项目六 配置并测试数字家庭系统网络课件-2024-2025学年沪科版（2019）高中信息技术必修二

信息技术·信息系统与社会 温故知新 网络是利用通信设备和线路，将地理上分散分布的具有独立功能的多台计算机或移动终端相互连接，以功能完善的软件实现资源共享和信息传递的系统。 1 配置并测试 数字家庭系统网络 ——组建小型信息系统网络（二） 项目六 达拉特旗第一中学 技术教研组 信息技术人民名师工作室 信息技术·信息系统与社会 教学目标 明确网络配置中IP地址、子网掩码、网关、域名解析服务器地址的含义以及背后的数据传输流程，培养计算思维。 学会配置与测试小型数字家庭系统网络的方法，并进行相关的实践，培养数字化学习与创新能力。 3 1.规划IP地址 IP地址 子网掩码 默认网关 信息技术·信息系统与社会 网络的数据传输 网上购物是信息经济的重要体现之一，在购物过程中，需要浏览商品信息、建立订单、支付款项，这些步骤都需要数据的传输。在你输入银行支付密码时，这一数据必须只能向该银行的特定设备发送，支付成功后，相关的动账信息必须只能反馈到你的支付设备上。因此，任何的数据传输过程都有确定的发送者与接收者，如果无法对设备进行标识与选择，不光会产生大量的垃圾数据，而且会造成严重的信息泄露问题。 思考：如何在数据传输过程中标识设备？ 5 信息技术·信息系统与社会 网络的数据传输 网络设备有独一无二的MAC 地址进行标识，发送的数据可以打包并设置接收设备的MAC地址。计算机数量较少时，只需要将交换机对应的接口与连接设备的MAC地址相对应，便能实现数据的点对点发送与接收。然而，在大型网络中，设备的连接层次较多，直接应用MAC地址存在诸多不便，因此需要研发新的设备标识方法。 配置信息： 端口1 00:68:eb:a3:c5:f0 端口2 00:68:eb:c6:25:89 端口3 ...... 6 信息技术·信息系统与社会 网络的数据传输 IP（Internet Protocol），指网际互连协议。设计IP的目的是提高网络的可扩展性：一是解决互联网问题，实现大规模、异构网络的互联互通；二是分割顶层网络应用和底层网络技术之间的耦合关系，以利于两者的独立发展。在这种数据传输协议下，网络中的设备可以根据需要，人为赋予连接时所用、体现网络层次的地址，即IP地址。 7 信息技术·信息系统与社会 IP地址 现行的第四版IP协议（IPv4）规定IP地址为32位二进制数，用点分为四段，如“11000000.10101000.00000001.00001000”，转写为十进制即“192.168.1.8”。现有的IP地址共有个，数量有限，因此第六版IP协议（IPv6）将IP地址扩充为128位，因为长度过大（IPv4地址的四倍），故与MAC地址类似，以十六进制表示，如“2001:0DB8:0000:0023:0008:0800:200C:417A” 。 这一类型的IP个。 8 信息技术·信息系统与社会 不是所有的终端设备都有访问互联网上任意其他设备的需求，也不是所有的终端设备都得向任意其他设备开放访问权限，功能较为独立的一组设备可以单独组成一个网络，主要处理内部数据传输。为了区分不同设备所在的网络，IP地址分为两部分，即网络地址与主机地址。处于同一网络层级中的设备，其IP地址的网络地址必须一致，且主机地址不能冲突，类似于居民区中单元号与户号的关系。 IP地址 9 信息技术·信息系统与社会 对于规模不同的网络，其需要连接的设备数量不同，故划分了不同类别的IP地址。 A类IP地址的第一位是0，1-8位作为网络地址（段1取值范围为1-127），9-32位为主机地址，最多可以存在127个网络，每个网络连接16777214（ ）个设备，适用大型网络。 IP地址 全0的主机地址表示本网络的网络号，全1的主机地址表示向本网络中所有设备发送 10 信息技术·信息系统与社会 B类IP地址的前两位是10，1-16位作为网络地址（段1取值范围为128-191），17-32位为主机地址，最多可以存在16384 （ ）个网络，每个网络连接65534（ ）个设备，适用中型网络。 C类IP地址的前三位是110，1-24位作为网络地址（段1取值范围为192-223），25-32位为主机地址，最多可以存在2097152 （ ）个网络，每个网络连接254（ ）个设备，适用小型网络。 IP地址 11 信息技术·信息系统与社会 D类IP地址的前四位是1110，是用于向用户群发数据的组播地址（段1取值范围为224-239）。 E类IP地址的前四位是1111，是互联网保留地址（段1取值范围为240-255），仅作为搜索、Internet的实验和开发之用。 IP地址 12 信息技术·信息系统与社会 因设备数量爆炸式增长，各网络中的IP地址数量已不满足使用需求，故规定以下四个区间为保留地址，即不会被互联网分配的地址，可以用在内部网络中标识设备，以节省IP地址资源，这些内部设备如果有连接互联网的需求，可以通过IP地址转换来获取互联网IP进行访问。 10.0.0.0－10.255.255.255 100.64.0.0－100.127.255.255 172.16.0.0－172.31.255.255 192.168.0.0－192.168.255.255 IP地址 设备名称: Desktop-6253 链接速度(接收/传输): 1000/1000 (Mbps) IPv4 地址: 192.168.5.4 制造商: Realtek 描述: Realtek Gaming GbE Family Controller 驱动程序版本: 10.71.312.2024 物理地址(MAC): 00-68-EB-A3-C5-F0 13 信息技术·信息系统与社会 默认网关 本网络的数据与其他网络的数据需要由特定的设备按照对方可以识别的规则重新进行打包、传输，这一设备称为网关（又称网间连接器、协议转换器）。一般情况下，本网络的路由器就是网关，其IP地址的第四段通常设置为1或254（可以根据实际需要更改为其他数字）。网络中的其他设备需要和网关在同一网络地址下，且必须存储默认网关的IP地址才能实现网络通信。 14 信息技术·信息系统与社会 子网掩码 规模较大的社会组织中通常有若干内设部门，出于数据安全和管理需要，彼此之间的网络可以互相隔开，这就形成了子网。这些子网的IP地址需要通过子网掩码来区分网络归属。子网掩码也是32位二进制数，将其和IP地址进行位与运算（即用0掩盖住本机地址部分），得到的就是本网络的网络地址。 IP地址 10.125.36.78 00001010.01111101.00100100.01001110 子网掩码 255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000 网络地址 00001010.01111101.00100000.00000000 10.125.32.0 15 信息技术·信息系统与社会 子网掩码 子网掩码无法单独存在，必须搭配IP地址进行使用，一般来说A类IP地址的子网掩码为“255.0.0.0”，B类为“255.255.0.0” ，C类为“255.255.255.0”，如果有实际需求可以自行配置（如前面提到的“255.255.240.0”）。 16 2.配置网络通信设备 无线路由器的配置 信息技术·信息系统与社会 配置设备 一般互联网接入后，网络运营商会为用户提供一个访问因特网的动态IP地址。而数字家庭系统网络内设备的IP地址则要通过路由器来分配，以确保设备间能相互通信。 18 信息技术·信息系统与社会 配置宽带接入设备 通常网络运营商的安装人员会对所提供的宽带接入设备进行基本配置，以保证接入的设备可以正常连入网络。默认情况下，路由器LAN口所连接的设备可以通过DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议）服务自动获取IP地址。DHCP服务器向客户端出租的IP地址一般都有一个租借期限，期满后DHCP服务器便会收回出租的IP地址。为了能继续使用原先的IP地址，客户端会向DHCP服务器发送续租的请求。 19 信息技术·信息系统与社会 配置无线路由器 一体路由器具有Wi-Fi功能，可以通过设备底部标识中出厂设置的 Wi-Fi的SSID（无线网络名称）和连接密码接入网络。为保证安全，建议修改默认SSID、连接密码、管理用户名和管理密码。 20 信息技术·信息系统与社会 配置无线路由器 配置一体路由器时，需将路由器的LAN口和WAN口的IP地址设置在不同网段，否则会影响数字家庭系统的正常上网功能。如果WAN口和LAN口在同一网段，数据包可能会在路由器内部产生循环，导致网络瘫痪。另一方面，WAN口和LAN口的IP地址在不同网段，确保内部网络（LAN）和外部网络（WAN）之间的隔离，防止外部网络对内部网络的直接访问。 21 3.设置网络终端设备的接入 域名解析服务器 信息技术·信息系统与社会 域名 身份证号虽然能对人进行唯一标识，但我们最常使用的表示符号是姓名。类似地，访问网络设备时，需要输入其IP地址，但IP地址是难以记忆的无规律数字，为使用方便，互联网上常用的设备还获得了便于记忆的域名。 https://www.bilibili.com/ com 商业组织 https 超文本传输 安全协议 www 万维网 bilibili 哔哩哔哩 弹幕视频网 23 信息技术·信息系统与社会 域名 域名空间采用树状结构，分为根域名、顶级域名、二级域名、子城名、主机名。在“https://www.bilibili.com”中，“com”为顶级域名，“bilibili.com” 为二级域名，“www.bilibili.com”为三级域名。“www”是主机名。 24 信息技术·信息系统与社会 域名 顶级域名存在两种完全不同的命名分级方式，即地理区划和组织类型。按地理划分就是把全世界的计算机按行政关系来划分，如“cn”代表中国、“uk”代表英国、“eu”代表欧洲联盟地区、“hk”代表中国香港地区等。按组织类型划分主要有“com”商业组织、“edu”教育机构、“gov”政府机构、“mil”军事组织、“net”网络机构、“org”非营利的组织、“int”国际组织等。 https://www.tsinghua.edu.cn/ https://www.court.gov.cn/ https://www.baidu.com/ https://im.qq.com/ 百度搜索引擎 清华大学 中华人民共和国最高人民法院 腾讯QQ客户端 https://www.who.int/ 世界卫生组织 25 信息技术·信息系统与社会 域名解析服务器 域名无法被网络通信设备直接识别，需要特定的域名解析 （DNS）服务器将其转换为该网站的服务器IP地址，才能进行访问。DNS服务器上存放有IP地址与域名转换的数据库，在互联网上有很多、DNS服务器，它们一起构成了一个分布式数据库系统。有时即使网络连接正常却无法正常浏览网页，有可能就是所设置的 DNS服务器出现问题。 26 信息技术·信息系统与社会 网络终端设备的设置 为了使计算机能连入网络，首先要设置终端设备的本机IP地址。本机IP地址可以设置为动态获取，也可以设置为固定的地址。用户可以根据需要自行选择设置方式。IP地址设置还包括子网掩码和默认网关的设置。除了IP地址外，还需设置 DNS 地址。 27 信息技术·信息系统与社会 网络终端设备的设置 一般来说，自动获取的网络设置是由一体路由器的DHCP分配的，不存在冲突的风险。如果需要手动配置IP地址等信息时，一定要注意每台设备的IP地址必须唯一，一旦发生冲突，设备便无法正常接入网络。 28 4.测试网络 网络带宽 网速 信息技术·信息系统与社会 测试网络 网络配置完成后，须对网络进行测试，查看网络终端设备（如台式计算机等）是否可以正常上网。如果发现联网失败，需要进行故障排查。排查时，通常需要对网络连接、网络设备及相应的设置进行检查，直到找出原因并解决问题。例如，若遇到网速慢的情况，如下载速度慢、观看在线视频有卡顿现象等，可以采用查杀病毒等方法来查找原因。 30 信息技术·信息系统与社会 网络带宽与网速 网络带宽指单位时间内传输的比特（bit）数，通常用比特率来表示，单位 bps（bits per second），描述带宽时常省略这一单位，如1 Mbps带宽通常称作1 M 带宽。网速是指单位时间内传输的字节（Byte）数，网络运营商提供的端口带宽值一般是端口的理论最大传输速度。例如，4 M带宽转换成网速，即 4096 Kbps，相当于 512 KB/S的传输速度。实际网速还会受到很多其他因素影响，如下载资源的服务器状况、网络运营商的网络状况等。 31 信息技术·信息系统与社会 网络带宽与网速 我们可以下载软件或使用在线工具测试所用网络的网速。 32 总结 训练 信息技术·信息系统与社会 课时小结 现行的第四版IP协议（IPv4）规定IP地址为32位二进制数，用点分为四段，分为A、B、C、D、E五类，特定号段的被保留得以内部使用。 本网络的数据与其他网络的数据需要由网关按照对方可以识别的规则重新进行打包、传输，网络中的其他设备需要和网关在同一网络地址下，且必须存储默认网关的IP地址才能实现网络通信。 子网掩码无法单独存在，必须搭配IP地址进行使用，可以使用通常的，也可以根据实际需求自行配置。 为使用方便，互联网上常用的网络设备获得了便于记忆的域名。域名无法被通信设备直接识别，需要特定的域名解析 （DNS）服务器将其转换为该网站的服务器IP地址，才能进行访问。 34 信息技术·信息系统与社会 随堂测试 1.下列说法正确的是（ ） A. 网络设备的IP地址就是它的MAC地址 B. 某电脑的IP地址“136.7.22.65”为A类IP地址 C. 默认网关可以设置为“192.168.5.225” D.子网掩码“255.255.255.0”适用于B类IP地址 C 解析　网络设备的IP地址与MAC地址不同，A错误；“136.7.22.65”的第一段为128-191范围内，为B类IP地址，B错误；默认网关的第四段通常设置为1或254，但也可根据实际需要设置为别的数，C正确；子网掩码“255.255.255.0”适用于C类IP地址，D错误。 35 信息技术·信息系统与社会 随堂测试 2.已知某网络设备的IP地址为 “172.45.123.35”（二进制表示为10101100.00101101.01111011.00100011），子网掩码为“255.255.248.0”（二进制表示为11111111.11111111.11111000.00000000），则其所属的网络地址为（ ） A. “172.0.0.0” B. “172.45.0.0” C. “172.45.120.0” D. “172.45.123.0” C 解析　IP地址和子网掩码的位与运算结果为10101100.00101101.0111100.00000000，即“172.45.120.0” 。 36 信息技术·信息系统与社会 随堂测试 3.下列说法正确的是（ ） A. 网络带宽对应的网速是网络终端设备在理想状态下的网速 B. 路由器的WAN口和LAN口一般可以设置在同一网络中 C. 域名解析服务器的功能是将我们输入的IP地址转换为域名 D. 张老师办公室的两台电脑无法上网一定是由于IP地址冲突 A 解析　网速除带宽外还会受到很多其他因素影响，如下载资源的服务器状况、网络运营商的网络状况等，A正确；无线路由器的WAN和LAN一般不可以设置在同一网络中，B错误；域名解析服务器的功能是将我们输入的域名转换为IP地址，C错误；张老师办公室的两台电脑无法上网可能是由于IP地址冲突，也可能是由于元件损坏、线路中断，D错误。 37 $$