计算机网络技术教案Word格式文档下载.docx
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通过提问的方式和学生互动，最终得出结论。
讲授新课：
通过图1-1简单局域网络进行讲解：
局域网的组成：
服务器、工作站、通信设备和通信协议。
服务器：
整个网络的中心，负责管理整个网络的资源和通信，提供安全、可靠性服务。
网络操作系统、数据库安装在其上。
种类：
Web、FTP、DNS、打印、数据库服务器。
工作站：
也称为节点或客户机，用户的操作平台。
通信设备：
交换机等，按规模可分为：
核心层、汇聚层、接入层。
通信协议：
NetBEUI，IPX/SPX，TCP/IP
通信介质：
双绞线、同轴电缆和光纤等，常用双绞线。
网络拓扑：
星形、总线形和环形。
一、网络的基本概念
定义：
凡将处于不同地理位置的多台具有独立功能的计算机，通过某种通信介质连接起来，并以某种网络硬件和软件进行管理，实现网络资源通信和共享的系统。
二、网络拓扑
网络中个节点和通信线路之间构成关系的几何形状的具体走向。
类型：
星形、总线形和环形等。
讲解其构成和优缺点。
通信方式：
单播、广播、多播。
三、网络模式
两种形式：
对等网络模式（PeertoPeerNetwork）和客户机/服务器网络
特点：
对等网络：
同等地位，没有主从之分。
适用于小型办公网络。
客户机/服务器网络：
更好的运行性能、可靠性高，资源集中在服务器。
四、网络分类
按地理位置分：
广域网、城域网和局域网。
按应用规模分：
Intranet、Extranet和Internet
作业：
（1）请说出网络的定义和分类。
（2）请说出计算机局域网络的组成。
（3）请画出网络的常用拓扑结构，说出其优缺点。
1-2
1.2计算机网络组成
让学生认识资源子网与通信子网概念；
局域网的基本概念
复习提问：
（1）请说出网络的定义
（2）网络的常见分类有哪些？
（3）局域网是由哪些部分组成的？
1、资源子网
资源子网由计算机系统、终端、终端控制器等设备和驻留在计算机、终端上的各种软件资源、信息资源组成。
资源子网负责网络的数据处理和数据存储，向网络上的用户提供各种网络资源和网络服务。
2、通信子网
通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成。
如交换机、路由器等设备以及各种通信线路就属于通信子网。
通信子网完成网络中主机之间的数据传输、交换、控制等通信处理任务。
（1）请说出资源子网和通信子网的主要组成及功能？
（2）请说出资源子网的服务功能？
2-1
1.3计算机体系结构
让学生认识了解网络协议与层次体系结构。
网络协议的概念、OSI参考模型
（1）请说出资源子网与通信子网的组成、功能
（2）请说出校园网的组成
（1）请说出你所知道的计算机网络组成方式
一、协议与层次体系结构
1.网络协议
为实现网络上数据的正确交换而制定的约定、
规则和标准的集合，称为网络协议（Protocol）。
2.层次与接口
划分层次是人们对复杂问题进行简化处理的方法，将一个复杂的问题分为若干层分别处理，每一层的问题会简单和容易处理。
邮政系统是一个例子。
（如书P8图示）
二、OSI的体系结构
1984年，ISO发布了著名的ISO7498标准，即开放系统互联参考模型（OSI/RM）。
它定义了网络互联的七层结构。
七个层次由低层至高层分别称为物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层和应用层。
三、TCP/IP的体系结构
1.TCP/IP参考模型及与OSI参考模型的对比
2.TCP/IP各层协议与功能
3.IP地址及域名系统
IP地址通常由若干二进制数表示（IPv4用32位，IPv6用了128位），分为两段：
一段用来标识主机属于哪个网络，称为网络地址（或网络号）；
另一段标识该网络中的某台主机，称为主机地址（或主机号）。
网络地址用来标识一个逻辑网络，即主机所在的网络；
主机地址用来标识网络中的一台主机，说明其在所处网络中的编号。
1、目前使用的IP地址分哪几类？
2、什么是域名？
为什么使用域名系统？
2-2
1.4-1.6拓扑结构与分类
让学生认识了解常用的几种网络拓扑结构、了解网络的分类、及计算机网络的作用和影响
常用的几种网络拓扑结构
（1）请说出网络协议的概念
（2）OSI参考模型结构
（3）TCP/IP的体系结构
一、计算机网络拓扑结构
常见的计算机网络拓扑结构有：
总线型、星型、树型、环形和网状型。
二、计算机网络的分类
1、按通信方式分类：
广播网络、点到点网络
2、按网络的地理覆盖范围分类：
一般将计算机网络分为三类：
♦局域网（LAN，LocalAreaNetwork）
♦城域网（MAN，MetropolitanAreaNetwork）
♦广域网（WAN，WideAreaNetwork）
三、计算机网络的作用与影响
1、计算机网络的功能
2、计算机网络带来的影响
P25书本
3-1
1.7习题与实训
为同学上专业机房使用多媒体教学软件做好准备，能独立安装和使用教师机和学生机。
远志多媒体教学软件的使用
远志多媒体教学软件的安装
新课
背景
使用需要的条件：
（1）软件：
多媒体网络教学软件，远志和加密狗
（2）教师机：
一台
（3）学生机：
多台
（4）网络环境：
最低10Mbit/s
（5）操作系统：
windows95、98、2000、XP
技能训练活动一、教师机和学生机的安装与启动
（1）教师机安装
插入加密狗、放入安装光盘，自动运行，选择安装部件：
教师端软件。
（2）学生机的安装
同教师机，不同之处，选择安装部件：
学生端软件。
（3）启动教师机
双击桌面上的“多媒体教学网络系统教师机”图表即可启动。
（4）启动学生机
学生机一般是自动启动如有问题，查看屏幕右下角是否有一蓝色的电脑图标，有的话表示已经启动。
设置用alt+shift+ctrl+F11呼出设置界面。
技能训练活动二、远志多媒体教学软件应用
一、技能训练步骤
（1）屏幕录制
（2）屏幕回放（3）广播教学（4）语音教学
（5）语音对讲（6）学生演示（7）监控转播（8）黑屏肃静
（9）网络影院
技能训练活动三、远志多媒体教学软件应用
技能训练步骤：
（1）文件分发
（2）电子教鞭（3）远程命令（4）清除举手（5）清除未登录学生机（6）电子举手与远程消息
3-2
第二章数据通信基础
2.1数据通信的基本概念
2.2基带传输与频带传输
让学生掌握数据通信的基本概念、通信模型基础上进一步学习通信方式、基带传输、频带传输、调制解调等技术。
基带传输、频带传输、调制解调工作原理
新课：
一、数据通信的基本概念
1、通信模型
2、信息、数据与信号
数据传输速率数据传输速率指的是单位时间内传送的数据量。
就计算机网络数据通信而言，数据传输速率为：
单位时间内传输的二进制位数。
单位用位/秒、b/s或bps（bitpersecond）来表示。
3、通信方式：
串行通信与并行通信
单工、半双工与全双工通信
异步传输与同步传输
二、基带传输与频带传输
基带传输中的概念：
1、基带
2、基带信号
3、基带传输
频带传输中的概念：
三、调制解调的原理：
频带传输中，由发送端将数字数据信号转换成模拟数据信号的过程称为“调制”（Modulation）；
在接收端把模拟数据信号还原为数字数据信号的过程称为“解调”（Demodulation）。
双工通信既要发送数据，有要接收数据，需要同时具备调制和解调功能，这种设备称为“调制解调器”（Modem），即通常所说的“猫”。
4-1
机动
4-2
机动
5-1
2.3传输介质及主要特性
（1）通过实训了解常见传输介质的功用
（2）掌握无线传输方式
各类常见传输介质的功用特点
相关理论知识
一、传输介质的主要类型
常用的传输介质有：
♦双绞线
UTP类别
模拟数据传带宽（MHZ）
数字数据传输速率（Mbps）
应用场合
3类
16
10
10Mbps网络
4类
20
5类
100
100Mbps网络
超5类
155
100Mbps、1000Mbps网络
♦同轴电缆
基带（baseband）同轴电缆
宽带（broadband）同轴电缆
♦光纤
单模光纤
多模光纤
♦无线信道
二、几种传输介质的比较与选择
5-2
2.4多路复用技术
让学生了解多路复用技术
TDM、FDM、WDM原理
1、多路复用技术是在一条物理线路上建立多条通信信道以提高通信效率的技术。
有以下四种基本形式：
♦时分多路复用（TDM，TimeDivisionMultiplexing）
时分多路复用是将信道传输时间分成许多周期，每个周期再分为若干个“时间片”（也称为时隙），每个用户占用一个时间片，轮流进行数据传输。
♦频分多路复用（FDM，FrequencyDivisionMultiplexing）
频分多路复用利用通信线路的带宽远远超过一个信道传输数据需要的带宽这一特点，将通信介质的频带分为若干个子频带，每个子频带作为一个信道传输一路信号，一条通信线路同时传输多路信号。
♦波分多路复用（WDM，WavelengthDivisionMultiplexing）
波分多路复用就是将光纤通道用波长分隔多路复用的方法，简称为波分复用。
♦码分多路复用（CDMA，CodeDivisionMultipleAccess）
码分多路复用技术CDMA也称为码分多址技术，是移动通信中的一种信号处理方式。
CDMA基于码型分割信道。
不同的用户具有不同的正交码，用以区分不同用户的信息，避免相互干扰。
每个用户在通信期间占有所有的频率资源和所有的时间资源。
对学生进行考核
6-1
2.5-2.6数据交换技术与差错技术
了解数据交换的方法和如何处理数据交换中误码率问题
线路交换、存储转发、数据报、虚电路原理
一、数据交换技术
1、线路交换
2、存储转发
根据传输的数据单元不同，存储转发方式又分为报文存储转发和报文分组存储转发两类。
A、报文存储转发
B、报文分组存储转发
3、数据报
4、虚电路
二、差错控制技术
1、差错类型
2、误码率的定义
误码率是指在数据传输系统中二进制码元被传错的概率。
3、差错控制与差错控制编码
4、几种常见差错控制码
5、差错控制机制
♦前向纠错（FEC，ForwardErrorCorrect）
♦反馈重发（ARQ，AutomaticRequestforRepeat）。
反馈重发工作方式中有两种工作方式：
停止等待方式
连续工作方式
6-2
第三章局域网技术
3.1-3.2局域网技术与体系结构
（1）掌握局域网的技术特点和网络拓扑结构能自己组建小型的局域网。
（2）认识IEEE802体系结构
IEEE802体系结构
一、局域网概述
1、局域网定义和技术特点
局域网就是覆盖局部区域的计算机网络。
计算机局域网具有以下技术特点：
♦局域网一般覆盖有限地理范围。
♦具有高数据传输速率。
♦低误码率。
♦采用广播方式传输数据信号。
♦早期的局域网采用“共享介质”。
♦局域网交换机的出现，使网络性能有了很大的提高，产生了交换式局域网。
2、局域网的拓扑结构
局域网中常见的拓扑结构有：
总线型、环形、星型和树型。
二、局域网体系结构
1、IEEE802参考模型
IEEE802参考模型将局域网的数据链路层划分为两个子层：
即介质访问控制（MAC，MediumAccessControl）子层和逻辑链路控制（LLC，LogicallinkControl）子层。
MAC子层解决多用户介质访问控制问题。
LLC子层完成通常意义上的数据链路层的功能。
2、IEEE802标准
♦IEEE802.1——概述、局域网体系结构、网络管理和网际协议。
♦IEEE802.2——逻辑链路控制协议和标准。
♦IEEE802.3——CSMA/CD总线网MAC子层和物理层技术规范。
7-1
3.3共享式局域网的基本工作原理
学会配置局域网的工作环境
共享式局域网的工作原理
一、CSMA/CD
1、CSMA/CD方法
CSMA/CD（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection）称为带冲突检测的载波侦听多路访问控制。
CSMA/CD有效地解决了介质共享、信道分配和信道冲突等问题，是目前局域网中采用的最常见的一种介质访问方法。
CSMA/CD有两方面的含义：
一是载波侦听多路访问即CDMA，二是冲突检测即CD。
2、载波侦听多路访问（CSMA）
3、带冲突检测的载波侦听多路访问方法CSMA/CD
4、IEEE802.3、以太网与CSMA/CD
二、令牌环（TokenRing）
三、令牌总线（TokenBus）
四、三种局域网的比较
以太网是使用最广泛的网络，具有最大的市场占有率。
整个电缆是无源的，结点的接入与安装非常方便，不需使用调制解调器。
它的协议简单，低负载时没有延迟。
最大的不足是发送时延的不确定，而且没有优先级，不利于数据传输的分类服务。
在网络负载增加时冲突将会增加，因此在重负载时，吞吐率会严重下降。
7-2
3.4高速局域网
分割网装段，来改善网络性能
快速以太网、千兆以太网标准
新课教学：
随着网络规模的扩大、结点数的增加以及多媒体的应用，网络带宽成了计算机网络性能的瓶颈。
为了解决这个问题，人们提出了三种不同的思路。
第一种是分割网段，通过减少每个子网内部结点数的方法，使网络性能得到改善。
第二种是将局域网的数据传输速率，从10Mbps提高到100Mbps，使每个结点平均能得到的带宽提高。
第三种是：
将“共享介质方式”改为“交换方式”，这导致了“交换局域网”技术的发展。
一、快速以太网技术
100Base-T支持的传输介质的标准
名称
电缆
最大分段长度
特点
100Base-T4
双绞线
100m
使用3类UTP
100Base-TX
5类UTP全双工
100Base-FX
光纤
2000m
全双工、长距离
二、光纤分布式数据接口
三、千兆位以太网
千兆以太网有全双工和半双工两种工作方式；
采用多模和单模光纤作为通信介质，连接距离分别为500m和3000m。
千兆以太网也可在4对5类线上支持千兆位信令，连接距离100m。
8-1
3.5-3.6交换式局域网及习题
让学生学会交换式局域网的应用。
局域网交换机工作原理
一、交换式局域网概述
交换式以太网的核心部件是以太网交换机。
它的主要特点是：
所有端口平时都不连通，当结点间需要通信时，交换机才为相应结点进行连接
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