计算机网络技术项目化教程（翻转课堂）课件 项目9接入Internet

项目九接入Internet项目九园

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维项目导读随着学校网络在线用户量不断增加，以及基于校园网络的各种网络应用的开展，为保证校园网的稳定性和通畅性，需要增加出口带宽。为了完成好这个工作任务，大牛要求小飞和项目组的其他同学，了解互联网的基本原理和组成结构，学习如何通过ISP接入Internet、配置网络连接和实现网络通信，尽快拿一个可行的解决方案。知识导图项目目标1.了解Internet的发展历程2.熟悉常见的几种Internet接入方式知识目标1.掌握ADSL接入的基本操作2.掌握网络地址转换的基本配置技能目标1.通过Internet发展历程的介绍，培养激发学生对网络新技术的兴趣和学习热情2.培养学生树立法治意识，遵守互联网法律法规，推动互联网在法治轨道健康运行素养目标三级目标知识准备任务实施总结练习素质拓展目录Internet的前世今生9.1常见的Internet接入方式9.2NAT技术9.3知识准备任务实施总结练习素质拓展9.1Internet的前世今生-发展历程Internet的前身是1969年美国国防部高等研究计划局（ARPA）的一个试验性的网络ARPANet。这个网络最初由4台分布在不同州的计算机连接而成，是美国国防部为完善其通信指挥系统而开发的一个军用网络。1972年后，全美相继有40多个不同的网络连接到ARPANet。1973年，英国和挪威加入了ARPANet。20世纪80年代，随着个人计算机的出现和计算机价格的大幅度下降，加上局域网的快速发展，各学术机构和大学纷纷把自己的计算机连接到ARPANet，从而推动了ARPANet的发展。可以说，20世纪70年代是Internet的孕育期，而80年代则是Internet的发展期。知识准备任务实施总结练习素质拓展9.1Internet的前世今生-发展历程20世纪六七十年代，科学工作者设计了多种在大的地理范围内将计算机互相连接起来组成计算机网络的广域网技术。这种技术虽然解决了计算机网络系统有关地理范围小的问题，但其存在的一个主要问题就是广域网与广域网之间互不兼容，即不能将两个不同的网络通过通信线路相互连接起来形成一个可用的大网络。广域网技术Internet的创建局城网发展TCP/IP诞生知识准备任务实施总结练习素质拓展9.1Internet的前世今生-发展历程20世纪60年代，美国国防部已拥有大量各种各样的网络系统，在ARPANet的研究中，其主要指导思想就是寻求一种可行的方法将各种不同的网络系统连接起来，形成网际网。ARPANet项目对解决不兼容网络互连问题进行了深入细致的研究，其项目及研究人员建立的原型系统都被称为Internet。广域网技术Internet的创建局城网发展TCP/IP诞生知识准备任务实施总结练习素质拓展9.1Internet的前世今生-发展历程局域网的产生和发展极大地促进了Internet的发展。在20世纪70年代末期，计算机价格大幅度下跌，计算机成了各个组织和部门工作中的主要工具，而将这些计算机互相连接起来，并且在它们之间快速传递信息的需求推动了计算机网络技术的迅速发展。一段时间内，许多大的组织内部都使用了局域网，局域网的数量急剧增加。广域网技术Internet的创建局城网发展TCP/IP诞生知识准备任务实施总结练习素质拓展9.1Internet的前世今生-发展历程为了保证采用各种不同局域网技术的网络之间、计算机之间能够互相连接，经过研究人员的不断努力，TCP/IP诞生了。在第一届国际计算机通信会议上，成立了一个Internet网络工作组，专门负责研究不同计算机网络之间通信的规则，负责制定网络通信协议。1978年，美国军方将Internet的管理权转让给了大学和社会组织，并将计算机网络通信的核心技术TCP/IP公布于世，让任何组织或个人都可以无偿地使用该技术。广域网技术Internet的创建局城网发展TCP/IP诞生知识准备任务实施总结练习素质拓展9.1Internet的前世今生-Internet的发展现状（1）国际

Internet发展状况知识准备任务实施总结练习素质拓展9.1Internet的前世今生-Internet的发展现状（2）国内Internet发展状况中国是第71个加入互联网的国家级网络成员，1994年5月，以“中科院—北大—清华”为核心的“中国国家计算机网络设施”（TheNationalComputingandNetworkFacilityOfChina，NCFC，也称中关村网）与Internet连通。随后，我国陆续建造了基于TCP/IP技术的并可以和Internet互连的四个全国范围的公用计算机网络，它们分别是中国公用计算机互联网CHINANET、中国金桥信息网CHINAGBN、中国教育科研计算机网CERNET、中国科技网CSTNET，其中前两个是经营性网络，而后两个是公益性网络。最近两年又陆续建成了中国联通互联网、中国网通公用互联网、宽带中国、中国国际经济贸易互联网、中国移动互联网等。知识准备任务实施总结练习素质拓展9.2常见的Internet接入方式1.拨号接入知识准备任务实施总结练习素质拓展9.2常见的Internet接入方式2.ADSL接入知识准备任务实施总结练习素质拓展9.2常见的Internet接入方式3.光纤接入知识准备任务实施总结练习素质拓展9.2常见的Internet接入方式4.无线宽带接入（1）移动宽带接入技术。移动数据业务基本是一个专网，是智能手机上网的重要方式，目前的主流技术有4G和5G。4G是集3G与WLAN于一体，能够快速且高质量传输数据、音频、视频和图像等数据的移动接入技术。4G能够以100Mbit/s以上的速度下载，而5G最高下载速率能达到1Gbps。5G技术的优势在于数据传输速度极快、延迟极低、网络容量极大、支持更多的设备连接，但建设成本更高，信号覆盖范围较窄。5G与4G相比，具有“更高网速、低延时高可靠、低功率海量连接”的特点。（2）宽带无线接入技术。宽带无线接入（BroadbandWirelessAccess，BWA）技术目前还没有通用的定义，一般是指把高效率的无线技术应用于宽带接入网络，以无线方式向用户提供宽带接入的技术。IEEE802标准组负责制定无限宽带接入BWA的各种技术规范，根据覆盖范围将宽带无线接入划分为：无线个域网WPAN（IEEE802.15.3定义的UWB）、无线局域网WLAN（IEEE802.11定义的Wi-Fi）、无线城域网WMAN（IEEE802.16定义的WiMAX）、无线广域网WWAN（IEEE802.20）。其中比较有代表性的是Wi-Fi和WiMAX技术，Wi-Fi已经有了大规模的应用。知识准备任务实施总结练习素质拓展9.3NAT技术NAT英文全称是NetworkAddressTranslation，中文意思是“网络地址转换”，它是一个Internet工程任务组（InternetEngineeringTaskForce，IETR）标准，允许一个整体机构以一个公用IP（InternetProtocol）地址出现在Internet上。顾名思义，它是一种把内部私有网络地址（IP地址）翻译成合法网络IP地址的技术。知识准备任务实施总结练习素质拓展9.3NAT技术NAT有3种类型：静态NAT（StaticNAT）动态地址NAT（PooledNAT）网络地址端口转换NAPT（Port-LevelNAT）。静态NAT设置起来最为简单且最容易实现，内部网络中的每个主机都被永久映射成外部网络中的某个合法的地址。而动态地址NAT是在外部网络中定义了一系列的合法地址，采用动态分配的方法映射到内部网络。NAPT则是把多个内部地址映射到外部网络的一个IP地址的不同端口上。知识准备任务实施总结练习素质拓展9.3NAT技术NAT有3种类型：静态NAT（StaticNAT）动态地址NAT（PooledNAT）网络地址端口转换NAPT（Port-LevelNAT）。动态地址NAT只是转换IP地址，它为每一个内部的IP地址分配一个临时的外部IP地址，主要应用于拨号，对于频繁的远程连接也可以采用动态NAT。当远程用户连接上之后，动态地址NAT就会分配给用户一个IP地址，用户断开时，这个IP地址就会被释放而留待以后使用。知识准备任务实施总结练习素质拓展9.3NAT技术NAT有3种类型：静态NAT（StaticNAT）动态地址NAT（PooledNAT）网络地址端口转换NAPT（Port-LevelNAT）。网络地址端口转换（NetworkAddressPortTranslation，NAPT）是人们比较熟悉的一种转换方式。NAPT普遍应用于接入设备，它可以将中小型的网络隐藏在一个合法的IP地址后面。NAPT与动态地址NAT不同，它将内部连接映射到外部网络中的一个单独的IP地址上，同时在该地址上加上一个由NAT设备选定的TCP端口号。PC通过ADSL接入internet任务1

任务实施总结练习素质拓展知识准备熟悉ADSL接入方式，掌握ADSL的配置方法任务目的通过ADSL技术实现Internet的接入任务内容UOSserverV20

任务环境

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：启动UOS系统，单击启动右下角“启动器”菜单中的【控制中心】，然后点击【网络】打开如图9－5所示界面。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：单击【网络】，在打开的菜单中，然后选择【DSL】，如图9-6所示

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：单击图9-6右下的“+”，创建pppoe连接，如图9-7示

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：在图9-7中的“用户名”与“密码”框中，填写ASDL服务商提供的账号、密码，其他保持默认设置，点击【保存】按钮，就可实现当前计算机到Internet的自动连接了。局域网通过NAT接入internet任务2

任务实施总结练习素质拓展知识准备熟悉NAT技术的应用，掌握NAT的配置方法任务目的通过NAT实现局域网接入Internet任务内容CiscoPacketTracer8.1任务环境

任务实施总结练习素质拓展知识准备校园网通常有多个出口，也就是通过多条ISP专线接入互联网，比如项目一某大学校园网（如图1-16）同时接入了电信、联通、中国教育网；ISP为专线分配的公网IP地址往往不能满足局域网的需求，这时就需要用NAT技术来实现局域网内主机接入Internet，如图9-8示，局域内主机使用私有地址，通过在出口路由器上启用NAT策略接入Internet。拓扑9-9即在PacketTracer中模拟实现局域网内主机通过NAT接入Internet的过程。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤1：启动PacketTracer，根据9-10所示拓扑，拖入两台2911路由器、一台2960交换机、一台Server和两台PC到工作区，并按照表9-1相关参数进行连接，出口路由器Router0为校园网出口路由器，与ISP的Router1之间采用PPP链路进行连接。

任务实施总结练习素质拓展知识准备设备名端口号IP掩码网关备注Router0g0/054/连接到Switch0端口24g0/140/连接到Route1Router1g0/054/连接到Server0g0/140/连接到Route0PCPC154连接到Switch0端口1PC254连接到Switch0端口2Server054表9-1PC接入交换机端口号与IP地址参数表

任务实施总结练习素质拓展知识准备出口路由器Router0与公网的Router1采用PPP链路进行连接，则路由器Router0与Router1需添加SFP模块（HWIC-1GE-SFP），操作如图9-10，在将下方红圈标示的路由器电源关闭后，拖动左侧HWIC-1GE-SFP模块到右边红框内，再打开路由器电源。图9-10为路由器添加SFP模块

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤2：参照表9-3-5相关参数，配置各PC及路由器接口的IP地址及默认网关。（1）配置Router0各端口IP地址，并开启端口，参考命令如下。类似配置Router1。Router>Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#interfaceg0/0Router(config-if)#ipaddress54Router(config-if)#noshutdownRouter(config-if)#exitRouter(config)#interfaces0/0/0Router(config-if)#ipaddress52Router(config-if)#noshutdownRouter(config-if)#exit（2）配置各计算机IP地址。在PC1的配置窗口中，选择Desktop选项卡，单击IPConfiguration，为PC1配置静态IP及默认网关，如图9-11示。类似配置其他计算机。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤3：配置路由器Router0与ISP的Router1之间的PPP链路与静态路由，Router0与Router1之间通过V.35电缆串口连接，DCE端连接在Router0上，配置其时钟频率为64000；。（1）在Router0上配置PPP协议Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#usernamer1password123//配置本地验证使用的用户名和密码Router(config)#interfaceserial0/0/0Router(config-if)#clockrate64000//设置时钟速率Router(config-if)#encapsulationppp//指定该端口采用的PPP协议封装Router(config-if)#pppauthenticationpap//设置PPP验证方式为papRouter(config-if)#ppppapsent-usernamer2password456//向对方发送用户名和密码Router(config-if)#exitRouter(config)#iproute//配置静态路由（2）在Router1上配置PPP协议Router>enableRouter#configureterminalRouter(config)#usernamer2password456//配置本地验证使用的用户名和密码Router(config)#interfaceserial0/0/0Router(config-if)#encapsulationppp//指定该端口采用的PPP协议封装Router(config-if)#pppauthenticationpap//设置PPP验证方式为papRouter(config-if)#ppppapsent-usernamer1password123//向对方发送用户名和密码Router(config-if)#exitRouter(config)#iproute//配置静态路由

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤4：测试不使用NAT，拓扑中校园网内主机是否能的访问Server0。如图9-12，在PC1中Ping模拟公共网络的服务器Server0，结果是互通的，想一想，为什么。

任务实施总结练习素质拓展知识准备步骤5：配置网络地址端口转换（NetworkAddressPortTranslation，NAPT）在局域网出口路由器Router0上配置NAT。Router(config)#interfaceg0/0Router(config-if)#