计算机网络基础教案

.授课章节第一章计算机网络概论授课内容计算机网络功能应用与系统组成首授班级首授时间课时4 节;.教学目标（1） 能明白计算机网络的产生与发展过程。（2） 能理解计算机网络的功能和应用，从而能明白自己将来的就业方向是什么。（3） 能理解计算机网络的系统组成，从宏观上把握计算机网络软件系统。教学重点（1） 计算机网络的功能和应用；（2） 计算机网络的组成和分类；教学难点计算机网络系统组成；网络网络协议；教学地点407 机房教具教案、演示课件教学过程一、导学1、职业应用热门专业未来展望网络人才依然很吃香2、专业发展前景未来的社会是信息社会，信息的最大依托就是网络。因此可以说“未来的社会就是网络的社会 ”。网络专业已经成为最热门的专业之一。成为了当今有志青年的首选专业。3、就业形式网络的快速发展带来的是专门人才的大量需求。4、计算机网络的定义我们将地理位置不同，具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和线路互相连接起来，使用功能完整的网络软件来实现网络资源共享的系统，称为计算机网络。二、计算机网络的演变与发展1、第一代计算机网络 远程终端联机系统。以主机为中心，面向终端。分时访问和使用中央服务器上的信息资源。2、第二代计算机网络 计算机计算机网络。这一阶段是在 20 世纪 60 70 年代，多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务，即所谓计算机 计算机网络。 典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的arpa 网（ arpanet ）教学过程3、第三代计算机网络 开放式标准化网络从 20 世纪 80 年代开始进入了计算机网络的标准化时代。这一时代的网络，具有统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议。标准化使得不同的计算机能方便地互连在一起。国际标准化组织is0（ internationalstandards organiz）在 1984 年正式颁布了一个称为开放系统互连基本参考模型（open system interconnection basic reference model,0si rm ）的国际标准iso 7498 。4、第四代计算机网络 信息高速公路阶段。三、计算机网络的功能和应用1、计算机网络的功能(1) 资源共享(2) 数据通信(3) 均衡负载和分布式处理(4) 提高计算机的安全可靠性(5) 综合信息服务2、计算机网络的应用四、计算机网络的系统组成从系统组成讲，一个计算机网络主要分成计算机系统、数据通信系统、 网络软件及协议三大部分；从系统功能讲，一个计算机网络又可分为资源子网和通信子网两大部分。1、计算机系统(1) 主机（ host） (2) 终端（ terminal） 2、数据通信系统(1)通信控制处理机（ccp）(2) 传输介质(3) 网络连接设备3、网络软件系统（ 1）网络操作系统（ 2）网络协议（ 3）通信软件、管理和服务软件等。课后作业： p8、p10 和 p13 练习题教学后记授课章节第一章计算机网络概论授课内容计算机网络分类、拓扑结构与组网实例首授班级首授时间课时4 节教学目标（1） 能理解计算机网络的分类，从宏观上把握计算机网络的硬件系统，能够分析清楚身边的计算机网络属于哪一类。（2） 领会计算机网络的拓扑结构的意思，为将来进行网络建设打好基础。（3） 对身边的计算机网络能从专业的角度进行分析，为将来的就业打好感情基础。教学重点（1） 计算机网络的分类与拓扑结构；、（2） 网络组网实例；教学难点计算机网络拓扑结构；组网实例分析；教学地点407 机房教具教案、演示课件教学过程一、计算机网络的分类1、按网络覆盖面积分类（1） 局域网局域网的定义作用和特点局域网网的典型实现技术（2） 城域网（3） 广域网广域网的概念典型的广域网技术2、无线网一般来讲，凡是采用无线传输媒体的计算机网都可称为无线网。3、点对点传播方式网络和广播式网络点对点传播方式网络示意图教学过程二、计算机网络的拓扑结构1、总线型拓扑结构工作原理： 网络特点： 现实应用：2、星形拓扑结构工作原理： 网络特点： 现实应用：3、环形拓扑结构工作原理： 网络特点： 现实应用：三、网络实例简介1、小型网吧网络组网方案广播方式网络示意图2、大型网吧网络组网方案教学过程课后作业： p18、p24 和 p28 练习题：教学后记授课章节第二章数据通信基础授课内容数据通信基本概念与物理传输媒体首授班级首授时间课时4 节教学目标（1） 能理解数据通信的基本概念，从而为理解计算机网络中的数据传输打好基础。（2） 掌握常用的物理传输媒体，从而为构建计算机网络时选择合适的传输媒体打好基础。教学重点（1）数据通信基本概念（ 2）物理传输媒体特性教学难点数据通信模型、物理传输媒体特性教学地点407 机房教具教案、演示课件一、数据数据通信的基本概念1、信息、数据和信号信号：数据的电编码、电磁编码或其他编码。教学过程2、信道和信道容量模拟信号和数字信号信道：信号的传输通道，包括通信设备和传输媒体。信道容量：信道传输信息的最大能力。3、信道带宽与数据传输率信道带宽：信道所能传送的信号频率带宽。数据传输率：单位时间内信道上传输的信息量，单位bit/s。4、 数据通信系统模型（1） 模拟通信系统模拟通信系统模型拨号上网连接示意图（2） 数据通信系统教学过程数字通信系统模型（3） 模拟通信系统与数字通信系统的比较5、数据通信系统的主要技术指标（1） 比特率（2） 波特率（3） 误码率（4） 吞吐量（5） 信道的传播延时二、物理传输媒体1、有线传输介质（1） 双绞线非屏蔽双绞线（utp ）双绞线电缆非屏蔽双绞线截面图屏蔽双绞线(stp)屏蔽双绞线示意图屏蔽双绞线实物图双绞线选购网线的制作线序标准制作过程剥线、理线、压线、测试【实践操作】学生两人一组完成双绞线制作（2） 同轴电缆同轴电缆实物同轴电缆结构示意图（3） 光缆光缆简介光缆光纤剖面示意图光纤分类光线在光纤中的传输光纤的连接光纤的连接方法：熔接方法和使用光纤连接器光纤连接器光纤连接头2、无线传输介质（ 1）无线电波（ 2）微波传输（ 3）红外传输（ 4）激光课后作业： p34、p43 练习题教学后记授课章节第三章数据通信基础授课内容数据传输技术、数据交互技术及差错控制首授班级首授时间课时4 节教学目标（1） 能理解传输技术和数据交换技术，从而为将来进行计算机网络中交换机和路由器的配置做好理论上的准备。（2） 培养学生对网络技术的理解和分析能力，为将来进行网络管理打好基础。教学重点数据传输技术、数据交换技术和差错控制教学难点差错控制教学地点407 机房教具教案、演示课件一、数据传输技术1、数据传输的过程2、模拟传输与数字传输（ 1）模拟传输的特点：不考虑内容的模拟信号传输，使用放大器加强信号。（ 2）数字传输的特点：考虑内容，使用转发器。（ 3）数字传输的优点：教学过程远程系统中的调制解调器调幅调频调相数字调制的三种基本形式3、基带传输和宽带传输信号的传输方式分为两大类：基带传输和宽带传输。4、并行传输和串行传输（1） 并行传输：利用多条数据传输线将一个数据的各位同时传送。特点： 传送速率高，适于短距离通信设备成本高，并行线路相互干扰会影响传输质量（2） 串行传输：将比特流逐位在一条信道上传送。特点： 传输效率低，传送速度高，适于长距离通信设备成本低，易于实现和维护，是目前计算机网路通信的主要方式教学过程并行数据传输串行数据传输5、 单工、半双工和全双工（ 1）单工（ 2）半双工（ 3）全双工6、 异步传输和同步传输1、异步传输特点：以字符为单位，传输效率低，用于1200bit/s 一下的数据传输2、同步传输特点：以帧为单位，效率高，实现复杂，用于速率大于2400bit/s 的传输。7、 多路复用技术1、频分多路利用fdm特点：用于传输模拟信号（收音机，电视机，载波电话通信系统）教学过程2、时分多路利用tdm3、波分多路利用wdm二、数据交换1、电路交换（ 1）电路建立阶段（ 2）数据传输阶段（ 3）拆除电路连接阶段2、报文交换3、分组交换（ 1）数据报（ 2）虚电路课后作业： p48、p52 练习题教学后记授课章节第四章网络体系结构与协议授课内容开放系统互连参考模型与局域网体系结构首授班级首授时间课时4 节教学目标（1） 能理解计算机网络的功能和应用，从而能明白自己将来的就业方向是什么。（2） 能理解计算机网络的组成和分类，从宏观上把握计算机网络的硬件系统和软件系统，能够分析清楚身边的计算机网络属于哪一类。（3） 对身边的计算机网络能从专业的角度进行分析，为将来的就业打好感情基础。教学重点osi 参考模型和局域网参考模型教学难点osi 参考模型教学地点407 机房教具教案、演示课件教学过程一、网络体系结构简介1、分层的原则（ 1）功能分工的原则（ 2）隔离稳定的原则（ 3）分支扩张的原则（ 4）方便实现的原则2、层次的划分计算机网络体系结构分为相对独立的七层：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、链路层、物理层。3、 网络协议组成：语法、语义和交换规则（定时）。语法 -确定了协议元素的格式，即规定数据与控制信息的结构和格式；语义 -确定协议元素的类型，即规定通信双方发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答；交换规则 - 规定了事件实现顺序的详细说明。举例：以打电话这个事件为例进行理解。二、开放系统互联参考模型（osi/rm ）osi 七层模型示意图1、物理层教学过程（1） 通信接口与传输媒体的物理特性机械特性dte-dce 接口框图常用连接机械特性电气特性功能特性规程特性（2） 物理层协议举例2、数据链路层（1）数据链路层的主要功能帧同步功能差错控制功能流量控制功能链路管理功能（2）数据链路控制协议举例教学过程3、网络层（1） 网络层的主要功能路由选择流量控制数据的传输与中继清除子网的质量差异（2） 网络层的服务虚电路服务数据报服务（3） 网络层协议举例x.25 协议和 ip 协议4、传输层（1） 传输层的地位和作用 提供可靠的端到端通信向会话层提供独立于网络的运输服务（2） 传输层的协议分类5、其它各层简介（1） 会话层实现会话连接到运输连接的映射会话连接的释放会话层管理（2） 表示层语法转换语法协商连接管理（3） 应用层osi/rm 的最高层，是计算机网络与最终用户间的接口。6、osi 环境中的数据传输过程三、局域网体系结构1、局域网参考模型（1） 物理层（2） 数据链路层：llc 子层和 mac 子层教学过程2、csma/cd和 ieee802.3 标准3、与 ieee802 有关的其它网络协议ieee 802.1 概述、体系结构和网络互连，以及网络管理和性能测量。ieee 802.2 逻辑链路控制llc 。ieee 802.4 令牌总线网ieee 802.5 令牌环形网ieee 802.6 城域网ieee 802.11 无线局域网课后作业： p66、p70 练习题教学后记授课章节第五章internet 基础与应用授课内容internet 的产生与发展、tcp/ip 协议和 ip 地址首授班级首授时间课时4 节教学目标1） 了解 internet 的发展历史。2） 理解 tcp/ip 体系结构，为从事互联网业务打好基础。3） 掌握 ip 地址的有关知识，为将来进行网络建设和管理做好知识上的准备。教学重点（1） tcp/ip 协议（ 2） ip 地址分类（ 3）子网教学难点地址计算、子网划分和掩码教学地点407 机房教具教案、演示课件教学过程一、 internet 的产生与发展1、internet 发展的四个阶段 60 年代， internet 起源。 70 年代， tcp/ip 协议出现， internet 随之发展起来。 80 年代， nsfnet 出现，并成为当今internet 的基础。 90 年代， internet 进入高速发展时期，并开始向全世界2、internet 在中国1994 年 4 月，中科院计算机网络信息中心通过64 kbps 的国际线路连到美国，开通路由器，我国开始正式接入internet 网。目前，我国已建成国内互联网，其4 个主干网络是中国公用计算机互联网（chinanet ）、中国教育与科研计算机网(cernet) 、中国科学技术计算机网（cstnet ）、中国金桥互联网（chinagbn ） 。二、 internet 网络协议 tcp/ip 1、基本内容tcp/ip （ transmission control protocol/internetprotocol 的简写，中文译名为传输控制协议 /互联网络协议） 协议是一种应用最为广泛的网络通信协议，也是 internet 的标准连接协议。2、tcp/ip 协议的产生internet 的原型是arpanet 3、tcp/ip 协议的四层模型教学过程三、 ip 地址1、ip 地址的概念ip 地址就是ip 协议为唯一标识网络中的主机所规定的地址。2、ip 地址的分类1 a类ip地址：范围： - 552 b类ip地址：范围： - 553 c类ip地址：范围： - 554 d类ip地址：范围： - 554 e类ip地址：范围： - 555 特殊 ip 地址：（ 1）广播地址（ 2）网络地址（ 1）本网主机地址（ 2）回送地址3、子网（1） 子网及子网掩码的概念（2） 确定子网掩码位数定义子网掩码的步骤：见教材p79（3） 子网掩码的标注 无子网的标注法a 类 11111111 00000000 00000000 00000000，十进制数表示为b 类 11111111 11111111 00000000 00000000，十进制数表示为c 类 11111111 11111111 11111111 00000000，十进制数表示为2有子网的标注法教学过程见教材 p79（4） ip 地址和子网掩码的关系最为简单的理解就是两台计算机各自的ip 地址与子网掩码进行and 运算后， 如果得出的结果是相同的，则说明这两台计算机是处于同一个子网络上的，可以进行直接的通信；反之说明两台计算机不是处在同一个子网络上的，不能进行直接的通信。4、ipv6ipv6 是“internet protocol version 6”的缩写，它是ietf 设计的用于替代现行版本ip 协议（ ipv4 ）的下一代ip 协议。课后作业： p81 练习题教学后记授课章节第五章internet 基础与应用授课内容internet的应用及接入方式首授班级首授时间课时4 节教学目标（1） 掌握 internet 的主要应用，能够创建和和管理web 和 ftp 站点。（2） 了解 internet 的主要应用领域， 为将来进行网站开发、服务器架设等工作打好基础。教学重点dns 、电子邮件、web 和 ftp 站点的创建和管理教学难点dns 解析过程、 web 和 ftp 站点的创建和管理教学地点407 机房教具教案、演示课件一、 internet 的主要应用1、域名系统（ 1）什么是域名域名是 internet 网络上的一个服务器或一个网络系统的名字。机构性质： .国家代码： .cn.uk.us.hk.jp（ 2）域名解析（ 3）域名解析的过程dns 的原理及解析过程：见教材p83教学过程域名解析举例示意图2、电子邮件（1） 什么电子邮件（2） 电子邮件的工作过程电子邮件地址的格式及常见的电子邮件协议：常见的电子邮件协议有以下几种：smtp （简单邮件传输协议） 、pop3（邮局协议）、imap （ internet 邮件访问协议） 、mime （多用途internet 邮件扩允协议）这几种协议都是由tcp/ip 协议族定义的。3、万维网（ www ）服务（ 1）万维网概述（ 2）万维网的工作原理（ 3）创建和管理web 站点4、 ftp 服务（ 1） ftp 服务概述教学过程（ 2）创建和管理ftp 站点iis在安装时会在硬盘上创建一个默认网站配置。您可以使用inetpubwwwroot 目录发布web 内容， 也可以创建所选的任何目录或虚拟目录。为了创建ftp 站点， 必须安装和启动文件传输协议(ftp)服务。默认情况下不会安装它。5、远程登录远程登陆是指用户使用telnet 命令，使自己的计算机暂时成为远程主机的一个仿真终端的过程。二、因特网的接入目前，整个通信网大致可以分为三个部分：传送网、交换网和接入网。其中，接入网又称用户接入网。目前用户接入因特网的主要方法： 以传统的调制解调器拨号上网。 以现有电话网铜线为基础的xdsl 技术接入。 以有线电视产业为基础的电缆调制解调技术接入。 以光纤为基础的光纤接入网技术接入。 以 5 类双绞线为基础的以太网接入技术接入。 以扩频通信、卫星通信为基础的无线接入技术接入。课后作业： p81 练习题教学过程教学后记授课章节第六章网络综合布线基础授课内容网络配线端接的制作首授班级首授时间课时4 节教学目标1、 认识网络综合布线工具，并能熟练使用工具制作网络端接模块。2、 掌握网线、各种跳线和网络模块的制作方法。教学重点双绞线和跳线的制作、网络模块的制作教学难点模块端接和模块更换教学地点407 机房教具教案、演示课件教学过程一、综合布线工程常用的工具1、 rj45 口压线钳（ rj45 头压接）2、单口打线钳（网络模块、通信模块端接）3、旋转网络剥线钳4、弯头模具5、弯管器6、钢卷尺7、螺丝刀8、活扳手9、锯弓10、线管剪11、线槽剪12、老虎钳13、尖嘴钳14、麻花钻头二、 rj45 水晶头端接和跳线制作步骤第一步：剥开双绞线外绝缘护套首先剪裁掉端头破损的双绞线，使用专门的剥线剪或者压线钳沿双绞线外皮旋转一圈，剥去约30 毫米的外绝缘护套。教学过程特别注意不能损伤8 根线芯的绝缘层，更不能损伤任何一根铜线芯。第二步：拆开4 对双绞线第三步：拆开单绞线和8 芯线排好线序把 4 对单绞线分别拆开，同时将每根线轻轻捋直，按照568b 线序水平排好，在排线过程中注意从线端开始，至少10mm 导线之间不应有交叉或者重叠。568b 线序为白橙，橙，白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。第四步：剪齐线端把整理好