计算机网络技术项目化教程教学教案.docx

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1、教学教案课程名称：网络及计算课程代码：授课专业班级：授课教师：学院:202年月日教案（首页）课程名称网络及计算授课专业软件工程年级课程代码课程类别公共基础课（）；专业基础课（J）；专业技能课O授课方式课堂讲授（）;上机实验（）;实际操作（）;课程设计考核方式闭卷（J）;开课程论文（）;具4卷（）；、操作（）；课程教学总学时数64学分数4学时分配课堂讲授48学时；上机实验16与实际操作O学时；课程设计O学时f时；教材名称计算机网络技术项目化教程第四版出版社指定参考资料作者出版社授课教师职称教学单位授课周次第L周至第坨周；（J）；第周至第西周；（）;第L周至第周；（）；第_周至第一周；（）；备注周

2、次第一周周.第一次课；总第次课章节名称第一章：初识计算机网络授课方式课堂讲授（J）;上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1 .认识校园网的基本结构；2 .使用VlSlO绘制网络拓扑图重点：计算机网络的定义和功能；使用VlSlo绘制网络拓扑图教学基本内容纲要1.2.1、 计算机网络的形成与发展第一代计算机网络一远程终端联机网络第二代计算机网络一主机互联网络第三代计算机网络一标准化体系架构网络第四代计算机网络一高速化和综合化网络进入九十年代，计算机技术、通信技术以及建立在计算机和网络技术基础上的计算机网络技术得到了迅猛的发展，协同计算

3、能力发展以及全球互连网络（Intemet）的盛行。计算机的发展已经完全与网络融为一体，体现了“网络就是计算机”的口号。目前，计算机网络将多种业务，如语音、数据、图像等综合到一个网络中进行传输。另外，虚拟网络、ATM技术以及云计算的应用，无线3G、4G网的普及和应用，使网络技术蓬勃发展并迅速走向市场,走进平民百姓的生活。1.2.2、 计算机网络的分类（1）、按地域范围分类，局域网、广域网、城域网（2）、按通信传播方式分类，点对点传播方式的网络和广播方式网络（3）、按拓扑结构分类总线型、星型、树型、环型、网状型、无线蜂窝型拓扑（4）、按通信传播方式分类以太网（Ethernet）、令牌网（分为TOk

4、enRing和TOkenbus两种）其它分类方法网络的交换方式分：有电路交换,报文交换,分组交换；按信道的带宽方式分：有窄带网，宽带网；按网络的应用领域分：政务网，企业网，商业网，校园网等；这些分类概念上互有交叉，对于一个具体的网络，可能同时具有上面几种分类的特征。（5）、其它分类方法按网络的交换方式分：有电路交换,报文交换,分组交换；按信道的带宽方式分：有窄带网，宽带网；按网络的应用领域分：政务网，企业网，商业网，校园网等；这些分类概念上互有交叉，对于一个具体的网络，可能同时具有上面几种分类的特征。1.2.3、计算机网络的组成与功能（1）.计算机网络的定义计算机网络是将若干台独立的计算机通过

5、传输介质相互物理连接，并通过网络软件相互联系到一起，从而实现资源共享的计算机系统6、使用ViSio绘制网络拓扑图参考PPT7、数据通信的基本概念信息：信息在计算机网络中是传送的内容，它的载体是数字、文字、语言、图形和图像等。一般交换的信息都是由二进制码元编码表示的字母、数字或控制符号的组合。信号：信号是信息的携带者，是上述编码后数据的具体表现形式。信号在形式上是一种具有变化的物理现象。在通信技术中，一般使用电、光信号来传输信息。通常，信号可以是模拟信号或数字信号信道：在数据通信系统中，信道是传送信号的通路。按照传输信号的类型划分,信道可分为模拟信道和数字信道。信道带宽：信道带宽是通信信道的宽度

6、，是信道可以不失真地传输信号的频率范围，是信道频率上界与下界之间之差，是介质传输能力的度量，在传统的通信工程中通常以赫兹（Hz）为单位计量。数据传输率：数据传输率是信道在单位时间内可以传输的最大比特数，所以又称为比特率。8、数据通信的传输类型基带：基带：Baseband信源（信息源，也称发射端）发出的没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号所固有的频带（频率带宽），称为基本频带，简称基带。频带：频带就是允许传送的信号的最高频率与允许传送的信号的最低频率这之间的频率范围（当然要考虑衰减必须在一定范围内）。若两者差别很大，可以认为频带就等于允许传送的信号的最高频率。宽带传输：将信道分成多个子

7、信道，分别传送音频、视频和数字信号，称为宽带传输。单工：单工（SimplexCommunication）模式的数据传输是单向的。通信双方中，一方固定为发送端，一方则固定为接收端。信息只能沿一个方向传输，使用一根传输线。全双工：全双工（FullDuplex）是通讯传输的一个术语。通信允许数据在两个方向上同时传输，它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。全双工指可以同时（瞬时）进行信号的双向传输（AfB且BfA）o指AfB的同时B-A,是瞬时同步的。半双工通信:半双工通信，即Half-duplexCOmmUniCatiOno这种通信方式可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替地

8、进行。也就是说，通信信道的每一段都可以是发送端，也可以是接收端。但同一时刻里，信息只能有一个传输方向。如日常生活中的例子有步话机通信，对讲机等。教学重点与难点重点：计算机网络的组成与功能难点：使用VlSlO绘制网络拓扑图教学过程设计复习分钟，授新课80分钟,安排讨论一5分钟,布置作业一分钟，提问_分钟作业布置无课后小结参考资料周次第二周周,第_2_次课；总第19次课章节名称第二章：熟悉计算机网络体系结构授课方式课堂讲授（J）；上机实验（）；实际操作（）；课程设计（）；教学时数2授课方法和手段课堂讲授教学目的与要求目的和要求：1.网络协议与体系结构的概念重点：TCP/IP参考模型教学基本内容纲要

9、2. 2.1网络协议与体系结构的概念1 .协议的基本概念协议（PrOtOCOl）是为进行网络中的数据（信息）交换而建立的规则、约定和标准,是计算机网络中实体之间有关通信规则的集合,也称为网络协议或通信协议。网络协议的3个要素：语法用来规定信息格式；数据及控制信息的格式、编码及信号电平等。语义用来说明通信双方应当怎么做；用于协调与差错处理的控制信息。定时（时序）定义了何时进行通信，先讲什么，后讲什么，讲话的速度等。比如是采用同步传输还是异步传输！2 .网络分层次的体系结构为了解决不同媒介连接起来的不同设备和网络系统在不同的应用环境下实现互操作的问题,通常采用分层的方法,将网络互联的庞大而复杂的问

10、题,划分为若干个较小而容易解决的问题,计算机网络的各层和层间协议的集合称为“网络体系结构”。协议中采用分层次的方法,使较高层次建立在较低层次基础上，同时又为更高层次提供服务。3 .体系结构中分层的原则（1）网络中各结点都具相同的层次；（2）不同结点的相同层具有相同的功能；（3）同一结点内各相邻层之间通过接口通信；每一层可以使用下层提供的服务,并向其上层提供服务；（5）不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。4 .层次结构方法的优点(1)使网络变得更简单,把网络操作分成复杂性较低的单元,结构清晰，易于实现和维护。(2)将网络部件标准化,定义并提供了具有兼容性的标准接口(3)有利于模块化设

11、计,使设计人员能专心设计和开发所关心的功能模块(5)独立性强,保证不同类型部件的独立性，上层只需了解下层通过层间接口提供什么服务一黑箱方法。(6)适应性强,只要服务和接口不变,层内实现方法可任意改变。(7)互操作性，一个区域网络的变化不会影响另外一个区域的网络，因此每个区域的网络可单独升级或改造。(8)加快了技术发展的速度,简化了教育和学习。6.计算机网络界协议标准的制定机构(1) ISOdnternationalStandardsOrganization)：国际标准化组织。(2) CCITT(InternationalTelephoneandTelegraphConsultativeComm

12、ittee)：国际电话与电报咨询委员会(现已改名为ITU,InternationalTelecommunicationsUniOn,国际电信联盟)。(3) ANSI(AmericanNationalStandardInstitute)：美国国家标准协会。(4) EIA(ElectronicIndustriesAssociation)：美国电子工业协会。(5) IEEEdnstituteofElectricandElectronicEngineer)：电气与电子工程师学会。2.2.2ISO/OSIRM参考模型开放式系统互联参考模型ISO/OSIRM共分七层,扩充某一层功能或协议时，不能影响整体模

13、型的主体结构。每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务,如图2-2所示。2.2.3TCP/IP参考模型TCP/IP起源于美国国防部高级研究规划署(ARPA)的一项研究计划一一实现若干台主机的相互通信，现在TCP/IP已成为Internet上通信的标准。TCP/IP模型一般包括4个概念层次：(1)应用层(APPliCatiOnLayer)(2)运输层(TransportLayer)(3)网际层(InternetLayer)(4)网络接口层(NetWOrkInterfaceLayer)I应用层应用层对应于OSl参考模型的高层，为用户提供所需要的各种服务，例如：FTP、TelnetDNS、SMT

14、P等.2 .传输层传输层对应于OSl参考模型的传输层，为应用层实体提供端到端的通信功能，保证了数据包的顺序传送及数据的完整性。该层定义了两个主要的协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）.TCP协议提供的是一种可靠的、通过“三次握手”来连接的数据传输服务；而UDP协议提供的则是不保证可靠的（并不是不可靠）、无连接的数据传输服务.3 .网际互联层网际互联层对应于OSl参考模型的网络层，主要解决主机到主机的通信问题。它所包含的协议设计数据包在整个网络上的逻辑传输。注重重新赋予主机一个IP地址来完成对主机的寻址，它还负责数据包在多种网络中的路由。该层有三个主要协议：网际协议（IP）、互

15、联网组管理协议（IGMP）和互联网控制报文协议（ICMP）OIP协议是网际互联层最重要的协议，它提供的是一个可靠、无连接的数据报传递服务。4 .网络接入层（即主机-网络层）网络接入层与OSl参考模型中的物理层和数据链路层相对应。它负责监视数据在主机和网络之间的交换。事实上，TCP/IP本身并未定义该层的协议，而由参与互连的各网络使用自己的物理层和数据链路层协议，然后与TCP/IP的网络接入层进行连接。地址解析协议（RP）工作在此层，即OSl参考模型的数据链路层。TCP/IP的核心思想是将使用不同低层协议的异构网络,在传输层、网络层建立一个统一的虚拟逻辑网络，以此来屏蔽、隔离所有物理网络的硬件差异,从而实现网络的互联。TCP/IP参考模型将网络体系结构分成四个层次,分别是：网络接口层（又称链路层）、网络层（网际层或IP层）、传输层（TCP层）、应用层。I.TCP/IP参考模型各层的主要功能（1）网络接