数字素养与技能 课件 模块一单元3 认识并使用计算机网络

主讲人：时间：20XX.XX模块一

计算机基础单元3认识并使用计算机网络信息技术的迅猛发展让计算机网络成为计算机应用的核心领域之一。通过构建网络，计算机能够相互连接，实现资源共享和数据传输。要接入这样的网络，计算机需要满足特定的条件。目前，最广为人知的网络是全球性的因特网，它将全球的计算机设备连接起来，使用户能够通过这个平台执行多样化的功能。本单元旨在通过三个典型的任务，深入探讨计算机网络的基本概念、因特网的基础知识，并指导用户如何在因特网上进行信息搜索、资源下载、流媒体服务的使用、远程访问界面以及在线求职等活动。单元导读数字素养与技能知识目标●理解计算机网络的基本原理，包括网络拓扑、OSI模型、TCP/IP协议栈等基础概念。●掌握网络设备的工作原理，如路由器、交换机、集线器等，以及它们在构建网络中的作用。●学习网络通信机制，包括数据传输、路由选择、流量控制等关键技术。●熟悉网络安全的基础知识，包括加密技术、防火墙、入侵检测系统等。单元目标能力目标●培养网络配置和管理的能力，能够独立完成网络设备的设置和维护。●提升网络故障诊断和问题解决的能力，能够快速识别并解决网络中的问题。●增强网络安全防护的能力，能够应用安全措施保护网络不受攻击和威胁。培养网络编程和脚本编写的能力，能够开发简单的网络应用和服务。素质目标●培养良好的信息素养，包括对网络技术发展趋势的敏感度和终身学习的能力。●强化批判性思维，鼓励学生对网络技术的应用和影响进行深入思考。●促进团队合作精神，通过团队项目和协作学习，培养学生的协作和沟通能力。●培养创新意识，鼓励学生探索新的网络技术应用，解决实际问题。CONTENTS01任务1认识计算机网络02认识Internet03应用Internet认识计算机网络202X任务1任务详情最近，王某被调任至公司的行政部门，负责处理日常行政事务。尽管行政工作内容相对简单，但王某深知，凭借在大学期间积累的基础知识和勤奋工作的态度，他完全有能力胜任并表现出色。在行政工作中，网络的使用频率相当高，这促使王某决定深入学习计算机网络的基础知识。他意识到，掌握这些知识对于提高工作效率和处理网络相关问题至关重要，因此，他计划系统地学习网络结构、数据传输原理、网络安全措施、网络服务应用以及网络管理技巧，以确保自己在新的岗位上能够游刃有余。了解计算机网络的定义。了解网络中的硬件设备、软件设备。了解无线局域网。任务目标计算机网络定义随着计算机网络技术的演进，人们对其的认识和关注点也在不断变化。在不同的发展时期，人们根据当时的技术环境和需求，提出了各种定义来描述计算机网络。从当前的视角来看，计算机网络通常被理解为一种集合，它由多个独立的计算机系统构成，这些系统通过通信线路相互连接，并遵循统一的网络协议来交换数据。这种连接方式的核心目的在于实现资源的共享，即允许不同计算机系统之间能够方便地访问和使用彼此的资源。简而言之，计算机网络是一种使独立计算机系统能够通过通信线路和标准化协议实现资源共享的网络结构。计算机网络的构成要求具有几个关键要素，这些要素共同定义了网络的基本特征。独立性互联性协议一致性资源共享网络中的硬件作为信息传递的载体，传输介质的性能直接影响到网络的传输速度、通信距离、节点数量以及传输的可靠性。常见的传输介质包括：①双绞线。由绝缘铜导线相互缠绕构成，通常以多对双绞线组合在电缆套管中使用，有四对或更多对的配置。②同轴电缆。一种宽带、低误码率的传输介质，由中心铜线、绝缘层、网状屏蔽层和塑料外皮构成，分为“粗缆”和“细缆”，适用于早期局域网。③光导纤维（光纤）。一种高性能的传输介质，适用于长距离传输和特殊布线环境，具有高宽带、低损耗、轻质、抗干扰等优点，分为单模和多模两种类型，常用于大型局域网的主干线路。④无线传输介质。利用空气作为传输媒介，包括微波、红外线等无线技术，使得网络通信不再受限于物理线路。一、传输介质网络中的硬件网络接口卡（通常称为网卡），是连接以太网不可或缺的硬件组件。它主要在开放系统互联（OSI）模型的物理层和数据链路层发挥作用，充当局域网和广域网中通信控制处理机的角色。网卡的功能是将工作站或服务器接入网络，从而实现资源的共享和设备间的互相通信。通过这一设备，用户可以访问网络资源，进行数据交换，确保网络的互联互通。二、网卡网络中的硬件路由器作为网络中的关键设备，其作用在于将多个网络或子网段相连接，并实现数据信息的“翻译”，确保不同网络环境之间能够理解并交换数据。它的核心任务是为数据包选择最优的传输路径，确保数据能够高效地送达目标位置。路由器不仅作为网络对外通信的门户，也是内部子网之间沟通的纽带。在选择路由器时，要综合考量多个因素，包括但不限于其安全性能、处理器的处理能力、控制软件的功能性、设备的容量、网络扩展的潜力、支持的网络协议种类，以及是否具备即插即用的特性。这些因素共同决定了路由器的性能和适用性，对于构建稳定、高效的网络环境至关重要。三、路由器网络中的硬件交换机，作为网络中电信号转发的关键设备，其核心功能是为接入的网络节点提供独立的电信号传输通道，确保数据传输的高效性和稳定性。以太网交换机因其广泛的应用而成为最常见的类型，此外，电话语音交换机和光纤交换机等也在特定领域发挥着重要作用。交换机技术起源于早期的电话交换机系统，随着技术的演进和创新，现代交换机已经具备了更加丰富的功能。它们不仅能够进行物理编址、构建网络拓扑结构、执行错误校验和帧序列管理，还能实现流量控制，优化网络性能。在高端交换机中，还集成了对虚拟局域网（VLAN）的支持、链路汇聚技术，以及部分路由器和防火墙的功能，这些高级特性进一步提升了交换机的灵活性和安全性，使其在现代网络架构中扮演着更加关键的角色。四、交换机网络中的软件网络软件是计算机网络中不可或缺的组成部分。网络的正常工作需要网络软件的控制，如同单台计算机在软件的控制下工作一样。网络软件一方面授权用户对网络资源进行访问，帮助用户方便、快速地访问网络；另一方面，网络软件也能够管理和调度网络资源，提供网络通信和用户所需要的各种网络服务。网络软件包括通信支撑平台软件、网络服务支撑平台软件、网络应用支撑平台软件、网络应用系统、网络管理系统以及用于特殊网络站点的软件等。从网络体系结构模型不难看出，通信软件和各层网络协议软件是网络软件的主体。通常情况下，网络软件分为通信软件、网络协议软件和网络操作系统3个部分。（1）通信软件。（2）网络协议软件。（3）网络操作系统。无线局域网随着技术的发展，无线局域网已逐渐代替有线局域网，成为现在家庭、小型公司主流的局域网组建方式。无线局域网（WirelessLocalAreaNetworks，WLAN）利用射频技术，使用电磁波取代由双绞线构成的局域网络。WLAN的实现协议有很多，其中应用最为广泛的是无线保真技术（Wi-Fi)，它提供了一种能够将各种终端都使用无线进行互联的技术，为用户屏蔽了各种终端之间的差异性。要实现无线局域网功能，目前一般需要一台无线路由器、多台有无线网卡的计算机和手机等可以上网的智能移动设备。无线路由器可以看作是一个转发器，它将宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备，同时它还具有其他网络管理功能，如DHCP服务、NAT防火墙、MAC地址过滤和动态域名等。认识Internet202X任务2任务详情王某在掌握了计算机网络的基础知识之后，他的同事向他阐述了一个重要观点：计算机网络与因特网（Internet）并非同一概念。尽管因特网是目前使用最广泛且规模最大的网络系统，它提供了许多独特的功能和服务，但两者之间存在本质区别。因此，王某决定深入学习因特网的相关知识，以便更好地理解其原理和应用。他认识到，要全面掌握计算机网络，就必须对因特网这一全球性网络有更深入的了解和认识。认识Internet与万维网。了解TCP/IP。认识IP地址和域名系统。掌握连入Internet的各种方法。任务目标认识Internet与万维网因特网（Internet）和万维网（WorldWideWeb，WWW）是两个不同的概念，各自承担着不同的角色和功能。因特网：这是一个全球性的网络集合，由众多小型到大型的网络组成，最初起源于美国的阿帕网（ARPAnet）。万维网：起源于瑞士日内瓦的欧洲粒子物理实验室，万维网是一个基于超文本的信息检索系统，允许用户在因特网上搜索和浏览信息。了解TCP/IP在构建计算机网络时，网络协议扮演着至关重要的角色。每个参与网络的主机系统都需要配置相应的协议软件，以确保网络中的不同系统能够进行可靠和有效的通信与协作。“TCP/IP”协议是因特网（Internet）的核心，它确立了网络通信的标准，也是全球互联网互联互通的基础。TCP/IP协议栈由四层组成，每层都有其特定的功能。●网络接口层：这一层定义了数据包在网络设备之间传输的具体方法。●互连网络层：负责基本的数据包传输，确保数据能够到达目标主机，主要使用IP和ICMP协议。●传输层：在这一层，TCP和UDP协议提供端到端的通信服务。TCP提供可靠的数据传输服务，而UDP则提供一种无须建立连接的快速传输方式，适用于那些不需要TCP排序和流量控制功能的应用程序。应用层：包含所有高层协议，为特定应用程序提供网络接口，包括但不限于FTP、SMTP、DNS、NNTP等，它们处理特定应用程序的数据，为软件应用提供网络服务。认识IP地址和域名系统因特网是一个庞大的计算机网络集合，为了有效识别和访问其中的计算机，我们依赖于IP地址和域名系统。IP地址：这是分配给连接到因特网的每台设备的唯一网络标识符。一个标准的IP地址由32位二进制数组成，通常被分为四部分，每部分8位，用点分隔开，每部分用一个十进制数表示，范围从0到255。例如，“1”就是一个典型的IP地址。IP地址由网络部分和主机部分组成，用于区分不同的网络和网络内的设备。IP地址按照其首位数字被分为A、B、C、D和E五类，其中A类地址范围从0到127，B类从128到191，C类从192到223，D类地址用于多播，E类地址为实验保留。域名系统（DNS）：由于直接记忆数字形式的IP地址较为困难，域名系统允许我们使用易于记忆的字符形式来标识IP地址。域名由多个部分组成，称为子域名，它们之间用点分隔。域名的结构是层次化的，从右到左，级别由高到低。最右边是顶级域名，而最左边是三级子域名。每个子域名由字母和数字组成，长度不超过63个字符，并且不区分大小写。整个域名的总长度不超过255个字符，域名的层级数量理论上没有限制。连入Interne接入因特网（Internet）的方式多种多样，通常需要通过与互联网服务提供商（ISP）的合作来实现。ISP会派遣技术人员根据用户的具体情况进行现场勘查，并完成网络的连接设置，包括分配IP地址、配置网关和DNS等关键网络参数。应用Internet202X任务3任务详情经过一段时间对基础知识的深入学习，王某已经急切地想要探索因特网（Internet）的无限可能。老师向他展示了因特网的多功能性：它不仅能浏览和检索海量信息，还能下载所需的资料。在当今信息技术高度发展的社会，无论是职场办公还是个人生活，因特网都扮演着不可或缺的角色。因此，王某决定全面而系统地学习如何有效利用因特网，以提升自己的信息素养和适应现代社会的需求。掌握常见的Internet操作，包括使用MicrosoftEdge浏览器、搜索信息、下载资源、使用流媒体、远程登录桌面等。任务目标Internet的相关概念在踏入因特网（Internet）的多彩世界之前，了解其基本概念对于用户来说至关重要，这有助于他们更深入地学习和使用这一技术。浏览器：这是一种软件工具，用于检索和展示因特网上的信息。URL：统一资源定位符（UniformResourceLocator，URL）是用于在因特网上定位和访问资源的地址。超链接：这是一种网页元素，允许用户通过单击文本或图片跳转到另一个网页、网页的特定部分、图片、电子邮件地址、文件或应用程序。FTP：文件传输协议（FileTransferProtocol，FTP）允许用户在不同计算机系统之间传输文件，不受操作系统和地理距离的限制。认识MicrosoftEdge浏览器窗口MicrosoftEdge浏览器作为当下广泛使用的网络浏览工具，其启动方式相当直观。用户只需单击操作系统的“开始”菜单，在展开的列表中找到并选择“MicrosoftEdge”即可运行该浏览器。Edge浏览器的界面布局包含了一些与其他应用程序相似的元素，例如，标题栏和前进/后退按钮，它们提供了基本的导航功能。除此之外，Edge还拥有一些独特的界面组件。（1）地址栏：位于浏览器顶部，显示当前网页的URL。（2）网页选项卡：这一功能允许用户在一个浏览器窗口内同时打开并管理多个网页。（3）工具栏：集成了一系列常用工具按钮，用户可以通过单击这些按钮快速访问和操作网页，如刷新页面、查看历史记录等。（4）网页浏览窗口：这是浏览