河北省秦皇岛市抚宁县驻操营学区初中信息技术第一册 第四课 计算机互联网络教案 新人教版.doc

第四课 计算机互联网络计算机网络在日常生活和工作中发挥着越来越重要的作用，人们越来越离不开它。本课主要介绍了计算机的网络以及计算机网络的组成、功能、分类，介绍了全球性的计算机网络因特网。本课建议1课时。1 计算机网络本课教材首先介绍了计算机网络的定义，让学生明白什么是计算机网络。在这一部分涉及了探究的活动：让学生说出在生活中见到哪些场所使用了计算机网络以及计算机网络都发挥了什么样的作用，旨在使学生将计算机网络与日常生活联系起来，在计算机网络的广泛应用中使学生对计算机网络这部分内容产生兴趣。2 计算机网络的组成计算机网络系统主要包括硬件系统和软件系统。教师可以借助教材第35页插图来引导学生对计算机网络的组成有大概的了解；也可以从网上搜索一些关于计算机网络的硬件和软件系统相关的知识来引导学生学习计算机网络系统。“探究”对网络的组成有个整体的认识，教师可以引导学生画出本校的网络示意图，加深他们对网络组成的认识。3 计算机网络的功能教材把计算机网络得功能归结为三个：信息交换、资源共享和分布式计算。这一部分内容理论性较强，同样需要教师与生活实际联系起来，列举具体事例帮助学生理解掌握。5 因特网因特网是全球最大的互联网，由世界各地的计算机网络系统连接而成，各个计算机网络系统之间可以互相交换信息。这一部分内容主要介绍因特网原理性内容，在下一课将重点介绍因特网的应用。教材首先介绍了什么是因特网，接着介绍网络的通信协议，并在39页信息岛中介绍了因特网的通信协议tcp/ip协议，最后介绍了用来标识因特网上每台计算机的ip地址，在40页信息岛中介绍了ip地址人性化的名字域名的相关内容。“实践与探索”让学生自主的去了解和认识因特网带给我们生活的变化，让学生自主的去讨论和交换信息。本课的知识链接让学生了解一下现在几种常用的因特网接入方式。文本资源1.internet技术及应用 2.计算机网络组成1. internet技术及应用internet(因特网)是一种由遍布世界的各种各样的计算机网络组成的互联网络，它是全球范围的信息资源宝库。用户可以利用internet实现全球范围的共享资源、交流信息、发布和获取信息等功能。internet是一个用路由器实现多个广域网和局域网互联的大型网际网，它对于推动世界科学、文化、经济和社会的发展有着不可估量的作用。一、internet的发展简史1969年，美国国防部高级研究计划署建立了一个计算机实验网络arpanet，当时建网的初衷是帮助美国军方工作的研究人员利用计算机进行信息交换。arpanet的设计与实现主要基于这样一个主导思想：当网络的某个部分遭受敌方攻击而失去作用时，也能保证网络其它部分运行并仍能维持正常通信而不瘫痪。arpanet作为internet的早期主干网，它较好地解决了异种机网络互联的一系列理论和技术问题，提出了资源共享、分组交换以及网络通信协议分层等思想。1985年，美国国家科学基金会开始建立nsfnet。它规划建立15个超级计算中心及国家教育科研网，用于支持科研和教育的全国性规模的计算机网络nfsnet，并以此作为基础，实现同其它网络连接。nsfnet成为internet上主要用于科研和教育的主干部分，替代了arpanet的骨干地位。1989年，由arpanet分离出来的milnet实现与nsfnet连接后，就开始采用internet这个名称。从此以后，其它部门的计算机网络相继并入internet。90年代初，商业机构开始进入internet，成为internet发展的强大推动力。到了1995年，nsfnet停止运作，internet已彻底商业化了。现在internet已发展为多元化，它不仅为科研服务，而且正在逐步进入日常生活的各个领域。人们通过internet可以随时了解最新的气象信息和旅游信息，阅读当天报纸和最新杂志，了解世界金融股票行情，在家购物或定购车票，收发电子邮件以及到信息资源服务器或各类数据库中查询所需的资料等。近几年来，internet在规模和结构上都有很大的发展，已经成为一个名副其实的全球网络。我国的internet起步较晚，1994年4月才正式加入internet。从此中国的网络建设进入了大规模发展阶段，到1996年初，中国的internet已形成了四大主流体系。为了规范发展，1996年2月国务院发出中华人民共和国计算机信息联网国家管理暂行规定，规定明确指出我国只允许四家互联网络拥有国际出口，它们是中国科技网cstnet、中国教育和科研计算机网cernet、中国公用计算机互联网chinanet、中国金桥信息网chinagbn。前两个网络主要面向科研和教育机构，后两个网络是以经营为目的，是属于商业性的internet。目前，internet在我国已覆盖了政府机关、学校、科研机构、商业公司和家庭等各个方面，并以惊人的速度发展。二、ip地址众所周知，internet是由上亿台主机互相连接而成的。要确认网络上的每台主机，靠的就是能唯一标识该主机的网络地址，这个地址被称为ip地址。1.ip地址的组成从逻辑上讲，每一个ip地址是由网络地址和主机地址两部分组成。位于同一物理子网上的所有主机和网络设备(如工作站、服务器、路由器等)的网络地址是相同的，该网络地址在internet中也是唯一的。主机地址是用来区别同一物理子网中不同主机和网络设备的。因此，internet中每台主机和网络设备的ip地址是唯一的。ip地址是一种32位的二进制地址。为了便于记忆，将它们分为4组，每组8位(相当于一个字节)，每组的取值范围为0255，组与组之间用小数点分开。下面是一个ip地址分别以二进制形式和十进制形式表示的例子。二进制形式：11000000.10101000.00001110.00110110十进制形式：42.ip地址的分类internet是一个互联网，它是由大大小小的各种网络组成的，每个网络中的主机数目是不同的。为了充分利用ip地址以适应主机数目不同的各种网络，对ip地址也进行了分类。ip地址通常可分为a、b、c、d、e等五类，如下图所示。a类地址前8位为网络地址，后24位为主机地址，其地址范围为：55。每个a类地址可容纳224-2=16777214台主机，因此，a类地址适合于规模特别大的网络使用。b类地址前16位为网络地址，后16位为主机地址，其地址范围为：55。每个b类地址可容纳216-2=65534台主机，因此，b类地址适合于一般的中等网络。c类地址前24位为网络地址，后8位为主机地址，其地址范围为：55。每个c类地址可容纳28-2=254台主机，因此，c类地址适合于小型网络。另外，d类地址和e类地址的用途比较特殊。d类地址称为组播地址，供特殊协议向选定的节点发送信息时用，e类地址保留给将来使用。在internet中，一台主机可以有一个或多个ip地址，但两台或多台主机却不能共用一个ip地址。如果有两台主机的ip地址相同，则会引起异常现象，无论哪台主机都将无法正常工作。三、域名ip地址为internet提供了统一的编址方式，直接使用ip地址就可以访问internet中的主机。但是，由于ip地址是用一串很难记忆的数字来表示，因此需对它给出相应的具有一定意义的主机名。域名是由tcp/ip协议族的域名系统dns来定义的。dns将整个internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域名。网络信息中心nic将顶级域的管理权授予指定的管理机构，各个管理机构再为它们所管理的域分配二级域名，并将二级域名的管理权授予其下属的管理机构。如此层层细分，就形成了internet有层次的域名结构。中国互联网信息中心cnnic负责管理我国的顶级域名cn，并将cn域划分为多个二级域。cnnic将二级域名edu的管理权授予cernet网络中心，cernet网络中心将edu域划分为多个三级域，并将三级域名分配给各个大学与教育机构。例如，edu域下的szu代表深圳大学，并将szu域的管理权授予深圳大学。深圳大学又将szu域划分为多个四级域，将四级域名分配给下属部门或主机。internet主机域名的排列原则是低层的子域名在前面，而它们所属的高层域名在后面。internet主机域名的一般格式为：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名例如：主机域名为 表示是中国深圳大学师范学院的主机，主机域名为 表示是美国微软公司的www服务器，美国的主机名可以省略国别代码。2. 计算机网络的组成一、计算机网络的逻辑组成计算机网络按逻辑功能可分为资源子网和通信子网两部分。资源子网是计算机网络中面向用户的部分，负责数据处理工作。它包括网络中独立工作的计算机及其外围设备、软件资源和整个网络共享数据。通信子网则是网络中的数据通信系统，它由用于信息交换的网络节点处理机和通信链路组成，主要负责通信处理工作，如网络中的数据传输、加工、转发和变换等。若只是访问本地计算机，则只在资源子网内部进行，无须通过通信子网。若要访问异地计算机资源，则必须通过通信子网。为了使网络内各计算机之间的通信可靠、有效，通信各方必须共同遵守统一的通信规则，即通信协议。通过它可以使各计算机之间相互理解会话、协调工作，如osi参考模型和tcp/ip协议等。二、计算机网络的物理组成计算机网络按物理结构可分为网络硬件和网络软件两部分，其组成结构如下图所示。在计算机网络中，网络硬件对网络的性能起着决定性作用，它是网络运行的实体。而网络软件则是支持网络运行、提高效益和开发网络资源的工具。三、计算机网络硬件计算机网络硬件是计算机网络的物质基础，一个计算机网络就是通过网络设备和通信线路将不同地点的计算机及其外围设备在物理上实现连接。因此，网络硬件主要由可独立工作的计算机、网络设备和传输介质等组成。1计算机可独立工作的计算机是计算机网络的核心，也是用户主要的网络资源。根据用途的不同可将其分为服务器和网络工作站。服务器一般由功能强大的计算机担任，如小型计算机、专用pc服务器或高档微机。它向网络用户提供服务，并负责对网络资源进行管理。一个计算机网络系统至少要有一台或多台服务器，根据服务器所担任的功能不同又可将其分为文件服务器、通信服务器、备份服务器和打印服务器等。网络工作站是一台供用户使用网络的本地计算机，对它没有特别要求。工作站作为独立的计算机为用户服务，同时又可以按照被授予的一定权限访问服务器。各工作站之间可以相互通信，也可以共享网络资源。在计算机网络中，工作站是一台客户机，即网络服务的一个用户。2网络设备网络设备是构成计算机网络的一些部件，如网卡、调制解调器、集线器、中继器、网桥、交换机、路由器和网关等。独立工作的计算机是通过网络设备访问网络上的其它计算机。网卡又称网络接口适配器(nic)，是计算机与传输介质的接口。每一台服务器和网络工作站都至少配有一块网卡，通过传输介质将它们连接到网络上。网卡的工作是双重的，一方面它负责接收网络上传过来的数据包，解包后将数据通过主板上的总线传输给本地计算机；另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。调制解调器(modem)是利用调制解调技术来实现数据信号与模拟信号在通信过程中的相互转换。确切地说，调制解调器的主要工作是将数据设备送来的数据信号转换成能在模拟信道(如电话交换网)的模拟信号，反之，它也能将来自模拟信道的模拟信号转换为数据信号的一种信号变换设备。集线器(hub)是对网络进行集中管理的重要设备，其主要作用是将信号再生转发。接口数是集线器的一个重要参数，它是指集线器所能连接的计算机的数目。集线器是一个共享设备，其实质是一个中继器。中继器(repeater)是最简单的局域网延伸设备，其主要作用是放大传输介质上传输的信号，以便在网络上传输的更远。不同类型的局域网采用不同的中继器。网桥(bridge)用于连接使用相同通信协议、传输介质和寻址方式的网络。网桥可以连接不同的局域网，也可以将一个大网分成多个子网，均衡各网段的负荷，提高网络的性能。交换机(switch)有多个端口，每个端口都具有桥接功能，可以连接一个局域网或一台高性能服务器或工作站。所有端口由专用处理器进行控制，并经过控制管理总线转发信息。路由器(router)的作用是连接局域网和广域网，它有判断网络地址和选择路径的功能。其主要工作是为经过路由器的报文寻找一条最佳路径，并将数据传送到目的站点。网关(gateway)不仅具有路由功能，而且还能实现不同网络协议之间的转换，并将数据重新分组后传送。3传输介质在计算机网络中，要使不同的计算机能够相互访问对方的资源，必须有一条通路使它们能够相互通信。传输介质是网络通信用的信号线路，它提供了数据信号传输的物理通道。传输介质按其特征可分为有线通信介质和无线通信介质两大类，有线通信介质包括双绞线、同轴电缆和光缆等，无线通信介质包括无线电、微波、卫星通信和移动通信等。它们具有不同的传输速率和传输距离，分别支持不同的网络类型。四、计算机网络软件计算机网络软件是一种在网络环境下运行、使用、控制和管理网络工作和通信双方交流信息的计算机软件。根据网络软件的功能和作用，可将其分为网络系统软件和网络应用软件两大类。1网络系统软件网络系统软件是控制和管理网络运行，提供网络通信，管理和维护共享资源的网络软件，它包括网络操作系统、网络通信和协议软件、网络管理软件和网络编程等。网络操作系统是网络系统软件中的核心软件，其它网络软件都需要网络操作系统的支持才能运行。网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源，为网络用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。除具有一般操作系统的功能外，网络操作系统还应具有网络通信能力和多种网络服务功能。目前常用的网络操作系统有：windows、unix、linux和netware。网络通信软件用于管理各个计算机之间的信