计算机网络概述教案

1、第1章计算机网络概述课题第一节计算机网络概 念,分类,功能课时学习内容1、计算机网络地概念2、计算机网络地分类3、计算机网络地功能教学目的了解计算机网络基本概念 掌握计算机网络定义 理解计算机网络分类与功能教学重点计算机网络定义，分类，功能教学难点计算机网络分类教学活动及主要语言一，创设意境，导入新课（设疑法，提问法）导入：通过东方电子商务搭建网络地设计，让同学们思考公司技术员地设 计是否可行。二，新课教学（讲解法,提问法，示范法）1,计算机网络地概念:就是利用通信线路与设备,将分散在不同地域,并具有 独立功能地多个计算机系统互连起来，按照网络协议,在功能完善地网络软件支 持下,实观资源共享与

2、数据通信地系统。2,计算机网络地开展第一阶段:面向终端地计算机网络由一台中心计算机连接大量地理上分散终端地计算机连机系统，就是计算机 网络地雏形。这种系统中所有数据处理都由主机完成,终端没有任何处理能力， 仅起着字符输入,结果显示等作用，这种连机系统被称为主机一终端系统,或称面 向终端地计算机网络。njlllf苧期咯口回国s本地匚作站本地匚作站远程匚作站第二阶段:面向通信地计算机网络世界上第一个最成功地远程计算机网络是1969年由美国高级研究计划局 （Advanced Research Project Agency, ARPA）组织研制地 ARPA 网络。ARPA 首先 提出将计算机网络划分为

3、“通信子网”与“资源子网”两大局部,现在地计算机 网络仍然沿用这种组织方式通信子网完成全网地数据传输与数据转发等通信处理工作；资源子网承当着实训内容及步骤：（3） OSI参考模型与TCP/IP参考模型地比拟0SI参考模型是迄今为止最完善地网络协议集，但是它太庞大，难以实现，而 TCP/IP协议却简单,灵活,所以用作实际地工业标准。对0SI参考模型地评价：层次数量与内容选择不是很好，会话层很少用到，表示层几乎是空地,数据链 路层与网络层有很多子层插入。OST参考模型将“服务”与“协议”地定义结合起来，使得参考模型变得格外 复杂,实现困难。与址，流控与过失控制在每一层中都重复出现，降低系统效率。数

4、据平安性,加密与网络管理在参考模型地设计初期被忽略了。参考模型地设计更多是被通信地思想所支配，不适用于计算机与软件地工作 方式。严格按照层次模型编程地软件效率很低。对TCP/IP参考模型地评价：在服务，接口与协议地区别上不明确，一个好地软件工程应该将功能与实现方 法区分开，因而参考模型不适合于其它非TCP/IP协议族。TCP/IP参考模型地主机网络层本身并不是实际地一层。物理层与数据链路层地划分是必要与合理地，但是TCP/IP参考模型却没有 做到这点三，扩展工程同学们能自己总结一下TCPIP参考模型与0SI参考模型地区别与联系吗？课题第五节实训：认识0SI 参考模型与TCP/IP参 考模型课时

5、学习内容.掌握0S1参考模型地体系结构.掌握TCP/IP体系结构.理解0SI参考模型与TCP/IP参考模型地区别教学目的.掌握0SI参考模型地体系结构.掌握TCP/IP体系结构.理解0S1参考模型与TCP/IP参考模型地区别教学重点OST参考模型地体系结构TCP/IP体系结构教学难点0SI参考模型地体系结构TCP/IP体系结构教学活动及主要语言一，创设意境，导入新课（设疑法，提问法）导入：总结一下TCPIP参考模型与0SI参考模型地区别与联系吗。 二，新课教学（讲解法,提问法，示范法）OSI参考模型体系结构地提出背景TCP/IP参考模型地开展史查阅OSI参考模型与TCP/IP参考模型地论文，总

6、结出自己对这两个模型地认 识。实训I总结.1.0SI模型有三个明确地核心概念:服务，接口，协议;而TCP/IP对此没有明确地 区分；OSI模型是在协议创造之前设计地,而TCP/IP是在协议出现之后设计地；OSI模型有7层，而TCP/IP只有4层；0S1地网络层同时支持无连接与面向连接地通信,但是在传输层上只支持面向 连接地通信;TCP/IP模型地网络层上只有一种无连接通信模式，但是在传输层上 同时支持两种通信模式。全网地数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源与网络服务。第三阶段:开放式标准化计算机网络20世纪70年代后期，人们开始提出研制新一代计算机网络地问题。许多国际 组织,都成立了专门

7、地研究机构,研究计算机系统地互联,计算机网络协议标准等 问题，以使不同地计算机系统，不同地网络系统能互联在一起,实现“开放”地通 信与数据交换，资源共享与分布处理等。1984年，ISO正式公布了 OSI/RM,开创了 一个统一地网络体系结构，遵循国际标准化协议地计算机网络新时代。第四阶段:新一代综合性,智能化高速网络自20世纪90年代以来，随着Inter地飞速开展，计算机网络向全面互联， 高速与智能化方向开展，并且得到了广泛地应用目前，计算机网络由于Inter地进一步普及与开展，将面临诸多问题,如网络 带宽限制，网络平安,IP地址紧缺等问题。因此,新一代计算机网络应向高速，大 容量,综合性与智

8、能化地方向开展。目前，不断出现新地网络技术(如交换式以太 网技术,ATM技术,帧中继技术等)，这些是构建新一代宽带综合业务数字网地技 术基础。3,计算机网络地分类1)按计算机网络地覆盖范围分类按计算机网络地覆盖范围来分类，可以将计算机分为3类，局域网(Local Area work, LAN),城域网(Metropol i tan Area work, MAN)与广域网(Wide Area work, WAN)，它们地特性参数见表错误!文档中没有指定样式的文字。-1。表错误!文档中没有指定样式的文字。-1 i金类计算机网络特性参数网络类型网络缩 写覆盖范围地理位置传输速率局域网LAN10m房间

9、4Mbit/s10Gbit/s100m建筑物1km校园城域网MAN10km城市50Kbit/s2Gbit/s广域网WAN1001000km国家或地区9.6Kbit/s2Gbit/s2)按计算7儿在网络中地地位分类在计算机网络中，有一些计算机或设备为网络中地用户提供共享资源与应用二，新课教学（讲解法,提问法，示范法）软件,实现服务功能,这些计算机称为服务器。而接受服务或需要访问服务器上共 享资源地计算机称为客户机。在计算机网络中，服务器与客户机地地位或作用是 不同地,服务器处于核心地位,而客户机那么处于附属地位。依据计算机网络中服务 器与客户机地不同地位，可以将局域网分为3类。（1）基于服务器地

10、网络在计算机网络中，有几台计算机或设备只作为服务器为网络用户提供共享资 源,而其它计算机仅作为客户机去访问服务器上地共享资源，这种网络就是基于 服务器地网络。在这种网络中，服务器处于核心地位,它在很大程度上决定网络地 功能与性能。（2）对等网络对等网络与基于服务器地网络不同，它没有专用地服务器，网络中地每台计 算机都能作为服务器，同时.，又都可以作为客户机。每台计算机既可管理自身地资 源与用户，乂可作为网络客户机去访问其它计算机中地资源。（3）混合型网络混合型网络是基于服务器网络与对等网络相结合地产物。在混合型网络中， 服务器负责管理网络用户及重要地网络资源,客户机一方面可以作为客户访问服 务

11、器地资源,另一方面，又可以将客户机看成是一个对等网络中地计算机,客户机 相互之间可以共享数据资源。4,计算机网络地功能）共享资源共享资嘉航是共享网络上地硬件资源,软件资源与信息资源。2）数据通信计算机网络提供了一条可靠地通信通道,它可以传输各种类型地信息,包括数 据信息与图形，图像,声音,视频流等多媒体信息。课题第二节计算机网络体 系结构课时学习内容1,计算机网络协议2,网络分层体系结构3,0SI参考模型教学目的理解计算机网络协议概念 理解网络分层体系结构 掌握OSI参考模型教学重点计算机网络协议,分层体系结构,OST参考模型教学难点计算机网络协议,分层体系结构,OSI参考模型教学活动及主要语

12、言一，创设意境，导入新课（设疑法，提问法）导入：上节课学习了计算机网络基本概念，计算机网络地定义是什么？网络有什 么功能？1,计算机网络协议网络中地数据交换而建立地规那么,标准或约定即为网络协议。一个网络协议由 3个要素组成。（1）语法,即数据与控制信息地结构或格式。协议解决了如何进行通信地问题。 例如,报文中内容地顺序,形式等。（2）语义，即需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何种应答。协议应 解决在什么层次上定义通信，其内容是什么。例如，对于报文,它由哪些局部组成, 哪些局部用于控制数据,哪些局部是通信地内容。（3）同步，即事件实现顺序地详细说明，又称为定时。协议规定了何时进行通信,

13、 先讲什么，后讲什么，讲话地速度等。协议定义了网络上各种计算机与设备之间相互通信与进行数据管理,数据交 换地整套规那么,通过这些规那么地定义，网络上地计算机才有了通信地共同语言。 2,网络分层体系结构网络协议是计算机网络必不可少地局部，那么如何安装,管理与实现网络通信，使 网络能够有条不紊，高效率地工作呢？（1）网络分层地必要性案例1T假设甲，乙两人通过 讨论有关计算机网络地问题，那么至少要分3 个层次来讨论这个问题：最高层可称为认识层中间一层可称为语言层最下面地一层称为传输层从上面地例子可以看出，进行分层后，每一层实现一种相对独立地功能，因而 可以将一个难以处理地复杂问题分解为假设干个较易处

14、理地较小地问题。（2）网络分层地优点计算机之间地通信当然远远比两个人打 要复杂得多，但是计算机网络协 议地实现仍可使用分层地思想来设计，计算机网络协议地层次结构具有以下5个 方面地好处。各层之间是相互独立地。灵活性好。结构上可分割开。易于实现与维护。能促进标准化工作。（3）网络体系结构地定义计算机网络地各层及其协议地集合称为网络地体系结构。换句话说,计算机 网络地体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成功能地精确定义。三，扩展工程同学们还能举出哪些分层地例子吗？课题第三节0SI参考模型课时学习内容1,OSI参考模型地概念2.0SI参考模型地结构与各层地功能教学目的理解0SI参考模型概念掌握0

15、SI参考模型结构及各层功能教学重点掌握0SI参考模型结构及各层功能教学难点掌握0SI参考模型结构及各层功能教学活动及主要语言一，创设意境，导入新课(设疑法，提问法) 导入：网络分层结构有什么好处？二，新课教学(讲解法,提问法，示范法)1,OSI参考模型地概念OSI是指开放系统互联(Open Systems Interconnection) 0通常人们将开放 系统互联称为0SI参考模型，并记为OSI/RM,简称为0SI。其参考模型及两个通信 实体间地分层结构如图错误!文档中没有指定样式的文字。-1所示。_主机A主机B应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层CCPCCP传输层网络层网络层网络层网

16、绪层数据施路层数据链路层数据链路层数据摄路层物理层物理层物理层物理层传输介质传输介质传给介质图错误!文档中没有指定样式的文字。-1 0SI参考模型以及两个通信实体之间地分层结 构在0SI中，采用了 3级抽象，分别是：体系结构，服务定义(ServiceDefinition)与协议规范(Protocol Speci f ication) o2,0SI参考模型地结构与各层地功能0SI参考模型是一种7层网络通信模型，它采用地是分层结构，如图1-3所示。国际标准化组织(ISO)将网络划分7层结构地基本原那么是：网中各节点都具有相同地层次。不同节点地同等层具有相同地功能。同一节点内相邻层之间通过接口通信。

17、每层可以使用下层提供地服务，并向其上层提供服务。不同节点地同等层通过协议来实现对等层之间地通信。(1)在0SI参考模型中采用了如表 错误!文档中没有指定样式的文字2所示地7 个层次地体系结构。表错误!文档中没有指定样式的文字。-2 OSI参考模型中地7个层次层（2） OSI/RM各层地主要功能层号层地名称层地英文名称层地英文缩写7应用层Application LayerA6表示层Presentation LayerP5会话层Session LayerS4传输层Transport LayerT3网络层work LayerN2数据链路层Data Lind LayerD1物理层Physical La

18、yerPH下面将根据图错误!文档中没有指定样式的文字来介绍OSI参考模型地7层协议以及每层协议所完成地具体功能。物理层物理层是OSI参考模型地最低层，即第1层。物理层包括设备之间物理连接地接口与用户设备与网络端设备之间地数据 传输规那么。设备要传输信息就要利用一些物理介质，如双绞线，同轴电缆等。但具 体地物理介质并不一定要在OSI地7层之内，也有人将物理介质当做第0层，因此 物理介质地位置就位于物理层地下面。物理层地任务就是为它地上层（即数据链路层）提供一个物理连接，以便透明 地传输比特流,在物理层上所传输地数据单位是比特。数据链路层数据链路层是OSI参考模型地第2层。数据链路层负责在两个相邻

19、节点间地 线路上,无过失地传输以帧为单位地数据。数据链路层在物理层提供地比特流服务地基础上，建立相邻节点之间地数据 链路，传送按一定格式组织起来地位组合,即数据帧。网络层网络层是OSI参考模型中地第3层,它是OSI参考模型中最复杂地一层，也是 通信子网地最高层。它在其下两层地基础上为资源子网提供服务。在网络层中，数据传输地单位是分组或包。传输层传输层是OSI参考模型地第4层。一般来说,OSI参考模型地低4层地主要 任务是实现数据通信，高3层地主要任务是实现信息处理。传输层地目地是提供在不同系统进程之间进行数据交换地可靠服务,在网内 地两个实体之间建立端到端地通信信道，用于传输信息或报文分组，向

20、高层屏蔽 低层数据通信地细节，即向用户透明地传输报文。传输层提供两端点之间可靠， 透明地数据传输,执行端到端过失检测与恢复，顺序控制与流量控制功能,管理多 路复用。会话层会话层是OSI参考模型地第5层,会话层也可称为会晤层或对话层。在会话 层及以上更高地层次中，数据传输地单位一般均称为报文。会话层是用户应用程序与网络之间地接口，会话层地主要任务是负责两个会 话实体之间地会话连接,确保点-点地传输不会被中断,并且进行会话管理与数据 交换管理,即组织与协调两个会话进程之间地通信，并对数据交换进行管理。表示层表示层是OSI参考模型地第6层,它对来自于应用层地命令与数据进行解释， 对各种语法赋予相应地

21、意义,并按照一定地格式传送给会话层。表示层地主要功能是处理两个通信系统中用户信息地语法表示问题,信息地 加密与解密等。应用层应用层是OSI参考模型地最高层,它是计算机网络用户，各种应用程序与网 络之间地接口。应用层地功能是直接向用户进程提供服务接口，完成用户希望在 网络上完成地各种工作。可以把上述地7层地最主要功能归纳如下：应用层一一与用户应用进程地接口，即相当于:做什么？表示层一一数据格式地转换，即相当于:对方看起来像什么？会话层一一会话地管理与数据传输地同步，即相当于：轮到谁讲话与从何处 讲？传输层一一从端到端经网络透明地，可靠地传输报文，即相当于：对方在何 处？网络层一一分组传输，路由选

22、择,拥塞控制网络互连，即相当于：走哪条路可 以到达该处？数据链路层一一在链路上无过失地传送数据帧，即相当于：每一步该怎么 走？物理层一一将比特流送到物理介质上传送，即相当于:对上一层地每一步应 怎样利用物理介质。由于OST参考模型是一个理想地模型，因此，一般具体地网络只涉及到其中 地儿层,很少有系统具有OSI参考模型地所有7层,并完全遵循OSI参考模型地 规定。三,扩展工程能简述一下网络中数据通过OSI参考模型地处理过程吗？课题第四节TCP/IP参考模型课时学习内容1, TCP/IP参考模型地基本概念2, TCP/IP参考模型地基本概念教学目的掌握TCP/IP参考模型地基本概念 掌握TCP/I

23、P参考模型地基本概念 理解TCP/IP参考模型与OSI参考模型区别使每个分组能够独立地到达目地站点。与OSI参考模型地网络层功能类似，分组 地路径选择也是互连层地主要工作。理解TCP/IP参考模型中地主要协议地概念教学重点TCP/IP参考模型地基本概念TCP/IP参考模型地基本概念教学难点TCP/ IP参考模型地基本概念TCP/ IP参考模型地基本概念教学活动及主要语言一，创设意境，导入新课（设疑法，提问法）导入：OSI参考模型分为哪几层？二，新课教学（讲解法,提问法，示范法）TCP/IP参考模型地基本概念TCP/IP参考模型地开展TCP/IP协议地特点开放地协议标准。独立于特定地计算机硬件与

24、操作系统。独立于特定地网络硬件,可以运行在局域网,广域网，更适用于互联网中。统一地网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一地地址。标准化地高层协议，可以提供多种可靠地用户服务。2. TCP/IP参考模型与层次TCP/IP参考模型是将多个网络进行无差异连接地体系结构。（1） TCP/IP参考模型地4层TCP/IP参考模型由主机网络层,互连层，传输层与应用层4层组成，它与OSI 7 层参考模型地关系如图错误!文档中没有指定样式的文字。-2所示。OSI参考模型TCP/IP参考模型应用层应用层表示层会话层传愉层传输层网络层侬层数据涟路层主机网络层物理层图错误!文档中没有指定样式的文字

25、。-2 OSI参考模型与TCP/IP参考模型对应关系（2） TCP/IP参考模型各层地服务与功能下面简单介绍TCP/IP协议地各层所提供地服务与功能。主机网络层TCP/IP参考模型对互连层以下层未作定义，只是指出主机需要通过某种协议 连接到网络,才能发送IP分组。互连层互连层是网络互联地基础,它提供了无连接地分组交换服务。互连层是对大 多数分组交换网所提供地服务地抽象。其任务是允许主机将分组发送到网络上，互连层主要包括以下4个协议：网际协议(Inter Protocol , IP)地主要任务是对数据报进行路由选择, 并从一个网络转发至另外一个网络中。即为要传输地数据分配地址，打包,确定 目地站

26、点地址及路由，并提供端到端地无连接地数据报传输。1P规定了计算机 在Inter中通信时所需要遵守地一些基本规那么，以确保路由选择地正确性与数 据报传输地正确性。Inter 控制报文协议(Inter Control Message Protocol, IP)为 IP 协 议提供过失报告。IP用于处理路由路径，协助IP层实现报文传送地控制协议。 例如，IP能够传送控制信息以及提供错误信息报告等。地址解析协议(Address Resolution Protocol, ARP)用于实现从IP地 址向物理地址地转换，即从远程网地1P地址映射到局域网地硬件地址。反向地址解析协议(Reverse Address Resolution Protocol, RARP)用 于完成从物理地址向IP地址地转换,这个转换过程是地址解析地逆过程。传输