第一讲 计算机网络发展的定义教案.doc

“任务驱动、五步教学”之网络技术基础教案第一讲教案 （总时间150分钟）课题名计算机网络的基本概念教学要求和目标通过本讲的学习,使学生能够达到以下要求:1. 了解计算机网络在信息时代的中的作用2. 了解计算机网络的现状及发展3. 掌握计算机网络的基本概念4. 了解计算机网络的系统组成5. 了解网络未来的发展趋势6. 掌握计算机网络的功能教学重点难点重点：计算机网络的基本概念 计算机网络的功能难点： 教学地点理论教室课程类型理论课教学方法五步教学法教学过程计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，它涉及到通信与计算机两个领域。它的诞生使计算机体系结构发生了巨大变化，在当今社会经济中起着非常重要的作用，它对人类社会的进步做出了巨大贡献。从某种意义上讲，计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术水平，而且已经成为衡量其国力及现代化程度的重要标志之一。一、 计算机网络在信息时代中的作用21世纪的特征就是数字化、网络化和信息化。21世纪将是一个以网络为核心的信息时代。当前的世界经济正在从工业经济向知识经济转变。知识经济是相对农业经济和工业经济提出的。网络已经改变了社会生活很多方面，对经济的发展已经产生了不可逆转的影响。网络应当是指“三网”，即电信网络、有线电视网络、和计算机网络。1993年美国提出“国家信息化基础结构（NII）行动计划”。NII（National Information Infrastructure）,人们常用“信息高速公路”这个名词作为国家信息基础结构的通俗名称。1994年提出GII行动计划。二、 计算机网络发展及现状自50年代开始，人们及各种组织机构使用计算机来管理他们的信息的速度迅速增长。早期，限于技术条件使得当时的计算机都非常庞大和非常昂贵，任何机构都不可能为雇员个人提供使用整个计算机，主机一定是共享的，它被用来存储和组织数据、集中控制和管理整个系统。所有用户都有连接系统的终端设备，将数据库录入到主机中处理，或者是将主机中的处理结果，通过集中控制的输出设备取出来。通过专用的通信服务器，系统也可以构成一个集中式的网络环境，使用单个主机可以为多个配有I/O设备的终端用户（包括远程用户）服务。这就是早期的集中式计算机网络，一般也称为集中式计算机模式。它最典型的特征是：通过主机系统形成大部分的通信流程，构成系统的所有通信协议都是系统专有的，大型主机在系统中占据着绝对的支配作用，所有控制和管理功能都是由主机来完成。随着计算机技术的不断发展，尤其是大量功能先进的个人计算机的问世，使得每一个人可以完全控制自己的计算机，进行他所希望的作业处理，以个人计算机（PC）方式呈现的计算能力发展成为独立的平台，导致了一种新的计算结构-分布式计算模式的诞生。一般来讲，计算机网络的发展可分为四个阶段：第一阶段：计算机技术与通信技术相结合，形成计算机网络的雏形；第二阶段：在计算机通信网络的基础上，完成网络体系结构与协议的研究，形成了计算机网络；第三阶段：在解决计算机连网与网络互连标准化问题的背景下，提出开放系统互连参考模型与协议，促进了符合国际标准的计算机网络技术的发展；第四阶段：计算机网络向互连、高速、智能化方向发展，并获得广泛的应用。任何一种新技术的出现都必须具备两个条件：即强烈的社会需求与先期技术的成熟。三、 什么是计算机网络 通常认为，计算机网络就是利用通信线路，将分散在各地的具有独立功能的计算机相互连接，使其按照网络协议互相通信，实现资源共享的系统的集合。因此，计算机网络应具备以下三方面的要素：1、通信线路 主要指传输介质，是计算机互相通信的物质基础。网络的发展很大程度上，取决于通信线路的发展。通信线路一般包括双绞线、同轴电缆、光导纤维、微波和通信卫星等。 2、独立功能的计算机 是指具有高速运算能力和内部存储能力，并由程序控制其操作过程的计算设备。因此，网络中的计算机，从本质上讲，它的运转并不是必须依赖于网络中的其他设备，脱离网络，它仍然能够处理各种业务，反过来，这台计算机同样也不能干预网络中其他计算机的工作，如启动、停止等。任意两台计算机没有主从关系。 3、网络协议 所谓协议，就是大家共同遵守的规则和约定。网络协议，只能由一些公认的国际组织所制定，能够制定协议的常见国际组织有：国际标准化组织（ISO），它主要制定了著名的开放系统互联参考模型OSI(Open System Interconnection)；美国电子电气工程师协会IEEE，它制定了局域网的各种通信标准；国际电信电话咨询委员会CCITT，它制定了X.25（ISDN）、X.75(帧中继)等广域网通信标准。 四、 计算机网络的组成 通信子网和资源子网 计算机网络硬件上是由传输介质互联起来网络单元组成的。 构建网络除了计算机外，还需要各种各样的网络硬件设备，例如网卡、中继器、收发器、集线器、交换机、路由器、调制解调器等。这些设备统称网络单元。 网络单元从其个体功能上，大致分以下几类：数据处理设备、数据通信设备、数据终端设备和网络互联设备。 对于广域网和城域网，可将其整体划分为两大部分。一部分完成网络的通信功能，称之为通信子网;另一部分提供网络共享资源和数据处理能力等高层服务，称之为资源子网 。 资源子网实现全网面向应用的数据处理和网络资源共享，它由各种硬件（主机和外设)和软件(网络操作系统与网络数据库）组成。 1、主机Host： 它是资源子网的主体，在主机中除装有本地操作系统外，还应配有网络操作系统。主机中还装有各种用户软件，数据库和各种工具软件。小至微机，大至巨型机都可用作网络中的主机； 2、终端设备： 它是用户与网络之间的接口，用户可以通过终端取得网络服务。终端和主机一样，是网络的信源和信宿。目前大部分终端设备都是PC机。 3、网络操作系统： 网络操作系统是建立在各主机操作系统之上的一个操作系统，用于实现不同主机系统之间的用户通信，以及全网硬件、软件资源的共享，并向用户提供统一的、方便的网络接口，便于用户使用网络。 4、网络数据库： 网络数据库系统是建立在网络操作系统之上的一种数据库系统，网络数据库系统可以集中驻留在一台主机上（集中式网络数据库系统），也可分布在每台主机上（分布式网络数据库系统）。它向用户提供存取、修改网络数据库的服务，以实现网络数据库的共享。四、计算机网络的功能计算机网络有很多用处，其中最重要的三个功能是：数据通信、资源共享、分布处理。数据通信数据通信是计算机网络最基本的功能。它用来快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、新闻消息、咨询信息、图片资料、报纸版面等。利用这一特点，可实现将分散在各个地区的单位或部门用计算机网络联系起来，进行统一的调配、控制和管理。资源共享“资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源。“共享”指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。例如，某些地区或单位的数据库（如飞机机票、饭店客房等）可供全网使用；某些单位设计的软件可供需要的地方有偿调用或办理一定手续后调用；一些外部设备如打印机，可面向用户，使不具有这些设备的地方也能使用这些硬件设备。如果不能实现资源共享，各地区都需要有完整的一套软、硬件及数据资源，则将大大地增加全系统的投资费用。分布处理当某台计算机负担过重时，或该计算机正在处理某项工作时，网络可将新任务转交给空闲的计