工到全双工、从桌面到骨干、

从局域网到城域网的系列技术。以太网结构简单、价格便宜，可以使用双绞线、光纤，还可以使用同

轴电缆作为传输介质，可以组成总线网，还可以组成星状网。由于以太网的成功，使得令牌环网逐渐

失去了其应有的市场。曾经风靡一时的FDDI环状网在局域骨干网领域也失去了与以太网的竞争力。

宽带网ATM曾以其信元交换的特性与以太网在局域网领域竞争，最后也被淘汰出局。

现在，10Gb/s以太网的标准已经发布。10Gb/s以太网不只是提高了速度，更主要的是要把以太

网用于广域网WAN领域。这样，以太网就可以实现从LAN到MAN,再到WAN的无缝连接。以太网可以

从骨干传输网到接入网，最后再到桌面。

(4)计算机网络体系结构的形成

计算机网络通常按功能分为若干层。计算机网络中计算机之间要进行正常、有序的通信，必须有

一定的约定，如信息应按什么顺序进行交互、信息应如何表示等，这被称为协议。协议是同等层次之

间信息交互的规则。计算机网络的层次结构及各层协议的集合统称为计算机网络的体系结构

(architecture)o20世纪70年代一80年代，世界上出现了大量的计算机网络，它们大都由研究部门、

大学或公司各自研制开发，没有统一的体系结构，难以实现互联。这种封闭性使它们变成一个个孤岛，

不能适应更大范围的信息交流与资源共享。于是，开放便成为计算机网络发展的主题。

1977年，国际标准化组织(ISO)下属的计算机与信息处理标准化技术委员会，成立了一个专门

的分委员会，研究计算机网络体系结构的标准化问题，经过多年艰苦的努力，于1983年制定出称为

开放系统互连参考模型(opensysteminterconnection/referencemodel,OSI/RM)的国际标准ISO

7498。OSI/RM分为7层，每层都规定了相应的服务和协议标准，这些标准总称为0SI标准，0SI标准

的基本宗旨就是开放，遵循该标准的系统都是相互开放的，能够实现互联。

但是，0SI的实施受到了诸多因素的制约，最终并没有达到预期的成功。其原因是多方面的，首

先，作为Internet基础的TCP/IP体系就是0SI的强大对手。Internet过去和现在都得到迅猛的发

展，投资者绝不会轻易放弃在TCP/IP网上的巨额投资。其次，0SI虽然从学术上进行了大量的研究

工作，但是它缺乏商业运作的驱动力和积极配合。另外，0SI网络体系结构本身分层过多，有些功能

如流量控制和差错控制在多个层次中重复出现，比较复杂。

虽然0SI没有发展成新一代的计算机网络，但它所提出的关于计算机网络的不少概念和技术被人

们广泛地接受和使用。也正是在它的推动和影响下，使得计算机网络体系结构的标准化不断进展。

20世纪70年代末期推出了TCP/IP协议规范。1983年，DARPA将ARPANET上的所有计算机转向

TCP/IP协议，并以ARPANET为主干建立和发展了Internet,形成了TCP/IP体系结构。TCP/IP体系

虽然不是国际标准，但它的发展和应用都远远超过了0SI,成为了事实上的标准。20世纪90年代，

世界许多国家相继建立本国的主干网，并接入Internet。Internet以惊人的速度发展，覆盖了全世

界。计算机网络发展到•个崭新的时代，这就是以TCP/IP体系结构为基础的Internet时代。

(5)网络技术的发展方向

随着网络技术的发展，解决带宽不足和提高网络传输率成为首要问题。目前，各国都非常重视网

络基础设施的建设。美国在1993年提出了信息高速公路的概念，并建设了InternetII网络。我国

也非常重视网络基础设施的建设，1994年，我国连入Internet的出口带宽为64kb/s(b/s是数据传

输的单位，即比特每秒)，到2002年就已经达到了lOGb/s,国内网络带宽只中国电信一家就已经达

到了800Gb/so

近年来，局域网技术取得了较大发展，以太网的速度已经从10Mb/s提高到IGb/s,现在新制定

的标准又使以太网的速率达到了10Gb/s。以太网的传输距离已经从原来局域网的范围达到了城域网

的范围，新的以太标准又使以太网技术可以用于广域网。由于以太网的发展，局域网与广域网之间的

界限变得越来越模糊了。

网络发展的另•个方面是实现三网合一。目前存在着电话通信网、有线电视网和计算机通信网3

大网络并存的现象。电话网虽然已经接入千家万户，但是电话网存在着带宽不足的先天缺陷。有线电

视虽然具有很高的带宽，但有线电视信号是单向传递的。计算机通信网虽然能够很好地解决带宽，但

是目前很难普及到家庭。虽然计算机光纤通信骨干网已经架设完成，但接入用户的接入网的投资也是

非常巨大的。如果能把3种网络统一起来，那么存在的上述困难就可以迎刃而解了。在三网合一方面

有许多问题有待解决，这方面的研究工作，一直在进行着，把所有的信息，包括语音、视频以及数据

都统一到IP网络是今后的发展方向。

3、计算机网络分类

人们在接触有关网络信息时，可能会见到或听说各种各样的有关网络类型的名词，如广域网、局

域网、星状网、以太网及Novell网等。如果不了解网络的分类可能就会感到眼花瞭乱、不知所措。

学习网络分类可以帮助我们理清思路，从而更好地利用网络。

计算机网络可以依照不同的方法进行分类，如按照网络的地理范围、拓扑结构、使用的协议等进

行分类。

(1)按照地理范围分类

按照地理范围对网络进行分类是最常用的方法，按此方法可将网络分成广域网、城域网和局域网。

广域网(wideareanetwork,WAN)地理范围比较大，一般在几十千米以上。广域网叮城域网之

间存在交叉，究竟多大范围以外属于广域网没有严格规定，主要看采用什么样的技术。广域网种类比

较多，所以，性能分布也比较广。例如，一般来说，PSTN公共电话网的传输质量稍差些，并且PSTN,

ISDN和X.25的传输速率都稍低些。ATM是宽带信元交换网络，具有良好的性能，但其发展日前也受

到了IP网络的竞争。所以，广域网又可以细分为窄带网和宽带网。ATM和IP网属于宽带多媒体网络，

其他网络基本上属于窄带网。另外，广域网有一个比较明显的特点，即一般都由电信部门经营，是一

种公用网络。广域网又分成主干网和接入网。用作数据传输的网络干线称为主干网，采用带宽比较宽

的卫星通信网或光纤网。用作用户接入广域网的网络支线称为用户接入网。用户接入网一般采用电话、

ISDN数字电话、DDN专线以及X.25拨号等方式。近年来，接入方法有了很大改进，又相继开发了ADSL,

Cabelmodem和FTTX等各种宽带接入技术。

地理范围比较小的网络称为局域网(localareanetwork,LAN)。局域网的地理范围一•般都在

几千米以内，最小的局域网可以在一个小型办公室、大学生宿舍甚至家庭里组建。局域网可以分为许

多种类，主要有以太网、令牌环网和FDDI环网等。近年来，以太网发展速度非常快，所以目前所见

到的局域网几乎都是以太网。局域网组网方便、价格低廉，技术实现起来比广域网容易，一般作为企

业、学校、机关及机构组织等内部网络。局域网按照使用的介质又可分为有线网和无线网。按照拓扑

结构又可分为总线状网、星状网和环状网等。

城域网(metropolitanareanetwork,MAN)的地理范围介于局域网和广域网之间，城域网就是

在一个城市范围内组建的网络。城域网究竟采用什么技术不好规定，按照IEEE的标准，城域网采用

DQDB的标准。但是，近年来人们在组建城域网时大多都采用ATM网或者更多地采用千兆以太网，城

域网可以理解为是一种放大了的局域网或缩小了的广域网。

最后需要指出，由于10Gb/s以太技术和IP网络技术的出现，以太技术已经可以应用到广域网中。

这样，广域网、城域网与局域网的界限也就越来越模糊了。

(2)按照拓扑结构分类

拓扑结构，在拓扑学中，事物被抽象成节点，把事物间的关系抽象成连线，由点线组成的图形称

为拓扑图。在网络中，节点就是计算机，连线就是数据通道，所以网络拓扑就是用拓扑学的方法研究

计算机之间如何连接。拓扑结构基本上可以分成两大类，一类是无规则的拓扑，这种拓扑结构只有网

状图形，一般广域网采用这种拓扑结构，称为网状网；还有一类是有规则的拓扑，这种拓扑结构的图

形一般是有规则的、对称的，局域网多采用这种拓扑结构，又分成星状、树状和总线状。

网状网的拓扑结构是一个图，如图14所示。这种网络的特点是节点间的通路比较多，数据在传

输时可以选择多条路由。当某一条线路出现故障时，数据分组可以寻找其他线路迂回最终到达目的地，

所以网络具有很高的可靠性。但该网络控制结构复杂，建网费用较高，•般适用于广域网组网。在网

状网中，两个节点间传输数据与其他节点无关，所以又称为点对点的网络。

图1-4网状网拓扑结构示意图

总线状网把所有的节点都连接在一根同轴电缆上构成总线状拓扑结构，采用广播式传输，总线上

的任意一台主机都是平等的，在任何时候，它们中的某一台主机都可以主动发送信息，此时，其他主

机则被抑制，但允许接收。因此，需要通过某种仲裁机制来解决两台或两台以上的主机同时发送信息

的冲突问题。以太网就是一个典型的单总线结构局域网，它采用“先听后送，送后继续监听”的原则,

只有网上没有信号时才能发送信号帧，以保证信号帧的正确传输。总线结构的网络简单、便宜，容易

安装、拆卸和扩充，适于构造宽带局域网，如教学网，一般都采用总线结构。总线结构网络的主要缺

点是对总线的故障敏感，总线发生故障将导致网络瘫痪，如图1-5所示。

M

图1-5总线拓扑结构示意图

多个节点连接在一个中心节点上构成的网络称作星状网，如图1-6所示。多用户联机系统是典型

的星状结构，其中心节点既要负责数据处理，又要负责数据交换，是网络的控制中心，一旦出现故障,

容易引起全网瘫痪，故可靠性差。在以太网中，近年来大多数都采用这种星状结构，但中心节点不是

一台主机，而是一个集线器或交换机。这类设备由于采用大规模集成电路技术，是一种可靠性非常高

的组网形式。

图1-6星状拓扑结构示意图

星状网的一个节点如果连接另一台交换机或集线器，就构成了具有分支的树状网络，如图『7所

示。树状网络在局域网中也经常被采用，星状网可以看作树状网的特例。树状网类似于行政部门的分

级管理机构，该网络具有很好的层次性。

图-7树状拓扑结构示意图

环状网各节点间构成一个闭合的环，如图18所示。著名的令牌环和FDDI光纤环网都采用这种

网络拓扑结构。但环网近年来没有取得太大的进展，在局域网中已很少采用。

图1-8环状拓扑结构示意图

（3）按照协议分类

按照协议对网络进行分类也是一种常用的方法，尤其是在局域网中。分类所依照的协议一般是指

网络所使用的底层协议。例如，在局域网中主要有两种协议，一种是以太网，另一种是令牌环网。以

太网用的网络接口层（底层）协议为802.3标准，这个标准在制定时就参考了以太网协议，所以人们

把这种网络称为以太网。令牌环网的协议标准是802.5标准，这个标准在制定时参考了IBM公司著名

的环网协议，所以这种网络又称为令牌环网。广域网也有类似的例子。分组交换网遵循X.25协议的

标准，所以经常称这种广域网为X.25网。除此之外，还有帧中继网FRN和ATM网等。

除了上述3种主要的网络分类方法之外，还经常使用其他分类方法。例如，按照传输的带宽，把

网络分为窄带网和宽带网；按照网络信道的介质，可把网络分为铜线网、光纤网和卫星通信网等；按

照网络所使用的操作系统，可把网络分为Novell网和NT网等；按照网络的规模及组网方式，可把网

络分为工作组级、部门级和企业级网络等。

4、计算机网络的组成

既然网络是计算机与通信技术相结合的产物，那么网络的组成一定与计算机和通信都有关系。学

习计算机的人都了解，计算机是由硬、软件系统组成的。网络技术是计算机技术的延伸，所以网络的

组成一定与硬件和软件系统都有关系。

本节按照网络的不同类别对网络的组成分别进行讨论，主要内容包括网络基本组成、分组交换网

的组成和局域网的组成。

与计算机系统的组成相似，计算机网络的组成也包括硬件部分和软件部分。但是与计算机系统的

组成又有所不同，在计算机网络的组成中，无论是硬件还是软件都与通信有关。

（1）子网

子网概念的提出主要是基于网络是由计算机和通信系统组成的这个网络的基本定义。按照子网的

概念，把计算机网络分成两个层次，一个层次负责信息的处理，这显然是指计算机的主要功能，称这

个层次为资源子网：另一个层次负责信息的传递，这显然是指通信系统功能，称这个层次为通信子网。

提出子网的概念便于讲解计算机网络，但更主要的是便于理解计算机网络概念。因为计算机本身就是

一个很复杂的信息处理系统，网络涉及多个不同系统之间的通信，所以其构成将更复杂一些。当把这

样两个系统结合在一起时，采取子网的方法将会更容易理解。当然还不仅仅这些，以后会看到对网络

的结构分层进行讨论是网络中普遍采用的方法。

虽然可以把网络分为两个子网，但是各子网功能的划分并不是绝对的。另外，关于子网的划分，

对于采用分组交换技术的广域网来说是恰如其分，而对于采用广播方式的局域网来说就只能作为•种

借鉴。

（2）计算机网络硬件部分

计算机.计算机是信息处理设备，属于资源子网的范畴。如上所述，计算机是网络的核心设备，

信息的产生、存储和处理等主要过程都需要计算机设备的参与。但是在不同类型的网络中，计算机所

承担的角色也是不尽相同的。例如，在因特网中，有些计算机作为信息的提供者，这样的计算机称为

服务器，这种计算机在因特网上是具有网络上唯一标识（IP地址）的主机。而有些计算机是作为信

息的使用者，这样的计算机被称为客户机，作为一种网络访问设备，一般没有固定的IP地址，在网

络上是无名小辈。

通信控制设备,通信控制设备（或称通信设备）是信息传递的设备，通信设备构成网络的通信子

网，是专门用来完成通信任务的。不同的网络类别所使用的通信设备也不一样。一般来说，通信处理

机、局域网的网卡和上网的调制解调器（modem）等都属于通信控制设备。在网络中可以把通信控制

设备称为网络的节点。用通信介质把通信节点连在一起就构成通信子网，它负责网络中的数据传输。

当数据到达某个规定的节点时，通信节点进行相应的处理后就可以传送到计算机中进行处理。

网络连接设备.网络连接设备属于通信子网，负责网络的连接，主要包括路由器、局域网中的交

换机、网桥、集线器以及网络连线等。网络连接设备是网络中的重要设备，局域网如果没有网络连接

设备就很难构成网络。在因特网中，正是由于路由器的强大功能才使得不同的网络得以无缝连接。

（3）计算机网络软件部分

网络软件主要包括网络操作系统、网络通信协议以及网络应用软件等。网络操作系统负责计算机

及网络的管理；网络应用软件完成网络的具体应用，它们都属于资源子网的范畴。网络通信协议完成

网络的通信控制功能，属于通信子网的范畴。

5、计算机网络的主要用途

(1)数据传输

计算机网络使用的是高速传输介质将各台计算机相互连接，可为用户提供高速的实时数据传输。

计算机网络用户除了可以进行实时的网上聊天以外，最流行的数据传输方式有E-mail电子邮件、电

子商务等。计算机网络传输的数据包括文本、图形、动画、音频和视频等。

(2)资源共享

一个单位局域网上的计算机可以共享该网络文件服务器上的资源，开放式的计算机网络则可以

将网络上的所有设备、应用软件和数据库等提供给计算机网络上的任何一个单位和用户共享，而不受

相应资源和用户实际所在物理位置的限制，即一个用户可以通过计算机网络访问和使用上万公里以外

的设备、应用软件和数据库，与当地用户访问和使用毫无区别。

目前，应用最广泛的万维网信息查询与浏览服务系统采用超文本(HTML)的方法将全世界的Web

服务器链接到一起，以主页的形式向用户提供文本、图形、动画、图像、音频与视频等多媒体信息

的资源共享。

(3)分布式控制处理

由于网络是由多台计算机组成的分布式系统，因此对于庞大而复杂的任务，可以采用适当的算法

分配给多台计算机协同处理，均匀负荷，提高效率。分布控制处理是保证系统在部分硬件发生故障时

仍能连续、可靠工作的重要方法，即使其中的某个CPU关闭，网络上其他计算机的CPU仍可自动代替

工作。

6,小网络组网方案

小型企事业单位与家庭网络通常指计算机数量在10台以内，一般采用工作组模式，要求内容实

现资料共享，对外能够接入Internet网，一般采用ADSL接入互连网。局域网实现共享上网的方式主

要有以下两种。

(1)用代理服务器实现共享上网

此种连接方式是使用一台计算机做代理服务器实现共享上网。实现方法有：使用代理服务器软件、

使用ICS(Internet连接共享)、或使用WindowsServer2003的路由和远程访问等方法。

做为代理服务器的计算机直接连接外网，其他计算机通过代理服务器共享连接Internet。而内

部网络中的计算机通过交换机相连，选择普通的10/100M自适应的交换机就可以了。如下图『9所示。

图b9使用代理服务器实现共享上网

(2)用路由器实现共享上网

此种连接方式是使用一台路由器实现共享上网，一般都使用低端的路由设备，典型的设备

TP-LINK470,内部网络的计算机通过交换机相连，然后连接到路由器，通过路由器访问Internet网。

现在也有采用无线组网方法的。无线接入方式需要使用无线路由器。分别如下图170、图1-11所示。

图1-10有线组网方案

图1-11无线组网方案

1.3.5知识拓展

1、无线网络概述

所谓无线网络，是指无需布线即可实现计算机互连的网络。无线网络的适用范围非常广泛，不客

气的说，凡是可以通过布线而建立网络的环境和行业，无线网络也同样能够搭建，而通过传统布线无

法解决的环境或行业，却正是无线网络大显身手的地方了。千万不要以为无线网络的保密性太差，恰

恰相反，其保密性能比普通局域网要安全得多。

2、无线局域网的应用

与有线局域网相比，无线局域网的应用范围更加广泛，而且开发运营成本低、时间短，投资回报

快，易扩展，受自然环境、地形及灾害影响小，组网灵活快捷。

无线局域网主要应用在以下儿个方面：

令固定网络间的无线连接

令移动用户接入固定网络

令移动无线网络

令接入Internet

令难于布线的环境

令特殊项目或行业专用网

＜连接较远分支机构

令科学技术监控

1.3.6任务拓展

任务：对大学生宿舍网络组建进行需求分析。

1.4工作任务二：选购家用型网络设备

1.4.1任务描述

在组建家庭网络时，网络设备是必不可少的，是网络的组建的关键。本工作任务为选购一个ADSL

无线路由器，实现家庭网络环境下的Internent访问和计算机之间的数据共享。

1.4.2任务目的

本任务的目的是选购家用型网络设备，根据项目的需求，选择经济实用的网络设备。通过完成本

次任务，提高学生对网络设备的了解和认知能力，培养学生家用型网络设备的市场选购能力，培养学

生与人交流、团队协作和分析问题的能力。

1.4.3任务实现步骤

1、步骤一：了解家庭路由选择的注意事项

大家都知道，采用路由共享方式是目前应用最广，也最为方便、实用的一种方案。但是多数用户

对宽带路由器的选购认识比较简单，主要是因为路由型共享方案中，还可根据不同的用户具体需求采

用不同的配置方案。这个配置产仅体现在网络路由器的配置上，更体现在路由器的选购上，因为不

同的宽带路由器所具的功能不完全一样。下面首先介绍家庭宽带路由器的选购原则。在选购家庭宽带

路由器时主要应注意以下几方面的选购原则：

(1)“网关型”型，还是“代理型”

首先要确定所选路由器是属于“网关型”，还是“代理型”。也许一些读者对此无法理解，其实

路由型共享方案中也可以有“网关型”和“代理型”之分。它们之间的根本区别也是在网关型不具备

灵活权限配置功能，而代理型则具有灵活配置功能，这当然体现在路由器的配置功能上。不同的用户

有不同的需求，而在家庭应用中，现在的三口之家，通常为了限制孩子的上网时间和不正当网络应用，

需要对孩子专用计算机的上网权限作适当限制，所以在选购路由器时就需要注意，查看所选购的路由

器是否具有这种功能。

(2)是否支持相应的宽带接入方式

这一点也是相当重要的，特别是对于采用虚拟拨号方式的ADSL用户。因为有些路由器只支持专

线方式的路由，不内置虚拟拨号协议PPPoE,当然也就不能为虚拟拨号用户提供拨号服务，路由功能

也就无从实现了。有的还只支持某一种或几种宽带接入方式，如多数体现只支持ADSL/CableModem

方式，而不支持小区宽带接入方式，用户选择时就要针对自己所用宽带接入方式好好了解清楚了，当

然绝大多数支持目前所有类型的宽带接入方式。

如果宽带接入方式是小区宽带方式，则更要注意了，路由器的WAN端口最好选择能支持100Mbps

的，因为小区宽带较容易在短时间内升级到100Mbps,

(3)是否具有多个LAN端口

传统意义早的路由器通常只提供少数1、2个LAN(局域网)交换端口，而WAN(广域网)端口通

常有多个，因为它不要用来连接LAN,而是用来连接不同的WAN。而家庭宽带路由器则应用重点不同，

它所连接的WAN通常只有一个，而LAN则有几个用户连接需求，所以现在的宽带路由器通常还提供了

4个左右的交换机端口，以供共享用户连接。这样在共享用户数较少的情况下，用户就不需另外购买

交换机或者集线器，为用户节省网络设备投资.所以我们在选择路由器时，作为家庭用户通常是少于

4台计算机，所以一定要选择提供足够应用的交换LAN端口，供共享用户直接连接。当然宽带路由器

肯定是有一个以上的WAN端口的。

(4)注意LAN端口的带宽占有方式

除了要注意是否提供足够的LAN端口外，现在有些杂牌厂商提供的宽带路由器看外观与其它品牌

的没什么区别，也都提供4个左右的LAN端口，但其中却是采用集线器的共享带宽方式，而非交换机

的带宽独享方式。通常这些端口的带宽为共享的10Mbps,而非10/100Mbps。这对于网络通信

速率影响较大，特别是对有高带宽互联网应用需求的用户，如视频点播、实时3D网络游戏等。

在选购时要问清楚。

(5)是否支持NAT服务

NAT即“网络地址转换”，有了这--服务路由器就能把所有LAN用户的IP地址转换成单一的因

特网IP地址，从而实现对内部网络的IP起到屏蔽作用，保护LAN用户。不过目前绝大多数路由器都

是支持这一服务的，只需查看其说明书或询问经销商即可。

(6)所支持的网管方式

为了用户配置方便起见，现在绝大多数宽带路由器都提供Web界面配置功能，用户通过普通的浏

览器即可进行所见即所得的配置，方便易行。但是也有一些品牌的路由器却不提供这种网管方式，只

提供命令行配置方式，这对于非专业的计算机用户来说，困难较大，要注意问清楚。

(7)其它辅助功能也要注意

现在的宽带路由器厂商，为了最大限度地吸引用户，通常在其路由器产品中除了提供基本的路由

和LAN端口交换外，还提供了诸如防火墙、打印服务器、DHCP、VPN等辅助功能，根据需要选择，当

然在价格也有一些小小的区别。对于家庭用户这些功能基本上用不上，所以要仔细看清楚，不必要花

些没有意义的钱。不过现在许多宽带路由器都会提供上述一种或几种功能，很少仅提供路由和几个

LAN端口功能，所以如果在价格相关不大的情况下，可有针对性的选择，否则真的很难找。因为这些

宽带路由器在设计之初就不只是面对家庭用户，更多的是面对小型企业用户，对于企业用户上述功能

就可能需要了。

在选购路由器时要注意的方面还很多，如品牌、售后服务、采用CPU、内存容量