《计算机网络基础》第1章教案

《计算机网络基础》课程教案课程名称：计算机网络基础课程号：课程学分：3参考学时：48课程性质：专业必修课适用专业：计算机应用技术等专业上课时间：授课教师：负责人：审核单位：年月日-1-一、课程基本信息课程名称计算机网络基础课程号课程性质专业必修课开课部门课程负责人课程团队授课学期学分/学时3/48授课语言汉语课程简介《计算机网络基础》是计算机类专业重要的专业基本理论课程，是计算机类专业的各门专业课程的先导课程。本课程在把握教学对象对理论知识“必要、适度、够用”的原则下系统介绍计算机网络技术与工程所涉及到各个方面的理论基础与技术基础知识;全面阐明计算机网络技术所涉及的各项基木概念和基木工作原理，为后续课程的知识学习和技能培养奠定理论基础。授课班级

二、课程授课教案第1章讲课主题计算机网络概述学时2学时教学目标·了解计算机网络的发展历史·理解计算机网络的定义·熟悉计算机网络的分类·熟悉常见的网络拓扑结构·了解一些重要的标准化组织教学重点、难点·掌握OSI/RM开放系统互连参考模型·掌握TCP/IP参考模型本章导读本章首先在介绍计算机网络发展历史的基础上对计算机网络的定义、组成、分类、拓扑结构以及网络标准化等进行详细介绍，然后介绍计算机网络体系结构与开放系统互连参考模型等。教学设计授课提纲及重难点分析教学方法及课程思政设计教学时间1.1计算机网络的产生与发展1.1.1计算机网络的产生1.1.2计算机网络的发展1.面向终端的计算机网络以单个计算机为中心的远程联机系统构成了面向终端的计算机网络。2.计算机-计算机网络计算机-计算机网络的核心思想是资源共享，通过网络操作系统、应用系统和通信系统的协同工作，实现资源的自动管理和数据的透明传输。计算机之间可以直接进行通信和数据交换，无须通过专门的中心计算机进行中转。计算机-计算机网络的出现，解决了面向终端的计算机网络中存在的通信质量和速度问题，实现了更快速、更可靠的数据传输和资源共享。在这一阶段，各大计算机公司都推出了自己的网络体系结构和相应的软、硬件产品，以适应不断增长的网络需求。其中，IBM公司的SNA(SystemNetworkArchitecture)和DEC公司的DNA(DigitalNetworkArchitecture)是两个著名的例子。3.开放式标准化网络国际标准化组织(InternationalStandardsOrganization，ISO)于1984年正式颁布了一个称为“开放系统互连基本参考模型”(OpenSystemInterconnectionBasicReferenceModel，OSI/RM)的国际标准ISO7498，简称OSI参考模型或OSI/RM模型。OSI/RM模型由七层组成，所以也称为OSI七层模型。OSI/RM模型的提出，为计算机网络技术的发展提供了一个统一的参考模型和标准，使得不同厂商生产的计算机之间能够互联互通。厂商需要遵循OSI/RM模型的标准来生产计算机和网络设备，既推动了厂商之间的竞争和创新，也促进了计算机网络技术的发展和应用。4.高速计算机网络20世纪90年代，网络技术领域最具挑战性的议题之一是Internet与高速通信网技术、接入网技术、网络与信息安全技术的发展。作为全球性的信息网络，Internet在当今经济、文化、科学研究、教育与人类社会生活中正日益扮演着越来越重要的角色。1.1.3现代网络的发展1.物联网物联网(InternetofThings，IoT)作为新一代信息技术的典型代表，其应用目前在全球范围内呈现出爆发式增长趋势，不同的物联网应用于不同的行业或领域，可以实现理想中的“万物互联”状态。(1)感知层。感知层利用RFID、传感器、摄像头、全球定位系统等传感技术和设备，随时随地获取物体的属性信息并传输给网络层。物体属性包括静态和动态两种，其中静态属性可以存储在电子标签中，使用阅读器读取；动态属性(如温度、湿度、速度、位置等)则需要使用传感器、摄像头或全球卫星定位系统等进行实时探测。(2)网络层。网络层通过各种网络将物体的信息实时、准确地传递给应用层。(3)应用层。应用层有一个信息处理中心，用来处理从感知层得到的信息，以实现物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等。物联网的3层结构体现了物联网的基本特征，即全面感知、可靠传递和智能处理。目前物联网的主要应用领域有智能家居、智能医疗、智能物流、智能交通、智能工业、智能农业等，物联网技术将以更迅捷的速度在各个领域得到应用和拓展。2.移动网随着人类社会的不断发展，人与人之间的交流和信息传递方式也在不断变化。最初人们通过书信来沟通，后来发明了电话，使人们可以通过声音来进行语言交流。随着数字化时代的到来，人们对更快速、更高效的交流方式提出了迫切需求。移动网的出现深刻地改变了人们的生活方式和工作模式，已成为当今信息社会中不可或缺的组成部分。1)移动网的基本概念及特点移动网是指使用移动设备(如手机、平板电脑等)通过无线通信技术连接到互联网，以实现各种应用和服务的技术和网络。与传统的固定网相比，移动网的最大特点就是“移动”。用户可以在任何时间、任何地点接入网络，随时随地进行信息交流。(1)便携性：移动设备如智能手机、平板电脑等可以随身携带，可以随时随地接入网络，获取信息和服务。(2)即时性：移动网的信息传输和服务更加及时，用户不再错过任何重要信息或时效性信息。(3)高速传输：移动网的传输速度比较快，可支持高速数据传输。(4)多样化服务：移动网不仅提供语音服务，还支持图像、视频等多媒体应用。(5)覆盖范围广：移动网的覆盖范围非常广，可以覆盖城市、农村以及各种不同的使用场景。2)移动网的技术架构移动网系统主要由移动台(MobileStation，MS)、基站子系统(BaseStationSubsystem，BSS)、移动网子系统(NetworkSubSystem，NSS)和操作支持子系统(OperationSupportSubsystem，OSS)四部分组成。3.5G技术5G(5thGenerationMobileCommunicationTechnology)，全称为第五代移动通信技术。它是继4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的新一代蜂窝移动通信技术。1.2计算机网络的定义和分类1.2.1计算机网络的定义关于计算机网络这一概念，从不同的角度出发，可以给出不同的定义。简单地说，计算机网络就是通过通信线路互相连接的许多独立工作的计算机构成的集合体。这里强调构成网络的计算机是独立工作的，是为了和多终端分时系统相区别。1.2.2计算机网络的分类计算机网络根据不同的标准可以分为不同的类别，常见的分类有四种，即按覆盖范围分类、按拓扑结构分类、按传输技术分类和按交换方式分类，其中按覆盖范围和拓扑结构进行分类是最常用的。1.按覆盖范围分类按覆盖范围分类，计算机网络可分为局域网(LAN)、城域网(MAN)和广域网(WAN)。2.按拓扑结构分类“拓扑”这个名词来源于数学，是指研究几何图形或空间时只考虑物体间的位置关系而不考虑其形状和大小的一门学科。网络拓扑是指忽略网络设备的型号，只关注网络空间形状，或者其物理和逻辑上的排列方式。网络的拓扑结构主要有星形拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树状拓扑、混合型拓扑及网状拓扑。下面分别介绍几种典型网络拓扑结构的特点。3.按传输技术分类按网络传输技术分类，计算机网络可以分为广播式网络(BroadcastNetwork)和点到点网络(Point-to-PointNetwork)。4.按交换方式分类按网络的交换方式进行分类，计算机网络可以分为电路交换网、报文交换网、分组交换网和信元交换网。1.3计算机网络的体系结构计算机网络体系结构是一种用于描述计算机网络结构的模型，它是各层协议以及层次之间端口的集合。1.3.1网络体系结构1.网络协议的组成2.计算机网络层次结构1.3.2OSI/RM参考模型图1-9OSI七层参考模型1.3.3TCP/IP模型图1-11OSI参考模型与TCP/IP模型层次体系对应关系本章小结本章主要介绍网络基础知识。开始学习的时候把本章作为网络知识的摘要，当学完本书