当今社会，信息资源作为一种无形的资产，是人类的宝贵财富。在计算机高速发展的今天，网络信息技术改变了人们的生活、学习和工作的习惯，信息系统的使用又促进了各行各业的发展。本部分主要介绍现代小型网络，如：家庭局域网和办公室局域网的结构设计等相关知识。
一、教学目标
最终目标：通过实地调研现代小型网络的结构和需求，并能根据实际的调研画出简单的网络拓扑结构图。
促成教学目标：
1.熟悉现代接入Internet的技术；
2.掌握简单的调研技术；
3.分析调研结果写出需求分析报告；
4.掌握小型网络的结构设计；
5.熟悉简单画图工具软件的使用；
6.掌握网络拓扑结构图的设计和制作。
二、工作任务
1.学习现代接入Internet的技术，分析不同接入网技术的使用场景；
2.通过调研不同的家庭局域网和办公室局域网分析现代小型网络的结构；
3.根据调研的结果填写调研报告并能简单设计出现代小型网络的拓扑结构；
4.学会使用POWERPOINT和VISIO工具软件制作网络拓扑结构图。
模块1 调研现代家庭网络的需求
一、教学目标
1.熟悉常用的现代接入Internet的方法；
2.调研现代家庭网络的需求和网络结构；
3.根据调研填写家庭网络需求表。
二、工作任务
学习现代接入Internet的技术特点和应用领域；实地调研现代家庭网络的需求和网络结构；能根据自己的调研和分析填写家庭网络需求表。
三、相关知识点
(一)接入Internet的方法
选择上网方式就是选择通过什么方法将自己的计算机与Internet连接。Internet是由许许多局域网相互连接成的广域网。用户计算机要实现与Internet的物理连接，就需要将计算机变成连接Internet的某个局域网中的一台计算机。与Internet连接主要有以下几种方式：
(1)普通电话线连接方式；
(2)专线连接方式；
(3)无线连接方式；
(4)通过有线电视网连接方式。
1.通过电话线连接方式
用户通过普通电话线连接方式连接到Internet是最常见的接入方式。用户通过拨打ISP(Internet Service Provider)所提供的电话号码，接通ISP的主机服务器，再通过ISP的主机服务器连接到Internet上去。
采用普通电话线连接方式需要的设备简单，费用较低，非常适合于数据通信量较少的用户使用。采用这种方式联网的用户只需一台计算机、一个调制解调器和一条电话线路即可。
普通电话线连接方式有两种类型：联机服务方式(也称仿真终端方式)和拨号连接方式(也称SLIP/PPP方式)。
如用仿真终端连接方式，在用户计算机上要安装通信软件，在服务系统上要申请建立账号。用户计算机和Internet的连接是没有IP协议的间接连接，真正的是ISP服务器连接到Internet上。在建立连接期间，通信软件的仿真功能使用户计算机成为服务系统的仿真终端。用户所收到的电子邮件和从Internet上获取的文件均存放于服务器中，用户可以联机阅读，如果想把这些文件传到用户的计算机中，需要利用下载软件从服务器中将其取回，而且只能用字符方式访问Internet，不能使用图形方式软件(如IE和Netscape)。
SLIP/PPP方式是目前较流行的拨号方式。它基于Internet的两种协议：串行线路协议(Serial Line Internet Protocol，SLIP)和点到点的协议(Point-to-Point Protocol，PPP)。采用这种方式拨号上网的用户计算机，由于运行了SLIP/PPP软件而称为Internet上的一个结点，拥有自己的IP地址，具有访问网络所有服务的能力(即克服了联机服务方式的缺点)。
注意：这两种方式的硬件连接方法是一样的。不同的是一个不支持SLIP/PPP协议，一个支持而已。
2.专线连接方式
对于网络业务量大的用户或团体，特别是需要将自己的信息发布到Internet上，采用专线方式接入网是最佳选择。这种方式与拨号连接方式相比具有以下4个优点：
(1)传输速度快，通常最少为64Kbit/s，更高可达到100Mbit/s左右，而调制解调器的数度一般都在56Kbit/s以下。
(2)网络连通形式具有长期性，而拨号方式只是临时性的连接。
(3)可靠性高，信号不容易中断。
(4)用户局域网可作为Internet上的一个子网，具有独立管理IP地址的能力。
在专线方式下，用户需要配备路由器(Router)等专用设备，还需要采用或向有关部门(如电信部门)租用光纤、电缆等传输速率高的专用线路。用户计算机或网络通过路由器和专用线路连接到Internet骨干网的任意一个路由器上，并安装TCP/IP协议。用户计算机与Internet直接连接，要申请作为结点机而存在的IP地址和域名。
专线连接一般有ISDN拨号方式、ADSL连接方式、FTTｘ专线3种。
(1)ISDN拨号方式
ISDN(Integrated Service Digital Network)即综合业务数字网。它是以综合数字电话网为基础发展而成的，能够提供点到点的数字连接。ISDN由一个用户终端到另一个用户可以获得数字化的优异性能。它的优势在于ISDN有多个通信信道，用户利用一根ISDN线路，就可以在上网的同时拨打电话，收发传真，就像两条电话线一样，故又称“一线通”。
(2)ADSL连接方式
ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line)称为非对称式数字用户线路，是ｘDSL的一种。ｘDSL是DSL(Digital Subscriber Line)的统称，意思是数字用户线路，是以铜质电话线为传输介质的传输技术的组合。其中“ｘ”代表着不同种类数字用户线路技术，包括ADSL、HD-SL、VDSL、SDSL等。各种数字用户线路技术的不同之处主要表现在信号的传输速率和距离，还有对称和非对称的区别。
ADSL方案不需要改造电话信号传输线路，它只要求用户端有一个特殊的Modem，即ADSLModem接到用户的计算机上，而另一端接在电信部门的ADSL网络中，用户和电信部门相连的依然是普通电话线。电话线理论上有接近2MHz的带宽，传统的Mode只使用了0~4kHz的低频段，而ADSL则使用了26kHz以后的高频来进行传输，所以极大地提高了数据地传输量。一般来说，采用ADSL连接方式的传输速率大约是采用ISDN连接方式的50倍。因此ADSL是目前比较可行的连接网络方式。ADSL的接入原理如图2-3所示。
(3)FTTｘ连接方式
光纤到家庭(FTTｘ)是20年来人们不断追求的梦想和探索的技术方向，但由于成本、技术、需求等方面的障碍，至今还没有得到大规模推广与发展。然而，这种进展缓慢的局面最近有了很大的改观。由于政策上的扶持和技术本身的发展，在沉寂多年后，FTTH再次成为热点，步入快速发展期。目前所兴起的各种相关宽带应用如VoIP、Online-game、E-learning、MOD(Multimediaon Demand)及智能家庭等所带来生活的舒适与便利，HDTV所掀起的交互式高清晰度的收视革命都使得具有高带宽、大容量、低损耗等优良特性的光纤成为将数据传送到客户端的媒质的必然选择。
FTTｘ技术主要用于接入网络光纤化，范围从区域电信机房的局端设备到用户终端设备，局端设备为光线路终端(Optical Line Terminal；OLT)、用户端设备为光网络单元(Optical Network Unit；ONU)或光网络终端(Optical Network Terminal；ONT)。根据光纤到用户的距离来分类，可分成光纤到交换箱(Fiber To The Cabinet；FTTCab)、光纤到路边(Fiber To The Curb；FTTC)、光纤到大楼(Fiber ToThe Building；FTTB)及光纤到户(Fiber To The Home；FTTH)等4种服务形态。美国运营商Verizon将FTTB及FTTH合称光纤到驻地(Fiber To The Premise；FTTP)。上述服务可统称FTTｘ。
FTTC为目前最主要的服务形式，主要是为住宅区的用户作服务，将ONU设备放置于路边机箱，利用ONU出来的同轴电缆传送CATV信号或双绞线传送电话及上网服务。
FTTB依服务对象区分有两种，一种是公寓大厦的用户服务，另一种是商业大楼的公司行号服务，两种皆将ONU设置在大楼的地下室配线箱处，只是公寓大厦的ONU是FTTC的延伸，而商业大楼是为了中大型企业单位，必须提高传输的速率，以提供高速的数据、电子商务、视频会议等宽带服务。
至于FTTH，ITU认为从光纤端头的光电转换器(或称为媒体转换器MC)到用户桌面不超过100米的情况才是FTTH。FTTH将光纤的距离延伸到终端用户家里，使得家庭内能提供各种不同的宽带服务，如VOD、在家购物、在家上课等，提供更多的商机。若搭配WLAN技术，将使得宽带与移动结合，则可以达到未来宽带数字家庭的远景。
3.无线连接方式
某些Internet服务提供者ISP可以为便携式计算机、传呼机等提供无线访问。如果用户有一台便携式计算机，而且希望经常在没有电话线路的地方接入Internet，那么无线连接方式是最合适的。
无线连接方式是使用配有蜂窝无线电话的调制解调器，这种无线电话与通常的拨号访问点连接。如果用户有无线电话，那么与Internet相连就方便多了。同时，用户无论在哪里都可以使用同样的Internet账号。但是，无线连接的费用较高，尤其当用户不在本地服务区使用时，需要付“漫游”费用。
无线连接方式一般仅适用于电子邮件和偶尔进行文件传送的情况，对于需要传输图像、音像制品或其他大宗文件的情况，无线连接不是最佳的选择方式。
4.通过有线电视网连接方式
Cable Modem，又名“电缆调制解调器”或“线缆调制解调器”，有了它，就可以利用有线电视网进行数据传输。
以前有线电视只是单纯地传送电视信号，而现在，利用原来已经建立起来的一组封闭式电缆传输线路，通过“电缆调制解调器”在传输电视信号的同时，也可进行数据传输。“电缆调制解调器”主要是面向计算机用户的终端，它是连接有线电视同轴电缆与用户计算机的中间设备，正因为有线电视采用同轴电缆作为数据的载体，所以其数据容量相当大，使用同轴电缆的下载速率可以达到30Mbit/s。可以说CableModem连接方式是今后的发展方向之一。
(二)家庭网络的调研
1.家庭局域网功能的确定
(1)了解家庭网络的需求
了解需求就是当用户有组网愿望时，组网单位或公司从用户那里获得任务的过程。如果是自己给自己组网，虽然没有这一步，但自己也要明确一下自己的需求。
(2)调查分析
在确定要组建的家庭网络后，组网人员应该去该家庭进行调查，以便得到用户组网的目的、范围以及已有的条件。组网的目的就是用户在组建好局域网后，利用局域网将要干什么，完成什么功能。组网范围就是指用户哪些房间要使用局域网，使用局域网的程度和房间的位置分布。已有条件是指用户是否有局域网，硬件有什么，软件有什么，能否使用等。
(3)确定功能
根据了解调查分析的结果，确定所组建的家庭局域网的功能。局域网能实现的功能很多，比如在局域网上收发信息，播放视频和音频，进行聊天以及实现语音通信，上Internet网，共享设备、软件等。
2.局域网类型与软、硬件的选择
(1)网络拓扑结构的选择
在组建局域网时常采用3种拓扑结构，即星型、总线型和环型。
星型局域网结构简单、组网容易、控制和管理方便，传输速度快，且容易增加新站点。但可靠性低，网络共享能力差，一旦中心结点出现故障会导致全网瘫痪。
总线型局域网结构简单、灵活，可扩充性好，网络可靠性高，共享资源能力强，成本低，安装方便。但安全性低，监控比较困难，不能集中控制；所有工作站共用一条总线，实时性较差；增加新站点不如星型局域网容易。
环型局域网各工作站都是独立的，可靠性好，容易安装和监控，成本低。但由于环路是封闭的，不便于扩充，且信息传输效率低。
