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《计算机网络技术》教案 高教社 中职


2012—2013 学年度第一学期

《计算机网络技术》教案

2012 年 8 月

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012 年 8 月 27 日 第一章 计算机网络概述 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学+新授



第一节计算机网络的定义和发展历史

了解计算机网络的定义和发展 培养学生的认识世界的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 网络发展的特点

网络的定义

导入:由现在的网络通讯、网络游戏引导学生思考、回答并 一、复习提问 相互补充。 生活中的网络应用很多,教师总结归纳网络的结构特点和发 展,进入教学课题。 一、计算机网络的定义 二、新授教学 (多媒体幻灯 1、概念:计算机网络是将分布在不同一地理位置、具有独立 功能的多台计算机及其外部设备,用通信设备和通信线路连接起 来,在网络操作系统和通信协议入网络管理软件的管理协调下, 计算机网络也可以简单地定义为一个互连的、自主的计算机 集合。所谓互连是指相互连接在一起,所谓自主是指网络中的每 (从四个方面 台计算机都是相对独立的,可以独立工作。 掌握计算机网 2、由定义可知: 络的概念) (1) 计算机网络是 “ 通信技术 ” 与 “ 计算机技术 ” 的结 合产物 (2) 数据交换是基础,资源共享为目的 3、网络资源 所谓的网络资源包括硬件资源(如大容量磁盘、打印机等) 、 片 演 示 或 板 实现资源共享、信息传递的系统。 书)

软件资源(如工具软件、应用软件等)和数据资源(如数据库文
件和数据库等) 。 二、 计算机网络的发展历史 1、第一阶段( 60 年代初期到 60 年代中期) :计算机通信网 络,特征是计算机与终端互连,实现远程访问。 第一代计算机网络是由主机--通信线路--终端组成,只可算是 计算机网络的“雏形” (1) .具有远程通信功能的单机系统
1

解决了多个用户共享主机资源的问题 存在问题:主机负担重,通信费用高 主机 T T T T

终端-计算机网络模型

(2) 、具有远程通信功能的多机系统 解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。 主要问题:多个用户只能共享一台主机资源

T 主计算机 前端机 集 中 器 T T 具有通信功能的多机系统模型
2、第二阶段(60 年代中期到 70 年代中期) :计算机通信系 统,特征是计算机与计算机互连。
T

采用分组交换技
H

H

IMP

IMP

术实现计算机 — 计 算机之间的通信, 使计 算机网络的结构、 概念 都发生了变化, 形成了 通信子网和资源子网 的网络结构

IMP H IMP

IMP H

T

H

ARPA 网络结构图

主要问题:网络对用户不是透明的 ? 第二代计算机网络是计算机网络的“形成与发展”阶段 ? 美国的 ARPA 网就是第二代网络的代表。 3、第三阶段(70 年代中期—80 年代末期) :现代计算机网络 互连阶段,特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化。 在计算机通信系统的基础之上,重视网络体系结构和协议标 准化的研究,建立全网统一的通信规则,用通信协议软件来实现
2

网络内部及网络与网络之间的通信,通过网络操作系统,对网络 资源进行管理,极大的简化了用户的使用,使计算机网络对用户 提供透明服务 。 (1)局域网技术出现突破性进展。 ? 该阶段始于 70 年代末,这是按照 ISO 提出的 OSI 参考模 型为指导性标准构建的计算机网络。 ? 第三代计算机网络是计算机网络的“成熟”阶段。 (2)第三代计算机网络的特点: ? 网络体系结构的形成和网络协议的标准化 ? 建立全网统一的通信规则 ? 使计算机网络对用户提供透明服务 4、第四代计算机网络--高速、综合化网络 该阶段始于 80 年代末,相继出现了快速以太网、光纤分布式 数字接口(FDDI)、快速分组交换技术(包括帧中继、ATM)、千兆以 太网、 B-ISDN 等一系列新型网络技术, 这就是高速与综合化计算 机网络阶段。 Internet 就是这一代网络的典型代表, 已经成为人类最重要的、 最大的知识宝库 ? 第四代计算机网络属于计算机网络的“继续发展”阶段 分析 40 多年来计算机网络的发展过程和过程中所表现出的特 点,可以把计算机网络的发展分为 4 个阶段: 第一代:面向终端的计算机网络 第二代:计算机通信网络 第三代:计算机互联网络 三、巩固练习 第四代:宽带综合业务数字网(信息高速公路) 1 、 网 络 资 源 包 括 _____________ 、 ______________ 和 四、课堂小结 五、布置作业 ________________。 2、什么是计算机网络?(2008 高考题) 3、计算机网络的发展分为哪四个阶段?各有什么特点? P10 1

3

课后记

计算机网络的定义分四个方面来讲解效果好!

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012 年 8 月 27 日 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体 ppt 演示+教学讲解

1.2 计算机网络的功能和应用
了解计算机网络的功能和应用

培养学生分析问题的能力 树立远大理想的思想意识教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 网络的功能

网络的功能

4

一、复习提问 判断: 1、计算机网络是由网络结点和连接结点用的通信链路组成的 2、早期的计算机网络是由终端-通信线路-终端组成的计算机网 络系统。

1.2 计算机网络的功能和应用
二、新授教学
(多媒体幻灯 片演示或板书)

1.

计算机网络的功能 计算机网络最基本的功能之一

(1)实现计算机系统的资源共享 (2)实现数据信息的快速传递 计算机网络是现代通信技术与计算机技术结合的产物。 (3)提高可靠性 多点备份 (4)提供负载均衡与分布式处理能力 在全球多个地方放置相同内容的服务器,就近访问。 (5)集中管理 如银行等行业业务通过集中管理和信息处理,来对业务 分散地到不同的营业网点。 (6)综合信息服务 2、计算机网络的应用 计算机网络由于其强大的功能,已成为现代信息业的重要 支柱,被广泛地应用于现代生活的各个领域,主要有: (1)办公自动化:同一单位的微机、数字复印机、数字打印机 等连成网络。 (2)管理信息系统:企业内的计划统计、劳动人事、生产管理、 财务管理等 (3)过程控制:工厂各生产车间的生产过程和自动化控制。 (4)Internet 互联网应用 电子邮件 E-mail 信息发布 WWW 电子商务 E-Commerce 远程音频与视频应用 3、计算机网络的特点
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① 可靠性:某子系统出现故障时,可由网内其他子系统代为 处理 ② 独立性:网络系统中各相连的计算机系统各自既相互联系 又相互独立 ③ 可扩充性:可以很灵活地在网络中接入新的计算机系统 ④ 高效性:网络信息传递迅速,系统实时性强,采用分布式 操作 ⑤ 廉价性:避免系统中的重复建设和重复投资,达到节省投 资和降低成本 ⑥ 透明性:如何利用网络高效而可靠地完成自己的任务 ⑦ 易操作性:大多数用户感到使用方便,操作简单

三、巩固练习 1、 计 算 机 网 络 的 功 能 主 要 体 现 在 : ________________ 、 ________________、_______________、_______________、 _________________、_______________等六个方面。 2、计算机网络最基本的功能是( A.降低成本 3、以下( 四、课堂小结 五、布置作业 P10 课后记 A.文件 2 B.文件打印 C.内存 ) 。 D.传输文件 C.资源共享 D.应用程序

)不是网络上可共享资源。 B.打印机

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点

2012 年 8 月 28 日 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学

1.3 计算机网络的系统组成 了解计算机网络的系统组成 培养学生综合运用的能力 事物是普遍联系的 教学难点 计算机网络的系统组成
6

教师讲解、演示、提问 计算机网络的系统组成

教学过程 一、复习提问

教学内容 1、计算机网络的最基本的功能是( 2、计算机网络从哪几个领域的应用? ) 。

二、新授教学

1.3计算机网络的系统组成

1.3.1 (多媒体幻灯 片演示或板书)

网络节点和通信链路

从拓扑结构看,计算机网络就是由若干网络节点和连接这 些网络节点的通信链路构成的。计算机网络中的节点又称网络 单元,一般可分为三类:访问节点、转接节点和混合节点。 通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。 链路可用各种传输介质实现,如双绞线、同轴电缆、光缆、卫 星、微波等。 通信链路又分为物理链路和逻辑链路。

教师讲解

1.3.2

资源子网和通信子网

从逻辑功能上可把计算机网络分为两个子网:用户资源子 网和通信子网。 1、资源子网 资源子网是由处于网络外围的主机和终端机构成。资源子 网的任务是负责信息处理,向网络提供可用的资源。用户通过 资源子网不仅共享通信子网的资源,而且还可以共享用户资源 学生思考并讨 论 子网的硬件资源和软件资源。 2、通信子网 通信子网是由网络中的各种通信设备和用作信息交换的 节点计算机构成。系统以通信子网为中心,通信子网处于网络 的内层。通信子网的重要任务是负责全网的信息交换,它采用 的是分组交换技术(也就是存储转发技术)。 通信子网是连接这些计算机资源并提供通信服务的连接
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线路。正是在通信子网的支持下,用户才能利用网络上的各种 资源,进行相互间的通信,实现计算机网络的功能。

通信子网有两种类型: (1)公用型(如公用计算机互联网CHINANET) (2)专用型(如各类银行网、证券网等)
资源子网 资源子网

通信子网 通信子网

主机 主机 CCP CCP CCP CCP

主机 主机

CCP CCP 终端 终端
CCP CCP

CCP CCP CCP CCP
主机 主机

终端 终端

终端 终端

计算机网络由通信子网和资源子网组成

1.3.3

网络硬件系统和网络软件系统

计算机网络系统是由计算机网络硬件系统和网络软件系 统组成的。 1、网络硬件系统是指构成计算机网络的硬设备,包括各 种计算机系统、终端及通信设备。 常见的网络硬件有: (1)主机系统:服务器和工作站 服务器:局域网中,一种运行管理软件以控制对网络或网 络资源(磁盘驱动器、打印机等)进行访问的计算机,并能够 为在网络上的计算机提供资源使其犹如工作站那样地进行操 作。 工作站:是一种高档的微型计算机,通常配有高分辨率的 大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器,并且具有

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较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网 功能。 (2)终端(termination):网络与最终用户接触用 以实现网络应用的各种设备。 (3)传输介质:是指在网络中传输信息的载体,常用的 传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类 (4)网卡:计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内 插入一块网络接口板(或者是在笔记本电脑中插入一块 PCMCIA卡) 。网络接口板又称为通信适配器或网络适配器 (adapter)或网络接口卡NIC(Network Interface Card)但是现 在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。 (5)集线器(HUB) :作为网络中枢连接各类节点,以形 成星状结构的一种网络设备。 (6)交换机(switch):网络节点上话务承载装置、 交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。交换机 能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单 个用户的请求连接起来。 (7)路由器(router):为信息流或数据分组选择路 由的设备。 2、网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各 类网络应用系统。 (1)服务器操作系统 网络操作系统(NOS) ,是多任务、多用户的操作系统, 安装在网络服务器上,提供网络操作的基本环境。 网络操作系统的功能:处理器管理、文件管理、存储器管 理、设备管理、用户界面管理、网络用户管理、网络资源管理、 网络运行状况统计、网络安全性的建立、网络通信等

9

常见的有:Novell公司的NetWare、微软公司的 NT Server及 Unix系列。 (2)工作站操作系统:一般的微机操作系统。

Windows

常见的有: Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。 (3)网络通信协议:实现网络数据交换规则和功能的软 件,在通信时,双方必须遵守相同的通信协议才能实现。 网络协议的三要素:语法、语义、交换规则(同步、定时) (4)设备驱动程序 (5)网络管理系统软件 (6)网络安全软件 三、巩固练习 (7)网络应用软件 1、从逻辑功能上可以把计算机网络分为通信子网和资源 子网,其中通信子网的功能是_________________,资源子网 的功能是___________________。 2、常用的网络操作系统有___________、_____________、 四、课堂小结 五、布置作业 ____________等。 3、最常见的传输介质有____________、____________和 ______________。 4、计算机网络操作系统有哪些功能?

(略) P10 课后记 3 5 6

备课时间 课题 教学 目标

2012 年 8 月 27 日 1.4 知识目标 能力目标

课型 计算机网络的分类

多媒体教学

了解计算机网络的分类方式及各自的特点 培养学生分析问题、解决问题的能力
10

德育目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

树立爱科学、用科学的认识 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 各种计算机网络的特点

计算机网络的分类方式

1、计算机网络的硬件和软件系统各由哪些方面组成? 2、网络操作系统有什么功能? 3、网络操作系统是( )( 、 )的操作系统。 一、 按计算机网络覆盖范围分类 由于网络覆盖范围和计算机之间互连距离不同, 所采用的网 络结构和传输技术也不同,因而形成不同的计算机网络。 一般可以分为局域网 (LAN)城域网 、 (MAN)广域网 、 (WAN) 三类。 网络分类 缩写 分布距离大 网络中的物理设 传输速率范围 约 备 10 m 局域网 LAN 房间 4Mb/s~ 10Gb/s 100 m 建筑物 1km 校园 城域网 MAN 10 km 城市 国家 50Kb/s~ 2Gb/s 9.6Kb/s~ 2Gb/s

二、新授教学

广域网 WAN 100~1000 km

二、按计算机网络拓扑结构分类

(a)

(b)

(c)

(d) 网络的拓扑结构

(e)

网络拓扑是指连接的形状,或者是网络在物理上的连通性。 如果不考虑网络的的地理位置, 而把连接在网络上的设备看作是 一个节点,把连接计算机之间的通信线路看作一条链路,这样就 可以抽象出网络的拓扑结构。
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按计算机网络的拓扑结构可将网络分为: 星型网、 总线型网、 环型网、树型网、网型网。 三、 按网络的所有权划分 1.公用网 由电信部门组建,由政府和电信部门管理和控制的网络。 2.专用网 也称私用网,一般为某一单位或某一系统组建,该网一般不 允许系统外的用户使用。 四、 按照网络中计算机所处的地位划分

(1)对等局域网 (2)基于服务器的网络(也称为客户机/服务器网络) 。 五、其它分类方式 1、按传输介质分类:有线网、无线网。 2、按通信方式分类:点对点传输网:是以点对点的连接方 式把计算机连接起来,信息沿着一定的线路一步一步地传下去, 直到目的地。这是复杂的、大的网络采用的通信方式。 广播式传输网络: 所有连到网上的计算机都可以接收到某一 台计算机发出的信号。在 LAN 有总线型网、星型网和树型网; 在 WAN 上有微波、卫星方式传播的网络。 3、按使用目的分类:共享资源网、数据处理网、数据传输 网 4、按服务方式分类:C/S 网、B/S 网、P/P 网 5 、 按 企 业 和 公 司 管 理 分 类 : 内 部 网 (Innernet) 、 内 联 网 (intranet)、外联网(extranet)、因特网(internet)。 6、按带宽速率传输分类:可分为:基带网(窄带网) :低速 网,传输未经调制的数字信号。电话网是低速网。宽带网:高速 网,传输经过调制的数字信号。光纤网是高速网。 1、按计算机网络覆盖范围分类,计算机网络有哪些种类? 2、什么是网络拓朴、什么是对等网? 3、画出常见的网络拓朴类型的拓朴结构图。

三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业

课后记

备课时间 课题

2012 年 8 月 29 日 第二章 数据通信基础

课型 2.1

多媒体教学 数据通信的基本概念
12

教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

知识目标 能力目标 德育目标

了解数据通信的基本概念 培养灵活思考的能力 树立科学的世界观和方法法 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 基本概念

基本概念

1、什么是计算机网络?网络有哪些功能? 一、复习提问 2、什么是对等网?有什么特点? 2.1 数据通信的基本概念

二、新授教学

一、信息和数据 教师讲解 1.信息 信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、 幻灯片展示 结构、性能等全部或部分特性的描述,也可表示物质与外部 的联系。信息有各种存在形式。 2.数据 信息可以用数字的形式来表示, 数字化的信息称为数据。 数据可以分成两类:模拟数据和数字数据。

二、信道和信道容量 1.信道 信道是传送信号的一条通道,可以分为物理信道和逻辑 信道。 物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路,由传输 及其附属设备组成。 逻辑信道也是指传输信息的一条通路,但在信号的收、 发节点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质,而是在 物理信道基础上,由节点设备内部的连接来实现。

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2.信道的分类 信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。 信道按传输介质可分为有线信道、 无线信道和卫星信道。 学生阅读 信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。 3.信道容量 分组讨论 信道容量是指信道传输信息的最大能力,通常用数据传 输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大,则信息的传 输能力也就越大,表示信道容量大。

C=Blog2(1+S/N)
B 为信道带宽,S 为接受端信号的平均功率,N 为信道内 噪声平均功率,C 为信道容量。

三、

码元和码字

在数字传输中,有时把一个数字脉冲称为一个码元,是 构成信息编码的最小单位。 计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或 “码位”,例如二进制数字 10000001 是由 7 个码元组成的序 列,通常称为“码字”。

四、 数据通信系统主要技术指标 1.比特率:比特率是一种数字信号的传输速率,它表示 单位时间内所传送的二进制代码的有效位(bit)数,单位用 比特每秒(bps)或千比特每秒(Kbps)表示。 2.波特率:波特率是一种调制速率,也称波形速率。在 数据传输过程中, 线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率, 其单位为波特(baud)。 3.误码率:误码率指信息传输的错误率,也称误码率, 是数据通信系统在正常工作情况下, 衡量传输可靠性的指标。
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Pe=Ne/N 4.吞吐量:吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信 息总量,单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中, 吞吐量=信道容量×传输效率。 5.通道的传播延迟:信号在信道中传播,从信源端到达 信宿端需要一定的时间,这个时间叫做传播延迟(或时延)。 五、 带宽与数据传输率

1.信道带宽 信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度,它的值为 信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。 带宽越大,所能达到的传输速率就越大,所以通道的带 宽是衡量传输系统的一个重要指标。 2.数据传输率 数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量,即比特 率,单位为比特/秒。 一般来说,数据传输率的高低由传输每一位数据所占时 间决定,如果每一位所占时间越小,则速率越高。

S=Blog2N
B 为波特率,N 为调制电平数 1、熟记以下概念: 三、巩固练习 通信容量 四、课堂小结 五、布置作业 课后记 比特率 带宽 误码率 吞吐量 ) 。

2、对于一个 ASCII 码来说,一个二进制位叫(

书后习题:P20

二、1

2

3

备课时间

2012 年 8 月 30 日

课型

多媒体教学
15

课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 数据传输方式 知识目标 能力目标 德育目标

2.2 数据传输方式 了解数据传输方式 培养学生分析和解决问题的能力 树立爱学习的思想 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 数据传输方式

一、复习提问 1、什么是数据?什么是信息? 2、 对于取连续值的数据是 ( ) 取离散值的是 , ( )

2.2 数据传输方式 二、新授教学 一、 数据通信系统模型

1、数据通信系统的一般结构模型,它是由数据终端设备 (DTE) 、数据线路端接设备(DCE)和通信线路等组成。

DTE

DCE

DCE

DTE

通 信 子 网
资 源 子 网

计算机网络的组成模型

2、通信系统模型 通信系统组成三要素:信源、信宿和信道
信 道

信源

信号变换器

噪声源

信号变换器

信宿

简单的数据通信系统模型
二、 数据线路的通信方式

根据数据信息在传输线上的传送方向,数据通信方式有: 单工通信、半双工通信、双工通信。
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? 单工通信:在通信线路上,数据只可按一个固定的方 向传送而不能进行相反方向传送的通信方式。例如广播、遥控 通信。 ? 半双工通信:数据可以双向传输,但不能同时进行, 在任一时刻只允许在一个方向上传输主信息的通信方式。 ? 全双工通信:可同时双向传输数据的通信方式。
数据流 发送设备 (a)单工通信 发送设备 接收设备 (b)半双工通信 发送设备 接收设备 数据流 接收设备 发送设备 数据流 数据流 发送设备 接收设备 发送设备

数据流 (c)全双工通信

信息传输方向不同的三种通信方式

2.2.3

数据传输方式

数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调 制变样后再传输,可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方 式。 1.基带传输:在基带信道中直接传输这种基带信号的传输 方式。 2.频带传输:在信道中传输频带信号的传输方式。 3.宽带传输:宽带是指比音频带宽更宽的频带,它包括大 部分电磁波频谱。利用宽带进行的传输称为宽带传输。 *调制技术 1、调制:发送端根据数据内容命令调制器(modulator)改 变载波的物理特性使其能够携带信息。 “调制”常通过改变载波的“振幅、频率、相位”三种物 理特性来完成。控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术; 控制载波频率的技术则为“频率调制”技术;控制载波相位的
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技术便是“相位调制”技术。 2、振幅调制技术 控制载波振幅的调制技术为“振幅调制” (AmplitudeModulation,AM)技术,数字振幅调制技术称为“振 幅键控”(Amplitude SlliftKeying,ASK)调制技术,它以振幅 较弱的信号状态代表 O,以振幅较强的信号状态代表 1(p31 图 2-23)。 3、频率调制技术 控制载波频率的调制技术为“频率调制” (FrequencyModulation,FM)技术,数字频率调制技术称为“频 移键控”(Frequency shiftKeying,FsK)调制技术,它以频率较 低的信号状态代表 0,以频率较高的信号状态代表 l(见 p31 图 2-24)。 4、相位调制技术 控制载波相位的调制技术为“相位调制” (PhaseModulation,PM)技术,调制相位调制技术则称为“相移 键控”(Phase ShiftKeying,PSK)调变技术,它以信号相位状态 的改变代表 1,以信号相位状态不变代表 O(见 p32 图 2-25) 5、正交幅度调制技术 QAM 是一种结合 ASK 与 PSK 的综合型调制技术, 同 时控制载波的“振幅强度”与“相位偏移量” ,让同一个载波 信号得以呈现出更多的逻辑状态。 三、巩固练习 1、说出下列符号代表什么含义 四、课堂小结 PM 五、布置作业 课后记 备课时间 2012 年 9 月 3 日 课型 多媒体教学
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FM

AM

DCE

DTE

课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 三种交换技术 知识目标 能力目标 德育目标

2.3

数据交换技术

理解数据交换技术 培养学生的分析问题的能力 爱知识、懂科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 三种交换技术

1、数据线路的通信方式有( 2、数据传输方式可分为(

)( 、 ) ( ) (

)( 、

) 。 )等。

2.3 二、新授教学

数据交换技术

一、数据交换的概念 数据交换是指在任意拓扑结构的通信网络中,通过网 络节点的某种转换方式实现任意两个或多个系统之间的连 接。 数据交换是多节点网络中实现数据传输的有效手段。 通常使用四种交换技术:电路交换、报文交换、分组交 换、信元交换。 二、电路交换 电路交换(也称线路交换) ,在电路交换方式中,通过 网络节点(交换设备)在工作站之间建立专用的通信通道, 即在两个工作站之间建立实际的物理连接。一旦通信线路建 立,这对端点就独占该条物理通道,直至通信线路被取消。 电路交换的主要优点是实时性好,由于信道专用,通信 速率较高;缺点是线路利用率低,不能连接不同类型的线路 组成链路,通信的双方必须同时工作。 电路交换必定是面向连接的,电话系统就是这种方式。 电路交换的三个阶段: (1)电路建立阶段 (2)数据传输阶段 (3)拆除电路阶段
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三、 报文交换 报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。报文 交换采取的是“存储—转发” (Store-and-Forward)方式,不 需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。 报文交换的主要缺点是网络的延时较长且变化比较大, 因而不宜用于实时通信或交互式的应用场合。 在 20 世纪 40 年代,电报通信也采用了基于存储转发 原理的报文交换(message switching)。 报文交换的时延较长,从几分钟到几小时不等。现在, 报文交换已经很少有人使用了。 报文交换过程: ① 发方把待传送的正文信息再加上相应的控制信息形 成一份份报文; ② 再以报文为单位送到各节点; ③ 交换节点在接收报文后进行缓存和必要的处理; ④ 待指定输出端线路和下一节点空闲时,再将报文转 发出去,直到目的节点; ⑤ 目的节点将收到的各份报文中的正文信息交付给收 端 DTE。 ? 报文交换方式是以报文为单位交换信息。 每个报文包 括三部分:报头、报文正文和报尾。 ? 报头通常由报文编号、发送端地址、接收端地址及报 文起始、数据起始和结束标志等控制信息组成。 ? 报尾通常包括差错控制信息等。

四、 分组交换 分组交换也称包交换,它是报文交换的一种改进,也属 于存储-转发交换方式,但它不是以报文为单位,而是以长度 受到限制的报文分组(Packet)为单位进行传输交换的。分

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组也叫做信息包,分组交换有时也称为包交换。 分组在网络中传输,还可以分为两种不同的方式:数据 报和虚电路。 ? ? 数据报传输是一种面向无连接的传输方式; 虚电路传输是一种面向连接的传输方式。

分组交换的优点: 高效 灵活 迅速 动态分配传输带宽,对通信链路是逐段占用。 以分组为传送单位和查找路由。 必先建立连接就能向其他主机发送分组;充分使

用链路的带宽 可靠 完善的网络协议;自适应的路由选择协议使网络

有很好的生存性 五、 信元交换技术

(ATM,Asynchronous Transfer Mode,异步传输模式) ATM 是一种面向连接的交换技术, 它采用小的固定长度 的信息交换单元(一个 53Byte 的信元) ,话音、视频和数据 都可由信元的信息域传输。 它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优 点,针对分组交换速率低的弱点,利用电路交换完全与协议 处理几乎无关的特点,通过高性能的硬件设备来提高处理速 三、巩固练习 度,以实现高速化。 ATM 是一种广域网主干线的较好选择。 四、课堂小结 五、布置作业 1、电路交换有哪些特点? 2、分组交换分为( ) ( 3、什么是 ATM? 书后习题:P20 课后记
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)两种。

5

6

7

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

2012 年 9 月 5 日 2.4 知识目标 能力目标 德育目标

课型 差错检验与校正

多媒体教学

理解差错检验与校正技术 培养学生理解能力 树立辩证唯物主义的思想 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 CRC 校验

CRC 校验

1、什么是误码率? 2、数据交换方式有( 种。 2.4

) (

) (

) (

)等几

差错检验与校正

二、新授教学

一、 数据传输中出现差错有多种原因, 一般分成内部因素 和外部因素。 内部因素有噪音脉冲、脉动噪音、衰减、延迟失真等。 外部因素有电磁干扰、太阳噪音、工业噪音等。 为了确保无差错地传输,必须具有检错和纠错的功能。常 用的校验方式有奇偶校验和循环冗余码校验。 二、 奇偶校验 奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。 根据被传输 的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校 验。采用奇数的称为奇校验,反之,称为偶校验。采用何种校 验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位,用它使这 组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验,则当接收端 收到这组代码时,校验“1”的个数是否为奇数,从而确定传输 代码的正确性。 采用奇偶校验时,若其中两位同时发生错误,则会发生没 有检测出错误的情况。 校验方法
22

奇校验:就是让原有数据序列中(包括你要加上的一位) 1 的个数为奇数 1000110(0)你必须添 0 这样原来有 3 个 1 已经是奇数了 所以你添上 0 之后 1 的个数还是奇数个。 偶校验:就是让原有数据序列中(包括你要加上的一位) 1 的个数为偶数 1000110(1)你就必须加 1 了这样原来有 3 个 1 要想 1 的 个数为偶数就只能添 1 了。 三、 循环冗余码校验(CRC) 。

循环冗余码 (Cyclic Redundancy Code, CRC) ,又称为 多项式码。CRC 的工作方法是在发送端产生一个冗余码,附 加在信息位后面一起发送到接收端, 接收端收到的信息按发送 端形成循冗余码同样的算法进行校验,如果发现错误,则通知 发送端重发。 这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进 行严格的检查。 循环冗余校验码的检错能力有以下特点: (a)可检测出所有奇数个错误; (b)可检测出所有双比特的错误; (c)可检测出所有小于等于校验位长度的连续错误; (d) 以相当大的概率检测出大于校验位长度的连续错误。 三、巩固练习 差错产生的原因有哪些? 1、奇偶校验的方法是什么?什么是 CRC? 2、数据在传输中所出现的差错的类型主要有随机错和( ) A、计算错 四、课堂小结 五、布置作业 书后习题: P20 8、9 B、突发错 C、热噪声 D、CRC 校验错

23

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012 年 9 月 17 日

课型

多媒体教学

第三章 计算机网络技术基础 3.1 计算机网络的拓扑结构 知识目标 掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点 能力目标 培养学生的认知能力 德育目标 树立科学的世界观 教师讲解、演示,学生认真学习并思考、记忆;教师讲授与学生理 解协调并重的教学法 网络拓扑结构 教学难点 教学内容 网络拓扑结构

24

一、复习提问 1、从拓朴的角度看,计算机网络分为哪几种类型? 2、计算机网络在哪些方面得到了应用?

二、新授教学 一、

3.1

计算机网络的拓扑结构

计算机网络的拓扑结构

1、定义:计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和 通信设备抽象为一个点,把传输介质抽象为一条线,由点和线 组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。 网络拓扑是指网络连接的形状, 或者是网络在物理上的连 通性。 网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征, 即不考虑网 络节点的具体组成,也不管它们之间通信线路的具体类型,把 网络节点画作“点”,把它们之间的通信线路画作“线”,这样画 出的图形就是网络的拓扑结构图。 不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等 各不相同,分别适应于不同场合。它影响着整个网络的设计、 功能、 可靠性和通信费用等方面,是研究计算机网络的主要环 节之一。 2、 计算机网络的拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构, 常见的一般分为以下几种: (1).总线型

(2).星型

25

(3).环型

(4).网状型

(5).树型

3.1.2

总线型拓扑结构

总线结构中, 各节点通过一个或多个通信线路与公共总线 连接。总线型结构简单、扩展容易。网络中任何节点的故障都 不会造成全网的故障,可靠性较高。 总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的, 又 可分为单总线结构和多总线结构,常用CSMA/CD和令牌总线 访问控制方式。 总线型结构的优点: (1) 电缆长度短,易于布线和维护。 (2) 可靠性高。 (3) 可扩充性强。 (4) 费用开支小。 总线型结构的缺点: (1)故障诊断困难 (2)故障隔离困难 (3)中继器等配置 (4)实时性不强
26

3.1.3

星型拓扑结构

星型的中心节点是主节点, 它接收各分散节点的信息再转 发给相应节点, 具有中继交换和数据处理功能。星型网的结构 简单,建网容易,但可靠性差,中心节点是网络的瓶颈,一旦 出现故障则全网瘫痪。 星型拓扑结构的访问采用集中式控制策略, 采用星型拓扑 的交换方式有电路交换和报文交换。 星型拓扑结构的优点: (1)方便服务 (2)每个连接只接一个设备 (3)集中控制和便于故障诊断 (4)简单的访问协议 星型拓扑结构的缺点: (1)电缆长度和安装 (2)扩展困难 (3)依赖于中央节点 3.1.4 环型拓扑结构

网络中节点计算机连成环型就成为环型网络。环路上, 信息单向从一个节点传送到另一个节点,传送路径固定,没有 路径选择问题。 环型网络实现简单,适应传输信息量不大的场 合。任何节点的故障均导致环路不能正常工作,可靠性较差。 环型网络常使用令牌环来决定哪个节点可以访问通信系 统。 环型拓扑结构的优点: (1)电缆长度短 (2)适用于光纤 (3)网络的实时性好 环型拓扑结构的缺点: (1)网络扩展配置困难
27

(2)节点故障引起全网故障 (3)故障诊断困难 (4)拓扑结构影响访问协议 3.1.5 其他类型拓扑结构

1.树型拓扑结构 树型网络是分层结构,适用于分级管理和控制系统。网络 中, 除叶节点及其联机外,任一节点或联机的故障均只影响其 所在支路网络的正常工作。 2.星型环型拓扑结构 3.1.6 拓扑结构的选择原则

拓扑结构的选择往往和传输介质的选择和介质访问控制 方法的确定紧密相关。选择拓扑结构时,应该考虑的主要因素 有以下几点: (1)服务可靠性 (2)网络可扩充性 三、巩固练习 (3)组网费用高低(或性能价格比) 。 1、什么是网络拓朴?常见的网络拓朴有哪些? 2、总线型拓朴有什么特点? 3、决定局域网性能的因素有( ) ( ) ( 4、总线、星型、环型拓朴的访问控制方式和是什么? 书后习题: 课后记 P52 二、1 2

四、课堂小结 五、布置作业

) 。

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点

2012.2.26 知识目标 能力目标 德育目标

课型 3.2 ISO/OSI 网络参考模型

多媒体教学

掌握 ISO/OSI 网络参考模型及各层的主要功能 培养学生的理解和分析问题的能力 树立科学的世界观 教学难点 OSI 七层模型
28

教师讲解、演示、提问 OSI 七层模型

教学过程

教学内容 1、总线型拓朴有什么优缺点?

一、复习提问 2、决定局域网性能的因素有( ) ( ) ( ) 。

二、新授教学

3.2

ISO/OSI网络参考模型

一、建立分层结构的原因和意义: 1、网络体系结构 建立计算机网络的根本目的是实现数据通信和资源共享, 而通信则是实现所有网络功能的基础和关键。 网络体系结构:层和协议的集合。 2、OSI 对于网络的广泛实施, 国际标准化组织ISO (International Standard Organization),经过多年研究,在1983年提出了 开放系统互联参考模型OSI/RM(Reference Model of Open System Interconnection),这是一个定义连接异种计算机的 标准主体结构,给网络设计者提供了一个参考规范。 3、OSI分层的原则: (1)将一组相近功能放在一起,有明确的定义,并有助 于制定网络协议的标准化,形成一个网络的层次结构。 (2)分层不能太粗,粗了不同功能容易混杂在一起; (3)分层也不能太细,细了会造成体系统结构过于庞大。 (4)各层边界选择尽量减少跨接口的通信量。 依据这一原则,每一层都向上一层提供一定的服务,而把 如何实现这一服务的细节对上一层加以屏蔽。 4、OSI参考模型的层次 OSI参考模型共有七层,由低到高分别是:物理层、数据 链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

29

系统 A 应用层协议 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层 表示层协议 会话层协议 传输层协议 网络层 数据链路层 物理层 物 理 媒 体

系统 B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 数据链路层 物理层

二、OSI参考模型的特性 (1)是一种将异构系统互联的分层结构; (2)提供了控制互联系统交互规则的标准骨架; (3)定义了一种抽象结构,而并非具体实现的描述; (4)不同系统上的相同层的实体称为同等层实体; (5)同等层实体之间的通信由该层的协议管理; (6)相邻层间的接口定义了原语操作和低层向上层提供 的服务; (7)所提供的公共服务是面向连接的或无连接的数据服 务; (8)直接的数据传送仅在最低层实现; (9)每层完成所定义的功能,修改本层的功能并不影响 其它层。

三、.有关OSI参考模型的技术术语 在OSI参考模型中,每一层的真正功能是为其上一层提供 服务。在对这些功能或服务过程以及协议的描述中,经常使用 如下一些技术术语: (1)数据单元
30

服务数据单元SDU(Service Data Unit) 协议数据单元PDU(Protocol Data Unit) 接口数据单元IDU(Interface Data Unit) 服务访问点SAP(Service Access Point) 服务原语(Primitive):请求、指示、响应、确认 (2)面向连接和无连接的服务 下层能够向上层提供的服务有两种基本形式: 面向连接和 无连接的服务。 面向连接的服务是在数据传输之前先建立连接, 主要过程 是:建立连接、进行数据传送,拆除链路。面向连接的服务, 又称为虚电路服务。 无连接服务没有建立和拆除链路的过程, 一般也不采用可 靠方式传送。不可靠(无确认)的无连接服务又称为数据报服 务。 三、巩固练习 1、服务原语有( ) ( ) ( ) ( ) 。

2、网络体系结构的分层原则有哪些? 四、课堂小结 五、布置作业 书后习题:P52 课后记 二、3、4 3、OSI 网络体系中,分哪几层?

备课时间 课题 教学 目标

2012.2.27 3.2.1 知识目标 能力目标

课型

多媒体教学

物理层、3.2.2 数据链路层

掌握物理层和数据链路层的功能 培养学生分析和解决问题的能力
31

德育目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 两层的功能

两层的功能

1、什么是 ISO/OSI 网络体系? 2、网络体系结构是( )和( )的集合。

3、物理层和数据链路层是 OSI 的第几层?

3.2.1 二、新授教学

物理层

物理层是OSI模型的最低层,其任务是实现物理上互连系 统间的信息传输。 1.物理层必须具备以下功能 (1)物理连接的建立、维持与释放 (2)物理层服务数据单元传输 (3)物理层管理。 2.媒体和互联设备 物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道 等; 通信用的互联设备如各种插头、 插座等; 局域网中的各种 粗、细同轴电缆,T型接/插头,接收器,发送器,中继器等都 属物理层的媒体和连接器。

3.2.2

数据链路层

数据链路可以粗略地理解为数据信道。 数据链路层的任务 是以物理层为基础, 为网络层提供透明的、 正确的和有效的传 输线路,通过数据链路协议,实施对二进制数据正确、可靠的 传输。 数据链路的建立、拆除、对数据的检错、纠错是数据链路 层的基本任务。
32

1.链路层的主要功能 (1)链路管理 (2)帧的装配与分解 (3)帧的同步 (4)流量控制与顺序控制 (5)差错控制 (6)使接收端能区分数据和控制信息 (7)透明传输 (8)寻址 2.数据链路层的主要协议 (1)ISO1745-1975 (2)ISO3309-1984 (3)ISO7776 3.链路层产品 独立的链路产品中最常见的是网卡,网桥也是链路产品。 数据链路层将本质上不可靠的传输媒介变成可靠的传输通路 提供给网络层。 在 IEEE802.3 情况下,数据链路层分成两个子层:一个 是逻辑链路控制 LLC,另一个是媒体访问控制 MAC。 三、巩固练习 1、物理层的功能有( 2、中继器是( 的设备,调制解调器是( 3、什么叫帧的装配? 四、课堂小结 书后习题:P52 五、布置作业 课后记 一、1—15 )( 、 )( 、 ) 。 )层

)的设备,网卡是( )层的设备。

备课时间 课题

2012.3.5 3.2.3

课型 网络层

多媒体教学

33

教学 目标 教学方法 教学重点

知识目标 能力目标 德育目标

掌握网络层的主要功能和服务 培养学生分析问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 网络层的主要功能

网络层的主要功能

教学过程 1、物理层是面向( 该层的通信单位是(

一、复习提问

)的,是 OSI 的( ) 。

)层,

2、IEEE802.3 情况下,数据链路层分为( ( )两个子层。

)和

二、新授教学

3.2.3

网络层

网络层是通信子网与资源子网之间的接口,也是高、 低层协议之间的接口层。网络层的主要功能是路由选择、 流量控制、传输确认、中断、差错及故障的恢复等。当本 地端与目的端不处于同一网络中, 网络层将处理这些差异。

1.网络层的主要功能 (1)建立和拆除网络连接 (2)分段和组块 (3)有序传输和流量控制 (4)网络连接多路复用 (5)路由选择和中继 (6)差错的检测和恢复 (7)服务选择

2.网络层提供的服务 OSI/RM中规定, 网络层中提供无连接和面向连接两种 类型的服务,也称为数据报服务和虚电路服务。 数据报服务 是由数据报交换网来提供。端系统的网
34

络层同网络节点中的网络层之间,一致地按照数据报操作 方式交换数据。当端系统要发送数据时,网络层给该数据 附加上地址、序号等信息,然后作为数据报发送给网络节 点;目的端系统收到数据报可能是不按照顺序到达,也有 可能出现数据报丢失。数据报服务与OSI的无连接网络服 务类似。 虚电路服务 网络层向传输层提供的一种面向连接

的, 使所有分组有序到达目的系统的可靠的数据传输服务。

3.路由选择 路由选择是指选择通过互连网络从源节点向目的节点 传输信息的通道,而且信息至少通过一个中间节点。路由 选择工作在 OSI 参考模型的网络层。 路由选择包括两个基本操作,即最佳路径的判定和网 间信息包的传送(交换)。两者之间,路径的判定相对复 杂。

1、什么是路由选择? 三、巩固练习 2、网络层的数据单位是什么? 3、网络层的设备有哪些? 4、网络层的主要功能有哪些? 四、课堂小结 五、布置作业
书后习题:P52 二、4

课后记

备课时间

2012.3.7

课型

多媒体教学
35

课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 知识目标 能力目标 德育目标

3.2.4

传输层

掌握传输层的特性和主要的功能 培养学生的分析和解决问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 传输层的主要功能

传输层的主要功能

1、网络层有什么主要的功能? 2、路由器是( )层的设备

二、新授教学

3.2.4

传输层

传输层是资源子网与通信子网的接口和桥梁。 传输层下面 三层(属于通信子网)面向数据通信,上面三层(属于资源子 网)面向数据处理。因此,传输层位于高层和低层中间,起承 上启下的作用。 它屏蔽了通信子网中的细节, 实现通信子网中 端到端的透明传输, 完成资源子网中两节点间的逻辑通信。 它 是负责数据传输的最高一层, 也是整个七层协议中最重要和最 复杂的一层。 1.传输层的特性 (1)连接与传输 (2)传输层服务 2.传输层的主要功能 为端到端连接提供可靠的传输服务. 为端到端连接提供流量控制,差错控制,服务质量(Quality of Service,QoS)等管理服务。 3.传输层协议 (1)协议等级 运输层服务通过协议体现,因此运输层协议的等级与 网络服务质量密切相关。根据差错性质,网络服务按质量 可分为以下三种类型:
36

☆ A类服务:低差错率连接,即具有可接受的残留差 错率和故障通知率 ☆ C类服务:高差错率连接,即具有不可接受的残留 差错率和故障通知率 ☆ B类服务:介于A类服务与C类服务之间 (2) 差错率的接受与不可接受是取决于用户的。 因此, 网络服务质量的划分是以用户要求为依据的。 OSI根据运输 层的功能特点,定义了以下五种协议级别: ☆ 0级:简单连接。只建立一个简单的端到端的传输 连接,并可分段传输长报文。 ☆ 1级:基本差错恢复级。在网络连接断开、网络连 接失败或收到一个未被认可的传输连接数据单元等基本差 错时,具有恢复功能。 ☆ 2级:多路复用。允许多条传输共享同一网络连接, 并具有相应的流量控制功能。 ☆ 3级:差错恢复和多路复用。是1级和2级协议的综 合。 ☆ 4级:差错检测、恢复和多路复用。在3级协议的基 础上增加了差错检测功能。 (3) 典型的传输层协议 ☆ SPX:顺序包交换协议,是Novell NetWare网络的 三、巩固练习 传输层协议。 ☆ TCP:传输控制协议,是TCP/IP参考模型的传输层 四、课堂小结 五、布置作业
书后习题:P50 一、选择 16---20

协议。

课后记

37

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

2012.3.10 3.2.5 知识目标 能力目标 德育目标

课型 会话层

多媒体教学

理解会话层的功能和服务 培养学生的理解能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 会话层的功能

功能和服务

1、传输层有什么功能? 2、 传输层的协议有哪几个类型?A、 C 型网络有什么特点? B、 3、传输层是 OSI 的第几层? 3.2.5 会话层

二、新授教学 会话层、表示层和应用层一起构成OSI/RM的高层,会话 层位于OSI模型面向信息处理的高三层中的最下层,它利用传 输层提供的端到端数据传输服务, 具体实施服务请求者与服务 提供者之间的通信,属于进程间通信的范畴。 会话层还对会话活动提供组织和同步所必须的手段, 对数 据传输提供控制和管理。 三、巩固练习 1.会话层的主要功能 (1)提供远程会话地址 (2)会话建立后的管理 (3)提供把报文分组重新组成报文的功能 四、课堂小结 五、布置作业 2.会话层提供的服务 (1)会话连接的建立和拆除 (2)与会话管理有关的服务 (3)隔离 (4)出错和恢复控制

课后记

38

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

2012.3.15 3.2.6 知识目标 能力目标 德育目标

课型 表示层

多媒体教学

了解和理解表示层的功能和服务方法 培养学生的分析问题和解决问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 (略) 3.2.6 表示层 表示层的服务

表示层的功能

二、新授教学

表示层为应用层服务,该服务层处理的是通信双方之 间的数据表示问题。为使通信的双方能互相理解所传送信 息的含义,表示层就需要把发送方具有的内部格式编码为 适于传输的比特流,接收方再将其译码为所需要的表示形 式。 数据传送包括语义和语法两个方面的问题。OSI模型 中,有关语义的处理由应用层负责,表示层仅完成语法的 处理。

三、巩固练习

1.表示层的主要功能 (1)语法转换 (2)传送语法的选择 (3)常规功能

四、课堂小结 五、布置作业

2.表示层提供的服务 (1)数据转换和格式转换 (2)语法选择 (3)数据加密与解密 (4)文本压缩

39

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012.3.17 知识目标 能力目标 德育目标

课型 3.2.7 应用层

多媒体教学

熟悉和理解应用层的协议 培养学生的理解能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 应用层各协议

应用层各协议

一、复习提问

二、新授教学

三、巩固练习

四、课堂小结 五、布置作业

1、表示层的服务有( )、( )、( )、 ( )。 2、什么是会话? 3.2.7 应用层 OSI的7层协议从功能划分来看,下面6层主要解决支持网 络服务功能所需要的通信和表示问题,应用层则提供完成特定 网络功能服务所需要的各种应用协议。 应用层是OSI的最高层,直接面向用户,是计算机网络与最 终用户的接口。负责两个应用进程(应用程序或操作员)之间 的通信,为网络用户之间的通信提供专用程序。 虚拟终端功能 由于种种原因,可以说终端标准化的工作已完全失败了。 解决这一问题的OSI方法是,定义一种虚拟终端,它实际上只是 代有实际终端的抽象状态的一种抽象数据结构。这种抽象数据 结构可由键盘和计算机两者操作,并把数据结构的当前状态反 映在显示器上。计算机能够查询此抽象数据结构,并能改变此 抽象数据结构以使得屏幕上出现输出。 其它应用功能 其它应用已经或正在标准化。在此,要介绍的是目录服务、 远程作业录入、图形和信息通信。 (1)目录服务:它类似于电子电话本,提供了在网络上找 人或查到可用服务地址的方法。 (2)远程作业录入:允许在一台计算机上工作的用户把作 业提交到另一台计算机上去执行。 (3)图形:具有发送如工程图在远地显示和标绘的功能。 (4)信息通信:用于家庭或办公室的公用信息服务。例如 智能用户电报、电视图文等。

40

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012.3.20 3.3 知识目标 能力目标 德育目标

课型 数据传输控制方式

多媒体教学

掌握共享介质方式的 CSMA/CD 和令牌传递两种数据 传输控制方式的基本原理 培养学生的分析问题的能力 树立辩证唯物主义的世界观 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 CSMA/CD 的工作原理

CSMA/CD 的工作原理

41

1、OSI网络体系结构中把网络分为哪几层? 一、复习提问 2、物理层、数据链路层、网络层中的设备各有哪些? 3、数据链路层的两个子层分别是什么/

二、新授教学

3.3

数据传输控制方式

数据和信息在网络中是通过信道进行传输的,由于各 计算机共享网络公共信道,因此如何进行信道分配,避免 或解决通道争用就成为重要的问题,就要求网络必须具备 网络的访问控制功能。介质访问控制(MAC)方法是在局 域网中对数据传输介质进行访问管理的方法。 一、具有冲突检测的载波侦听多路访问 冲突检测/载波侦听(CSMA/CD法)-----CSMA/CD是 一种争用型的介质访问控制协议。即载波监听多路访问/冲 突检测方法 在以太网中,所有的节点共享传输介质。如何 保证传输介质有序、高效地为许多节点提供传输服务,就 是以太网的介质访问控制协议要解决的问题。 CSMA/CD是基于IEEE802.3标准的以太网中采用的 MAC方法,也称为“先听后发、边发边听”。它的工作方式 是要传输数据的节点先对通道进行侦听,以确定通道中是 否有别的站在传输数据,若信道空闲,该节点就可以占用 通道进行传输,反之,该节点将按一定算法等待一段时间 后再试,并且在发送过程中进行冲突检测,一旦有冲突立 即停止发送。 CSMA/CD网络上进行传输时, 必须按下列五个步骤来 进行 (1)传输前侦听 (2)如果忙则等待 (3)传输并检测冲突

42

(4)如果冲突发生,重传前等待 (5)重传或夭折 通常采用的算法有三种: 非坚持CSMA、 1-坚持CSMA、 P-坚持CSMA。 非坚持的CSMA:线路忙,等待一段时间,再侦听; 不忙时,立即发送;减少冲突,信道利用率降低: - 1坚持的CSMA:线路忙,继续侦听;不忙时,立即 发送;提高信道利用率,增大冲突: - p坚持的CSMA:线路忙,继续侦听;不忙时,根据p 概率进行发送,另外的1-p概率为继续侦听(p是一个指定 概率值);有效平衡,但复杂: 目前, 常见的局域网, 一般都是采用CSMA/CD访问控 制方法的逻辑总线型网络。用户只要使用Ethernet网卡, 就具备此种功能。 二、令牌传递控制法 令牌传递控制法 (Token Passing) 是基于IEEE802. 5 标准的环形局域网以及基于IEEE802. 4标准的令牌总线网 中采用的MAC方法,又称为许可证法。 其基本原理是:一个独特的被称为令牌的标志信息沿 着环形网络依次向每个节点传递,只有获得令牌的节点才 有权利发送信息, 而没有获得令牌的节点则处于等待状态。 每个站随时检测经过本站的信息,当查到信息帧中指定的 目的地址与本站地址相同时,则一面拷贝全部有关信息, 一面继续转发该信息帧,环上的信息帧绕环一周后回到原 发送站点予以回收。这种方式传输信息时,发送权一直在 源站点的控制之下, 只有发送信息帧的源站点放弃发送权, 并把令牌置“空”后, 其它站点才有机会得到令牌, 发送自己 的信息。 Token BUS 令牌总线
43

Token Ring 令牌环 三、 网络交换技术

1、交换又称转换,是在多节点网络中实现数据传输的 一种有效手段。 2、 通常将数据在通信子网中节点间的数据传输过程统 称为数据交换,其对应的技术为数据交换技术。 3、在传统的广域交换网络的通信子网中,使用的数据 交换技术可分为:电路交换技术和存储转发交换技术。 4、 存储转发交换技术又可分为: 报文交换和分组交换。 三、巩固练习 1、CSMA的中文意思是_____________,CSMA技术 的特点为________________。 2、 总线结构网络只使用CSMA/CD 媒体访问控制方法 3、CSMA/CD协议在站点发送数据时,( A、一直侦听总线活动 B、仅发送数据,然后等待确认 四、课堂小结 C、不侦听总线活动 五、布置作业 D、当数据长度超过1000 B时需要侦听总线活动
书后习题: P52 二、5



课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012.3.20 3.4 知识目标 能力目标 德育目标

课型 常见的网络类型

多媒体教学

了解几种常见的网络类型 培养学生的理解与分析能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容
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常见的以太网类型

常见的以太网类型

1、简述CSMA/CD的工作原理 2、Token Bus、Token Ring分别是代表什么类型的网络控制方式? 一、 复习提问 3、什么是CSMA/CD? 3.4 常见的网络类型 一、 以太网 1、以太网的发展 1973年xerox公司首先建立了实验性的以太网体系。 二、 新授教学 1982年DIX联盟推出了EV2规格 1983年iEEE802.3公布了802.3 CSMA/CD规格 今天以太网常用来指所有符合以太网规范(包括IEEE802.3) 的载波监听多路访问/冲突检测(CSMA/CD)的网络。 2、10MB/s以太网 10MB/s 以太网规格简表
项 目 10BASE-5 10BASE-2 10BASE-T 10BASE-F 线 材 同轴电缆 同轴电缆 双绞线 光缆 接 头 DBl5 BNC RJ-45 ST 网段最大长度 500m 185m 100m 2000m 最大扩展范围 2500m 925 m 500m 500m 最大节点数 100 30 1024 2 或 33 拓 扑 总线 总线 星型 星型 缆线电阻 50Ω 50Ω 100Ω 3、100MB/s 以太网 100MB/s 以太网规格简表 100base-TX 100Base-T4 100base-2 100Base-T2 项目 线材 双绞线 双绞线 光纤 双绞线 RJ-45 RJ-45 RJ-45 接头 ST、 MIC、 SC 网段最大长度 100m 100 m 2/10km lOOm 网络拓扑 星型 星型 星型 星型 4、1000 Mb/s 以太网 1000 Mb/s 以太网规格简表 项 目 1000BASE-SX 1000BASE-LX 1000BASE-CX 1000BASE-T 线 材 光缆 光缆 光缆 双绞线 接 头 SC SC SC、DB9 RJ-45 网段最大长度 275/550m 550/5000m 25m 100m 网络拓扑 星型 星型 星型 星型

二、

ATM(异步传输模式)

1、异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)是 一种新型的网络交换技术,适合于传送宽带综合业务数字 (B-ISDN)和可变速率的传输业务。 2、 异步传输模式是一种利用固定数据报的大小以提高传输效 率的传输方法,这种固定的数据报又叫信元或报文。
45

3、ATM信元结构由53字节组成,53字节被分成5字节的头部 和被称为载荷的48字节信息部分。 4、数据可以是实时视频、高质量的语音、图像等。 ATM局域网就是以ATM为基本结构的局域网,它以ATM交换 机作为网络交换节点,并通过各种ATM接入设备将各种用户业务 接入到ATM网络。 三、FDDI(光纤分布式数据接口) 光纤分布数据接口FDDI(Fiber Distributed Data Interface) 是一种在实际中应用较多的高速环形网络,传输速率为 100Mbit/s,是计算机网络技术向高速发展阶段的第一项高速网络 技术,符合的标准是ANSI X3T9.5。 FDDI使用光纤作为传输介质,信号单向传递,具有长距离、 大范围、高速、低损耗、高抗干扰性能等优点。结构相对复杂, 价格昂贵是FDDI的主要缺点。 三、 巩固练习 1、FDDI 是一种具有___________________速率的__________________技
术。 2、100Base-T 采用( )标准 A、IEEE 802.3 B、IEEE 802.3u C、IEEE 802.3z C、 IEEE 802.2

四、 课堂小结 五、 布置作业 课后记

书后习题:P50

二、6、7、10

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点

2012.3.25 知识目标 能力目标 德育目标

课型 3.5 TCP/IP 网络协议

多媒体教学

掌握 TCP/IP 协议的层次结构及各层上协议的基本功能 培养学生的理解能力+ 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 TCP/IP 协议模型
46

TCP/IP 协议模型

教学过程 一、复习提问

教学内容 1、10BASE-5中的10、BASE、5各是什么意思? 2、FDDI是指什么?其拓朴结构是什么? 3.5 TCP/IP网络协议

二、新授教学

一、网络协议 网络协议是指为网络数据交换而制定的规则、约定与标准 的集合,一个协议主要是由语法、语义与时序组成。其中:语 法规定了用户数据与控制信息的结构与格式;语义则规定了用 户控制信息的意义,以及完成控制的动作与回应;时序是对事 件实现顺序的详细说明。 网络协议很多,但目前广泛使用的通信协议是TCP/IP协 议,尤其是作为Internet使用的协议,得到广泛的应用和推广。 二、 什么是TCP/IP协议 TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)即传输控制协议/网际协议,源于美国国防部高级研 究计划局的ARPANET网,其目的在于能够让各种各样的计算 机都可以在一个共同的网络环境中运行, 现已成为Internet网的 通信协议。目前TCP/IP协议泛指以TCP/IP为基础的一个协议 集。 三、 TCP/IP协议的作用 网络互联要解决的是异构网络系统的通信问题,目的是向 高层隐藏底层物理网络技术的细节,为用户提供统一的通信服 务。TCP/IP就是这一技术的体现,它是一个协议系列,目前已 包含了100多个协议,用来将各种计算机和数据通信设备组成 实际的计算机网络。TCP和IP是其中的两个协议,也是最基本、 最重要的两个协议,是广为人知的,因此,通常用TCP/IP来代 表整个Internet协议系列。 四、TCP/IP协议的分层模式

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1、TCP/IP协议也采用分层体系结构,对应开放系统互连 OSI模型的层次结构,可分为四层:网络接口层、网际层(IP 层)、传输层和应用层。 (1)网络接口层 物理层是定义物理介质的各种特性: 1)、机械特性。 2)、电子特性。 3)、功能特性。 4)、规程特性。 数据链路层是负责接收IP数据报并通过网络发送之, 或者从网络上接收物理帧,抽出IP数据报,交给IP层。 (2)网络层 负责相邻计算机之间的通信。其功能包括三方面。 一、处理来自传输层的分组发送请求,收到请求后,将分 组装入IP数据报,填充报头,选择去往信宿机的路径,然后将 数据报发往适当的网络接口。 二、处理输入数据报:首先检查其合法性,然后进行寻径 --假如该数据报已到达信宿机,则去掉报头,将剩下部分交给 适当的传输协议;假如该数据报尚未到达信宿,则转发该数据 报。 三、处理路径、流控、拥塞等问题。 网络层包括:IP(Internet Protocol)协议、ICMP(Internet Control Message Protocol) 控制报文协议、 ARP(Address Resolution Protocol)地址转 换协议、RARP(Reverse ARP)反向地址转换协议。 IP是网络层的核心,通过路由选择将下一跳IP封装后交给 接口层。IP数据报是无连接服务。 ICMP是网络层的补充, 可以回送报文。 用来检测网络是否

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通畅。 Ping命令就是发送ICMP的echo包, 通过回送的echo relay 进行网络测试。 ARP是正向地址解析协议,通过已知的IP,寻找对应主机 的MAC地址。 RARP是反向地址解析协议,通过MAC地址确定IP地址。 比如无盘工作站和DHCP服务。 (3)传输层 提供应用程序间的通信。其功能包括:一、格式化信息流; 二、提供可靠传输。为实现后者,传输层协议规定接收端必须 发回确认,并且假如分组丢失,必须重新发送。 传输层协议主要是: 1)传输控制协议TCP(Transmission Control Protocol) 2)用户数据报协议UDP(User Datagram protocol)。 传输层上的主要协议是TCP和UDP。正如网络层控制着主 机之间的数据传递, 传输层控制着那些将要进入网络层的数据。 两个协议就是它管理这些数据的两种方式:TCP是一个基于连 接的协议;UDP则是面向无连接服务的管理方式的协议。 (4)应用层 向用户提供一组常用的应用程序,比如电子邮件、文件传 输访问、远程登录等。远程登录TELNET使用TELNET协议提 供在网络其它主机上注册的接口。TELNET会话提供了基于字 符的虚拟终端。文件传输访问FTP使用FTP协议来提供网络内 机器间的文件拷贝功能。 应用层一般是面向用户的服务。如FTP、TELNET、DNS、 SMTP、POP3。 FTP(File Transfer Protocol)是文件传输协议,一般上传下 载用FTP服务,数据端口是20H,控制端口是21H。

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Telnet服务是用户远程登录服务,使用23H端口,使用明 码传送,保密性差、简单方便。 DNS(Domain Name Service)是域名解析服务,提供域名 到IP地址之间的转换。 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)是简单邮件传输协 议,用来控制信件的发送、中转。 POP3(Post Office Protocol 3)是邮局协议第3版本,用于 接收邮件。 2、TCP/IP与OSI的关系(OSI/RM与TCP/IP结构的异同) (1) OSI和TCP/IP的相同点是二者均采用层次结构, 而且 都是按功能分层。 (2)OSI和TCP/IP的不同点: ①OSI分七层,自下而上分为物理层、数据链路层、网 络层、运输层、会话层、表示层和应用层,而TCP/IP分四层: 网络接口层、网间网层(IP)、传输层(TCP)和应用层。 ②OSI层次间存在严格的调用关系,两个(N)层实体的 通信必须通过下一层(N-1)层实体,不能越级,而TCP/IP可 以越过紧邻的下一层直接使用更低层次所提供的服务(这种层 次关系常被称为“等级”关系),因而减少了一些不必要的开销, 提高了协议的效率。 ③OSI只考虑用一种标准的公用数据网将各种不同的系 统互联在一起,后来认识到互联网协议的重要性,才在网络层 划出一个子层来完成互联作用。而TCP/IP一开始就考虑到多种 异构网的互联问题,并将互联网协议IP作为TCP/IP的重要组成 部分。 ④OSI开始偏重于面向连接的服务,后来才开始制定无 连接的服务标准,而TCP/IP一开始就有面向连接和无连接服 务,无连接服务的数据报对于互联网中的数据传送以及分组话

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音通信都是十分方便的。 ⑤OSI与TCP/IP对可靠性的强调也不相同。对OSI的面 向连接服务,数据链路层、网络层和运输层都要检测和处理错 误,尤其在数据链路层采用校验、确认和超时重传等措施提供 可靠性,而且网络和运输层也有类似技术。而TCP/IP则不然, TCP/IP认为可靠性是端到端的问题,应由运输层来解决,因此 它允许单个的链路或机器丢失数据或数据出错,网络本身不进 行错误恢复,丢失或出错数据的恢复在源主机和目的主机之间 进行,由运输层完成。由于可靠性由主机完成,增加了主机的 负担。但是,当应用程序对可靠性要求不高时,甚至连主机也 不必进行可靠性处理,在这种情况下,TCP/IP网的效率最高。 ⑥在两个体系结构中智能的位置也不相同。OSI网络层 提供面向连接的服务,将寻径、流控、顺序控制、内部确认、 可靠性带有智能性的问题,都纳入网络服务,留给末端主机的 事就不多了。 相反, TCP/IP则要求主机参与几乎所有网络服务, 三、巩固练习 所以对入网的主机要求很高。 ⑦OSI开始未考虑网络管理问题,到后来才考虑这个问 题,而TCP/IP有较好的网络管理 1、TCP/IP应用层协议组是( 四、课堂小结 五、布置作业 A、FTP, DNA,Telnet,SMTP C、UDP, SMTP,TCP, IP ) B、TCP, DNS, SMTP, ARP D、RARP, Telnet,FTP, HTTP )。

2、在TCP/IP层次模型中,IP层相当于OSI/RM中的( A、物理层 B、链路层 C、网络层 D、传输层

3、简述TCP/IP模型与OSI模型的区别与联系。 书后习题:P52 课后记 备课时间 课型 多媒体教学
51

二、11、12、13

2012.4.5

课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 知识目标 能力目标 德育目标

3.6

广域网技术简介

了解几种典型的广域网技术 培养学生的理解问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 广域网技术类型

常见的广域网技术

1、APR和RARP的作用是什么? 2、TCP和UDP都是传输层的协议,它们有什么不同? 3、DNS、HTTP、ICMP、SMTP中不是应用导线协议的是 什么? 3.6 二、新授教学 一、ISDN 综合数字业务服务ISDN(Integrated Services Digital Network) 是一种支持语音、 图像和数据传输一体化的网络结构。 它使用电话载波线路进行拨号连接,因此ISDN标准接口一般是 在电话线安装适当的数字开关。 ISDN有2种访问方式: 基本速率接口(BRI)由2个B信道, 每个带宽64kbps和一个带 宽16kbps的D信道组成。三个信道设计成2B+D。 优点 1、综合的通信业务:利用一条用户线路,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。 2、传输质量高:由于采用端到端的数字传输,传输质量明 显提高。 3、使用灵活方便:只需一个入网接口,使用一个统一的号 码,就能从网络得到所需要使用的各种业务。用户在这个接口 上可以连接多个不同种类的终端,而且有多个终端可以同时通 信。 4、上网速率可达128kbps。
52

广域网技术简介

缺点 1、速度相对于ASDL和LAN等接入方式来说,速度不够快。 2、长时间在线费用会很高。 3、设备费用并不便宜。 二、 DDN

数字数据网DDN(Digital Data Network)是一种利用数字 信道提供数据通信的传输网,这主要提供点对点及点到多点的 数字专线与专网。DDN的传输介质主要有光纤、数字微波、卫 星信道等。 DDN方式主要优点是 ①采用数字电路,传输质量高,延时小,通信速率可根据 需要在2.4kbps——2048kbps之间选择。 ②电路采用全透明传输,并可自动迂回,可靠性高。 ③ 一线可以多用,可开展传真、接入因特网、会议电视等 多种多媒体业务。 ④方便地组建虚拟专用网(VPN),建立自己的网管中心, 自己管理自己的网络。 主要缺点是使用DDN专线上网,需要租用一条专用通信线 路,租用费用太高,决非一般个人用户所能承受。 三、 帧中继

帧中继FR(Frame Relay)技术是由X.25分组交换技术演 变而来的, 是在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元 的一种技术。 我们可以把帧中继看作一条虚拟专线。用户可以在两节点 之间租用一条永久虚电路并通过该虚电路发送数据帧,其长度 可达1600字节。用户也可以在多个节点之间通过租用多条永久 虚电路进行通信。 帧中继与X.25都同属于分组交换。与X.25协议的主要差别

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有: (1)帧中继带宽较宽。 (2)帧中继的层次结构中只有物理层和链路层,舍去了 X.25的分组层。 (3)帧中继采用D通道链路接入规程LAPD。X.25采用 HDLC的平衡链路接入规程LAPB。 (4) 帧中继可以不用网络层而只使用链路层来实现复用和 转接。 (5)与X.25相比,帧中继在操作处理上做了大量的简化。 不需要考虑传输差错问题,其中间节点只做帧的转发操作,不 需要执行接收确认和请求重发等操作,差错控制和流量均交由 高层端系统完成,大大缩短了节点的时延,提高了网内数据的 传输速率。 四、 X.25

X.25遵循的是国际电报电话咨询委员会CCITT制定的“在 公用数据网上以组方式工作的数据终端设备DTE和数据电路设 备DCE之间的接口”。 从ISO/OSI体系结构观点看,X.25对应于OSI参考模型底 下三层,分别为物理层、数据链路层和网络层。 X.25 网络是一种中速数据网络, 提供的数据传输率一般为 64Kbps。 三、巩固练习 1、帧中继系统设计院的主要目标是用于互连多个( A、广域网 四、课堂小结 五、布置作业 B、电话网 C、局域网 ) )

D、ATM网

2、综合业务数据网的特点是( A.电视通信网

B.频分多路复用 D. 模拟通信

C.实现语言、数字与图像的一体化传输 书后习题:P52 课后记 二、15-18

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备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012.4.7 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学 结构化布线系统的组成

第四章 结构化布线系统 4.1.1

掌握结构化布线系统的概念、优点、标准、结构 培养学生的理解问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 结构化系统的结构

结构化系统的概念、结构 1、什么是计算机网络?

一、复习提问

2、常见的网络拓朴结构有哪些? 3、网络连接的介质有哪些?

4.1.1 二、新授教学

结构化布线系统的组成

一.结构化布线系统的概念 1、智能大厦,即将大楼内各种各样的控制设备、通讯设 备、管理系统、消防系统、给排水系统等装置的信息,用同一 种线缆接入中央控制室, 大楼的住户可根据需要在所在办公地 点添置各种各样的设备并连接于所在场所预先设置的接线装 置,这些设备可随意摆放或变换位置,一旦位置确定后,大楼 管理人员只需在中央控制室进行相应点及相应设备之间的简 单跳线即可使这些设备进入大楼的布线系统, 实施控制和管理 功能,这就是所谓的智能大厦概念。 “3A 大厦”是指一座楼宇建筑具有楼宇自动化(BA) 、通 讯自动化(CA)和办公自动化(OA)系统功能者 2、结构化布线系统是指在建筑物或楼宇内安装的传输线 路,是一个用于语音、数据、影像和其它信息技术的标准结构 化布线系统, 以使语音和数据通信设备、 交换设备和其它信息 管理系统彼此相连,并使这些设备与外部通信网路连接。 二.结构化布线系统的优点 (1)结构清晰,便于管理和维护 (2)材料统一先进,适应今后的发展需要。 (3)灵活性强,适应各种不同的需求。 (4)便于扩充,节约费用,提高了系统的可靠性。
55

三.结构化布线系统标准 智能化建筑已逐步发展成为一种产业, 如同计算机、 建筑 一样,也必须有标准规范。目前,已出台的结构化布线系统及 其产品、线缆、测试标准主要有: (1)EIA/TIA 568 商用建筑物电信布线标准; (2)ISO/IEC 11801 国际标准; (3) EIA/TIA TSB 67 非屏蔽双绞线系统传输性能验收规 范; (4)欧洲标准:EN5016、50168、50169 分别为水平配线 电缆、跳线和终端连接电缆以及垂直配线电缆标准。 五、结构化布线系统结构 结构化布线系统采用模块化设计和分层星型拓朴结构, 可 分为 6 个独立的子系统(模块) ,各种不同组成部分构成一个 有机的整体。 (1)工作区子系统(Work Area Subsystem) 由终端设备到信息插座的连接(软线)组成。 (2)水平干线子系统(Horizontal Backbone Subsystem) 将电缆从楼层配线架连接到各用户工作区上的信息插座 上,一般处在同一楼层。 (3)垂直干线子系统(Riser Backbone Subsystem) 将主配线架与各楼层配线架系统连接起来。 (4)管理间子系统(Administration Subsystem) 将垂直电缆线与各楼层水平布线子系统连接起来 (5)设备间子系统(Equipment Subsystem) 将各种公共设备(如计算机主机、数字程控交换机,各种 控制系统,网络互连设备)等与主配线架连接起来。 三、巩固练习 (6)楼宇子系统(Compus Backbone Subsystem) 将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装 置。 书后习题:P74 二、1

四、课堂小结 五、布置作业 课后记

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备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

2012.4.8 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学

第四章 结构化布线系统(各子系统) 掌握结构化布线系统的概念、优点、标准、结构 培养学生的综合运用的能力、动手实践能力 教育学生热爱专业、热爱劳动,勤动手。 教师讲解、演示、提问 各子系统的特点 教学难点 教学内容 1、什么是结构化布线系统? 2、结构化布线系统有哪些优点? 一、工作区子系统 子系统的特点

二、新授教学

1、设计要求: 工作区子系统由终端设备至信息插座的连接器件组成。包括连 线、连接器或适配器等。属于最终用户的办公区域。工作区的 终端设备可以是电话、微机,也可以是检测仪表、测量传感器 等。 (1)工作区的电话机、微机、监视器及控制器等终端设备可用 接插软线直接与工作区的第一个信息插座相连接。 (2)工作区选用的适配器应符合下列要求: A、设备连接器处采用不同信息插座的连接器时,可以用专用接 插电缆或适配器; B、在水平子系统中选用的线缆类别(介质)不同于设备所需的 线缆类别时,应采用适配器; C、在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换等相应的装 置时,应采用适配器; D、根据工作区内不同的电气终端设备,可配备相应的匹配器。 2、工作区中 I/O 信息插座数量的确定: 通常以 6M2----10M2 为一个工作区,每个工作区中至少提供两 个信息点。
57

二、水平子系统 水平子系统是在楼层范围内的信息传输介质 对 UTP 或光缆及 (4 其相关部件)。它是实现信息插座和管理子系统间连接的桥梁。 1、设计要求: A、根据用户对工程提出的近期和远期的终端设备要求; B、每层需要安装的信息插座数量及其位置; C、对于终端将来可能要增加、移动和远期的终端设备要求; D、一次性建设与分期建设的方案比较。 2、水平子系统布线的拓扑结构

3、水平子系统布线的距离
水平干线子系统的配线电缆或光缆长度不应超过 90m,这是指工作区 的电信插座到楼层配线架上的电缆、光缆机械终端之间的缆线长度。若 水平布线超过 90m, 就要考虑设置两个或多个楼层交接间或二级交接间。 在能保证链路性能时,水平光缆距离可适当加长。

4、水平布线线缆类型 (1)100 欧姆非屏蔽双绞线(UTP)线缆; (2)100 欧姆屏蔽双绞线(STP)线缆; (3)50 欧姆同轴线缆; (4)62.5/125 微米光纤线缆 5、水平子系统设计步骤 (1)确定线路走向 (2)确定信息插座的数量和类型 (3)确定导线的类型和长度 (4)确定线缆类型
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(5)确定线缆长度 (6)订购线缆 三、干线(垂直)子系统 主干线子系统是建筑物的主干电缆。主干子系统提分散相 各楼层电信间、设备间和引入口设施之间的互连,它包括用来 互连电信间、设备间和引入口设施的主干缆。 1、主干子系统布线的拓扑结构 2、干线子系统布线的距离 3、干线子系统布线线缆类型 100 欧姆多对数 UTP 100 欧姆 4 对五类 UTP 150 欧姆 STP—A 62.5/125 微米光纤线缆 8.3~10/125 微米光纤线缆 4、干线子系统设计步骤 确定干线子系统规模 确定每层楼的干线 确定整座楼的干线 确定楼层配线间至设备间的垂直干线线缆路由 四、设备间子系统
1、设计要求:典型的设备间子系统 2、设备间设计方法

1) 设备间的位置 2) 建筑结构 3) 备间的环境条件 4) 设备间的环境条件涉及温湿度、尘埃、照明、噪音、电磁场干
扰、供电等因素。

5) 安全分类 6) 结构防火
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7) 内部装修
8) 火灾报警及灭火设施

五、管理子系统 1、设计要求 2、设计步骤 (1)、确认线路模块化系数是 3 对线还是 4 对线,每个线路模块 当作一条线路处理,线路模快化系数视具体系统而定。 (2)、确定语音和数据线路要端接的电缆线对总数,并分配好语 音或数据线路所需的墙场或终端条带。 (3)、决定采用何种 110 交连接硬件 六、建筑群子系统 1、设计要求: 2、设计步骤 (1).了解敷设现场 (2).确定线缆系统的一般参数 (3).确定建筑物的线缆入口 (4).确定明显障碍物的位置 (5).确定主线缆路由和另选线缆路由 (6).选择所需线缆类型和线规 (7).确定每种选择方案所需的劳务费 (8).确定每种选择方案所需的材料成本 三、巩固练习 (9).选择最经济、最实用的设计方案

1、 结构化布线系统采用_________和_________拓扑结构, 可分为 6 个独
立的子系统(模块)、其中,由终端设备到信息插座的连接(软线)组

四、课堂小结 五、布置作业

成的子系统为__________,将电缆从楼层配线架连接到各用户工作区的 信息插座上, 并且一般处在同以楼层的子系统为____________,将各种公 共设备与主配线架连接起来的子系统为_____________。 2、书后习题:

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课后记 备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 双绞线的特性 知识目标 能力目标 德育目标 2012.4.10 4.2 课型 双绞线的应用 多媒体教学

熟悉双绞线的特点,掌握双绞线的应用 培养学生的运用和理解能力 爱劳动、懂科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 双绞线的应用

1、常用的有线介质有哪些? 2、水平子系统用什么来布线? 3、一般水平子系统中双绞线的长度是多少?

4.2 二、新授教学

双绞线的应用

无论对模拟信号还是数字信号,也无论是广域网还是局域 网,双绞线都是最常用的传输介质。 1.双绞线的特性 1) 、物理特性:双绞线一般由两根 22 号或 24 号或 26 号绝 缘铜导线相互缠绕而成,如果把一对或多对双绞线放在一个绝 缘套管中便成了双绞线电缆。 2) 、传输性:10—100Mbps 3) 、连通性:点到点连接。 4) 、地理范围:100M 5) 、抗干扰性:绞合度大小 6) 、价格:低于其它介质 由于双绞线电缆具有直径小、重量轻,易弯曲、易安装, 具有阻燃性、独立性和灵活性,将串扰减至最小或加以消除等 优点,因此在计算机网络布线中应用极为广泛。当然,由于其 传输距离短、传输速率较慢等,还需要与其它传输介质配合使
61

用。 2.双绞线的种类 国际电气工业协会(EIA)根据双绞线的特性进行了分类, 主要有 1 类、2 类、3 类、4 类、5 类、超 5 类、6 类。 另外,根据是否具有屏蔽性,双绞线可分为非屏蔽双绞线 (Unshielded Twisted Pair, UTP) 和屏蔽双绞线 (Shielded Twisted Pair,STP) 。 ? 屏蔽式双绞线(STP):通过屏蔽层减少相互间的电磁干 扰。有三类和五类,带宽分别为 16MHz 和 100MHz,常用于对 辐射要求严格的场合。 ? 具有抗电磁干扰能力强、传输质 量高等优点,但它也存在接地要求高、 安装复杂、成本高的缺点。因此,屏蔽 式双绞线的实际应用并不普遍。 ? 非屏蔽式双绞线 UTP: 通过对绞 来减少或消除相互间的电磁干扰。有 3 类、4 类和 5 类,带宽 分别为 16MHz、20MHz 和 100MHz,常用作局域网传输介质, 长度为 100 米。 ? 具有成本低、易弯曲、易安装、 适于结构化布线等优点。 因此, 在一般 的局域网建设中被普遍采用。 但它也存 在传输时有信息辐射、 容易被窃听的缺 点。 3.双绞线线序标准和插头 现行双绞线电缆中一般包含 4 个双绞线对, 具体为橙/橙白、 蓝/蓝白、绿/绿白、棕/棕白。双绞线接头为国际标准的 RJ-45 插头和插座。

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A 标准与 B 标准差别为 1 与 3 2 与 6 对调 直通线?两边标准相同;交叉线?两边标准相异;

注意: 在 10M、100M 以太网中,仅 1、2、3、 四根线有用; 连接器件:RJ-45 水晶头

6

4.信息插座的类型 1) 信息插座类型有多种多样, 安装方式也各不相同。主要有:3 类、5 类、超 5 类和千兆位信息插 座模块以及光纤插座模块等。 2)常用面板分为单口面板和 双口面板,面板外型尺寸符合国标 86 型、120 型。 86 型面板的宽度和长度分别是 86 毫米, 通常采用高强度塑 料料制成,适合安装在墙面,具有防尘功能。 120 型面板: 宽度和长度是 120 毫米, 通常采用铜等金属材 料制成,适合安装在地面,具有防尘、防水功能。 3)常用底盒分为明装底盒和暗装底盒 1、超 5 类 UTP 双绞线规定的最高传输特性是 ( ) A 20 Mbps B 20 MHz C 100 Mbps D 155 Mbps 2、屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线最主要的差异为( ) 。 A.双绞线对的数目不同 B.屏蔽双绞线的轴芯为单芯线,非屏蔽双绞线的轴芯为多 花线 C.非屏蔽双绞线没有金属屏蔽 D.双绞线的颜色不同 书后习题:P74 二、3、4、
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三、巩固练习

四、课堂小结 五、布置作业

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012.4.13 4.3 知识目标 能力目标 德育目标

课型 光纤的应用

多媒体教学

掌握光纤的特点,了解光纤的应用 培养学生的理解问题的能力和动手实践能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 光纤的特点及应用

光纤的特点 1、什么是双绞线?

一、 复习提问

2、双绞线分为哪几类?各有什么特点? 3、双绞线在 100Mbps 的传输率下,最大的传输距离为( 4.3 光纤的应用 )M。

一、 光纤的概念: 光纤为光导纤维的简称, 由直径大约为 0. 1mm 二、 新授教学 的细玻璃丝构成。 二、光纤的传输原理和种类 1.光纤的传输原理 光纤是一种由石英玻璃纤维制成的非常细的媒体,能传导光 线。环绕纤芯的包层能够保证注入的光被限制在纤芯内,当注入纤 芯的光碰到包 层时, 光就会被 纤芯和包层间 的面反射。在传输计算机网络的电信号时,发送端将电信号转换为 光信号,接收端再用光检波器将光信号转换成电信号。 2.光纤通信系统 光纤通信系统是以光波为载体、光导纤维为传输介质的通信方 式,起主导作用的是光源、光纤、光发送机和光接收机。 3.光纤通信系统的主要优点
64

(1)传输频带宽、信息容量大; (2)线路损耗低、传输距离远; (3)抗干扰能力强,安全性和保密性极好; (4)线径细、质量小; (5)抗化学腐蚀能力强。 由于光纤通信具有一系列优异的特性,因此,光纤通信技术近 年来发展速度无比迅速。但是,光纤本身也有缺点,如质地较脆、 机械强度低就是它的致命弱点。 4.光纤的种类 光纤可以分为两种:多模光纤(Multi-Mode Fiber,简称 MMF) 和单模光纤(Single Mode Fiber,简称 SMF) 。 二者的区别是 SMF 一根光纤中只允许传播一条光路,而 MMF 允许多条光路同时在一根光纤中传播。

三、光纤连接 EIA/TIA-568A 布线标准推荐使用 62.5/125?m 多模光纤、 50/125?m 多模光纤和 8. 3/125?m 单模光纤, 在光纤连接的过程中, 主要有 STII 连接器和 SC 连接器。连接器有陶瓷和塑料两种材质, 它的制作工艺分为磨光、金属圈制作,但目前有些公司推出了新产 品,采用压接方法。 光纤连接装置是光纤线路的端接和交连的地方,它可以是一个 三、 巩固练习 固定的盒子,也可以是一个可抽出的抽屉。它的模块化设计允许灵 活地把一个线路直接连到一个设备线路或利用短的互联光缆把两 条线路交连起来。可用于光缆端接,带状光缆、单根光纤的接合以 四、 课堂小结 及存放光纤的跨接线。 五、 布置作业 书后习题:P74 一、2、3 二、5
65

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012.4.16 4.4 知识目标 能力目标 德育目标

课型 布线系统的测试技术

多媒体教学

了解布线系统的测试技术 培养学生的分析和解决问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 测试技术

测试技术

66

一、复习提问

1、什么是光纤?分为哪两种? 2、光纤有哪些优点

二、新授教学 4.4 布线系统的测试技术

局域网的安装是从电缆开始的,电缆是网络最基础的部分, 电缆本身的质量以及电缆安装的质量都直接影响网络能否健康 地运行。电缆测试一般可分为两个部分:电缆的验证性测试和 电缆的认证性测试。 1.验证性测试 电缆的验证性测试是测试电缆的基本安装情况。 2.认证性测试 所谓电缆的认证性测试是指电缆除了正确的连接以外,还 要满足有关的标准,即安装好的电缆的电气参数(例如衰减、 近端串扰等) 是否达到有关规定所要求的指标, 这类标准有 TIA、 IEC 等。 三、巩固练习 3.常用测试工具 Fluke 620 局域网电缆测试仪、Fluke DSP-100 电缆测试仪、 Fluke DSP-2000 电缆测试仪、Fluke DSP-4000/4100 电缆测试仪 等。 书后习题:P74 二、7 学习指导

四、课堂小结 五、布置作业

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点

2012.4.20 4.5 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学

结构化布线系统工程安装施工

了解结构化布线系统工程安装施工的基本知识 培养学生的实际运用能力 热爱专业教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 工程安装施工
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工程安装施工

教学过程 一、复习提问

教学内容 1、布线测试技术有哪两种? 2、常用的测试工具有哪些?

4.5 二、新授教学

结构化布线系统工程安装施工

1.安装施工的基本要求 (1)必须按照我国发布的结构化布线系统工程验收规范等 有关规定进行施工和验收。 (2)必须重视工程质量,按照施工规范的有关规定,加强 自检、互检和随工检查。 (3)力求做到不影响房屋建筑结构强度,不有损于内部装 修美观的要求,不发生降低其它系统使用功能和有碍于用户通 信畅通的事故,务必达到结构化布线系统工程的整体质量优良。 2.工程的施工准备 (1)熟悉掌握工程设计和施工图纸,全面了解全部工程施 工的基本内容。 (2)现场调查工程的环境和施工条件。 (3)编制工程进度和施工组织计划。 (4)对工程所需设备、器材、仪表和工具进行检验。 3.工程槽道和设备的安装 在智能化建筑内,结构化布线系统的缆线敷设有暗管敷设 和槽道(或桥架)敷设两种方式。除暗管敷设与房屋建筑同步 施工外,槽道和设备安装部分都在结构化布线系统工程施工中 进行。 4.结构化布线系统工程的电缆施工敷设 包括建筑物主干布线子系统的电缆施工和水平布线子系统 的电缆施工。 建筑物主干布线子系统的缆线较多,且路由集中,是结构

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化布线系统的重要骨干线路,来不得半点马虎。 水平布线子系统的缆线是结构化布线系统中的分支部分, 具有面广、量大,具体情况较多,而且环境复杂等特点,遍及 智能化建筑中所有角落。 5.结构化布线系统工程的光缆施工敷设 光缆与电缆同是通信线路的传输媒质,其施工方法虽基本 相似,但因其所用材质和传输信号的原理、方式有根本区别, 对于安装施工的要求自然有所差异。 (1) 光缆敷设:光缆敷设顺序应与合理配盘相结合,充分 利用光缆的盘长,以减少中间接头,防止产生任意切断光缆的 现象。主干光缆通常采用由顶层向底层垂直布放的人工牵拉敷 设方式。 (2) 光缆接续与终端: 光纤接续目前采用熔接法或压接法。 三、巩固练习
判断 1、目前常用的光纤大多采用二氧化硅制成,抗化学腐蚀能力和机械强度 都很强。 2、结构化布线系统只能用于语音和数据的传输。 3、光纤通信系统的抗干扰能力强,安全性和保密性好。 4、 屏蔽双绞线和非屏蔽双绞线最主要的差异为非屏蔽双绞线没有金属屏 蔽。

四、课堂小结 五、布置作业 课后记

5、结构化布线系统必须事先确定设备的位置,并将传输介质敷设到位。 书后习题:P74 一、二、 学习指导

备课时间 课题

2012.4.26

课型

多媒体教学 5.1.网卡

第五章 计算机网络设备 知识目标 能力目标 德育目标

教学 目标

1、了解网卡的工作原理 2. 掌握网卡的主要功能 3. 掌握计算机网络设备---网卡的使用常识 培养学生的分析问题的能力 爱专业教育
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教学方法 教学重点 教学过程

教师讲解、演示、提问 网卡的主要功能 教学难点 教学内容 1、计算机网络系统由什么组成? 网卡的工作原理

一、复习提问

2、常用的网络硬件都有哪些?

5.1.网卡 二、新授教学

5.1.1.网卡的功能 网络适配卡又称网络接口卡,简称网卡。提供了计算机和 网络缆线之间的物理接口。 (1).实现局域网中传输介质的物理连接和电气连接; (2).代表着一个固定的地址; (3).对发送和接收的信号进行转换,执行网络控制命令; (4).实现 OSI 开放系统七层模型中的数据链路层的功能; (5).对传送和接收的数据进行缓存。 (6).按照 OSI 协议物理层传输的接口标准,实现规定的 接口功能。

5.1.2. 网卡的工作原理 在网卡上有一定数目的缓冲存储器,当网上传来的数据到 达本工作站时,首先被暂时存放在网卡的缓存中,由网卡来通 知 CPU 在某个时候来处理新来的数据。

5.1.3.网卡的类型 (1)按总线的类型分类 网卡按总线类型可分为 ISA 总线型网卡、PCI 总线型网卡、 PCMCIA 总线型网卡、USB 网络适配器。 (2)按网络类型分类
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网卡按网络类型可分为以太网卡、 令牌环网卡和 ATM 网 卡等。 (3)按网卡的连接头分类 网卡按网卡的连接头可分为 BNC 连接头、RJ45 连接头、 、 AUI 连接头、光纤网卡以及无线网卡等。早期产品中还有同时 具有 BNC 连接头和 RJ45 连接头的网卡。 (4)按传输速率分类 网卡按 其传 输速 率( 带宽) 分为 10Mbps 、 100Mbps 、 1000Mbps 网卡以及 10M/100Mbps、10M/100M/1000Mbps 自适 应网卡等。

5.1.4 网卡的选择 网卡的选购要综合考虑组网类型、计算机扩展槽类型、使 用环境、实现的功能和要求、性价比等因素。 (1)选择性价比高的网卡 (2)根据组网类型选择网卡 (3)根据工作站选择合适总线类型的网卡 (4)根据使用环境选择网卡 (5)根据特殊要求选择网卡

5.1.5.网卡的安装 在计算机上安装网卡的步骤如下: (1)首先将计算机后方的各种插头和连线拆除,如果不熟 悉这些线路的安装,应记下每条线路的安装位置与方式。 (2)将主机外壳的螺丝卸下,再将外壳拆下。 (3)确认网卡的总线接口。目前大部分网卡为 PCI 总线。 (4)在主板上找到相应的空闲插槽。 (5)在机壳后方对应插槽位置上将阻隔的挡板拆除。

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(6)将网卡插入相应的空闲插槽中,并稍微摇晃,确保网 卡与插槽接触良好。在主板上按插网卡时,一般采用先插后半 部,再压下前半部的方法;如欲将网卡从主板上取下来,操作 与插网卡正好相反,即一般采用先取前半部,再取后半部的方 法。 (7)旋紧螺丝,固定机壳与网卡的连接。 (8)将机壳安装好,并接好拆下的插头和连线。 安装网卡以后,还必须安装驱动程序网卡才能工作。 三、巩固练习 1、.网卡又称为( ) ,他的英文简称为( ) ,网卡拥 )位的二

有一个全球唯一的网卡地址,它是一个长度为(

进制数,它为计算机提供了一个有效的地址。网卡实现 OSI 开 放系统模式型中的( 息传送方向的控制。 2、局域网的网络硬件主要包括网络服务器、工作站、 ( 和通信介质。 A 计算机 C 放大 四、课堂小结 B 网卡 D 整形 ) 。 ) )层的功能,主要有对传输介质内信

3、网卡工作在 OSI 模型的( A.物理层 C 网络层 五、布置作业 书后习题:P99 1 课后记 B.数据链路层 D 传输层

备课时间 课题 教学 目标

2012.4、28 知识目标 能力目标 德育目标

课型 5.2 集线器

多媒体教学

熟悉集线器的功能和种类,掌握连接方法 培养学生的运用知识的能力 爱专业、爱劳动教育
72

教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 集线器的功能

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 1、什么是网卡?网卡有哪些功能? 2、网卡有哪些种类? 3、AUI、RJ45、BNC 分别对应什么介质? 集线器的连接

二、新授教学

5.2 集线器

5.2.1. 集线器的功能 集线器(HUB)是一种连接多个用户节点的设备,每个经 集线器连接的节点都需要一条专用电缆,集线器内部采用电气 互连的结构,从某种意义可以将集线器看作是多埠中继器,其 数据传输控制方式都是采用 CDMA/CD 方式,也就是说,集线 器上所有的端口共享同一个带宽。集线器在 OSI 模型中也是处 于物理层。 5.2.2. 集线器的分类 (1)按端口数量分类 集线器端口数量有 5 口、8 口、12 口、16 口、24 口、48 口等,最常用的是 24 口集线器。 (2)按带宽分类 集线器按带宽可分为 10Mbps、100Mbps、10M/100Mbps 自 适应、1000Mbps 和 100M/1000Mbps 自适应等。自适应集线器 又称“双速”集线器,其中内置了两条总线, 分别工作在两种速 率下。 (3)按可管理性分类 集线器按可管理性分为不可网管集线器 (俗称“傻 HUB” 或 哑集线器)和可管集线器(也称智能集线器)。 (4)按扩展能力分类
73

集线器按扩展能力分为独立集线器、堆叠式集线器。 5.2.3.集线器的选择 选择集线器一般要考虑数据传输速率、端口数、可扩展性、 是否内置交换模块、是否提供网管功能以及外形尺寸等方面。 5.2.4.集线器的连接 (1)集线器常见端口 集线器常见端口包括 RJ-45 端口、BNC 端口、AUI 端口、 光纤端口 等。堆叠集线器还具有堆叠端口,分别标注为

“UP”和“DOWN”,其作用是用来连接两个堆叠集线器。 (2)集线器的堆叠和级联 集线器的堆叠将若干集线器用专用连接电缆通过堆叠端口 连接起(从一台集线器的“UP”堆叠端口直接连接到另一台集线 器的“DOWN”堆叠端口) ,以实现单台集线器端口数的扩充。 集线器的级联是指使用集线器普通的或特定的端口(“级联 端口”, 一般标有“UPLink”) 来进行集线器间的连接。 利用 Uplink 端口级联使用直通双绞线,利用普通端口级联使用交叉双绞线。 集线器间的级联除了能够增加集线器的端口数量外,还可以增 大局域网的范围。 三、巩固练习 1、集线器是一种( )的设备。用集线器连接的网络 称为共享式以太网。 2、集线器的种类有很多,其中( )可以实现以太网和块 速以太网用户互相通信. A 10MBPS 集线器 B 不可网管集线器 C 100MBPS 集线器 D 双速集线器 书后习题:P99 6

四、课堂小结 五、布置作业 课后记

备课时间 课题 教学 目标

2012.5.5 知识目标 能力目标

课型 5.3 交换机

多媒体教学

了解网桥、交换机的作用,掌握交换技术 培养学生的分析问题的能力
74

德育目标 教学方法 教学重点 教学过程

爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 ) 。 )( 、 ) 。 ) 。 虚拟网

网桥和交换机的应用

1、集线器有独立集线器和( 一、复习提问 2、按可管理性分类,集线器可分为( 3、集线器的堆叠口有 UP 和( 4、集线器的级联方法有哪些? 5.3 交换机 一. 网桥的作用与交换机的出现

1、网桥(Bridge)也称桥接器,是连接两个局域网的存 二、新授教学 储转发设备, 用它可以完成具有相同或相似体系结构网络系统 的连接。 网桥是数据链路层的连接设备, 是为各种局域网存储 转发数据而设计的, 它对节点用户是透明的, 节点在其报文通 过网桥时,并不知道网桥的存在。相对于集线器而言,网桥是 比较复杂的网络设备,两个网段分别连接到网桥的两个端口 时, 各网段中的广播信号并不会越过网桥, 只有标明了发送给 另一个网段的信号, 才会通过网桥。 后来, 出现了多口网桥 (如 90 年代初采用较多的美国 Starbridge 8 口智能网桥产品) ,每 一个端口可以连接一个网段。 2、交换机的出现 多口网桥虽然很好, 但由于网桥技术比较复杂, 多口网桥 造价很高。 1993 年, 局域网交换设备出现, 交换机按每一个包 中的 MAC 地址相对简单地决策信息转发,而这种转发决策一 般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。 与多口网桥不同的是交 换机转发延迟很小, 操作接近单个局域网性能, 远远超过了普 通桥接互联网络之间的转发性能。 集线器是共享带宽,而交换机是各端口独享带宽。 二. 三种交换技术
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(1)端口交换 (2)帧交换:有直通交换和存储转发两种处理方式。 (3)信元交换 三. 局域网交换机的种类 (1)按传输介质和传输速率划分 按照传输介质和传输速率,交换机可分为以太网交换机、 千兆以太网交换机、 FDDI 交换机、ATM 交换机和令牌环交 换机等多种。 (2)按应用领域划分 按照应用领域, 交换机可分为工作组交换机、 部门级交换 机和企业级交换机。 四.局域网交换机的选择 局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能 力、包交换速度等因素。 在选择交换机时要注意: 外形尺寸、 可管理性、 端口带宽及类型以及系统的扩展能 力、主干线连接手段、 交换机总交换能力、是否需要路由选 择能力、是否需要热切换能力、是否需要容错能力、能否与现 有设备兼容等因素。 五.交换机应用中几个值得注意的问题 (1)交换机网络中的瓶颈问题 (2)网络中的广播帧 (3)虚拟网的划分 虚拟网是指在物理网络基础架构上, 利用交换机和路由器 的功能, 配置网络的逻辑拓扑结构, 从而允许网络管理员任意 地将一个局域网内的任何数量网段聚合成一个用户组, 就好像 它们是一个单独的局域网。 通常虚拟网的实现形式有三种:

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1)静态端口分配 2)动态端口分配 3)多虚拟网端口配置 六.三层交换机 (1).三层交换机的工作原理 三层交换是相对于传统的交换概念而提出的。 传统的交换 技术是在 OSI 网络参考模型中的第二层(即数据链路层)进 行操作的,而三层交换技术是在网络模型中的第三层(网络层) 实现了数据包的高速转发, 可以简单地将三层交换机理解为由 一台路由器和一台二层交换机构成。 (2).三层交换机的用途 1) .用于网络骨干 2) .用于连接子网 (3)三层交换机的优点 1、高可扩充性 三层交换机在连接多个子网时, 子网只是与第三层交换模 块建立逻辑连接, 不像传统外接路由器那样需要增加端口, 从 而保护了用户对校园网、城域教育网的投资。并满足学校 3~5 年网络应用快速增长的需要。 2、高性价比 三层交换机具有连接大型网络的能力, 功能基本上可以取 代某些传统路由器, 但是价格却接近二层交换机。 现在一台百 兆三层交换机的价格只有几万元, 与高端的二层交换机的价格 差不多。 3、内置安全机制 三层交换机可以与普通路由器一样,具有访问列表的功 能,可以实现不同 VLAN 间的单向或双向通讯。如果在访问 列表中进行设置,可以限制用户访问特定的 IP 地址,这样学 校就可以禁止学生访问不健康的站点。
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访问列表不仅可以用于禁止内部用户访问某些站点, 也可 以用于防止校园网、城域教育网外部的非法用户访问校园网、 城域教育网内部的网络资源,从而提高网络的安全。 4、适合多媒体传输 教育网经常需要传输多媒体信息,这是教育网的一个特 色。三层交换机具有 QoS(服务质量)的控制功能,可以给不 同的应用程序分配不同的带宽。 另外,视频点播(VOD)也是教育网中经常使用的业务。 但是由于有些视频点播系统使用广播来传输, 而广播包是不能 实现跨网段的,这样 VOD 就不能实现跨网段进行;如果采用 单播形式实现 VOD,虽然可以实现跨网段,但是支持的同时 连接数就非常少, 一般几十个连接就占用了全部带宽。 而三层 交换机具有组播功能,VOD 的数据包以组播的形式发向各个 子网,既实现了跨网段传输,又保证了 VOD 的性能。 5、计费功能 在高校校园网及有些地区的城域教育网中, 很可能有计费 的需求,因为三层交换机可以识别数据包中的 IP 地址信息, 因此可以统计网络中计算机的数据流量, 可以按流量计费, 也 可以统计计算机连接在网络上的时间, 按时间进行计费。 而普 通的二层交换机就难以同时做到这两点。 三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业
1、在局域网中交换机替代集成器的目的是( ) 。 A 增强与广域网的链接 B 增强与局域网的链接 C 增强局域网的性能 D 增强局域网的性能

2、书后习题:P99 课后记

2、3

备课时间

2012.5.10

课型

多媒体教学
78

课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 路由器的功能 知识目标 能力目标 德育目标

5.4.路由器 掌握路由器的功能和路由的协议 培养学生的理解和运用的能力 树立科学的人生观和价值观 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 1、交换机和集线器的功能有什么区别? 路由器的功能

一、复习提问

2、什么虚拟网? 3、什么是网桥? 5.4.路由器 路由器工作在 OSI 开放式互连模式的第三层网络层,路由

二、新授教学

器在网络互连中起着至关重要的作用,主要用于局域网和广域 网的互连。 一.路由器的功能 1、路由器是一种用于路由选择的专用设备,它的工作是 记住和跟踪其它网络的情况,通 过一个接口接收一个包并将

它从另一个(或同一个)接口发向正确的目的地,即路由器就 是为信息寻找到达目标节点的工具。 2、路由器的主要功能为:路径选择、数据转发(又称为交 换)和数据过滤。 3、 路由器的功能可以由硬件来实现, 也可以由软件来实现, 或者是两者结合来实现。 二.路由选择 1、路径选择:路由器的主要工作就是为经过路由器的每个 数据帧寻找一条最佳传输路径,并将数据有效地传送到目的站 点。 2、为了完成这项工作,在路由器中保存着各种传输路径的 相关数据——路由表,供路由选择时使用。 3、路由表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和
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下一个路由器的名字等内容。路由选择就是从路由表中寻找一 条将数据包从源主机发送到目的主机的传输路径的过程。

4、路由表分为静态路径表和动态路径表。

三.路由协议 1、路由协议是指路由选择协议,是实现路由选择算法的协 议。 2、网络互连中常用的路由协议有: 1)RIP(路由信息协议) 、 2)OSPF(开放式最短路径优先协议) 、 3)IGRP(内部网关路由协议)等。 其中,RIP 是基于距离向量的路由协议,在 RIP 中,路由 器检查从源路由器到目的路由器的每条路径,并选择站 点数最 少的路径到达目的地。

四.路由器的数据转发 1、当一个路由器收到一个 IP 数据包时,它将根据数据包 中的目的 IP 地址查找路由表, 根据查找的结果将此 IP 数据包送 往对应端口。下一台 IP 路由器收到数据包后继续转发,直至发 到目的地。 2、路由器的另外一个重要作用就是充当过滤器,将来自对 方网络的不需要的数据阻止在网络之外,进而减少网络之间的 通信量。
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五.路由器的种类 (1)按支持网络协议的能力分类 按支持网络协议的能力可把路由器分为单协议路由器、多 协议路由器。 (2)按工作位置分类 按 工 作 位 置 路 由 器 可 分 为 访 问 (Access) 路 由 器 和 边 界 (Boundary)路由器。 (3)按连接规模和能力分类 按连接规模和能力路由器可分为区域路由器、企业路由器 和园区路由器等。

六.路由器的选择 在选择路由器时,需要考虑管理方式、多协议支持、安全 性、地址转换功能等因素。 1、RIP(路由信息协议)采用了( 三、巩固练习 A、距离向量 C、分散通信量 2、路由器最适用用于( )作为路由协议。

B、链路状态 D、固定查表 ) 。

A 将同一房间内的多台计算机连接起来 B 将同一建筑屋内的属于同一网段计算机连接起来 C 将局域网与广域网连接起来 D 将同一局域网内的不同网段连接起来 四、课堂小结 五、布置作业 课后记 书后习题:P99 4

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备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012、5、12 知识目标 能力目标 德育目标

课型 5.5 其他网络设备简介

多媒体教学

熟悉 MODEM、中继器、收发器等功能 培养学生的分析问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 中继器的中继规则

中继器的作用和中继规则 1、路由器有哪些功能?

一、复习提问

2、RIP、OSPF、IGRP 分别是什么协议? 3、Internet 用户使用的各种信息服务,其信息传送均以( 为单位进行。 )

5.5 其他网络设备简介 二、新授教学 一、 调制解调器

1.调制解调器的功能 计算机通过电话拨号上网时,需要有能将数字信号转换为 模拟信号及模拟信号转换成数字信号的转换装置,前者叫调制, 后者叫解调,把两种功能做在同一台设备上,就叫调制解调器, 即 Modem。 通过普通电话线传输数据的 Modem 作为连接 PC 机和网络 的主要设备,具有使用方便、价格适中、功能齐全的特点,对 Internet 的普及和发展起到了极其重要的作用。 2.调制解调器的分类 调制解调器可以分为外置式 MODEM、内置式 MODEM、 USB MODEM 以及 PCMCIA 接口的 MODEM。 二、 中继器

1.中继器的作用 中继器(RP,repeater)是连接网络线路的一种装置,它在 OSI 参考模型中的位置是最底层——物理层,只是起到一个放
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大信号、延伸传输介质的作用,与高层协议无关。 2.中继器的特点 常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作,负责 在两个节点物理层上按位传递信息,完成信号的复制调整和放 大功能,以此来延长网络段的长度或将两个网络段连接在一起。 3、中继器的中继规则 5-4-3 规则:是以太网标准中规定了以太网只允许出现 5 个 网段,最多使用 4 个中继器,而且其中只有 3 个网段可以连接 计算机终端。 三.、 收发器

1、收发器就是接收信号、发送信号的设备。 2、其作用是完成不同的网络传输介质、传输形式之间的互 联。 3、收发器的种类很多,包括:光纤-双绞线收发器、同轴电 缆收发器、卫星收发器、微波收发器等等。 四、 ISDN 终端适配器

ISDN 是一种新的传输线路,当通过 ISDN 传输数据时,必 须配置一台 ISDN Terminal Adapter ,即 ISDN 终端适配器,简 称 TA,它的作用主要是将 PC 或模拟语音信号调制成 ISDN 标 准的帧。 1、收发器的作用是完成不同的( 三、巩固练习 的互联。 2、调制器技术使用主要用于( A 模拟信道传输数据数字数据 C 数字信道传输数据数字数据 四、课堂小结 五、布置作业 课后记
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)( 、

)之间

) 的通信方式中。 B 模拟信道传输模拟数据 D 数字信道传输模拟数据

书后习题:P99 5

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

2012.5.15 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学 6.1 Internet 概述

第六章 Internet 基础

了解 Internet 的发展历史 培养学生的分析问题的能力 树立科学的世界观 教师讲解、演示,学生思考、记忆;教师提问 教学难点 教学内容 Internet 的特点

Internet 的特点

1、什么是广域网?最大的广域网是什么? 2、大家都在上网,说说你对因特网的了解。

二、新授教学

6.1 Internet 概述 一.Internet 的产生 1、Internet 的全称是 InterNetwork,中文称为国际互联网。 Internet 是集现代计算机技术、通讯技术于一体的全球性计算机 互联网,它是由世界范围内各种大大小小的计算机网络相互连 接而成的全球性计算机网络。 2、Internet 是由美国的军事网络 ARPANET 发展而来的。 二、Internet 的发展 1991 年,时任美国国会参议员的戈尔率先提出建立“信息 高速公路”的设想。从 1994 年开始,Internet 开始由以科研教 育服务为主向商业性计算机网络转变。1994 年 11 月,美国网景 公 司 推 出 了 其 划 时 代 的 产 品 — — Internet 浏 览 器 Netscape Navigator 1.0,这又一次极大方便了人们在网上的搜索和浏览, 因而激起了一次用户上网的高潮。1995 年美国国家科学基金会 宣布,不再向 Internet 提供资金,Internet 从此完全走上了商业 化的道路。 1996 和 1997 年, 由于各国对网络基础设施建设投入 的加大,Internet 在全球的拓展更加迅猛。经过 30 年的发展, Internet 已经成为连通世界上几乎所有国家、数千万台主机和数
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亿用户的网际网。 三.Internet 的特点 (1)Internet 是开放的 (2)Internet 对用户是透明的 (3)Internet 是一种自律的、自我管理和自我发展的网络 (4)Internet 的服务方式是采用客户机/服务器的工作模式 (5)Internet 是一种交互式的信息传播媒体 四.Internet 在中国的发展 1、 早在 1986 年, 中国的有关学术部门就开始努力将 Internet 引入中国, 1994 年 5 月 19 日, 中国科学院高能物理所成为第一 个正式接入 Internet 的中国大陆机构。 2、中国的四大门户网络 中 国 教 育 和 科 研 计 算 机 网 ( CERNET ) 中 国 科 技 网 、 (CSTNet) 、中国公用计算机互联网(CHINANET) 、中国金桥 信息网(CHINAGBN)相继连入 Internet,并于 1997 年,实现 了这四个互联网络的互连互通。 五.信息高速公路 信息高速公路是指数字化大容量光纤通信网络或无线通 信、卫星通信网络与各种局域网络组成的高速信息传输通道。 它由高速信息传输通道(如光缆、无线通信网、卫星通信网、 电缆通信网) 、网络通信协议、通信设备、多媒体软件等几部分 三、巩固练习 组成。 1、Internet 的网络拓扑结构是一种________结构。Internet 上最基本的通信协议是_________。 2、Internet 的历史最早可追溯到 20 世纪 70 年代,那时候 四、课堂小结 五、布置作业 它的名称为( A.NSFNET ) B.USENET 1、3、 C.Internet D.ARPANET

书后习题:P121

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课后记 备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 知识目标 能力目标 德育目标 课型 6.2 Internet 的功能 熟练掌握 Internet 的功能 培养学生的理解问题的能力 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 Internet 的主要功能 教学难点 教学内容 1、什么是因特网?它有什么特点? 一、复习提问 2、 我国接入 Internet 网的四大门户网是 ( ( ( ) 、 ( )( 、 )( 、 ) 、 ( ) 、 ) 、 Internet 的主要功能 多媒体教学

2012.5.16

) 它们的英文缩写分别是 。 ( ) 。

6.2 Internet 的功能 Internet 的主要功能有:电子邮件服务、文件传输、远程 二、新授教学 登录、万维网服务等。

一.电子邮件服务 1、电子邮件简称 E-mail(Electronic Mail) ,它利用计算 机的存储、转发原理,克服时间、地理上的差距,通过计算机 终端和通信网路进行文字、声音、图像等信息的传递。是 Internet 为用户提供的最基本的服务, 也是 Internet 上最广泛的 应用之一。 2、电子邮箱和电子邮件电子地址 电子邮箱是由电子邮件服务器机构为用户建立起来的。 用户的 E-mail 账户包括用户名和用户密码 电子邮件地址:用户名@主机名(服务器的域名) 3、电子邮件系统的功能 地址簿 、收 pop3 信件、 日 程 管理 、 个性化签名 、
86

视频邮件、 查找邮件 、 用户端反病毒设置、 用户端反垃圾 设置 、密码修改、 邮件夹管理 、语音邮件 4、电子邮件系统的协议 邮件系统采用了简单邮件传输协议 SMTP(Simple Mail Transfer Protocol ), 和 邮 局 传 输 协 议 ( Post Office Protocol,POP3) ,它可以保证不同类型的计算机之间电子邮件 的传送。

二.文件传输服务(FTP) 1、文件传输服务器允许 Internet 上的用户将一台计算机 上的文件传送至另一台计算机上。它是广大用户获得丰富的 Internet 资源的重要方法之一。人们常见的 Microsoft Internet Explore 浏览器就可以实现文件传输功能。 2、Internet 上这一功能的实现是由 TCP/IP 协议簇中的文 件传输协议 FTP(File Transfer Protocol)支持的。 3、上传和下载 4、FTP 服务的分类 普通 FTP 和匿名 FTP 服务 5、FTP 识别的文件格式

三.远程登录 1、在 Internet 中,用户可以通过远程登录使自己成为远 程计算机的终端, 然后在它上面运行程序, 或使用它的软件和 硬件资源。这是 Internet 上用途非常广泛的一项基本服务。 2、为了达到这个目的,人们开发了远程终端协议,即 Telnet 协议。Telnet 协议是 TC/IP 协议的一部分,它精确地定 义了远程登录客户机与远程登录服务器之间的交互过程。 其登 录协议有 Telnet 协议和 rlogin 协议

87

3、远程登录的定义: 用户通过 telnet 命令使自己的计算机暂时成为远地计算机 的终端,直接调用远地计算机的资源和服务。 4、远程登录的相关操作: (一) 、远程机上设置: 1、确保启动相应的服务项目。本来远程桌面需要的 服务项目是默认开启的, 但我自己以前曾经将系统服务减少以 保证运行速度和安全。所以在此使用过程中发现了麻烦所在, 尝试了半天, 终于还是确认了需要开启以下服务项目才能进行 远程登录。 2、取消防火墙对远程控制的限制。 防火墙会导致远程机登录本地机时连接超时的状况。 怎么设置防火墙??自己搞哦。 不行的话关闭了防火 墙。哈哈。 3、添加远程登录桌面用户: 依次点击“开始——所有程序——管理工具——计算 机管理”; 在系统工具中点击“本地用户和组”,双击右边的“用 户”; 在右边空白处右击后选择“新用户”, 在弹出的对话框 中输入“用户名、全名、密码、确认密码”,其他的自己可以做 设置。然后确定退出。 右击新建的用户名——属性——隶属于, 在弹出的对 话 框 中 点 “ 添 加 ”—— 高 级 —— 立 刻 查 找 —— 选 中 名 称 为 “Remote Desktop Users”,确定退出,这样就完成了远程登录 帐户的设置。 4、开启远程登录设置: 右击我的电脑——属性——远程——远程桌面——

88

在“允许用户远程连接到此计算机”前打勾。 确定后即可在远程 机上登录了。 (二) 、本地机设置: 这个很简单拉。 依次打开“开始菜单——所有程序——附件——通讯 ——远程桌面连接”; 在打开的对话框中点击“选项”, 计算机上填入要登录 的主机的 IP 地址,还有刚才设置的用户名和密码,在“高级” 选项中设置网络类型来优化设置,然后点击“连接”就行鸟。 。 写完这篇, 似乎会有一个安全性的问题, 即使你设置 了远程登录密码。但也有被破解的可能性存在。 所以, 若你暂时不使用远程登录的话, 可以将设置的 帐号禁用,禁用刚才提到的服务项目即可。

四.万维网服务 1、万维网 WWW(World Wide Web)是一种交互式图形 接口的 Internet 服务,简称 Web 或 3W,WWW 采用的是客户 机/服务器的工作模式,具有强大的信息连接功能,目前是 Internet 上增长最快的网络信息服务, 也是 Internet 上最方便和 最受用户欢迎的信息服务类型。 2、有这样几个基本概念: (1)超文本与超媒体 (2)超文本标注语言 HTML 与超文本传输协议 HTTP (3)URL 与信息定位 3、URL 的格式:协议://主机名或 IP 地址:端口号/路径 名/文件名。 4、常用的 Internet 应用协议的默认端口号
应用协议 ftp-data 端口号/协议 20/tcp 说明 FTP, data
89

ftp telnet smtp time time domain domain tftp gopher http pop3 nntp netbios-ns netbios-ns netbios-dgm netbios-ssn imap snmp snmptrap QICQ QICQ

21/tcp 23/tcp 25/tcp 37/tcp 37/udp 53/tcp 53/udp 69/udp 70/tcp 80/tcp 110/tcp 119/tcp 137/tcp 137/udp 138/udp 139/tcp 143/tcp 161/udp 162/udp 4000/udp 8000/udp 1080/UDP

FTP. control

SimpleMail Transfer Protocol timserver timserver Name Domain Server Domain Name Server Trivial File Transfer

www-http World Wide Web Post Office Protocol-Version3 Network News Transfer NETBIOS Name Service NETBIOS Name Service NETBIOS Datagram Service NETBIOS Session Service Internet Message AccessProt SNMP SNMP

三、巩固练习

QQ

Socks 代理

1、电子邮件的两个协议中,____________是运行在传输 程序与远程邮件服务器之间的协议, ____________是运行在本 地客户端与邮件服务器之间的协议。 2、Web 使用( A.HTTP )进行信息传送。 C.FTP D.Telnet )

B.HTML

3、以下关于 POP3 协议的叙述中,正确的是( A.它是电子邮件发送过程中不可缺少的一个协议 B.它是电子邮件接受过程中不可缺少的一个协议 四、课堂小结 C.它是电子邮件中的一个辅助协议 五、布置作业 D.POP3 即用于发送邮件,也用于接收邮件

90

书后习题:P121

2

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

2012、5、20 知识目标 能力目标 德育目标

课型 6.3 Internet 的组成

多媒体教学

掌握 Internet 的结构、 的类型及因特网接入技术 ISP 培养学生运用和理解知识的能力 树立远大的理想教育 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容
91

Internet 的组成结构

Internet 结构的特点

1、什么是远程登录? 一、复习提问 2、Internet 有哪些主要的功能? 3、WWW 服务工作模式是采用 4、URL 的中文含义是 5、URL 的格式是: 。 的工作模式。 。

二、新授教学

课题:6.3 Internet 的组成 一.Internet 的基本结构 1、互联网的结构是多层网络群体结构。 2、一般是由三层网络构成的: (1) 主干网: 主干网是 Internet 的最高层, 它是 Internet 的基础和支柱网层。 (2)中间层网:中间层网是由地区网络和商业用网络 构成的。 (3)底层网:底层网处于 Internet 的最下层,主要是 由各科研院所、大学及企业的网络构成。

二.Internet 的结构特点 (1)对用户隐藏网间连接的低层节点; (2)不指定网络互连的拓扑结构; (3)能通过中间网络收发数据; (4)用户接口独立于网络,即建立通信和传达数据的 一系列操作与低层网络技术和信宿机无关,只与高层协议 有关。

三.Internet 服务商提供的服务类型 1、ISP:提供 Internet 访问和信息服务的公司或机构, 称为 Internet 服务提供商,简称 ISP。 2、ISP 的服务类型:
92

(1)Internet 接入服务--IAP (2)Internet 系统集成服务--ASP (3)从事数据库及各种类型的信息方面的服务--ICP

四.Internet 服务商的主要技术应用 (1). 各种 Internet 接入技术 三条路径:一是电信的数字志线和电话网 二是有线电视网络 三是无线接入 (2). 设备保障 (3). 计费系统 (4). 技术支持和咨询体系 三、巩固练习

1、什么是 ISP?它有哪几种类型? 2、Internet 接入技术有 3、互联网是一种 、 和 三条路径。

互联群体的结构。 4 5

四、课堂小结 五、布置作业

课后作业:书 P121

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点

2012 年 5 月 25 日 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学

6.4 Internet 地址和域名服务

教师讲解、演示、提问 教学难点
93

教学过程 一、复习提问

教学内容

Internet 上的计算设备或主机通过具有唯一性的网络地址来 标识自己,Internet 上的网络地址有两种表示形式:IP 地址和域 二、新授教学 名。 一.IP 地址的地址管理 1.IP 地址的含义 所谓 IP 地址就是 IP 协议为标识主机所使用的地址,它是 32 位的无符号二进制数,分为 4 个字节,以 X.X.X.X 表示,每 个 X 为 8 位,对应的十进制取值为 0~255。 IP 地址又分为网络地址和主机地址两部分,其中,网络地址 用来标识一个物理网络,主机地址用来标识这个网络中的一台主 机。 2. IP 地址的分类 IP 地址分成为五类,即 A、B、C、D、E 类,如图 6-1 所示。
字节1 A类 0 网络号 字节2 字节3 主机号 字节4

B类 10

网络号

主机号

C类 110

网络号

主机号

D类 1110

多播地址

E类

1111

预留

图 6-1 五类 IP 地址 常用的 A 类、B 类和 C 类地址都由两个字段组成,即: (1)网络地址字段 net-id A 类、B 类和 C 类地址的网络地址字段分别为 1、2 和 3 个 字节长,在网络地址字段的最前面有 1~3bit 的类别比特,其数值 分别规定为 0、10、110,用以标识 A、B、C 三类 IP 地址的类别。 (2)主机地址字段 host-id
94

A 类、B 类和 C 类地址的主机地址字段分别为 3、2 和 1 个 字节长。 根据上述规则,我们可以归纳出 A、B、C 三类 IP 地址的定 义如下。 (1)A 类 IP 地址 网络地址长度有 7 位,因此允许有 126(27-2)个不同的 A 类网络(网络地址为 0 表示本地网络,127 保留作为诊断用) 。主 机地址长度有 24 位,表示每个 A 类网络中可包含 16,777,214 (224-2) 台主机。 类 IP 地址结构适用于有大量主机的大型网络。 A A 类 IP 地址范围为 1.0.0.0~127.255.255.255。
A类地址范围 00000000 00000000 00000000 00000000 0.0.0.0 ~ 01111111 11111111 11111111 11111111 127.255.255.255 一台主机可以使用的有效的A类地址范围 00000001 00000000 00000000 00000001 1.0.0.1 ~ 01111110 11111111 11111111 11111110 126.255.255.254

(2)B 类 IP 地址 网络地址长度为 14(16-2)位,则允许有 16,384(214)个不 同的 B 类网络。主机地址为 16 位,因此每个 B 类网络可以包含 65,534 ( 216-2 ) 台 主 机 。 B 类 IP 地 址 的 范 围 是 128.0.0.0~191.255.255.255。B 类地址一般分配给中等规模主机数 的网络使用,如一些国际性大公司与政府机构等。

B类地址范围 10000000 00000000 00000000 00000000 ~ 10111111 11111111 11111111 11111111

128.0.0.0

191.255.255.255 一台主机可以使用的有效的B类地址范围

10000000 00000000 00000000 00000001



10111111 11111111 11111111 11111110

128.0.0.1

191.255.255.254

95

(3)C 类 IP 地址 网络地址长度为 21(24-3)位,允许有 2,097,152(221)个 不同的 C 类小型网络。主机地址为 8 位,因此每个 C 类网络可以 包含 254 台主机。C 类 IP 地址范围是 192.0.0.0~233.255.255.255。 C 类 IP 地址一般分配给小型的局域网使用, 如一些小公司及普通 的研究机构。
C类地址范围 11000000 00000000 00000000 00000000 ~ 11011111 11111111 11111111 11111111

192.0.0.0

223.255.255.255 一台主机可以使用的有效的C类地址范围

11000000 00000000 00000001 00000001



11011111 11111111 11111110 11111110

192.0.0.1

223.255.255.254

(4)D 类 IP 地址是组播地址,不用于标识网络,它的范围 包括 244.0.0.0~239.255.255.255。主要是留给 Internet 体系结构委 员会 IAB(Internet Architecture Board)使用。 (5)E 类 IP 地址暂时保留已备将来使用,它的范围是 244.0.0.0~255.255.255.255。 3.特殊 IP 地址 主机地址全为 0:该地址不分配给单个主机,而是指网络本 身。 主机地址全为 1:定向广播地址。 网络地址全为 1:回送地址,用于网络软件测试和本地机进 程间通信。 255.255.255.255:本地网络广播。 0.0.0.0:本网主机。 4、内部网络使用的 IP 地址 ? ? A 类:10.0.0.0~10.255.255.255 B 类:172.16.0.0~172.31.255.255
96

?

C 类:192.168.0.0~192.168.255.255

二.Internet 的域名服务(DNS) DNS 包含两方面的内容:一是主机域名的管理,另一个是主 机域名与 IP 地址之间的映像。域名系统 DNS 采用了层次化、分 布式、面向客户机/服务器模式的名字管理来代替原来的集中管 理,并允许命名管理者在较低的结构层次上管理他们自己的名 字。 1. DNS 概念 早期的 Internet 规模较小, 主机名字管理由 Internet 的网络信 息中心 NIC 集中完成,采用一种无层次名字命名机制。Internet NIC 维护一个名为 hosts.txt 的文件,该文件中包含了所有主机的 信息及每台主机名字到 IP 地址的映射, NIC 根据网络的变化不断 改动文件 hosts.txt,并定期向全网络传递。 随着 Internet 的规模不断扩大,网络节点的增加,主机命名 冲突的可能性不断增加,保持主机命名的唯一性变得越来越困 难。为了解决问题,Internet 管理机构提出了一个新系统的设计思 想,并于 1984 年公布,这就是域名系统 DNS。 DNS 采用了层次化、分布式、面向客户机/服务器模式的名 字管理来代替原来的集中管理,并允许命名管理者在较低的结构 层次上管理他们自己的名字。这样就可以把名字空间划分得足够 小,由不同的组织进行分散管理,使名字管理更加灵活、方便。 2. DNS 域名的层次管理 DNS 的分层管理机制使它形成了一个规则的树型结构的名 字空间,如图 6-2 所示。

97

Root gov ibm dc vnet com microsof t edu mit com cn edu nju nac

图 6-2 3. DNS 域名结构

Internet 的域名结构示意图

(1)通常 Internet 主机域名的一般结构为: 主机名·三级域名·二级域名·顶级域名。 Internet 的顶级域名由 Internet 网络协会负责网络地址分配的 委员会进行登记和管理,它还为 Internet 的每一台主机分配唯一 的 IP 地址, 全世界现有三个大的网络信息中心: 位于美国的 Inter NIC,负责美国及其它地区;位于荷兰的 RIPE-NIC,负责欧洲地 区;位于日本的 APNIC,负责亚太地区。 (2)顶级域名有两种主要的模式:组织模式和地域模式。 如下表,前八个域名属于组织模式,最后一个域属于地域模式。
域名代码 COM EDU GOV MIL NET 意义 商业组织 教育机构 政府部门 军事部门 网络支持中心 域名代码 ORG ARPA INT <Country Code > 意义 其他组织 临时 ARPA(未用) 国际组织 国家代码

组织模式是按管理组织的层次结构来划分域,产生的域名就 是组织性域名。 地域模式是按国家地理区域来划分域名,用两个字符的国家 代码表示主机所在的国家和地区。例如, “cn”代表中国, “ca” 代表加拿大等。

4. 中国的域名体系
98

中国在国际互联网络信息中心(InterNIC)正式注册并运行 的顶级域名是“cn” ,中国互联网络信息中心(CNNIC)工作委 员会在国务院信息办的授权和领导下,负责管理和运行中国顶级 域名 cn.。 中国互联网络的二级域名分为“类别域名”和“行政域名” 两类。 “类别域名”是纵向域名,表示各单位的组织机构,全国 各单位都可作为三级域名登记在相应二级域名下;行政域名”是 横向域名,使用四个直辖市和各省(自治区)的名称缩写,各直 辖市、省(自治区)所属单位可以在其下建立三级域名。 5.域名解析 虽然字符型的主机域名比数字型的 IP 地址更容易记忆, 但在 通信时必须将其映像成能直接用于 TCP/IP 协议通信的数字型 IP 地址。这个将主机域名映像为 IP 地址的过程叫域名解析。 域名解析有两个方向: 从主机域名到 IP 地址的正向解析—ARP 协议完成 从 IP 地址到主机域名的反向解析—RARP 协议完成 三、巩固练习 域名的解析是由一系列的域名服务器 DNS 来完成的。域名 服务器实际是运行在指定的主机上的软件,能够完成从域名到 IP 四、课堂小结 五、布置作业 地址的映射。 6.中文域名 中文域名是含有中文的新一代域名,也是符合国际标准的 一种域名体系,使用上和英文域名近似。目前我国域名体系中共 设置了“cn”和“中国”“公司”“网络”3 个中文顶级域名, 、 、 这 4 个顶级域名下都可以申请注册中文域名。

课后记

备课时间

年月日

课型

多媒体教学
99

课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 知识目标 能力目标 德育目标 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容

一、复习提问

一、Internet 接入方式 二、新授教学 1.拨号上网 拨号接入最适合个人和比较小的单位使用。用户通过 调制解调器(Modem)与 ISP 的访问服务器或终端服务器 相连接,并通过 ISP 来实现与 Internet 的连接。通常 ISP 提 供两种拨号连接方式: 远程终端方式是用户的计算机中装入仿真软件,将它 作为 Internet 上的一台服务器的远程仿真终端使用。 SLIP/PPP 方式是通过 ISP 的计算机系统与 Internet 相 连。 SLIP 是指串行线 IP 协议。 PPP 是指点到点协议,是 SLIP 的换代协议。 2.专线上网 这种方式适用于使用人数多、数据通信量比较大的情 况,比如校园网和大中型企事业单位。通过专线连接入网 的用户, 其计算机系统成为 Internet 的一部分, 有自己的固 定 IP 地址,在网上与其它 Internet 主机地位平等,可以使
100

用和实现 Internet 的所有功能。 用户需要有以下设备:路由器、通信专线、服务器。 3.宽带网的实现 宽带网接入不仅增大了上网的带宽, 提高上网的速度。 而且使 Internet 能够更好地适应社会发展的需要, 能够为人 们提供更多、更好的服务。要实现宽带网的接入将涉及宽 带接入的主干网建设、客户端接入方式两方面的问题。 (1)主干网的建设 目前主要有电信网和有线电视网两块,其实现技术大 同小异,上层协议基本以 TCP/IP 协议为主,下层承载传送 技术主要有三种: over ATM, over SDH, over WDM。 IP IP IP (2)用户端接入方式:ISDN、ADSL、DDN 专线、 Cable Modem 二、网吧的一般技术方案 从经济实用的角度出发,一般网吧所有的计算机通过 共享一条电话线、ISDN、ADSL、DDN 或城域宽带网等线 路访问 Internet。 组建网吧时需要考虑局域网的组网方式、接入 Internet 的方式、软件硬件以及耗材。 选择不同的方式,将决定投资者投入的资本多少、网 络的整体性能如何以及管理维护是否方便。 1. 构建局域网:确定并安装硬件设备;软件设置。 2. 连接 ISP 主要包括: 普通电话公用网、 ISDN、 ADSL、 DDN、 分组专线、光纤、Cable Modem 等方式接入。 3. 代理服务器的设置 4. 网吧的计费管理

三、巩固练习

四、课堂小结 五、布置作业 课后记

101

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程

年月日 知识目标 能力目标 德育目标

课型 第七章 网络安全与管理

多媒体教学

了解网络安全与管理及相关的法律法规

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 1、什么是计算机病毒?计算机病毒是如何传播的? 2、什么是因特网?它有哪些特点? 3、说说你所了解的计算机网络安全的重要性

一、复习提问

二、新授教学

一、 网络安全与管理 1.网络安全的内容 网络安全涉及的内容主要包括:外部环境安全、网络连 接安全、操作系统安全、应用系统安全、管理制度安全、人 为因素影响。 2.网络管理 所谓网络管理,是指用软件手段对网络上的通信设备及 传输系统进行有效的监视、控制、诊断和测试所采用的技术 和方法。 网络管理涉及三个方面: (1)网络服务提供:是指向用户提供新的服务类型、增 加网络设备、提高网络性能。 (2)网络维护:是指网络性能监控、故障报警、故障诊 断、故障隔离与恢复。 (3)网络处理:是指网络线路及设备利用率,数据的采 集、分析,以及提高网络利用率的各种控制。

102

3.网络管理系统 一个网络管理系统从逻辑上可以分为以下三个部分: (1)管理对象 (2)管理进程 (3)管理协议 4.OSI 管理功能域 OSI 网络管理标准将开放系统的网络管理功能划分成五 个功能域;即 (1)配置管理 (2)故障管理 (3)性能管理 (4)安全管理 (5)记账管理 这些功能域分别用来完成不同的网络管理功能。 二、与网络安全、管理相关的法律法规 国务院颁布一系列法规: 如《中华人民共和国计算机信息网络国际联网管理暂行 规定》1996.2.1 《中华人民共和国电信条例》2000 年 9 月 25 日

三、巩固练习

1、什么是网络管理?(2009 年高考题) 2、OSI 管理功能域包括哪几个方面?(2008 年高考题) 3、网络管理涉及网络维护、网络处理和( 面。 4、网络管理系统从逻辑上可以分为管理对象、管理进程和 ( )三个部分。 (略) 课后作业:上述练习题 )三个方

四、课堂小结 五、布置作业 课后记

103

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

年月日 7.2 知识目标 能力目标 德育目标

课型 网络资源管理

多媒体教学

了解网络资源管理的方法

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 1、什么是网络管理? 2、OSI 的网络管理功能域包括哪些方面?

二、新授教学

一.网络资源的表示 在网络管理协议中采用面向对象的概念来描述被管网 络元素的属性。 网络资源主要包括: 硬件 软件 数据 用户 支持设备。 二、网络管理的目的和方法 1、网络管理的目的 为满足用户解决网络性能下降和改善网络瓶颈的需 要,根据用户网络应用的实际情况,为用户设计并实施检 测方案,从不同的角度做出分析,最终定位问题和故障点, 并提供资源优化和系统规划的建议。 2、网络管理的方法 (1)发现问题

三、巩固练习

(2)解决问题 (3)常规监视 1、网络用户有普通网络用户、网络操作员和( )。

四、课堂小结 五、布置作业 课后记

2、网络管理的目的是什么? (略)

104

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

年月日 7.3 知识目标 能力目标 德育目标 了解网络管理协议

课型 网络管理协议

多媒体教学

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 1、网络管理涉及网络维护、网络处理和( ( )三个部分。 网络管理协议 网络管理协议是代理和网络管理软件交换信息的方式, 它 定义使用什么传输机制, 代理上存在何种信息以及信息格式的 编排方式。 1.SNMP 协议 SNMP 是 “Simple Network Management Protocol” 的缩写, 中文含义是“简单网络管理协议” ,是 TCP/IP 协议簇的一个应 用层协议,它是随着 TCP/IP 的发展而发展起来的。 SNMP 作为一种网络管理协议, 它使网络设备彼此之间可 以交换管理信息,使网络管理员能够管理网络的性能,定位和 解决网络故障,进行网络规划。 SNMP 的网络管理模型由三个关键元素组成: 被管理的设 备(网元) 、代理(agent) 、网络管理系统(NMS,Network Management System) 。 2.RMON RMON(Remote Monitoring,远程监控)是关于通信量管 理的标准化规定,RMON 的目的就是要测定、收集、管理网 )三个方面。 2、网络管理系统从逻辑上可以分为管理对象、管理进程和

二、新授教学

三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业

络的性能, 为网络管理员提供复杂的网络错误诊断和性能调整 信息。 (略)

课后记
105

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 (

年月日 7.4 知识目标 能力目标 德育目标

课型 网络病毒的防范

多媒体教学

了解网络病毒、黑客的危害

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 1、SNMP 的网络管理模型由三个关键元素组成: ( ) 、 )( 、 ) 。

一、复习提问

2、SNMP 的中文含义是什么? 1.网络与病毒 国际互联网开拓型的发展,信息与资源共享手段的进一步 提高,也为计算机病毒的传染带来新的途径,病毒已经能够通 过网络的新手段攻击以前无法接近的系统。 企业网络化的发展也有助于病毒的传播速度大大提高,感 染的范围也越来越广。 网络化带来了病毒传染的高效率,从而加重了病毒的威胁。 2.网络病毒的防范 基于网络的多层次的病毒防护策略是保障信息安全、保证 网络安全运行的重要手段。 从网络系统的各组成环节来看,多层防御的网络防毒体系 应该由用户桌面、服务器、Internet 网关和病毒防火墙组成。 先进的多层病毒防护策略具有三个特点: (1)层次性: (2)集成性: (3)自动化:

二、新授教学

三、巩固练习 从网络系统的各组成环节来看,多层防御的网络防毒体系 四、课堂小结 应该由( 五、布置作业 (略) ) 、服务器、 ( )和病毒防火墙组成。

106

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 7.5

年月日 网络黑客入侵的防范

课型

多媒体教学

知识目标 能力目标 德育目标

掌握网络病毒、黑客的防治

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 1、从网络系统的各组成环节来看,多层防御的网络防毒体 系应该由( )( 、 ) 、Internet 网关和病毒防火墙组 成。 2、先进的多层病毒防护策略具有三个特点是什么? 一、关于黑客 黑客(hacker) ,常常在未经许可的情况下通过技术手 段登录到他人的网络服务器甚至是连结在网络上的单机, 并对其进行一些未经授权的操作。 二、攻击手段 目前对网络的攻击手段主要表现: (1)非授权访问 (2)信息泄漏或丢失 (3)破坏数据完整性 (4)拒绝服务攻击 (5)利用网络传播病毒。 三、防范手段 防范黑客入侵不仅仅是技术问题, 关键是要制定严密、 完整而又行之有效的安全策略。 它包括三个方面的手段: (1)法律手段 (2)技术手段 (3)管理手段。 (略)
107

二、新授教学

三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业

课后记 备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 知识目标 能力目标 德育目标 年月日 7.6 课型 多媒体教学

几种常见网络安全技术

掌握常见网络安全技术及实现方法

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 ? 什么是黑客?其对网络的攻击手段主要表现在哪些方 面?

二、新授教学

一.防火墙的作用 1、定义 防火墙(firewall)是设置在被保护网络和外部网络之间 的一道屏障,以防止发生不可预测的、潜在破坏性的侵入。 在逻辑上,防火墙是一个分离器,一个限制器,也是一个 分析器,它有效地监控了内部网和 Internet 之间的任何活动, 保证了内部网络的安全。 2、防火墙能有效地防止外来的入侵,它在网络系统中的 作用是: (1)控制进出网络的信息流向和信息包; (2)提供使用及流量的日志和审计; (3)隐藏内部 IP 地址及网络结构的细节; (4)提供 VPN 功能。 二.防火墙的技术 防火墙总体上分为包过滤、 应用级网关和代理服务器等几 大类型。 三.设置防火墙的要素 (1)网络策略
108

影响防火墙系统设计、安装和使用的网络策略可分为两 级,高级的网络策略定义允许和禁止的服务以及如何使用服 务, 低级的网络策略描述防火墙如何限制和过滤在高级策略中 定义的服务。 (2)服务访问策略 典型的服务访问策略是: 允许通过增强认证的用户在必要 的情况下从 Internet 访问某些内部主机和服务;允许内部用户 访问指定的 Internet 主机和服务。 (3)防火墙设计策略 通常有两种基本的设计策略: ? 允许任何服务除非被明确禁止; ? 禁止任何服务除非被明确允许。 (4)增强的认证 增强的认证机制包含智能卡, 认证令牌, 生理特征 (指纹) 以及基于软件(RSA)等技术,来克服传统口令的弱点。目前 许多流行的增强机制使用一次有效的口令和密钥(如 SmartCard 和认证令牌) 。 四.防火墙的分类 防火墙分为软件防火墙和硬件防火墙。 五.IPSec 技术 IPSec(Internet Protocol Security)是一种网络通信的加密 算法,采用了网络通信加密技术。IPSec 的主要特征在于它可 以对所有 IP 级的通信进行加密和认证, 正是这一点才使 IPSec 可以确保包括远程登录、客户/服务器、电子邮件、文件传输 及 Web 访问在内的多种应用程序的安全。 三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业 1、什么是防火墙? 2、防火墙总体上分为( 类型。 3、通常有两种基本的设计策略:允许任何服务除非被明确禁 止和( ) 。
109

)( 、

)( 、

)等几大

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 知识目标 能力目标 德育目标

课型 第八章 网络新技术简介 了解三网合一的概念

多媒体教学

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容

110

一、复习提问 8.1 二、新授教学

第八章 网络新技术简介 三网合一 8.1.1 三网合一的概念 实现语音、视频、数据等各种信息的一网传输。从技 术角度来看,三网合一的关键是要解决在传输、交换、接 入等方面的问题。 8.1.2 三网合一的实现 三网合一要解决的问题的关键是: 通过 IP 数据包来传递语 音和图像信息,其所涉及的技术包括信令技术、编码技术、 传输技术、服务质量控制等。

三、巩固练习

四、课堂小结 五、布置作业

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学

教师讲解、演示、提问 教学难点
111

教学过程 一、复习提问

教学内容

二、新授教学

三、巩固练习

四、课堂小结 五、布置作业

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 知识目标 能力目标 德育目标

课型 了解第三层交换技术

多媒体教学

教师讲解、演示、提问
112

教学重点 教学过程 一、复习提问 8.2

教学难点 教学内容 第三层交换技术 8.2.1 第一层交换、第二层交换技术的不足

二、新授教学

1. 集线器 HUB HUB 是基于共享介质的通信设备,它是一种第一层网 络设备。用户数据的碰撞检测和出错重发过程使传输的效 率大大降低。 2. 二层交换机局域网交换机是一种第二层(数据链路 层)网络设备,它可理解网络协议的第二层如 MAC 地址 等。第二层交换的弱点是:对广播风暴,异种网络互连, 安全性控制等不能有效地解决。 3. 路由器的不足路由器是第三层网络设备,它在子网 间互联、安全控制、广播风暴限制等方面起了关键的作用。

三、巩固练习

由于路由器对任何数据包都要有一个“拆包打包”过程,导 致路由器不可能有较高的数据吞吐量。另外,路由器除了 硬件支撑外,其复杂的处理和强大的功能主要是通过软件 来实现的,其复杂的算法,必然使得它成为网络瓶颈。当 流经路由器的流量超过其吞吐能力时,将引起路由器内部

四、课堂小结 五、布置作业

的拥塞,持续拥塞不仅使转发的数据包延误,更严重的是 使流经路由器的数据包丢失,这些都给网络应用带来极大 的麻烦。 8.2.2 三层交换的作用 三层交换机是采用 Intranet 应用的关键, 它将二层交换 机和三层路由器两者的优势有机而智能化地结合成一个灵 活的解决方案,可在各个层次提供线速性能。这种集成化 的结构还引进了策略管理属性,不仅使二层与三层相互关 联起来,而且还提供流量优先化处理、安全访问机制以及 多种其它的灵活功能。 三层交换机的主要用途是代替传统路由器作为网络的核 心。因此,凡是没有广域网连接需求,同时需要路由器的 地方,都可以用三层交换机代替。

113

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学

教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容

114

一、复习提问

8.4

数据中心与第四层、第七层交换技术的应用

1. 数据中心的概念?互联网数据中心 (英文简称为IDC, 二、新授教学 即 Internet Data Center) ,近几年被全球 ISP 业界认为是第 二代 ISP 业务,它除了能提供 Internet 接入服务之外,还能 向用户提供电信级丰富的网络资源以及全面的网络管理和 应用服务。 ?IDC(Internet Data Center 互联网数据中心)是基于高 稳定、高带宽的电信基础网络平台,主要向企业用户提供 服务器托管为主的综合服务业务。 ?由于数据中心在同一时刻要处理大量的用户访问,所 以,单纯通过传统网络设备很难解决网页浏览、电子信箱 服务器访问等大量访问需求。这时的负载平衡可能是跨服 三、巩固练习 务器甚至是跨地区的,这就需要第四层交换技术和第七层 交换技术来解决这一难题。 2.第四层交换 ?端到端性能和服务质量要求对所有联网设备的负载 进行细致的均衡,以保证客户机与服务器之间数据平滑地 四、课堂小结 五、布置作业 流动。 第二层与第三层交换产品在解决局域网和互联网络 的带宽及容量问题上发挥了很好的作用,但是,这可能还 不够,还需要更多的性能,而这正是第四层交换的用武之 地。 ?第四层交换技术利用第三层和第四层包头中的信息 来识别应用数据流会话,利用这些信息,第四层交换机可 以做出向何处转发会话传输流的智能决定。第四层交换技 术从头至尾跟踪和维持各个会话,因此,第四层交换机是 真正的“会话交换机”。并且第四层交换技术是用于传输数 据和实现多台服务器间负载均衡的理想机制。 ?第四层交换除了负载均衡功能外还支持其它功能,如 基于应用类型和用户 ID 的传输流控制功能; 采用多级排队 技术,第四层交换机可以根据应用来标记传输流以及为传 输流分配优先级;此外,第四层交换机直接安放在服务器 前端,它了解应用会话内容和用户权限,因而使它成为了 防止非授权访问服务器的理想平台。 3.第七层交换
115

?目前,特别是在高可用性和负载均衡方面,有许多先 进的工具可以利用由应用返回给最终用户的第七层信息。 这类工具使系统可以容易地确认站点内容的响应性和正确 性,或从客户的角度来测试站点,看看是否存在正确的应 用和内容。 ?系统不仅能验证是否在发送正确的内容,而且还能打开网 络上传送的数据包(不用考虑 IP 地址或端口) ,并根据包 中的信息做出负载均衡决定。

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 知识目标 能力目标 德育目标

课型

多媒体教学

教师讲解、演示、提问 教学难点
116

教学过程 一、复习提问 1.QoS的概念 二、新授教学

教学内容 8.3 QoS(Quality of Service)

为了保证语音、图像等实时数据的传输质量,出现了 服务质量 QoS(Quality of Service)的概念。QoS 是指:在 传输连接点之间看到的某些传输连接的特征,是传输层性 能的度量,反映了传输质量及可能提供的服务质量。 2.常见的QoS模型 国际标准化组织建议了多种服务模型和机制,以满足 QoS 的需求。其中比较有名的有:综合业务/RSVP 模型, 区别型(DS)业务模型,多协议标记交换(MPLS)等。 链路汇聚技术*1.链路汇聚技术的概念

三、巩固练习

?MPLA (Multi Point Link Aggregation) 是一种高带宽、 高度容错的结构,它可以提高网络的可伸缩性,降低网络 的复杂性,而且较之其它技术具有无可比拟的价格优势。 2.链路汇聚技术的用途 ?多点链路汇聚技术是一种可以满足新一代网络需求

四、课堂小结 五、布置作业

的以太网技术。利用实时故障恢复功能,MPLA 将可伸缩 的链路带宽进行迭加,对于构建可拓展、可容错、功能强 大的网络核心非常有用;MPLA 可以对链路失效或设备失 效起到预防的作用;而且,由于所有的物理链路都是启动 的,MPLA 可以实现资源配置的完全最优化。 ?构成 MPLA 的基石是汇聚在一起的链路和千兆以太 网交换机。通过将多个物理链路绑定在一起形成一条逻辑 链路,链路汇聚技术提高了可用带宽。

课后记

备课时间 课题

课型

多媒体教学

117

教学 目标 教学方法 教学重点

知识目标 能力目标 德育目标 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容

教学过程 一、复习提问

二、新授教学

三、巩固练习

四、课堂小结 五、布置作业

课后记

备课时间

课型

多媒体教学
118

课题 教学 目标 教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问 8. 6 局域网两类。 二、新授教学 1.无线广域网 ?无线广域网又包括窄带广域网和宽带广域网两种。 (1)窄带广域网: ?高速线路交换数据(HSCSD) ?多时隙通用分组无线业务(GPRS) ?蜂窝数字分组数据(CDPD) (2)宽带广域网: ?本地多点分配业务(LMDS) ?同步 CDMA(Synchronous CDMA SCDMA) ?宽带分码多任务存取 (Wideband CDMA 即 WCDMA) 三、巩固练习 2.无线局域网 (1) IEEE802.11 ?IEEE802.11 是 1999 年最新版本的无线网络标准。 IEEE802 . 11 分 IEEE802 . 11a 和 IEEE802 . 11b 。 IEEE802.11a 规定的频点为 5GHz,用正交频分复用技术 四、课堂小结 五、布置作业 (OFDM)来调制数据流。OFDM 技术的最大优势是其无 与伦比的多途径回声反射,因此,特别适合于室内及移动 环境;IEEE802.11b 工作于 2.4GHz 频点,采用补偿码 监控 CCK 调制技术。当工作站之间的距离过长或干扰过 大,信噪比低于某个限值时,其传输速率可从 11Mb/s 自动 降至 5.5Mb/s,或者再降至直接序列扩频技术的 2Mb/s 及 1Mb/s 速率。 (2)IrDA ?IrDA 是一制定红外线传输标准的组织。 ?IrDA 传输标准的特点为:传输速率每秒 115KB,传
119

知识目标 能力目标 德育目标 教师讲解、演示、提问 教学难点 教学内容 无线网络技术*无线网络包括无线广域网和无线

输角度为 30 度, 点对点半双工传输。 Serial Port 须有 16550 UART,最大传输距离 1 米。 (3)蓝牙 ?蓝牙(Bluetooth)是使用扩频技术,在便携式装置和局域 网络之间提供一个快速而安全的短距离无线电连接。它提 供的服务包括因特网、电子邮件、影像和数据传输以及语 音应用,延伸容纳于 3 个并行传输的 64kb/s PCM 通道中, 提供 1Mbps 的流量。

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 知识目标 能力目标 德育目标

课型 第九章 典型网络组建与设计

多媒体教学

通过本章学习,让学生掌握典型网络的组建与设计的 方法步骤;

教师讲解、演示、提问
120

教学重点 教学过程 一、复习提问

教学难点 教学内容 第一节 对等网络的组建 对等网络是指网络上每个计算机都把其它计算机看作 是平等的或者是对等的。没有特定的计算机作为服务器。 在对等网络中的每一个计算机,当要使用网络中的某种资 源时它就是客户机,当它为网络的其它用户提供某种资源 时,就成为了服务器,所以在对等网络中的计算机既可作 为服务器也可作为客户机。 实际上在网络上所有的打印机、 光驱、硬盘、甚至软驱和调制解调器都能进行共享。 对等网络的规划一般都比较简单 两台计算机直接连网: 1、组网硬件: 给每台计算机配置一块带 RJ45 接口的网卡

二、新授教学

三、巩固练习

使用一根小于 100M 的交叉双绞线 2、连接示意图 对等网络的配置 Windows 98/Me 对于对等网络的互连提供了非常简捷 的安装设置方式。在 Windows 98/Me 系统中进行对等网络

四、课堂小结 五、布置作业

的配置,只需要对“控制面板”中的“网络”项进行配置 就可以了。它的配置步骤如下:(1)在建立网络连接前, 要安装网卡及驱动程序。 (2) 要安装网络协议。 一般仅需要选择 NetBEUI 协议, 如果想共享 Modem 上互连网则要求安装 TCP/IP 网络协议。 (3)网络用户的安装 (4)文件与打印共享 (5)标识计算机 (6)访问控制 双机直连的实现 一、电缆和连接端口: 串行电缆和串行端口;并行电缆和并行端口 二、软件设置(可在 Win9x、Win2000 等系统下设置, 以下在 Win98 中设置): 1、添加“直接电缆”连接组件:“WINDOWS98 组件”
121

/“通讯”/“详细资料”/“直接电缆连接” 2、添加“NETBEUI 协议” 3、设置“网络”属性: (1)“允许其他用户访问我的文件夹”和“允许其他 用户使用我的打印机”; (2)登录方式设置为“WINDOWS 网络用户” 4、设置主机的“直接电缆连接”: (1)“程序”/“附件”/“通讯”/“直接电缆连接” 启动该程序向导: (2)将该机类型设置为“主机”类型 5、设置客户机的“直接电缆连接”:仅将该机设置为 “客户机”类型。 6、在主机上设置“共享资源” 。

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学重点 知识目标 能力目标 德育目标

课型 第二节 中小型企业建网实现 掌握中小型企业网组建的常用方案

多媒体教学

以培养学生规划网络工程的思想和方法 教师讲解、演示、提问 教学难点
122

教学过程 一、复习提问 方案一:

教学内容 ADSL / 光纤以太网+宽带路由器+交换机

二、新授教学

本方案最关键的设备是宽带路由器,处于小型企业局 域网的核心。宽带路由器是针对家庭级、SOHO 级及小型企 业应用的网关设备。它集成了路由、交换、安全防火墙等 功能于一体,针对于小型用户简单而又实用的需求特点, 价格远远低于用作网关的服务器和传统路由器,完全可以 在家用到小型企业的应用中代替这些网关设备。 方案二: ADSL / 光纤以太网+代理服务器+交换机 用代理服务器来作为网关设备执行 INTERNET 代理共 享在以前一直是小型企业普遍采用的方案。因为可以轻易

三、巩固练习

地用网关软件(WINGATE,SYSGATE,WINROUTE)来实现这 一点。这样我们既可以实现共享代理,又可在代理服务器 上实现 WEB,FTP,MAIL 服务器的功能。这种方案的安全性 较低,您可能还需要在这个服务器上安装防火墙软件(比 如:Microsoft ISA)。

四、课堂小结 五、布置作业

使用 Windows 2000 来实现 Internet 连接共享 (ICS) 功能,设置步骤: 1.在控制面板中,双击网络和拨号连接。 2.右键单击 要共享的连接(也就是接入外线路的那张网卡),然后单 击属性。 3.在共享选项卡上,单击选中启用此连接的 Internet 连接共享复选框。

课后记

备课时间 课题 教学 目标 知识目标 能力目标 德育目标

课型 第九章 典型网络组建与设计 熟悉典型网络的软硬件的配置

多媒体教学

以培养学生规划网络工程的思想和方法
123

教学方法 教学重点 教学过程 一、复习提问

以课堂讲授为主,对本章难点进行讨论 教学难点 教学内容 第三节校园网解决方案 一、校园网建设的社会需求 二、信息化的带宽需求 三、校园网建设方案 1、100M 到楼,发展趋势 校园网楼房间连接主干,各系、实验室、宿舍楼等 用户密集,因此,建议采用 100M 到楼方案,可以满足 MPEG-1、MPEG-2 视频点播等高带宽的网络需求,网络带宽 完全能够满足现在及将来很长时间的应用需求。 100M 带宽可容纳 50 个用户同时进行 MPEG-1(VCD 级) 的 VOD 视频点播。IP 电话.可视电话及电视会议所需带宽 比 VOD 小得多。

二、新授教学

三、巩固练习

100M 到楼可实现数字电视,计算机网络,IP 电话及可 视电话,实现三网合一的梦想。 校园网网络组成部分: 校园信息中心:信息网络的核心部分。 由中心交换机、UPS 等电源系统、服务器、广域网连

四、课堂小结 五、布置作业

接设备、网络管理系统组成。 校园主干网: 连接校园内各楼宇的主干网络。校园内楼房处设备通 过网络线路连接到交换机处,实现校园网络信息交换。 楼内接入网: 楼宇内部的星型局域网络,是校园网络的接入层。计 算机信息点到楼房间通过五类双绞线连接,实现楼内网络 通讯。 校园信息中心 一、校园网交换中心组成: 中心交换机:校园网络中心设置一台核心交换机,支 持第三层交换功能。 大学校园网:选用 1000M 第三层交换机。光纤千兆连 接下一级光纤节点。(采用 1000Base-SX or 1000Base-LX
124

或 1000Base-SX 到单模光纤转换)。 中学校园网:选用 100M 第三层交换机。提供 24 个以 上 100M 交换端口,前沿技术连接校内楼宇。 不间断电源 UPS:可根据需要选型。建议使用 2KW,2H 以上。 校园出口:配备相应的路由器,通过电信的 DDN 等线 路连接 CERNET、169 公众多媒体网或 CHINANET 等网络。 拨号服务器:配备拨号服务器,提供少量端口,作 为校园外接入补充。 校园管理及计费:配备网络用户管理系统及计费系 统。 校园服务:需要配备相关的服务设备,包括服务器 硬件设备及相关软件。配套情况视开展的服务内容而定。 二、校园网网络中心示意图: 三、校园网网络中心设备: 四、校园网网络中心服务器: 校园主干网 大学校园网主干部分: 大学主干网络 大学院校覆盖范围一般都超过 500Mx500M。 必须设立 多个网络小中心,每个小中心设置一个光纤点,以 1000M 光纤连接网络中心。 每个小中心(光点)以 100M 星型连接附近楼宇,传 输介质为同轴屏蔽电缆,收发器采用 AHEAD FAST 400, 连接距离为 400M。每幢楼宇连接带宽为 100M 全双工。 楼宇内全部采用五类双绞线作为连接介质,连接到所 有用户的家中 大学校园网主干拓扑图: 楼内接入网 楼宇内部的星型局域网络,是高速网络的接入层。计 算机信息点到楼房间通过三类或五类双绞线星型连接,可 采用综合布线系统建设双绞线接入网。楼内计算机用户通 过双绞线接入楼房集线器/交换机,共享 100M 带宽。 全双工接入:楼宇内根据联网的计算机数量,灵活放
125

置 1-3 台 12-24 口 10/100M 交换机, 每台提供 16/24 个 10M 交换端口供楼内用户接入。 半双工接入:楼宇内根据联网的计算机数量,灵活放 置 1-3 台 16-24 口 100M 快速以太网可堆叠集线器, 每台提 供 16/24 个 10M/100M 共享端口供楼内用户接入。 接入示意图:

楼房接入设备:

课后记

126


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