广东省揭阳市第一中学高中信息技术《网络技术应用》第三章 网络是如何工作的教案2.doc

第三章 网络是如何工作的 （下）教学内容安排：1、 考试纲要对本章的知识和能力要求单元知识点及技能要求试题类型一、网络技术基础1计算机网络的功能a2计算机网络的分类a3计算机网络的组成ab4网络通信原理ab5局域网的组建与设置abc上表中题型：a为基本选择题，b为综合分析题，c为操作题本节课教学规划：l 网络通信原理（理论）l 网络规划设计（技能）l 组建小型局域网（操作）知识要求：、网络通信原理（理论）类比思考：在扬州上学的你现在想给远在北京的笔友写一封信，那么，你知道书信是如何进行传输，并进而到达对方的手中的？这里不妨让学生想象一下，如果现在写信、送信的工作统统给你一个人干，你还愿意？由此可见，分为几个部门分别完成各自的工作是合理的。由此，自然引出“网络分层”的好处。分层的优点1. 把复杂的网络划分成为更容易管理的层。2. 改变一个层的时候不会影响到其他层（打比方：现在邮政系统进行内部大调整，写信的一方需不需要关心呢？或者，运输部分是用汽车、轮船还是飞机跟我们有没有直接关系？）3. 因为在当今的网络环境中，没有一个厂家能完整的提供整套解决方案和所有的设备阅读教材，回答问题对于和tcp/模型，个人觉得书本上的解释很到位，无需多作解释，学生完全可以自己阅读。但如果没有考察体系，学生就没有看的动力，无的放矢。所以，我将会考复习题中的相关题目找来，检测学生的自我文献阅读情况。1. 互联网计算机在相互通信时必须遵循同一的规则称为（ ）a、软件规范 b、网络协议 c、路由算法 d、安全规范2. 因特网中最基本的通讯协议是（ ）协议a、ftp b、dhcp c、http d、tcp/ip3. 对于网络协议，下面说法正确的是（ ）a、www浏览器使用的应用协议是ipx/spxb、没有网络协议，网络也能实现可靠地传输数据c、我们所说的tcp/ip协议就是指传输控制协议d、internet网络协议采用tcp/ip协议4. 在tcp/ip协议体系中，将网络结构自上而下划分为四层：应用层、传输层、网际层、网络接口，工作时（ ）a、接受方从下层向上层传输数据，每经过一层附加协议控制信息b、发送方从下层向上次传输数据，每经过一层附加协议控制信息c、发送方从上层向下层传输数据，每经过一层去掉协议控制信息d、接受方从下层向上层传输数据，每经过一层去掉协议控制信息教学反馈是学生对于前三条基本没有问题，需要解释的可能是第四题，学生理解起来比较困难，我使用的方法是“打比方”。解释：比如，我现在要在网上给我们班某个学 生 发一个消息“你好”，可以网络并不知道消息要发给谁，所以，它可能要分别加上一些额外信息，如“扬州中学某某某+你好” “江苏省扬州中学某某某+你好” “中国江苏省扬州中学某某某+你好”，但是大家都知道，作为收信人某某某同学，他对于“你好”之前的一些信息感兴趣吗？所以，收信的一方每经过一层就要去掉一些额外信息，就是发信过程的逆过程。通过这样学术上不太严格的解释，起码让学生大致了解了这样一个过程，不会搞颠倒，更不用死记硬背了。数据交换技术分类及特点l 电路交换技术 （传统电话） l 报文交换技术 （电报系统）l 分组交换技术 （ip 电话）教学形式仍然是先让学生自己阅读书本相关知识，尤其是三张图，作为高中生，看了一遍后，起码有了一定的理论基础，这时教师再通过一些实例解释，就很到位了。电路交换技术 （传统电话）：大家都知道，以前我们或我们的父母打电话很贵，为什么呢？因为以往的传统电话使用的是电路交换技术，特点就是通话双方在通话的过程中基本上是独自占用一条物理线路，哪怕不说话也如此，除非挂断电话。贵，就是自然的。报文交换技术 （电报系统）：报文交换的特点是通过中间设备进行传输。比如，我现在从扬州给远在南京的朋友发电报，电报内容不是一下子到达南京的，而可能先到达邗江，然后到仪征，再转镇江，最后才到南京的呢？分组交换技术 （ip 电话）：分组交换我以一个笑话为引子给学生介绍。比如，我现在想给某人发给问候语，内容为“你好吗”，但这三个字不是一气发给对方的。打个不恰当的比方，（注意提醒学生理论上并非如此），“你好吗”是分为“你”“好”“吗”三个分组发过去的，而且这三个字走的线路可能又不一样，说不定，传输“好”字的那条线路发生“交通堵塞”，可能就最后一个到，结果用户就可能收到“你”“吗”“好”的字样，但实际情况是我们最终收到的仍然是“你好吗”，为什么？因为，“你”“好”“吗”三个字在传输之前，说不定都被贴上了编号，如“、你” “、好” “、吗”，这样最终收信一方不管谁先来后到，都会按照编号进行排序，这样就会保证发送一方信息的正确性。题外话：这个内容是在课上即兴想到的，结果在说“你好吗”发过去，可能会收到什么“你吗好”“好你吗”，惹得学生哈哈大笑，实在尴尬呀，有失教师水准，幸亏没有领导听课，要不就挂了，呵呵。大家可要注意拉。小知识：ip电话比传统电话便宜的原因l 传统电话使用公众电话网作为语音传输媒介；而ip电话则是将语音信号在公众电话网和internet之间进行转换，对语音信号进行压缩封装，转换成ip包，同时，ip技术允许多个用户共用同一带宽资源，改变了传统电话由单个用户独占一个信道的方式，节省了用户使用单独信道的费用。l 由于技术和市场的推动，将语音转化成ip包的技术已变得更为实用、便宜，同时，ip电话的核心元件之一数字信号处理器的价格在下降，从而使电话费用大大降低、网络规划设计能力要求：l 明确实际需求，采取合理措施l 掌握网络基本拓扑结构l 看懂简单的网络拓扑结构图阅读书本中关于“网络的拓扑结构”表，回答问题（表）l 什么是网络的拓扑结构？ l 网络基本拓扑结构分为哪三种？各自是如何传送数据的？看完之后，可以师生互动，让学生记忆链中形成拓扑结构名称结构图的记忆节点。方法很简单，教师和学生一起不看书本，边说边比划，比如，一边说“总线结构”，一边在空中比划总线结构图的走向，学生记忆会更深刻些。实地大考验最后，教师可以出示学校校园网络拓扑结构，让学生理解一下网络拓扑结构在实际中的应用。、组建小型局域网l 双机互联共享上网设备：电脑两台(代理主机网卡数为二)、双绞线、adsl modem缺点：代理主机必须同时开着学生角色扮演：比如家里有两台电脑，一台在自己房间，一台在父母房间，如何让家里两台电脑都能上网呢？这时就可以利用上图所示方案，让其中一台可以上网的电脑充当代理服务器，另一台通过代理服务器上网。但缺点是代理主机必须同时开着，如果父母将代理主机关了，那就甭想上网了。呵呵。多机互联共享上网 方案一前提：你的小猫可是要路由的，即adsl modem要求具有路由功能多机互联共享上网 方案二只要通过路由器设置好“用户名”“密码”，其他机器都可以直接连接上网了。介绍常见无线宽带路由器思科、华为等网络故障不求人常见症状及解决途径l 在“网上邻居”中能看到自己，却看不到别人，原因是？l 常见连通性故障（网络连接图标、网卡指示灯）任务：我给学科老师解决不能上网问题注：学生一般很愿意替老师解决一些问题，所以这个环节学生还是挺有兴趣的。这里，可以演示将网线拔除前和拔除后，电脑任务栏右下角的“网络连接”小图标的变化；如果，网线连接好了，仍然不能上网，怎么办？检查一下机器的设置是否有问题，是自己设置还是自动获取，一定要搞清楚。因为某些老师在家设置的是固定地址，还在我们学校上网的话，都是通过动态获取的。如果，检查无误后，还不能上网，怎么办？检查一下机器是否设置了代理。因为，有些老师经常到扬大去查资料，而在扬大上网必须通过代理才能上网，而在我们学校则没有限制，所以，你还可以去检查一些有没设置代理，有的话要去掉。题外话：一下子顺便解决了会考中的两条操作题，呵呵。l 强大的ping 稍微介绍一下即可，如要查看自己电脑的网卡或网卡协议是否有问题，则可以进行检测。任务：动手规划家庭局域网 根据家庭布局实际，设计一张网络规划图，实现家庭小型局域网，并能共享上网。第二节 网络通信的工作原理这节课的理论内容偏多，实践内容非常的不容易布置，我个人感觉要讲好这节课是有一定困难的，我想到了利用游戏做为一个突入点。现在大部分的高中生都喜欢玩网络游戏，而且很多高中生来上计算机课就是抱着来玩游戏的态度而来的，并且他们认为电脑只要会玩游戏就足够了，完全没有了解到背后广阔的技术空间。因此，我想办法在这节课程中让他们对理论知识部分，主要是osi7层模型的了解中，体会到自己以往对游戏的追求仅仅是停留在整个计算机的初级层次上，激发起学生学习计算机知识的欲望。教学目的 1、osi模型中的各个层次2、了解tcp/ip协议在osi模型的位置教学重点 1、osi模型的理解2、tcp/ip协议的重要地位教学难点 1、osi模型的理解教学过程1、 很多同学都非常喜欢玩网络游戏，比如魔兽世界，梦幻西游。不知道同学们想不想了解这些网络游戏在网上的一个工作原理，了解游戏是如何在网上运作的。2、 在了解游戏之前，我们先来看看现实生活中的邮政系统，参照这个邮政系统能加快我们对网络游戏的一个理解。课本上的p55页上3.2.1数据传输过程中，图3-3 邮政系统的分层模型。大家可以想象一下我们平时的写信寄信的一个过程。首先我们写好信后，要让这封信能寄出去，我们就得贴邮票。而邮票，就是我们和邮政局的约定，我交8毛钱给你邮政局，那么你要负责帮我把信送到。而邮政局呢，也和运输部门有个类似的约定。通过这一系列的约定，我们可以保证我们所写的信能送到我们想要送到的目的地。但是这里注意一个问题：邮票做为约定不是一成不变的。比如说，刚刚解放前，也许送信只需要几分前。而现在人民的生活富裕了，相应的，一封信是8毛钱。也就是说，协议，或者约定完全是按照当时的情况做出的适当的处理。如果情况出现变化，协议一样可以随着情况而做出改变，这是因为，协议完全是人为约定的。3、 实际上，网络上数据的传输过程和现实中是非常类似的，我们可以来想象一下：我现在有一批水果，准备运到罗马。如果我想实现这个目标，我需要什么条件？（1）首先我要有一条路，不管是马路还是铁路，这条路要能从出发点连接到目标点。（2）路是有了，我要保证这条路是通畅的，不能说走进死胡同，我要保证这条路能够通车，假设我是用火车来运的话，不会出现半路出轨的现象（3）路永远不会只有一条。条条道路通罗马，那么，我要保证我要走的道路能最快，最省钱的到达目的地。因此，我要选择一条近路。路已经有了，基本条件已经具备，我们现在可以开始送东西了，但是是不是有了路就万无一失了。我们还需要有什么？（4）路是有了，我们现在坐火车把东西送过去，结果送到半中间被强盗打劫了，或者是被人偷了，所以我们要保证在送过去的途中要原封不动的送到，少一个都不行（5）好象一切都准备好了，现在我们准备出发了，但是等等，这条路上只能通一辆火车，万一罗马那正好也有一辆火车从那边开过来，路上撞到了怎么办，那么我们要和他们先沟通好。（6）沟通好了，现在发货，我们坐着火车到了罗马，决定送过去，但是发现，我们听不懂罗马人的话，罗马人也不知道我们在说什么，这个时候我们非常有必要带一个翻译官，当然这并不是最好的选择，如果我们和罗马人说的是同样的语言就好了。不管怎么样，来接纳的人总算能和我们沟通了，当然，这是人和人的沟通，不是人和货物的沟通。（7）真正的货物终于送到了，完成了。 把这对应的7层，放到网络游戏之中。我们就可以了解了一个游戏运作的原理。首先，我要有一个游戏，这个游戏外表上看起来华丽无比，这就是第7层，应用层，也就是我们平时所用的所有的网络上的软件，游戏等等。接下来到第6层，游戏有了，在玩的过程中，我们要想把数据发送到服务器去，但是服务器不可能用眼睛看着我们玩游戏，因此我们要把游戏里的数据打包，包装好，用统一的格式发出去，这个叫“封包”。这就是第6层，表示层。我们在玩游戏的时候，有一个人从屏幕边上跑过来，我的游戏上为什么会显示？原因在于服务器把数据发给我，告诉我有一个人从那边过来了。因此，不光是我发数据给服务器，同时服务器也把数据发给我了。在这个时候，我们就需要控制一下路线，是服务器先发呢，还是我这先发，当然了，这个交换的情况是非常快的，而且新的技术可以同时发，但是我们还是要有一个能保证沟通的机制，保证不会出什么大问题。这就是第5层，会话层。万一网络上延迟得厉害怎么办，万一有游戏这卡住了怎么办，我就需要有第4层，传输层，我要保证我的数据是正确的，完整的，如果有问题，随时纠正和重新发送，把上面3层传下来的东西，交到下一层网络层去传送。上面四层称之为网络上前四层，下面我们来看看下三层，也就是基础的部分我们游戏之中有南方的玩家，也有北方的玩家，一般情况下南方都是电信的路线，北方都是网通，不管是什么路线，我走啊走啊总能让封包走到服务器那。这就是我们的网络层。我要知道我走哪条路能到达目的地，也就是一个路由的作用。再往下，我把数据发出去了，我怎么知道数据到没到服务器，或者说我在玩游戏的时候，如果出现卡了的状态，游戏怎么知道我卡了，服务器怎么知道我卡了？大家都有用qq的经历，现在的网络都不错了，不会出现连接超时了，但是在网络不太好的时间里，就会出现超时。实际上，在这里有一个计时器，比方说，我发一个数据包出去，30秒内没有返回，我就告诉你，超时了。这就是数据链路层，控制着我们数据的发送接收。最后的最后，不管怎么样，我们要有一根网线，并且有网卡，或者猫。所有的这些，都是协议，有同学可能会说，这个网卡或者猫明明是硬件，怎么会是协议，是硬件没错，但是硬件设计的规格是根据协议来设计的，也许以后协议变了，硬件就不是这样设计了。这7个层次，称之为osi模型。当然了，这个模型很理想，实际上在这个网络运作的过程中起作用的是一些协议体系。比如前面说的ip