2015《计算机网络技术》教案

2015 D

《计算机网络技术》教案

课后记 备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学课时 教学重点 教学过程 知识目标 计算机网络的定义分四个方面来讲解效果好！ 课型 多媒体ppt演示+教学讲解 1．2计算机网络的功能和应用 了解计算机网络的功能和应用 教师讲解、演示、提问 4课时 能力目标 培养学生分析问题的能力 德育目标 树立远大的理想教育 网络的功能 教学难点 教学内容 网络的功能

一、复习提问 二、新授教学 判断： 1、计算机网络是由网络结点和连接结点用的通信链路组成的 2、早期的计算机网络是由终端-通信线路-终端组成的计算机网络系统。 1.2 计算机网络的功能和应用 1. 计算机网络的功能 （1）实现计算机系统的资源共享 （多媒 （2）实现数据信息的快速传递 体幻灯 片演示（3）提高可靠性 或板书） （4）提供负载均衡与分布式处理能力

（5）集中管理 （6）综合信息服务 2、计算机网络的应用 计算机网络由于其强大的功能，已成为现代信息业的重要支柱，被广泛地应用于现代生活的各个领域，主要有： （1）办公自动化 （2）管理信息系统 （3）过程控制 （4）互联网应用（如电子邮件、信息发布、电子商务、远程音频与视频应用） 3、计算机网络的特点 ① 可靠性：某子系统出现故障时，可由网内其他子系统代为处理

三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业 课后记 备课时间 课题 教学 目标

② 性：网络系统中各相连的计算机系统各自既相互联系又相互 ③ 可扩充性：可以很灵活地在网络中接入新的计算机系统 ④ 高效性：网络信息传递迅速，系统实时性强，采用分布式操作 ⑤ 廉价性：避免系统中的重复建设和重复投资，达到节省投资和降低成本 ⑥ 透明性：如何利用网络高效而可靠地完成自己的任务 ⑦ 易操作性：大多数用户感到使用方便，操作简单 1、 计算机网络的功能主要体现在、________________、________________、_______________、_______________、_________________、_______________。 2、计算机网络最基本的功能是（ ）。 A.降低成本 B.文件打印 C.资源共享 D.传输文件 3、以下（ ）不是网络上可共享资源。 A.文件 B.打印机 C.内存 D.应用程序 P10 2 课型 1.3计算机网络的系统组成 知识目标 了解计算机网络的系统组成 能力目标 培养学生综合运用的能力 德育目标 事物是普遍联系的 多媒体教学

教学方法 教师讲解、演示、提问 教学课时 教学重点 教学过程 一、复习提问 二、新授教学 （多媒体幻灯片演示或板书） 教师讲解 学生思考并讨论

4课时 计算机网络的系统组成 教学难点 教学内容 1、计算机网络的最基本的功能是（ ）。 2、计算机网络从哪几个领域的应用？ 1.3计算机网络的系统组成 1.3.1 网络节点和通信链路 从拓扑结构看，计算机网络就是由若干网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的。计算机网络中的节点又称网络单元，一般可分为三类：访问节点、转接节点和混合节点。 通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电缆、光缆、卫星、微波等。 通信链路又分为物理链路和逻辑链路。 1.3.2 资源子网和通信子网 从逻辑功能上可把计算机网络分为两个子网：用户资源子网和通信子网。 1、资源子网 资源子网是由处于网络外围的主机和终端机构成。资源子网的任务是负责信息处理，向网络提供可用的资源。用户通过资源子网不仅共享通信子网的资源，而且还可以共享用户资源子网的硬件资源和软件资源。 2、通信子网 通信子网是由网络中的各种通信设备和用作信息交换的计算机网络的系统组成

节点计算机构成。系统以通信子网为中心，通信子网处于网络的内层。通信子网的重要任务是负责全网的信息交换，它采用的是分组交换技术(也就是存储转发技术)。 通信子网是连接这些计算机资源并提供通信服务的连接线路。正是在通信子网的支持下，用户才能利用网络上的各种资源，进行相互间的通信，实现计算机网络的功能。 通信子网有两种类型： （1）公用型（如公用计算机互联网CHINANET） （2）专用型（如各类银行网、证券网等） 资源子网 资源子网通信子网 通信子网主机 主机CCPCCP CCPCCP 主机 主机CCP CCP终端终端 CCPCCP CCP CCPCCP CCP主机 主机终端终端 终端 终端 计算机网络由通信子网和资源子网组成 1.3.3 网络硬件系统和网络软件系统 计算机网络系统是由计算机网络硬件系统和网络软件系统组成的。 1、网络硬件系统是指构成计算机网络的硬设备，包括各种计算机系统、终端及通信设备。 常见的网络硬件有： （1）主机系统：服务器和工作站 服务器：局域网中，一种运行管理软件以控制对网络或网

络资源（磁盘驱动器、打印机等）进行访问的计算机，并能够为在网络上的计算机提供资源使其犹如工作站那样地进行操作。 工作站：是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。 （2）终端（termination）：网络与最终用户接触用以实现网络应用的各种设备。 （3）传输介质：是指在网络中传输信息的载体，常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类 （4）网卡：计算机与外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板（或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡）。网络接口板又称为通信适配器或网络适配器（adapter）或网络接口卡NIC（Network Interface Card）但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。 （5）集线器（HUB）：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备。 （6）交换机（switch）：网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来。 （7）路由器（router）：为信息流或数据分组选择路由的设备。 2、网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络应用系统。

三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业 （1）服务器操作系统 常见的有：Novell公司的NetWare、微软公司的 Windows NT Server及 Unix系列。 网络操作系统的功能：处理器管理、文件管理、存储器管理、设备管理、用户界面管理、网络用户管理、网络资源管理、网络运行状况统计、网络安全性的建立、网络通信等 （2）工作站操作系统 常见的有： Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。 （3）网络通信协议 （4）设备驱动程序 （5）网络管理系统软件 （6）网络安全软件 （7）网络应用软件 1、从逻辑功能上可以把计算机网络分为通信子网和资源子网，其中通信子网的功能是_________________，资源子网的功能是___________________。 2、常用的网络操作系统有___________、_____________、____________等。 3、最常见的传输介质有____________、____________和______________。 4、计算机网络操作系统有哪些功能？ （略） P10 3 5 6 课后记 备课时间

课型 多媒体教学

课题 教学 目标 1.4计算机网络的分类 知识目标 了解计算机网络的分类方式及各自的特点 能力目标 培养学生分析问题、解决问题的能力 德育目标 树立爱科学、用科学的认识 4课时 计算机网络的分类方式 教学难点 教学内容 1、计算机网络的硬件和软件系统各由哪些方面组成？ 2、网络操作系统有什么功能？ 3、网络操作系统是（ ）、（ ）的操作系统。 一、 按计算机网络覆盖范围分类 由于网络覆盖范围和计算机之间互连距离不同，所采用的网络结构和传输技术也不同，因而形成不同的计算机网络。 一般可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）三类。 各种计算机网络的特点 教学方法 教师讲解、演示、提问 教学课时 教学重点 教学过程 一、复习提问 二、新授教学 （多媒体幻灯片演示或板书） 教师讲解

二、按计算机网络拓扑结构分类

学生思考并讨论

网络拓扑是指连接的形状，或者是网络在物理上的连通性。如果不考虑网络的的地理位置，而把连接在网络上的设备看作是一个节点，把连接计算机之间的通信线路看作一条链路，这样就可以抽象出网络的拓扑结构。 按计算机网络的拓扑结构可将网络分为：星型网、总线型网、环型网、树型网、网型网。 三、 按网络的所有权划分 1.公用网 由电信部门组建，由和电信部门管理和控制的网络。 2.专用网 也称私用网，一般为某一单位或某一系统组建，该网一般不允许系统外的用户使用。 四、 按照网络中计算机所处的地位划分 （1）对等局域网 （2）基于服务器的网络（也称为客户机/服务器网络）。 五、其它分类方式

1、按传输介质分类：有线网、无线网。 2、按通信方式分类： 点对点传输网：是以点对点的连接方式把计算机连接起来，信息沿着一定的线路一步一步地传下去，直到目的地。这是复杂的、大的网络采用的通信方式。 广播式传输网络：所有连到网上的计算机都可以接收到某一台计算机发出的信号。在LAN有总线型网、星型网和树型网；在WAN上有微波、卫星方式传播的网络。 3、按使用目的分类：共享资源网、数据处理网、数据传输网 4、按服务方式分类：C/S网、B/S网、P/P网 5、按企业和公司管理分类：内部网(Innernet)、内联网 三、巩固练习 (intranet)、外联网(extranet)、因特网(internet)。 6、按带宽速率传输分类：可分为：基带网（窄带网）：低 速网，传输未经调制的数字信号。电话网是低速网。宽带网： 高速网，传输经过调制的数字信号。光纤网是高速网。 四、课堂小结 1、按计算机网络覆盖范围分类，计算机网络有哪些种类？ 五、布置作业 2、什么是网络拓朴、什么是对等网？ 3、画出常见的网络拓朴类型的拓朴结构图。

课后记 备课时间 课题 教学 目标 课型 多媒体教学 第二章 数据通信基础 2．1 数据通信的基本概念 知识目标 了解数据通信的基本概念 能力目标 培养灵活思考能力 德育目标 树立科学的世界观和方法管 4课时 计算机网络的系统组成 教学难点 教学内容 计算机网络的系统组成 教学方法 教师讲解、演示、提问 教学课时 教学重点 教学过程

一、复习提问 1、什么是计算机网络？网络有哪些功能？ 2、什么是对等网？有什么特点？ 2．1 数据通信的基本概念 一、信息和数据 1．信息 二、新授教学 信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、 结构、性能等全部或部分特性的描述，也可表示物质与外部的 联系。信息有各种存在形式。 教师讲解 2．数据 信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。 数 据可以分成两类：模拟数据和数字数据。 二、信道和信道容量 1．信道 信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。 幻灯片展示 物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附 属设备组成。 逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节 点之间并不一定存在与之对应的物理传输介质，而是在物理信 道基础上，由节点设备内部的连接来实现。 2．信道的分类 信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。 信道按传 输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。 信道按传输 信号的种类可分为模拟信道和数字信道。 3．信道容量 学生阅读 信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来 表示。即单位时间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也 分组讨论 就越大，表示信道容量大。

C=Blog2(1+S/N) B为信道带宽，S为接受端信号的平均功率，N为信道内噪声平均功率，C为信道容量。 三、 码元和码字 在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。 计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。 四、 数据通信系统主要技术指标 1．比特率：比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。 2．波特率：波特率是一种调制速率，也称波形速率。在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）。 3．误码率：误码率指信息传输的错误率，也称误码率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。Pe=Ne/N 4．吞吐量：吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。在单信道总线型网络中，吞吐量=信道容量×传输效率。 5．通道的传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间叫做传播延迟（或时延）。 五、 带宽与数据传输率 1.信道带宽 信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上

三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业 可传送信号的最高频率减去最低频率之差。 带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。 2.数据传输率 数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。 一般来说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间定，如果每一位所占时间越小，则速率越高。

S=Blog2 N B为波特率，N为调制电平数 1.熟记以下概念： 通信容量 比特率 带宽 误码率 吞吐量 2.对于一个ASCII码来说，一个二进制位叫（ ）。 书后习题：P20 二、1 2 3 课后记

备课时间 课题 教学 目标 课型 2.2数据传输方式 多媒体教学 知识目标 了解数据传输方式 能力目标 培养学生分析和解决问题的能力 德育目标 事物是普遍联系的 4课时 数据传输方式 教学难点 教学内容 数据传输方式 教学方法 教师讲解、演示、提问 教学课时 教学重点 教学过程 一、复习提问 1、什么是数据？什么是信息？ 2、对于取连续值的数据是（ ），取离散值的是（ ）

2.2 数据传输方式 一、 数据通信系统模型 二、新授教学 1、数据通信系统的一般结构模型，它是由数据终端设备 （DTE）、数据线路端接设备（DCE）和通信线路等组成。（多媒体幻灯片演示或板书） 教师讲解 2、通信系统模型 通信系统组成三要素：信源、信宿和信道

学生思考并讨论

二、数据线路的通信方式 根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有：单工通信、半双工通信、双工通信。 单工通信：在通信线路上，数据只可按一个固定的方向传送而不能进行相反方向传送的通信方式。例如广播、遥控通信。 半双工通信：数据可以双向传输，但不能同时进行，在任一时刻只允许在一个方向上传输主信息的通信方式。 全双工通信：可同时双向传输数

三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业 据的通信方式。 2.2.3 数据传输方式 数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调制变样后再传输，可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方式。 1.基带传输：在基带信道中直接传输这种基带信号的传输方式。 2.频带传输：在信道中传输频带信号的传输方式。

3.宽带传输：宽带是指比音频带宽更宽的频带，它包括大部分电磁波频谱。利用宽带进行的传输称为宽带传输。 *调制技术 1、调制：发送端根据数据内容命令调制器(modulator)改变载波的物理特性使其能够携带信息。 “调制”常通过改变载波的“振幅、频率、相位”三种物理特性来完成。控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术；控制载波频率的技术则为“频率调制”技术；控制载波相位的技术便是“相位调制”技术。 2、振幅调制技术 控制载波振幅的调制技术为“振

幅调制”(AmplitudeModulation，AM)技术，数字振幅调制技术称为“振幅键控”(Amplitude SlliftKeying，ASK)调制技术，它以振幅较弱的信号状态代表O，以振幅较强的信号状态代表1(p31图2-23)。 3、频率调制技术 控制载波频率的调制技术为“频率调制”(FrequencyModulation，FM)技术，数字频率调制技术称为“频移键控”(Frequency shiftKeying，FsK)调制技术，它以频率较低的信号状态代表0，以频率较高的信号状态代表l(见p31图2-24)。 4、相位调制技术 控制载波相位的调制技术为“相

位调制”(PhaseModulation，PM)技术，调制相位调制技术则称为“相移键控”(Phase ShiftKeying，PSK)调变技术，它以信号相位状态的改变代表1，以信号相位状态不变代表O(见p32图2-25) 5、正交幅度调制技术 QAM是一种结合ASK与PSK的综合型调制技术，同时控制载波的“振幅强度”与“相位偏移量”，让同一个载波信号得以呈现出更多的逻辑状态。 1、说出下列符号代表什么含义 PM FM AM DCE DTE

课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学课时 教学重点 教学过程 三种交换技术 课型 2.3数据交换技术 多媒体教学 知识目标 理解数据交换技术 能力目标 培养学生分析问题的能力 德育目标 爱科学教育 教师讲解、演示、提问 4课时 教学难点 教学内容 三种交换技术 一、复习提问 1、数据线路的通信方式有（ ）、（ ）、（ ）。 2、数据传输方式可分为（ ）（ ）（ ）等。 二、新授教学 2.3 数据交换技术 一、数据交换的概念 （多媒体幻灯数据交换是指在任意拓扑结构的通信网络中，通过网络节点片演示或板的某种转换方式实现任意两个或多个系统之间的连接。 书） 数据交换是多节点网络中实现数据传输的有效手段。 通常使用四种交换技术：电路交换、报文交换、分组交换、 信元交换。 二、电路交换 电路交换（也称线路交换），在电路交换方式中，通过网络节 点（交换设备）在工作站之间建立专用的通信通道，即在两个工 作站之间建立实际的物理连接。一旦通信线路建立，这对端点就 独占该条物理通道，直至通信线路被取消。 电路交换的主要优点是实时性好，由于信道专用，通信速率 较高；缺点是线路利用率低，不能连接不同类型的线路组成链路， 通信的双方必须同时工作。 电路交换必定是面向连接的，电话系统就是这种方式。 电路交换的三个阶段： （1）电路建立阶段 （2）数据传输 阶段 （3）拆除电路阶段

三、 报文交换 报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。 报文交换采取的是“存储—转发”（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。 报文交换的主要缺点是网络的延时较长且变化比较大，因而不宜用于实时通信或交互式的应用场合。 在 20 世纪 40 年代，电报通信也采用了基于存储转发原理的报文交换(message switching)。 报文交换的时延较长，从几分钟到几小时不等。现在，报文交换已经很少有人使用了。 报文交换过程： ① 发方把待传送的正文信息再加上相应的控制信息形成一份份报文； ② 再以报文为单位送到各节点； ③ 交换节点在接收报文后进行缓存和必要的处理； ④ 待指定输出端线路和下一节点空闲时，再将报文转发出去，直到目的节点； ⑤ 目的节点将收到的各份报文中的正文信息交付给收端DTE。 报文交换方式是以报文为单位交换信息。 每个报文包括三部分：报头、报文正文和报尾。 报头通常由报文编号、发送端地址、接收端地址及报 文起始、数据起始和结束标志等控制信息组成。 报尾通常包括差错控制信息等。 四、 分组交换 分组交换也称包交换，它是报文交换的一种改进，也属于存储-转发交换方式，但它不是以报文为单位，而是以长度受到的报文分组（Packet）为单位进行传输交换的。分组也叫做信息

包，分组交换有时也称为包交换。 分组在网络中传输，还可以分为两种不同的方式： 数据报和虚电路。 数据报传输是一种面向无连接的传输方式； 虚电路传输是一种面向连接的传输方式。 分组交换的优点： 高效 动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。 灵活 以分组为传送单位和查找路由。 迅速 必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽 可靠 完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性 五、 信元交换技术 （ATM，Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式） ATM是一种面向连接的交换技术，它采用小的固定长度的信息交换单元（一个53Byte的信元），话音、视频和数据都可由信元的信息域传输。 它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优点，针 对分组交换速率低的弱点，利用电路交换完全与协议处理几乎无 关的特点，通过高性能的硬件设备来提高处理速度，以实现高速 化。 ATM是一种广域网主干线的较好选择。 三、巩固练习 1、电路交换有哪些特点？ 2、分组交换分为（ ）（ ）两种。 3、什么是ATM？ 四、课堂小结 书后习题：P20 5 6 7 五、布置作业 课后记

备课时间 课题 教学 目标 教学方法 教学课时 教学重点 教学过程 网络的定义 课型 多媒体教学 2.4差错检验与校正 知识目标 理解差错检验与校正技术 能力目标 培养学生理解的能力 德育目标 树立辩证唯物主义的思想 教师讲解、演示、提问 4课时 教学难点 教学内容 网络发展的特点 一、复习提问 1、什么是误码率？ 2、数据交换方式有（ ）（ ）（ ）（ ）几种。 二、新授教学 2.4 差错检验与校正 （多媒体幻灯片演示或板书）

一、数据传输中出现差错有多种原因，一般分成内部因素和外部因素。 内部因素有噪音脉冲、脉动噪音、衰减、延迟失真等。 外部因素有电磁干扰、太阳噪音、工业噪音等。 为了确保无差错地传输，必须具有检错和纠错的功能。常用的校验方式有奇偶校验和循环冗余码校验。 二、 奇偶校验 奇偶校验是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验，反之，称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位，用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验，则当接收端收到这组代码时，校验“1”的个数是否为奇数，从而确定传输代码的正确性。

采用奇偶校验时，若其中两位同时发生错误，则会发生没有检测出错误的情况。 校验方法 奇校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为奇数 1000110（0）你必须添0这样原来有3个1已经是奇数了所

以你添上0之后1的个数还是奇数个。 偶校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为偶数 1000110（1）你就必须加1了这样原来有3个1要想1的个数为偶数就只能添1了。 二、 循环冗余码校验（CRC）。 循环冗余码 （Cyclic Redundancy Code， CRC），又称为多项式码。CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。

这种编码对随机差错和突发差错均能以较低的冗余充进行严格的检查。 循环冗余校验码的检错能力有以下特点： （a）可检测出所有奇数个错误； （b）可检测出所有双比特的错误； （c）可检测出所有小于等于校验位长度的连续错误； （d）以相当大的概率检测出大于校验位长度的连续错误。 三、巩固练习 差错产生的原因有哪些？ 1、奇偶校验的方法是什么？什么是CRC？ 2、数据在传输中所出现的差错的类型主要有随机错和（ ） 四、课堂小结 A、计算错 B、突发错 C、热噪声 D、CRC校验错 五、布置作业 书后习题： P20 8、9 课后记