教案-网络拓扑结构.doc

教案课程名称 网络设备 授课年级 高一 学校 电子职校 教师姓名 李萱章节名称网络拓扑结构计划学时1课时教学目标1、 学会识别不同的网络拓扑结构。2、 能分别判断出网络拓扑结构的异同处。3、 学会不同网络拓扑结构的使用场合。设计思路通过模拟构建的工作场景，使学生能够以工作过程的形式进行学习。教学环节教学内容、所用时间、教师活动、学生活动引入新课作为学校的网络管理员，必须对园区网的整个网络结构了如指掌，这样在工作时可以快速的进行分析与判断，通过阅读网络拓扑图，网络管理员可以对校园园区网有一个全面的了解。新课教学一、网络拓扑网络拓扑定义了各种计算机、网络终端、网络设备的连接方式。换句话说，网络拓扑就是描述了通行用的线缆和网络设备的布局以及数据传输时所采用的路径。网络拓扑会在很大程度上影响网络如何工作。一般意义上的网络拓扑是指物理拓扑。物理拓扑是指物理结构上各种设备和传输介质的布局。常见的网络物理拓扑有：总线型、环型、星型、扩展星型、树型、网状等。1：总线型拓扑结构总线型（bus topology）也称为线性总线，它使用一根线缆来连接所有设备，如图所示。线缆相继连接各台计算机，就像一条公交线路穿越一个城市。在主线缆末端必须有终结器，阻止电信号从末端反射回线缆中形成无码。2：环形拓扑结构 环型（ring topology）是LAN连接中另一种重要的拓扑结构，所有主机都连成一个环或圆。网络中所有设备共享一条线缆，并且数据只沿一个方向传输，如图所示。每台设备必须等待直到轮到它发送数据的时候才能发送数据。早期的令牌环网络就是一种环型网络，但随着以太星型和扩展星型的发展，令牌环网络已经被逐步的取代。3：星型拓扑结构星型（star topology）是以太网中最普遍使用的物理拓扑结构，如图所示。星型拓扑结构有一个中心汇集点（如集线器、交换机、路由器等），所有的线缆分段都在这个设备上集中。网络中每台主机都通过独立的线缆连接到中心设备。星型拓扑的特点是每台主机都是通过独立线缆连接中心设备，该线缆的故障只影响连接的主机，而不会影响到网络中其他的主机，所以在以太网中大都使用星型拓扑结构组网。4：扩展星型拓扑结构扩展星型（extended-star topology）是星型网络扩展到包含连接到其他主要网络设备的额外网络设备，如图所示。可以这么说，扩展星型拓扑就是把一个个小的星型拓扑再组成一个大的星型拓扑。5：树型拓扑结构树型（Hierarchical topology）和扩展星型拓扑类似。它们的主要不同之处在于树型拓扑没有一个中心节点，而是使用一个根节点。其他节点再从该节点引出，如图所示。6：网状拓扑结构网状（mesh topology）结构中，所有设备或节点都两两相连以提供冗余性和容错型，如图所示。这种网络结构可以确保每个设备在连接的其中一条线路故障时，仍能用过其他链路进行数据传输，但是相对的需要事先铺设的线路随着网络节点的增多而变的异常之大。这种网络拓扑的成本较高，只有在路由器之间的WAN中才采用。二、网络的发展1、计算机网络的起源计算机网络技术从它诞生之日起，就以惊人的速度和广泛的应用在不断的发展。计算机网络的发展是伴随着社会需求的不断增加和通信技术的不断完善、成熟而出现。虽然从20世纪中期出现计算机网络到现在不过几十年的历史，但它经历了简单到复杂、从低级到高级、从局部地区到全球共建、从专业领域到社会生活的发展过程。最早的计算机网络通信是出现在20世纪五六时年代，计算机具有了通信功能。当时人们需要将分散不同地理位置的多个终端，通过通信线路连接到一台中心计算机上，以集中处理的方式来处理不同地域的用户数据。第二阶段是以美国的ARPANET的组建为标识，并伴随着分组技术的发展。ARPANET是现代计算机网络的雏形，它使用户可以通过本地终端使用本地计算机上的所有资源，也可以使用网络中任何其他地理位置上的计算机资源，从而达到计算机资源的共享。第三阶段是20世纪70年代开始。随着ARPANET技术的不断成熟与推广，局域网、广域网、公用分组交换网等发展迅速，各大计算机生产厂商和独立的研究机构纷纷发展自己的计算机网络，计算机网络在社会生活中的应用出现了第一次的飞跃。但随之而来的就是各种网络体系和网络协议各自为政，难以融合，从而限制了计算机网络的进一步发展。直到国际标准化组织提出了ISO/OSI七层网络参考模型后，网络结构与技术才有了一个全球统一的标准。第四个阶段从上世纪90年代开始，迅速发展的信息高速公路、国际互联网、无线网络和网络安全等，是计算机网络出现了第二次的飞跃。Internet作为全球的网际网和大型信息系统，在现代社会的经济、文化、科研、教育等各个方面发挥越来越重要的作用。随着网络技术的不断进步，从原来的窄带网络演变成如今的宽带网络。宽带网络技术的发展为社会信息化提供了技术基础，网络安全技术为网络应用提供了重要的安全保障。如今，网上购物、网上银行、网络视频等已经在人们的生活中成为了再普通不过的一部分。2、网络的分类计算机网络的分类标准有很多种，主要的分类标准有依据网络使用的传输技术分类、依据网络的拓扑结构分类、依据网络协议分类等。各种分类标准只能从一个方面反映网络的特征。目前普遍采用的一种分类方法是根据网络覆盖的地理位置和规模分类，它能教好的反应出网络的本质特征，同时网络覆盖的地理范围不同，所采用的传输技术也不同，实现的网络服务功能也会随之不同。依据这个分类标准，可以将计算机网络分为三种形式：局域网、城域网和广域网。（1）局域网（Local Area Network，LAN）是一种在有限区域内使用的网络。在这个区域内的各种计算机、终端和设备互联成网，一般局域网的距离为几公里之内，使适用于单位、部门、建筑物内的组网。典型的局域网如学校校园网络、企业内部网络、写字楼办公室网络等有限范围内的计算机网络。局域网具有高传输率（10Mbps1000Mbps）、低误码率、组网成本低、容易管理和维护、使用灵活便利等特点。（2）广域网（Wide Area Network，WAN）是在一个很大的地理范围内连接网络用户，提供跨越长距离通信的网络。广域网的距离从几十公里至数百、数千公里，覆盖一个国家、地区甚至多个大洲，形成国际性的远程计算机网络。典型的广域网就是国际互联网。广域网的传输技术不同于局域网技术，一般传输速率较低，传输的方式多样，多采用光纤、微波、卫星等通信技术。（3）城域网（Metropolitan Area Network，MAN）是一个介于局域网和广域网之间的高速网络，既弥补了局域网在传输距离上的不足，也增强了广域网在传输速率上的弱点。它的设计对象是城市内大量政