通信网络的组建与维护
严格意义上的局域网是封闭型的，可以由相邻的两台计算机组成，也可以由不同位置的多台计算机组成。
一、网络操作系统
网络操作系统是指网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。常见的网络操作系统主要有Windows系统、Unix系统和Linux系统等。
网络操作系统具有两大功能：提供高效、可靠的网络通信能力；提供多种网络服务功能。
二、网络的组建
1.组建网络的基本步骤
①设计组建方案，选择合适的网络拓扑结构。
②硬件的准备与安装。
③操作系统的安装与配置。
④网络协议的选择与安装。
2.两台计算机相互连接的方案
（1）有线连接
有线连接有两种情况，一种是两台计算机对连，此时双绞线线序应按错线方式排列（1236⁃3612），即一端线序为：白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕，另一端线序为：白绿、绿、白橙、蓝、白蓝、橙、白棕、棕。另一种连接方式的线序为直通线方式，即两端线序一样即可，在实际中两端线序均按白橙、橙、白绿、蓝、白蓝、绿、白棕、棕顺序来制作。
（2）无线连接
在这种连接中，中间节点为无线路由器或无线AP。
（3）混合连接
在这种连接中，既有有线连接，也有无线连接，中间节点通常是具有多个LAN口的无线路由器。
三、IP地址
1.IPv4和IPv6介绍
互联网上的每台主机都有一个唯一的IP地址。IPv4由32位二进制数构成。一个合法的IPv4地址共分为4节，每节由8个二进制数组成，每节之间用.分隔，IPv4的每一节取值范围为0~255，如192.168.1.12。
IPv6由128位二进制数构成，由8组16位的十六进制数组成，每组数字之间用冒号分隔。如2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334。
2.IP地址分类
可把IPv4的地址分为A、B、C、D、E五类（其中D、E类不作要求）。
●A类地址：第一个字节用作网络地址，其余三个字节用作主机地址。第一个字节的范围是1到126（二进制格式下的最高位为0）。A类地址适用于大型网络。
●B类地址：前两个字节用作网络地址，后两个字节用作主机地址。第一个字节的范围是128到191（二进制格式下的最高两位为10）。B类地址适用于中等规模的网络。
●C类地址：前三个字节用作网络地址，最后一个字节用作主机地址。第一个字节的范围是192到223（二进制格式下的最高三位为110）。C类地址适用于小型网络。
●D类地址：用于多播，即一对多的通信。第一个字节的范围是224到239（二进制格式下的最高四位为1110）。多播地址用于将数据同时发送到多个目的地。
● E类地址：E类地址为保留地址，用于实验和未来的用途。第一个字节的范围是240到255（二进制格式下的最高五位为11110）。
● 特殊地址：0.0.0.0为保留地址, 127.0.0.0为回环地址（用于本机）。
3.子网掩码
子网掩码与IP地址结合使用，用于确定一个IP地址中的网络地址和主机地址，在子网掩码中，连续的1表示网络地址，而连续的0表示主机地址，如图所示。
A类IP地址默认的子网络掩码为：255.0.0.0。B类IP地址默认的子网络掩码为：255.255.0.0。C类IP地址默认的子网络掩码为：255.255.255.0。
4.IP地址静态和动态分配
● 静态分配：局域网上的每台计算机都人工分配唯一的IP地址，一般情况下，同一个局域网中所有主机的IP地址的网络地址都相同，主机地址不相同。
● 动态分配：通过DHCP服务器来完成，DHCP又叫动态主机配置协议，在家庭网络中，路由器可以看作一个DHCP设备，它的一端充当以太网交换机，另一端则连接到互联网上。
5.常用网络命令
● ipconfig命令：查看本机的IP地址及其相关配置。能查看IP地址、子网掩码、默认网关信息，查看更多的信息需要使用ipconfig/all，可进一步查看DNS、MAC、DHCP等信息。
● ping命令：可以使用ping命令来检查网络连通状况，从而确定网络故障原因。
ping 本机 IP 地址——检查本机的 IP 地址设置和网卡安装配置是否有误。
ping 127.0.0.1（回送地址）——检查本地的 TCP/IP 协议是否正确安装。
ping 局域网内其他机器的IP地址——检查本机与其他机器的连通情况。
ping 本地网关IP地址——检查本机与本地网络连接是否正常；检查硬件设备是否存在问题。
ping 远程IP地址——检查本机到远程网络是否通畅。
ping一个网站域名——可以检测一个带DNS服务的网络是否连通。
四、互联网接入技术
1.有线接入技术
（1）ADSL拨号技术（非对称数字用户线路）
ADSL需要在普通电话线上添加话音分离器和ADSL Modem，上网和打电话可同时进行，互不影响，如图所示。
（2）基于有线电视网的Cable Modem接入技术
用户通过电缆调制解调器（Cable Modem）和有线电视电缆接入互联网，如图所示。
（3）光纤接入技术
光纤由于其容量大、保密性好、不怕干扰和雷击、重量轻等诸多优点，其相关技术正在得到迅速发展和应用，如图所示。
（4）局域网接入技术
局域网接入技术是将局域网通过路由器与互联网连接，如图所示。
2.无线接入技术
（1）Wi⁃Fi接入技术
使用802.11系统标准的无线局域网技术，是一种短距离无线传输技术，通常连接距离不会超过100 m。Wi⁃Fi无线接入点称为AP，在AP覆盖范围内，使用了无线网卡的设备都可接入到该AP组成一个无线局域网。
（2）GPRS接入技术
GPRS即通用分组无线业务，它是GSM网络上开通的一种分组数据传输技术。GPRS理论带宽可达171.2 kbps，实际应用带宽在40~100 kbps。
（3）4G、5G接入技术
4G即第四代移动通信技术，理论下行速率可达100 Mbps；5G即第五代移动通信技术，理论下行速率为10 Gbps。
五、常见的网络故障及排除
● 硬件故障：网卡故障、交换机故障、路由器故障、网络传输介质故障。
● 软件故障：协议配置故障、操作系统兼容性故障。
随堂练习
一、单项选择题
1.下列不是网络操作系统的是（ ）。
A.Windows 2003 B.Android C.Unix D.Linux
2.IP协议第四版规定IP地址由（ ）位二进制数组成。
A.4 B.8 C.16 D.32
3.下列不是合法IPv4地址的是（ ）。
A.1.123.345.99 B.192.168.1.1
C.1.1.1.1 D.123.123.123.123
4.Windows操作系统动态分配IP地址是通过（ ）服务来完成的。
A.TCP B.UDP C.FTP D.DHCP
5.下列不是ping命令作用的是（ ）。
A.检查本机的IP地址设置是否有误
B.检查本机的网卡安装配置是否有误
C.检查本机与其他机器的连通情况
D.查看本机的IP地址、网关地址、DNS地址等信息
6.局域网软件主要包括（ ）。
A.网络操作系统和计算机操作系统 B.协议软件
C.网络管理软件和应用软件 D.以上都是
7.校园网是利用（ ）等建立起来的计算机网络，一方面连接内部子网和分散于校园各处的计算机，另一方面作为沟通外部网络的桥梁。
A.现代网络技术、多媒体技术及通信设备 B.计算机硬件、计算机软件
C.网卡、传输介质、网络通信设备 D.以上都是
8.互联网接入技术ADSL的中文意思是（ ）。
A.光纤到户 B.通用分组无线业务
C.非对称数字用户线路 D.基于有线电视网的接入技术
9.某计算机正常上网时，网卡的工作指示灯不亮，下面说法正确的是（ ）。
A.该网卡一定坏了 B.此时没有接收或发送数据
C.有可能是网卡指示灯坏了 D.有可能是计算机坏了
10.无线接入点的英文缩写是（ ）。
A.APP B.AP C.Wi⁃Fi D.4G
二、判断题
11.手机使用的“5G”指的是流量最高可以达到5 Gbit/s。（ ）
12.网络不可能出现软件故障。（ ）
13.IPv6由128位二进制构成。（ ）
14.没有服务器客户端就不能连上因特网。（ ）
15.两台计算机相互连接只能采用有线连接。（ ）
16.网关可具有多个IP地址并同时处在不同网络分类的网络设备中。（ ）
17.使用光纤接入互联网比使用双绞线接入互联网速度快。（ ）
18.检查网络故障经常使用排除法。（ ）
19.不同网络中的两台计算机的IP地址可能相同。（ ）
20.两台放置很近的计算机组成的网络一定是局域网。（ ）
三、填空题
21.两台计算机有线无线混合连接时，通常使用的网络设备是 。
22.IPv4地址由两部分组成，即网络地址和 。
23.在局域网中分配IP地址的方法有两种：一是手工设置，二是 。
24.调制解调器（Modem）的作用是 。
25.具有网络管理功能的网络管理系统，简称 。
四、应用题
26.请分别各写一个合法的A类、B类和C类IP地址。
27.画出两台计算机组成的局域网的所有可能拓扑结构示意图。