計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教案

成都工業(yè)學(xué)院課程名稱 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)任課教師 任課院系 教研室 2018-2019學(xué)年第一學(xué)期

第」一次課 日期 周次J 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：1、網(wǎng)絡(luò)的組成、因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段2、三種數(shù)據(jù)交換方式（電路交換、分組交換、報(bào)文交換）教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用；了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（特別是因特網(wǎng)）的構(gòu)成和術(shù)語2、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、組成、網(wǎng)絡(luò)通信中的三種數(shù)據(jù)交換方式；教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：1、網(wǎng)絡(luò)的組成、因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段2,三種數(shù)據(jù)交換方式（電路交換、分組交換、報(bào)文交換）重點(diǎn)：電路交換和分組交換的基本工作原理難點(diǎn)：電路交換和分組交換的基本工作原理教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法教學(xué)策略：板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，以教師講授為主，結(jié)合學(xué)生的課堂練習(xí)和討論

教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧課程引入內(nèi)容講解一、課程簡介（一）課程目標(biāo)（二）內(nèi)容、重難點(diǎn)（三）學(xué)習(xí)方法和要求二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用通過提問的方式，讓學(xué)生自己把計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代中的作用講出來，然后進(jìn)行總結(jié)。突出并強(qiáng)調(diào)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信基礎(chǔ)設(shè)施最大的不同在于：其端系統(tǒng)是功能強(qiáng)大、具有智能的計(jì)算機(jī)！“，因此''應(yīng)用層出不窮！需求推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展！三、因特網(wǎng)概述（-）網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合圖示，介紹一些名詞和術(shù)語：主機(jī)、端系統(tǒng)、鏈路、路由器。（二）因特網(wǎng)發(fā)展的三個(gè)階段（簡單介紹）通過圖示介紹一下因特網(wǎng)服務(wù)提供商和ISP多層結(jié)構(gòu)的形成，和WWW對世界的影響，其他內(nèi)容學(xué)生自學(xué)。教學(xué)用時(shí)約15分鐘教學(xué)用時(shí)約10分鐘教學(xué)用時(shí)約20分鐘第二節(jié)課教學(xué)用時(shí)約40分（三）因特網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作（自學(xué)）布置學(xué)生自學(xué)，要求學(xué)生知道IETF和RFC。教學(xué)用時(shí)約5教學(xué)用時(shí)約5分鐘（-）因特網(wǎng)的邊緣部分簡單講一下其組成。（二）因特網(wǎng)的核心部分（重點(diǎn)）重點(diǎn)講解分組交換。1、為何需要交換技術(shù)？（分析）2、網(wǎng)絡(luò)核心示意圖3、電路交換的基本原理（圖例）4、用電路交換進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}（提問）通過該問題，啟發(fā)學(xué)生提出分組交換的思想。5、分組交換的基本原理（圖例）分組、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的概念6、分組交換與電路交換的比較。1）分組交換存在的問題：時(shí)延、丟包等通過提問和啟發(fā)的方式讓學(xué)生自己將這些問題找出來2）在資源分配和資源共享方面的比較；3）在時(shí)延方面的比較；回顧與小結(jié)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（特別是因特網(wǎng)）的作用；因特網(wǎng)的組成;電路交換、分組交換的基本工作原理;列出本次課要掌握的知識點(diǎn)。作業(yè)與思考題：1.習(xí)題1-01在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第2次課 日期 周次J 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本性能指標(biāo)2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本性能指標(biāo)2、通過研討理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的意義和作用，理解5層原理體系結(jié)構(gòu)中各層的基本功能。教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長"保質(zhì)期''的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本性能指標(biāo)2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)：速率、帶寬、時(shí)延難點(diǎn)：帶寬和時(shí)延的計(jì)算教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法教學(xué)策略：板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，以教師講授為主，結(jié)合學(xué)生的課堂練習(xí)和討論。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義，電路交換和分組交換課程引入你關(guān)心的網(wǎng)絡(luò)性能有哪些（你如何評價(jià)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況的好壞）？內(nèi)容講解一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的類別（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義（二）幾種不同類別的網(wǎng)絡(luò)布置學(xué)生自學(xué)。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)速率、帶寬、吞吐量、時(shí)延、利用率、丟包率的概念和單位。（二）時(shí)延的類型（重點(diǎn)）1、在路由器的節(jié)點(diǎn)時(shí)延示意圖；2、處理時(shí)延;3、排隊(duì)時(shí)延；4、傳輸時(shí)延；5、傳播時(shí)延；6、傳輸時(shí)延和傳播時(shí)延的比較。（三）丟包率（增加）導(dǎo)致丟包的原因、擁塞的基本概念。教學(xué)用時(shí)約5分鐘教學(xué)用時(shí)約5分鐘教學(xué)用時(shí)約20分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘第二節(jié)課教學(xué)用時(shí)約25分鐘四、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)（一）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要性，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的3要素。通過“手電通信”的工作原理的研討，讓學(xué)生意識到網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的重要性和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所要規(guī)定的內(nèi)容。（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的5層原理體系結(jié)構(gòu)1、以圖示的方法從底向上講解各層的主要功能。然后從上而下總結(jié)各層的功能，并強(qiáng)調(diào)層間服務(wù)與被服務(wù)的關(guān)系。2、以郵政系統(tǒng)為例說明分層體系結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)生活中的作用，并與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行比較，引出協(xié)議數(shù)據(jù)單元在各層間傳遞的流程和封裝的概念3、通過圖示和動(dòng)畫講解協(xié)議數(shù)據(jù)單元在各層間傳遞的過程，上層協(xié)議數(shù)據(jù)單元是如何封裝到下層協(xié)議數(shù)據(jù)單元中的。4、結(jié)合郵政系統(tǒng)說明首部在各層協(xié)議中的作用。回顧與小結(jié)：1、分組交換網(wǎng)絡(luò)中的幾種主要時(shí)延產(chǎn)生的原因和區(qū)別；2、網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)；3、列出本次課要掌握的知識點(diǎn)。作業(yè)與思考題：.習(xí)題1-10.習(xí)題1-11教學(xué)用時(shí)約15分鐘教學(xué)用時(shí)約5分鐘在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第二_次課 日期 周次2 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要.1、物理層的基本概念和數(shù)據(jù)通信基本概念2、物理傳輸媒體教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、能理解數(shù)據(jù)通信的基本概念，從而為理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸打好基礎(chǔ)。2、掌握常用的物理傳輸媒體，從而為構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)選擇合適的傳輸媒體打好基礎(chǔ)。教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長"保質(zhì)期''的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)。教學(xué)分析：內(nèi)容：1、物理層的基本概念和數(shù)據(jù)通信基本概念2、物理傳輸媒體重點(diǎn)：1、數(shù)據(jù)通信基本概念2、物理傳輸媒體特性難點(diǎn)：數(shù)據(jù)通信模型、物理傳輸媒體特性教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法教學(xué)策略：板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，以教師講授為主，結(jié)合學(xué)生的課堂練習(xí)和討論。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧課堂提問：什么是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？網(wǎng)絡(luò)有哪些功能？課程引入提問方式引入內(nèi)容講解2.1物理層的基本概念物理層是OSI模型的最低層，其任務(wù)是實(shí)現(xiàn)物理上互連系統(tǒng)間的信息傳輸。1、物理層的主要任務(wù)描述為確定與傳輸媒體的接口的一些特性，即：機(jī)械特性：指明接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數(shù)目和排列、固定和鎖定裝置等等。電氣特性：指明在接口電纜的各條線上出現(xiàn)的電壓的范圍。功能特性：指明某條線上出現(xiàn)的某一電平的電壓表示何種意義。過程特性 指明對于不同功能的各種可能事件的出現(xiàn)順序。2.物理層必須具備以下功能(1)物理連接的建立、維持與釋放(2)物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元傳輸(3)物理層管理。3、媒體和互聯(lián)設(shè)備物理層的媒體包括架空明線、平衡電纜、光纖、無線信道等；通信用的互聯(lián)設(shè)備如各種插頭、插座等；局域網(wǎng)中的各種粗、細(xì)同軸電纜，T型接/插頭，接收器，發(fā)送器，中繼器等都屬物理層的媒體和連接器。二、數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)通信的基本概念1、信息、數(shù)據(jù)和信號信號：數(shù)據(jù)的電編碼、電磁編碼或其他編碼。教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)用時(shí)約2分鐘教學(xué)用時(shí)約25分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘信源調(diào)制器信道＞解調(diào)器信宿信源調(diào)制器信道＞解調(diào)器信宿第二節(jié)課教學(xué)用時(shí)約20分鐘模擬信號和數(shù)字信號2、信道和信道容量信道：信號的傳輸通道，包括通信設(shè)備和傳輸媒體。信道容量：信道傳輸信息的最大能力。3、信道帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率信道帶寬：信道所能傳送的信號頻率帶寬。數(shù)據(jù)傳輸率：單位時(shí)間內(nèi)信道上傳輸?shù)男畔⒘?，單位bit/s。4、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)模型（1）模擬通信系統(tǒng)嗓聲源模擬通信系統(tǒng)模型撥號上網(wǎng)連接示意圖（2）數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信道編耨器

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信熊編照器一信源西科副一信道說一力器」信道編耨器

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信熊編照器一信源西科副一信道說一力器」解調(diào)器信道調(diào)制器教學(xué)用時(shí)約20分鐘數(shù)字通信系統(tǒng)模型(3)模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的比較2.3物理層下面的傳輸媒體2.3.1導(dǎo)向傳輸媒體雙絞線屏蔽雙絞線STP(ShieldedTwistedPair)無屏蔽雙絞線UTP(UnshieldedTwistedPair)同軸電纜50Q同軸電纜75Q同軸電纜光纜各種電纜光線在光纖中的折射光纖的工作原理多模光纖與單模光纖教學(xué)用時(shí)約5分鐘2.3教學(xué)用時(shí)約5分鐘無線傳輸所使用的頻段很廣。短波通信主要是靠電離層的反射，但短波信道的通信質(zhì)量較差。微波在空間主要是直線傳播。地面微波接力通信課堂總結(jié)：1、物理層在整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用;2、對物理層要掌握到什么程度；3、要掌握的本次課知識點(diǎn)。作業(yè)與思考題：2-05第14頁在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第工次課 日期 周次/ 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：1、信道復(fù)用技術(shù)2、數(shù)字傳輸系統(tǒng)3、寬帶接入技術(shù)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、熟悉波分復(fù)用的原理；2、掌握頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用的原理。3、了解數(shù)字傳輸系統(tǒng)；熟悉ADSL原理。教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)。教學(xué)分析：內(nèi)容：1、信道復(fù)用技術(shù)2、數(shù)字傳輸系統(tǒng)3、寬帶接入技術(shù)重點(diǎn)：信道復(fù)用技術(shù)、ADSL原理難點(diǎn)：信道復(fù)用技術(shù)教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法教學(xué)策略：板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，以教師講授為主，結(jié)合學(xué)生的課堂練習(xí)和討論。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧計(jì)數(shù)器及二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的基本概念。課程引入十進(jìn)制及N進(jìn)制計(jì)數(shù)器的的概念。內(nèi)容講解2.4信道復(fù)用技術(shù)1頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用復(fù)用(multiplexing)是通信技術(shù)中的基本概念。頻分復(fù)用FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)用戶在分配到一定的頻帶后，在通信過程中自始至終都占用這個(gè)頻帶。頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源(請注意，這里的“帶寬”是頻率帶寬而不是數(shù)據(jù)的發(fā)送速率)。時(shí)分復(fù)用TDM(TimeDivisionMultiplexing)時(shí)分復(fù)用則是將時(shí)間劃分為一段段等長的時(shí)分復(fù)用幀(TDM幀)。每一個(gè)時(shí)分復(fù)用的用戶在每一個(gè)TDM幀中占用固定序號的時(shí)隙。每一個(gè)用戶所占用的時(shí)隙是周期性地出現(xiàn)(其周期就是TDM幀的長度)。TDM信號也稱為等時(shí)(isochronous)信號。時(shí)分復(fù)用的所有用戶是在不同的時(shí)間占用同樣的頻帶寬度。時(shí)分復(fù)用可能會(huì)造成線路資源的浪費(fèi)統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用STDM(StatisticTDM)波分復(fù)用WDM(WavelengthDivisionMultiplexing)波分復(fù)用就是光的頻分復(fù)用。碼分復(fù)用CDM(CodeDivisionMultiplexing)常用的名詞是碼分多址CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)o教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)用時(shí)約2分鐘教學(xué)用時(shí)約40分鐘各用戶使用經(jīng)過特殊挑選的不同碼型，因此彼此不會(huì)造成干擾。這種系統(tǒng)發(fā)送的信號有很強(qiáng)的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發(fā)現(xiàn)。每一個(gè)比特時(shí)間劃分為m個(gè)短的間隔，稱為碼片(chip)o碼片序列(chipsequence)：每個(gè)站被指派一個(gè)唯一的mbit碼片序列。如發(fā)送比特1,則發(fā)送自己的mbit碼片序列。如發(fā)送比特0,則發(fā)送該碼片序列的二進(jìn)制反碼。例如，S站的8bit碼片序列是00011011。發(fā)送比特1時(shí)，就發(fā)送序列00011011,發(fā)送比特0時(shí)，就發(fā)送序列11100100。S站的碼片序列：(―1—1—1+1+1—1+1+1)CDMA的重要特點(diǎn)：每個(gè)站分配的碼片序列不僅必須各不相同，并且還必須互相正交(orthogonal)。在實(shí)用的系統(tǒng)中是使用偽隨機(jī)碼序列。碼片序列的正交關(guān)系：令向量S表示站S的碼片向量，令T表示其他任何站的碼片向量。兩個(gè)不同站的碼片序列正交，就是向量S和T的規(guī)格化內(nèi)積(innerproduct)都是0：碼片序列的正交關(guān)系舉例：令向量S為(一1-1-1+1+1-1+1+1),向量T為(-1-1+1-1+1+1+1-l)o把向量S和T的各分量值代入(2-3)式就可看出這兩個(gè)碼片序列是正交的。第二節(jié)課教學(xué)用時(shí)約40第二節(jié)課教學(xué)用時(shí)約40分鐘任何一個(gè)碼片向量和該碼片向量自己的規(guī)格化內(nèi)積都是1。一個(gè)碼片向量和該碼片反碼的向量的規(guī)格化內(nèi)積值是-1。CDMA的工作原理2.5數(shù)字傳輸系統(tǒng).脈碼調(diào)制PCM體制脈碼調(diào)制PCM體制最初是為了在電話局之間的中繼線上傳送多路的電話。由于歷史上的原因，PCM有兩個(gè)互不兼容的國際標(biāo)準(zhǔn)，即北美的24路PCM(簡稱為T1)和歐洲的30路PCM(簡稱為El)o我國采用的是歐洲的E1標(biāo)準(zhǔn)。E1的速率是2.048Mb/s,而T1的速率是1.544Mb/s。當(dāng)需要有更高的數(shù)據(jù)率時(shí)，可采用復(fù)用的方法。.同步光纖網(wǎng)SONET和同步數(shù)字系列SDH舊的數(shù)字傳輸系統(tǒng)存在著許多缺點(diǎn)。其中最主要的是以下兩個(gè)方面：速率標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。如果不對高次群的數(shù)字傳輸速率進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，國際范圍的高速數(shù)據(jù)傳輸就很難實(shí)現(xiàn)。不是同步傳輸。在過去相當(dāng)長的時(shí)間，為了節(jié)約經(jīng)費(fèi)，各國的數(shù)字網(wǎng)主要是采用準(zhǔn)同步方式。同步光纖網(wǎng)SONET同步光纖網(wǎng)SONET(SynchronousOpticalNetwork)的各級時(shí)鐘都來自一個(gè)非常精確的主時(shí)鐘。第1級同步傳送信號STS-1(SynchronousTransportSignal)的傳輸速率是51.84Mb/s。光信號則稱為第1級光載波0C-1,0C表示OpticalCarrier。同步數(shù)字系列SDH：ITU-T以美國標(biāo)準(zhǔn)SONET為基礎(chǔ)，制訂出國際標(biāo)準(zhǔn)同步數(shù)字系列SDH(SynchronousDigitalHierarchy)。一般可認(rèn)為SDH與SONET是同義詞。SDH的基本速率為155.52Mb/s,稱為第1級同步傳遞模塊(SynchronousTransferModule),即STM-1,相當(dāng)于SONET體系中的003速率。SONET標(biāo)準(zhǔn)定義了四個(gè)光接口層：

光子層(PhotonicLayer)處理跨越光纜的比特傳送。段層(SectionLayer)在光纜上傳送STS-N幀。線路層(LineLayer)負(fù)責(zé)路徑層的同步和復(fù)用。路徑層(PathLayer)處理路徑端接設(shè)備PTE(PathTerminatingElement)之間的業(yè)務(wù)的傳輸。2.6寬帶接入技術(shù)2.6.1xDSL技術(shù)xDSL技術(shù)就是用數(shù)字技術(shù)對現(xiàn)有的模擬電話用戶線進(jìn)行改造，使它能夠承載寬帶業(yè)務(wù)。雖然標(biāo)準(zhǔn)模擬電話信號的頻帶被限制在300^3400Hz的范圍內(nèi)，但用戶線本身實(shí)際可通過的信號頻率仍然超過1MHz。xDSL技術(shù)就把0~4kHz低端頻譜留給傳統(tǒng)電話使用，而把原來沒有被利用的高端頻譜留給用戶上網(wǎng)使用。DSL就是數(shù)字用戶線(DigitalSubscriberLine)的縮寫。而DSL的前綴x則表示在數(shù)字用戶線上實(shí)現(xiàn)的不同寬帶方案。xDSL的幾種類型ADSL(AsymmetricDigitalSubscriberLine)：非對稱數(shù)字用戶線HDSL(HighspeedDSL)：高速數(shù)字用戶線SDSL(Single-lineDSL)：1對線的數(shù)字用戶線VDSL(VeryhighspeedDSL)：甚高速數(shù)字用戶線DSL：ISDN用戶線。RADSL(Rate-AdaptiveDSL)：速率自適應(yīng)DSL,是ADSL的一個(gè)子集，可自動(dòng)調(diào)節(jié)線路速率)。ADSL的極限傳輸距離：ADSL的極限傳輸距離與數(shù)據(jù)率以及用戶線的線徑都有很大的關(guān)系(用戶線越細(xì)，信號傳輸時(shí)的衰減就越大)，而所能得到的最高數(shù)據(jù)傳輸速率與實(shí)際的用戶線上的信噪比密切相關(guān)。例如，0.5毫米線徑的用戶線，傳輸速率為1.5^2.0Mb/s時(shí)可傳送5.5公里，但當(dāng)傳輸速率提高到6.1Mb/s時(shí)，傳輸距離就縮短為3.7公里。如果把用戶線的線徑減小到0.4毫米，那么在6.1Mb/s的傳輸速率下就只能傳送2.7公里ADSL的特點(diǎn)：上行和下行帶寬做成不對稱的。上行指從用戶到ISP,而下行指從ISP到用戶。ADSL在用戶線（銅線）的兩端各安裝一個(gè)ADSL調(diào)制解調(diào)器。我國目前采用的方案是離散多音調(diào)DMT（DiscreteMulti-Tone）調(diào)制技術(shù)。這里的“多音調(diào)”就是“多載波”或“多子信道”的意思。DMT技術(shù)DMT調(diào)制技術(shù)采用頻分復(fù)用的方法，把40kHz以上一直到1.1MHz的高端頻譜劃分為許多的子信道，其中25個(gè)子信道用于上行信道，而249個(gè)子信道用于下行信道。每個(gè)子信道占據(jù)4kHz帶寬（嚴(yán)格講是4.3125kHz）,并使用不同的載波（即不同的音調(diào)）進(jìn)行數(shù)字調(diào)制。這種做法相當(dāng)于在一對用戶線上使用許多小的調(diào)制解調(diào)器并行地傳送數(shù)據(jù)。ADSL的數(shù)據(jù)率由于用戶線的具體條件往往相差很大（距離、線徑、受到相鄰用戶線的干擾程度等都不同），因此ADSL采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)使用戶線能夠傳送盡可能高的數(shù)據(jù)率。當(dāng)ADSL啟動(dòng)時(shí)，用戶線兩端的ADSL調(diào)制解調(diào)器就測試可用的頻率、各子信道受到的干擾情況，以及在每一個(gè)頻率上測試信號的傳輸質(zhì)量。ADSL不能保證固定的數(shù)據(jù)率。對于質(zhì)量很差的用戶線甚至無法開通ADSLo通常下行數(shù)據(jù)率在32kb/s到6.4Mb/s之間，而上行數(shù)據(jù)率在32kb/s到640kb/s之間。第二代ADSLADSL2（G.992.3和G.992.4）ADSL2+（G.992.5）通過提高調(diào)制效率得到了更高的數(shù)據(jù)率。例如，ADSL2要求至少應(yīng)支持下行8Mb/s、上行800kb/s的速率。而ADSL2+則將頻譜范圍從L1MHz擴(kuò)展至2.2MHz,下行速率可達(dá)16Mb/s（最大傳輸速率可達(dá)25Mb/s）,而上行速率可達(dá)800kb/s?采用了無縫速率自適應(yīng)技術(shù)SRA(SeamlessRateAdaptation),可在運(yùn)營中不中斷通信和不產(chǎn)生誤碼的情況下，自適應(yīng)地調(diào)整數(shù)據(jù)率。改善了線路質(zhì)量評測和故障定位功能，這對提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行維護(hù)水平具有非常重要的意義。6.2光纖同軸混合網(wǎng)HFC(HybridFiberCoax)HFC網(wǎng)是在目前覆蓋面很廣的有線電視網(wǎng)CATV的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種居民寬帶接入網(wǎng)。HFC網(wǎng)除可傳送CATV外，還提供電話、數(shù)據(jù)和其他寬帶交互型業(yè)務(wù)?，F(xiàn)有的CATV網(wǎng)是樹形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的同軸電纜網(wǎng)絡(luò)，它采用模擬技術(shù)的頻分復(fù)用對電視節(jié)目進(jìn)行單向傳輸。而HFC網(wǎng)則需要對CATV網(wǎng)進(jìn)行改造，HFC的主要特點(diǎn)：HFC網(wǎng)的主干線路采用光纖HFC網(wǎng)將原CATV網(wǎng)中的同軸電纜主干部分改換為光纖，并使用模擬光纖技術(shù)。在模擬光纖中采用光的振幅調(diào)制AM,這比使用數(shù)字光纖更為經(jīng)濟(jì)。模擬光纖從頭端連接到光纖結(jié)點(diǎn)(fibernode),即光分配結(jié)點(diǎn)ODN(OpticalDistributionNode)o在光纖結(jié)點(diǎn)光信號被轉(zhuǎn)換為電信號。在光纖結(jié)點(diǎn)以下就是同軸電纜。HFC網(wǎng)采用結(jié)點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)HFC網(wǎng)具有比CATV網(wǎng)更寬的頻譜，且具有雙向傳輸功能(4)每個(gè)家庭要安裝一個(gè)用戶接口盒用戶接口盒UIB(UserInterfaceBox)要提供三種連接，即：使用同軸電纜連接到機(jī)頂盒(set-topbox),然后再連接到用戶的電視機(jī)。使用雙絞線連接到用戶的電話機(jī)。使用電纜調(diào)制解調(diào)器連接到用戶的計(jì)算機(jī)。電纜調(diào)制解調(diào)器(cablemodem)：電纜調(diào)制解調(diào)器是為HFC網(wǎng)而使用的調(diào)制解調(diào)器。電纜調(diào)制解調(diào)器最大的特點(diǎn)就是傳輸速率高。其下行速率一般在3~10Mb/s之間，最高可達(dá)30Mb/s,而上行速率一般為0.2?2Mb/s,最高可達(dá)10Mb/s。電纜調(diào)制解調(diào)

器比在普通電話線上使用的調(diào)制解調(diào)器要復(fù)雜得多，并且不是成對使用，而是只安裝在用戶端。HFC網(wǎng)的最大優(yōu)點(diǎn)：教學(xué)用時(shí)約5分鐘具有很寬的頻帶，并且能夠利用已經(jīng)有相當(dāng)大的覆蓋面的有線電視網(wǎng)。要將現(xiàn)有的450MHz單向傳輸?shù)挠芯€電視網(wǎng)絡(luò)改造為750MHz雙向傳輸?shù)腍FC網(wǎng)（還要將所有的用戶服務(wù)區(qū)互連起來而不是一個(gè)個(gè)教學(xué)用時(shí)約5分鐘回顧與小結(jié)：1、鏈路與數(shù)據(jù)鏈路2、三個(gè)基本問題：封裝成幀、透明傳輸、差錯(cuò)檢測3、PPP協(xié)議：字節(jié)填充、零比特填充4、CSMA/CD：碰撞、退避方法、爭用期、最短有效幀長、強(qiáng)化沖突作業(yè)：2-13在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第&次課 日期 周次^ 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：1、點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)鏈路層2、點(diǎn)對點(diǎn)的協(xié)議PPP3、廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、了解數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念、PPP協(xié)議的特點(diǎn)、組成、工作狀態(tài)；2、熟悉PPP協(xié)議的幀格式；3、掌握數(shù)據(jù)鏈路層點(diǎn)對點(diǎn)信道的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)鏈路層三個(gè)基本問題的解決方法教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)。教學(xué)分析：內(nèi)容：1、點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)鏈路層2、點(diǎn)對點(diǎn)的協(xié)議PPP3、廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層重點(diǎn)：鏈路與數(shù)據(jù)鏈路、封裝成幀、透明傳輸（字符填充）、差錯(cuò)檢測（CRC循環(huán)冗余檢驗(yàn)）難點(diǎn)：PPP協(xié)議幀格式（字節(jié)填充、零比特填充）、封裝成幀、透明傳輸（字符填充）、差錯(cuò)檢測（CRC循環(huán)冗余檢驗(yàn)）教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法教學(xué)策略：板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，以教師講授為主，結(jié)合學(xué)生的課堂練習(xí)和討論。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧課程引入提問題的方式引入內(nèi)容講解§3數(shù)據(jù)鏈路層一、數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念介紹兩個(gè)主機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通信時(shí)數(shù)據(jù)鏈路層所處的位置強(qiáng)調(diào)：不同段的數(shù)據(jù)鏈路層可能采用不同的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議過渡：影響數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的一個(gè)重要因素是信道類型的差異。兩種信道類型：點(diǎn)對點(diǎn)信道、廣播信道。二、使用點(diǎn)對點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層(1)數(shù)據(jù)鏈路和幀基本概念：鏈路、數(shù)據(jù)鏈路、規(guī)程、幀點(diǎn)對點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)鏈路層通信的主要步驟(2)三個(gè)基本問題：1,封裝成幀結(jié)合數(shù)據(jù)突發(fā)性解釋封裝成幀的原因和方法。介紹MTU的概念。(MTU使得軟硬件實(shí)現(xiàn)更簡單)2、透明傳輸討論幀定界符可能導(dǎo)致的錯(cuò)誤，引出透明傳輸問題。講解：字節(jié)填充方法、零比特填充法3、差錯(cuò)檢測由誤碼率引出差錯(cuò)檢測問題，并介紹差錯(cuò)檢測功能的實(shí)現(xiàn)方教學(xué)用時(shí)約5分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘教學(xué)用時(shí)約10分法。講解：循環(huán)冗余檢驗(yàn)（3）可靠傳輸：三、點(diǎn)對點(diǎn)協(xié)議PPP（一）特點(diǎn)（二）PPP協(xié)議不需要的功能（三）PPP協(xié)議的組成1,封裝方法2、鏈路控制協(xié)議LCP為什么需要LCP,LCP的作用是什么3、網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP為什么需要NCP,NCP的作用是什么（四）PPP協(xié)議的幀格式1、幀格式2,透明傳輸（五）PPP協(xié)議的工作狀態(tài)（課后自習(xí)）簡單介紹四、局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層1、局域網(wǎng)特點(diǎn)2、局域網(wǎng)拓?fù)?、媒體共享技術(shù)五、CSMA/CD協(xié)議先介紹以太網(wǎng)環(huán)境：總線、廣播方式，提供不可靠服務(wù)和曼徹斯特編碼介紹CSMA/CD概念，強(qiáng)調(diào)多點(diǎn)接入、載波監(jiān)聽和沖突檢測。分析CSMA的碰撞現(xiàn)象，討論如何盡可能的有效利用信道資源。第二節(jié)課教學(xué)用時(shí)約40分鐘教學(xué)用時(shí)約5分鐘分析：(1)二進(jìn)制指數(shù)類型退避方法討論一下這種退避方法的效果。(2)爭用期用基本退避時(shí)間如何確定來引出爭用期的討論。強(qiáng)調(diào)爭用期又稱為“碰撞窗口”，并用作基本退避時(shí)間。(3)最短有效幀長解釋引入最短有效幀長的目的。(4)強(qiáng)化碰撞。分析在強(qiáng)化碰撞的情況下，總線占用時(shí)間TB+TJ+t以太網(wǎng)的重要特性：(1)碰撞與范圍的關(guān)系(2)碰撞與主機(jī)數(shù)量的關(guān)系回顧與小結(jié)：，鏈路與數(shù)據(jù)鏈路，三個(gè)基本問題：封裝成幀、透明傳輸、差錯(cuò)檢測』PPP協(xié)議：字節(jié)填充、零比特填充上CSMA/CD：碰撞、退避方法、爭用期、最短有效幀長、強(qiáng)化沖突習(xí)題：3-03、3-07在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第0次課 日期 周次^ 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：1、使用廣播信道的以太網(wǎng)2、擴(kuò)展的以太網(wǎng)3、高速的以太網(wǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、了解以太網(wǎng)的信道利用率、高速以太網(wǎng)技術(shù)；2、熟悉以太網(wǎng)集線器的作用及使用的場合、熟悉以太網(wǎng)在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的擴(kuò)展方式、網(wǎng)橋、以太網(wǎng)交換機(jī)的作用及使用的場合、VLAN技術(shù)；3、掌握數(shù)據(jù)鏈路層廣播信道的特點(diǎn)、以太網(wǎng)MAC層的硬件地址理教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照''問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)。教學(xué)分析：內(nèi)容：1、使用廣播信道的以太網(wǎng)2、擴(kuò)展的以太網(wǎng)3、高速的以太網(wǎng)重點(diǎn)：星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、MAC層及MAC幀格式、數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展以太網(wǎng)、高速以太網(wǎng)的工作原理難點(diǎn)：1、MAC層及MAC幀格式、2、透明網(wǎng)橋和源路由網(wǎng)橋的工作原理。教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法：講授法、討論法、問題教學(xué)法、實(shí)例教學(xué)法教學(xué)策略：板書和多媒體教學(xué)相結(jié)合，以教師講授為主，結(jié)合學(xué)生的課堂練習(xí)和討論。教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧課程引入提問題的方式引入內(nèi)容講解一、使用廣播信道的以太網(wǎng)（一）使用集線器的星形拓?fù)洌?）介紹從粗同軸電纜到細(xì)同軸電纜到集線器（2）使用集線器的雙絞線以太網(wǎng)集線器的構(gòu)造、特點(diǎn)（二）、MAC地址MAC的作用多點(diǎn)接入的標(biāo)識問題。MAC地址的類型單播地址、廣播地址和多播地址（三）、以太網(wǎng)的幀格式課后思考：如何判斷幀結(jié)束？有沒有透明傳輸問題？二、擴(kuò)展的以太網(wǎng)（一）在物理層擴(kuò)展以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)器擴(kuò)展和光纖擴(kuò)展結(jié)合例子，解釋在物理層上擴(kuò)展以太網(wǎng)時(shí)，碰撞域的變化情況?？偨Y(jié)用集線器擴(kuò)展局域網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)并引出數(shù)據(jù)鏈路層上擴(kuò)展局域網(wǎng)的方法。（二）在數(shù)據(jù)鏈路層上擴(kuò)展局域網(wǎng)網(wǎng)橋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、并圖示工作過程。教學(xué)用時(shí)約5分鐘教學(xué)用時(shí)約20分鐘教學(xué)用時(shí)約20分鐘網(wǎng)段B@|一」網(wǎng)橋能夠隔離碰撞域第二節(jié)課分析網(wǎng)橋的好處和缺點(diǎn)介紹廣播風(fēng)暴的概念。第二節(jié)課（三）透明網(wǎng)橋1、透明的含義教學(xué)用時(shí)約10分鐘2、網(wǎng)橋的自學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)表的過程比較網(wǎng)橋和集線器的區(qū)另L教學(xué)用時(shí)約30教學(xué)用時(shí)約30分鐘1、以太網(wǎng)交換機(jī)的實(shí)質(zhì)就是多接口的網(wǎng)橋2、以太網(wǎng)交換機(jī)的特點(diǎn)全雙工、獨(dú)占帶寬3、虛擬局域網(wǎng)虛擬局域網(wǎng)是局域網(wǎng)給用戶提供的一種服務(wù)。VLAN抑制了廣播風(fēng)暴VLAN的實(shí)現(xiàn)方法：VLAN的以太網(wǎng)幀基于端口的VLAN劃分：交換機(jī)□1 02Q3D405 06rJg^\ Bj Bj Bj y字P66XJ4 246?15004目地地址源地址類型數(shù)據(jù)FCSVLAN的以太網(wǎng)幀格式：插入4字節(jié)的VLAN標(biāo)記二、高速以太網(wǎng)(1)100Base-T以太網(wǎng)(2)使用以太網(wǎng)進(jìn)行寬帶接入教學(xué)用時(shí)約5教學(xué)用時(shí)約5分鐘1、以太網(wǎng)的拓?fù)?、MAC地址和幀結(jié)構(gòu)2、以太網(wǎng)的擴(kuò)展方法：物理層擴(kuò)展和數(shù)據(jù)鏈路層擴(kuò)展。3、沖突域、廣播風(fēng)暴。4、VLAN的概念、網(wǎng)橋和交換機(jī)中的生成樹算法的目的在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第7次課 日期 周次— 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：第4章第1節(jié)網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù)一、面向連接二、無連接第2節(jié)網(wǎng)際協(xié)議IP一、概述二、IP地址及編址方式三、IP地址與硬件地址關(guān)系教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、理解虛擬互連網(wǎng)絡(luò)的概念2、理解異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法及“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”概念3、理解分類IP地址的概念4、理解ARP協(xié)議的工作原理和作用范圍5、理解IP報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)過程和IP報(bào)文的格式教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：網(wǎng)絡(luò)層的提供的兩種服的對比：虛電路及數(shù)據(jù)報(bào)IP地址及分類方法重點(diǎn)：分類IP地址的概念及分類難點(diǎn)：異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方法及“網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)”概念教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法上，由“單一的教員講解”轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡龑?dǎo)、啟發(fā)、研究、講解、討論等多種形式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極研究，激發(fā)學(xué)生的求知欲、想象力、創(chuàng)新欲和探索精神教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧簡要回顧上章數(shù)據(jù)鏈路層的主要內(nèi)容，鏈路層向上層所提供的主教學(xué)用時(shí)約2分鐘要服務(wù)課程引入教學(xué)用時(shí)約3分鐘在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)該向運(yùn)輸層提供怎樣的服務(wù)（“面向板書：連接”還是“無連接”）曾引起了長期的爭論教學(xué)用時(shí)約10分內(nèi)容講解鐘引導(dǎo)、啟發(fā)、設(shè)問4.1網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù)板書通過圖示介紹兩種不同的分組交換技術(shù)：數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)和虛電路服數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)層無連接服務(wù)：因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層采用的是數(shù)據(jù)報(bào)方式。虛電路網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)層連接服務(wù)：在傳輸數(shù)據(jù)前要先在源主機(jī)和目的主機(jī)間建立一個(gè)連接一一虛電很多廣域網(wǎng)采用虛電路方式，如ATM、幀中繼、MPLS虛電路服務(wù)（補(bǔ)充）1、虛電路號教學(xué)用時(shí)約5分鐘板書教學(xué)用時(shí)約5分鐘(a)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)(b)教學(xué)用時(shí)約5分鐘板書教學(xué)用時(shí)約5分鐘(a)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)(b)因特網(wǎng)教學(xué)用時(shí)約5分鐘板教學(xué)用時(shí)約5分鐘板書2、網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備物理層：集線器(hub)、轉(zhuǎn)發(fā)器(repeater)數(shù)據(jù)鏈路層：交換機(jī)(switch)、網(wǎng)橋(bridge)網(wǎng)絡(luò)層：路由器(router)教學(xué)用時(shí)約5分鐘板書什么是虛電路號，虛電路號的分配過程。提問：為什么虛電路號要在每段鏈路獨(dú)立分配，而不分配一個(gè)全局唯一的號碼？2、虛電路的基本工作原理虛電路交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)表虛電路號的改變3、虛電路的組成從源到目的地的路徑(一系列鏈路和路由器)路徑上每條鏈路一個(gè)獨(dú)立的VC號標(biāo)識經(jīng)過該鏈路的各條VC沿路徑每臺(tái)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)表中的表項(xiàng)虛電路的信令協(xié)議虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)的比較4.2互連網(wǎng)協(xié)議IP4.2.1概述.虛擬互連網(wǎng)絡(luò)

由于歷史的原因，許多有關(guān)TCP/IP的文獻(xiàn)將網(wǎng)絡(luò)層使用的路由器稱為網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)（gateway）3由于歷史的原因，許多有關(guān)TCP/IP的文獻(xiàn)將網(wǎng)絡(luò)層使用的路由器稱為網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)絡(luò)層以上的中繼系統(tǒng)：網(wǎng)關(guān)（gateway）3、因特網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)比較OSI、TCP/IP和五層原理體系結(jié)構(gòu)教學(xué)用時(shí)約5分鐘板書五層原理體系結(jié)構(gòu)教學(xué)用時(shí)約10分鐘板書（提問）：如何設(shè)計(jì)IP地址更利于路由器轉(zhuǎn)發(fā)和尋址？類似于MAC地址這樣的唯一標(biāo)識行嗎？1分類IP地址不能分配給主機(jī)的特殊IP地址教學(xué)用時(shí)約10分鐘常用的三種類別的教學(xué)用時(shí)約10分鐘劃分子網(wǎng)從兩級IP地址到三級IP地址兩級的IP地址不夠靈活。劃分子網(wǎng)的基本思路從主機(jī)號借用若干個(gè)位作為子網(wǎng)號subnet-id,而主機(jī)號host-id也就相應(yīng)減少了若干個(gè)位。劃分子網(wǎng)后IP地址就變成了三級結(jié)構(gòu)。IP地址｛〈網(wǎng)絡(luò)號＞，〈子網(wǎng)號》，〈主機(jī)號》｝ （4-2）.無分類編址劃分子網(wǎng)在一定程度上緩解了因特網(wǎng)在發(fā)展中遇到的困難。但還是不夠靈活，仍然有大量地址空間不能被充分利用，大量C類地址塊由

于容納主機(jī)數(shù)太小而無法充分被利用。提出構(gòu)成超網(wǎng)方法：將多個(gè)C類地址塊合起來形成一個(gè)更大的地址塊分配給某個(gè)組織的網(wǎng)絡(luò)。解決辦法（1993年）：32位IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號的長度可以占任意比例一一網(wǎng)絡(luò)前綴。無分類編址方式：無分類域間路由選擇CIDR（ClasslessInter-DomainRouting）無分類的兩級編址的記法是：IP地址：：=｛〈網(wǎng)絡(luò)前綴〉，〈主機(jī)號》｝ （4-3）CIDR把網(wǎng)絡(luò)前綴都相同的連續(xù)的IP地址組成“CIDR地址塊”，每塊中的地址個(gè)數(shù)是2的乘方。將“CIDR地址塊”分配給一個(gè)組織，該組織還可以將該地址塊劃分為多個(gè)更小的地址塊（前綴更長）分配給組織內(nèi)的小單位。用不定長的網(wǎng)絡(luò)前綴來替代原來分類IP地址中的網(wǎng)絡(luò)號，路由器按目的地址塊進(jìn)行選路和轉(zhuǎn)發(fā)。子網(wǎng)掩碼在劃分子網(wǎng)和無分類編址方式中，從一個(gè)IP數(shù)據(jù)報(bào)的首部并無法判斷目的IP地址的網(wǎng)絡(luò)前綴/網(wǎng)絡(luò)號。使用子網(wǎng)掩碼（subnetmask）可以找出IP地址中的網(wǎng)絡(luò)部分（網(wǎng)絡(luò)前綴）。CIDR雖然不使用子網(wǎng)了，但仍然使用“掩碼”或“子網(wǎng)掩碼”這一名詞。用32位的子網(wǎng)掩碼來表示網(wǎng)絡(luò)前綴的長度CIDR還使用“斜線記法”，它又稱為CIDR記法，即在IP地址面加上一個(gè)斜線“/”，然后寫上網(wǎng)絡(luò)前綴所占的位數(shù)。CIDR地址塊/20表示的地址塊共有212個(gè)地址（因?yàn)樾本€后面的20是網(wǎng)絡(luò)前綴的位數(shù)，所以這個(gè)地址的主機(jī)號是12位）。/20表示的地址（212個(gè)地址）CIDR地址塊劃分舉例教學(xué)用時(shí)約5分鐘IP地址的編址方法教學(xué)用時(shí)約5分鐘分類IP地址。這是最基本的編址方法，在教學(xué)用時(shí)約5分鐘子網(wǎng)劃分。這是對最基本的編址方法的改進(jìn)，其標(biāo)準(zhǔn)［RFC950］在1985年通過。教學(xué)用時(shí)約10分鐘無分類編址。即構(gòu)成超網(wǎng)，這是比較新的無分類編址方法。教學(xué)用時(shí)約10分鐘課堂練習(xí)：IP地址的分配教學(xué)用時(shí)約5分鐘IP數(shù)據(jù)報(bào)通過不同類型的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層及以上使用教學(xué)用時(shí)約5分鐘IP數(shù)據(jù)報(bào)通過不同類型的網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)層及以上使用IP地址鏈路層及以下使用硬件地址4.2.3IP地址與硬件地址IP地址與硬件地址關(guān)系2.4地址解析協(xié)議ARP.ARP的工作過程每一個(gè)主機(jī)都設(shè)有一個(gè)ARP高速緩存(ARPcache),緩存已知的IP地址到硬件地址的映射。當(dāng)主機(jī)A欲向本局域網(wǎng)上的某個(gè)主機(jī)B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，就先在其ARP高速緩存中查看有無主機(jī)B的IP地址。如有，就可查出其對應(yīng)的硬件地址，再將此硬件地址寫入MAC幀,然后通過局域網(wǎng)將該MAC幀發(fā)往此硬件地址。否則，執(zhí)行ARP。.應(yīng)當(dāng)注意的問題ARP是解決同一個(gè)局域網(wǎng)上的主機(jī)或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題。如果所要找的主機(jī)和源主機(jī)不在同一個(gè)局域網(wǎng)上，那么就要通過ARP找到一個(gè)位于本局域網(wǎng)上的某個(gè)路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個(gè)路由器，讓這個(gè)路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。剩下的工作就由下一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來做。總結(jié)數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)與虛電路區(qū)別；三分IP地址的分類方法。作業(yè).比較虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。預(yù)習(xí)4.2.5節(jié)，回答：.什么情況下IP報(bào)文會(huì)被分片？.為什么路由器有多個(gè)IP地址？在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第8次課 日期 周次— 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：第4章第2節(jié)4.2網(wǎng)際協(xié)議IPIP數(shù)據(jù)報(bào)的格式IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、理解IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式2、IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式，各字段的作用路由器是如何對IP數(shù)據(jù)是如何進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的重點(diǎn)：IP報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)過程和IP報(bào)文分片難點(diǎn)：IP報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)過程和IP報(bào)文分片教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法上，由“單一的教員講解”轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡龑?dǎo)、啟發(fā)、研究、講解、討論等多種形式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極研究，激發(fā)學(xué)生的求知欲、想象力、創(chuàng)新欲和探索精神教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧簡要回顧上網(wǎng)絡(luò)層的兩種服務(wù)，IP地址的分類方法課程引入抽學(xué)回答預(yù)習(xí)作業(yè)作為引入點(diǎn)。內(nèi)容講解4.2.5IP數(shù)據(jù)報(bào)的格式位0 4 8 16 19 24 31教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)用時(shí)約2分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘教學(xué)用時(shí)約5分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘固定部分露■首部。版本事部長度區(qū)分服務(wù)總長度標(biāo)識標(biāo)志片偏移生存時(shí)間協(xié)議首部檢驗(yàn)和源地址目的地址可選字段(長度可變)填充數(shù)據(jù)部分首部數(shù)據(jù)部分1 IP數(shù)據(jù)報(bào) 發(fā)送在前.首部長度.總長度.區(qū)分服務(wù).生存時(shí)間提問：以太網(wǎng)交換機(jī)是如何解決環(huán)路問題的？.協(xié)議提問：與以太網(wǎng)幀中的哪個(gè)字段有相似的功能？.首部校臉和.源地址和目的地址.IP報(bào)文的分片(1)為什么要分片(2)如何分片和重新組裝數(shù)據(jù)部分共3800字節(jié)數(shù)據(jù)報(bào)片1偏移=0/8=0MF=1數(shù)據(jù)報(bào)片3偏移=2800/8=350MF=0數(shù)據(jù)報(bào)片2偏移=1400/8=175MF=14.2.6IP數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)1.路由表和IP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)教學(xué)用時(shí)約5分鐘網(wǎng)1

網(wǎng)2 L>；I網(wǎng)31星三f?網(wǎng)4 I 教學(xué)用時(shí)約10分鐘N。2教學(xué)用時(shí)約10分鐘N。2.默認(rèn)路由3.分組轉(zhuǎn)發(fā)算法(1)從數(shù)據(jù)報(bào)的首部提取目的主機(jī)的IP地址D,得出目的網(wǎng)絡(luò)地址為教學(xué)用時(shí)約10分鐘路由器r2的路由表目的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)下一跳地址直接交付，接口0直接交付，接口 鏈路1 ??鏈路2? ?鏈路3? ?鏈路4第5章網(wǎng)絡(luò)層1

(2)若網(wǎng)絡(luò)N與此路由器直接相連，則把數(shù)據(jù)報(bào)直接交付目的主機(jī)D；否則是間接交付，執(zhí)行(3)。(3)若路由表中有目的地址為D的特定主機(jī)路由，則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表中所指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(4)。(4)若路由表中有到達(dá)網(wǎng)絡(luò)N的路由，則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表指明的下一跳路由器；否則，執(zhí)行(5)。(5)若路由表中有一個(gè)默認(rèn)路由，則把數(shù)據(jù)報(bào)傳送給路由表中所指明的默認(rèn)路由器；否則，執(zhí)行(6)。(6)報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)分組出錯(cuò)。4.路由聚合路由聚合舉例喋1/26星'工4/26一m0RHdi IP2一R21P3IP4因特網(wǎng)28/26m3 ,1,A組織4教學(xué)用時(shí)約5教學(xué)用時(shí)約5分鐘.最長前綴匹配使用CIDR時(shí)，路由表中的每個(gè)項(xiàng)目由“網(wǎng)絡(luò)前綴"和“下一跳地址”組成。在查找路由表時(shí)可能會(huì)得到不止一個(gè)匹配結(jié)果。應(yīng)當(dāng)從匹配結(jié)果中選擇具有最長網(wǎng)絡(luò)前綴的路由：最長前綴匹配(longest-prefixmatching)o網(wǎng)絡(luò)前綴越長，其地址塊就越小，因而路由就越具體(morespecific)。最長前綴匹配又稱為最長匹配或最佳匹配。.CIDR最主要的特點(diǎn)CIDR消除了傳統(tǒng)的A類、B類和C類地址以及劃分子網(wǎng)的概念，因而可以更加有效地分配IPv4的地址空間。CIDR使用各種長度的"網(wǎng)絡(luò)前綴"(network-prefix)來代替分類地址中的網(wǎng)絡(luò)號和子網(wǎng)號。CIDR雖然形式上是二級編址，但實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)多級編址，大的地址塊還可以劃分為更小的地址塊進(jìn)行分配。等級結(jié)構(gòu)的CIDR地址塊分配便于實(shí)現(xiàn)路由聚合。總結(jié)：IP數(shù)據(jù)報(bào)表格式及分片分組轉(zhuǎn)發(fā)算發(fā)作業(yè)：4-204-29在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第9次課 日期 周次 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：第4章第4節(jié)網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMPICMP報(bào)文的種類ICMP的應(yīng)用舉例第5節(jié)因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議一、 路由選擇協(xié)議的幾個(gè)基本概念二、路由選擇協(xié)議實(shí)例：RIP教學(xué)設(shè)計(jì)——ICMP和路由選擇教學(xué)目的：1、理解ICMP的作用、2、掌握常用ICMP功能、3、理解路由選擇協(xié)議的基本工作原理。教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：ICMP協(xié)議的基本知識：ICMP報(bào)文種類及應(yīng)用；基本的路由選擇協(xié)議RIP原理。重點(diǎn)：路由選擇協(xié)議難點(diǎn)：路由選擇協(xié)議教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法上，由“單一的教員講解”轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡龑?dǎo)、啟發(fā)、研究、講解、討論等多種形式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極研究，激發(fā)學(xué)生的求知欲、想象力、創(chuàng)新欲和探索精神教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧簡要回顧上次課IP數(shù)據(jù)報(bào)及數(shù)據(jù)報(bào)的轉(zhuǎn)發(fā)課程引入抽學(xué)回答作業(yè)作為引入點(diǎn)。內(nèi)容講解4.4網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP由于IP不提供可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，在網(wǎng)際層使用網(wǎng)際控制報(bào)文協(xié)議ICMP(InternetControlMessageProtocol)允許主機(jī)或路由器報(bào)告差錯(cuò)情況和提供有關(guān)異常情況的報(bào)告。4.4.1ICMP報(bào)文的種類ICMP報(bào)文的種類有兩種，即ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文和ICMP詢問報(bào)文。ICMP差錯(cuò)報(bào)告報(bào)文(1)終點(diǎn)不可達(dá)包括協(xié)議不可達(dá)、主機(jī)不可達(dá)、端口不可達(dá)、不能分片等(2)源點(diǎn)抑制(Sourcequench)網(wǎng)絡(luò)層擁塞控制，實(shí)際中很少使用(3)時(shí)間超時(shí)包括TTL為0和分片超時(shí)(4)參數(shù)問題(5)改變路由(重定向)(Redirect)舉例說明重定向的作用。ICMP詢問報(bào)文(1)回送請求和回答報(bào)文(2)時(shí)間戳請求和回答報(bào)文教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)用時(shí)約2分教學(xué)用時(shí)約10分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘4.2ICMP的應(yīng)用舉例PING程序PING用來測試兩個(gè)主機(jī)之間的連通性。PING使用了ICMP回送請求與回送回答報(bào)文。PING是應(yīng)用層直接使用網(wǎng)絡(luò)層ICMP的例子，它沒有通過運(yùn)輸層的TCP或UDP。PING程序執(zhí)行實(shí)例。Tracerout(Tracert)Tracerout程序基本原理和工作流程。(1)源向目的地發(fā)送一系列UDP段第一個(gè)TTL=1第二個(gè)TTL=2,等不可達(dá)的端口號(2)當(dāng)?shù)趎個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)第n個(gè)路由器：路由器丟棄數(shù)據(jù)報(bào)并向源發(fā)送一個(gè)ICMP差錯(cuò)報(bào)文(超時(shí)報(bào)文)報(bào)文包含該路由器的IP地址源根據(jù)收到的ICMP報(bào)文計(jì)算RTTTraceroute執(zhí)行上述過程3次(3)停止規(guī)則UDP段最終到達(dá)目的主機(jī)目的地返回ICMP“終點(diǎn)不可達(dá)”分組(由于無進(jìn)程接收該分組)當(dāng)源得到該ICMP,停止5因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議1.引入問題教學(xué)用時(shí)約5分鐘組織1/24螟2/24組織3/24-組織4m3/24掩碼網(wǎng)絡(luò)地址下一跳接口/24一m0/24—ml/24—m2/24—m3/0R2m4R1路由表教學(xué)用時(shí)約5分鐘2.靜態(tài)路由選擇和動(dòng)態(tài)路由選擇教學(xué)用時(shí)約10教學(xué)用時(shí)約10分鐘動(dòng)態(tài)路由選擇一一對于復(fù)雜多變的大型網(wǎng)絡(luò)必須采用動(dòng)態(tài)路由選擇。動(dòng)態(tài)路由選路能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的不斷變化，但實(shí)現(xiàn)起來較為復(fù)雜,路由器的開銷也比較大。5.1有關(guān)路由選擇協(xié)議的幾個(gè)基本概念.理想的路由算法算法必須是正確的和完整的。算法在計(jì)算上應(yīng)簡單。算法應(yīng)能適應(yīng)通信量和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?，這就是說，要有自適應(yīng)性。算法應(yīng)具有穩(wěn)定性。算法應(yīng)是公平的。算法應(yīng)是最佳的。.動(dòng)態(tài)路由選擇的基本方法教學(xué)用時(shí)約5教學(xué)用時(shí)約5分鐘路由選擇協(xié)議要解決的5個(gè)問題Best,什么是最佳路由？Who,和誰進(jìn)行交換信息？What,交換什么信息？When,何時(shí)進(jìn)行交換信息？How,如何計(jì)算和更新路由表？課堂討論將自己想象成一個(gè)路由器僅知道直接連接的網(wǎng)絡(luò) ，一\可以和鄰居交流 ;/嗎0如何知道其他網(wǎng)絡(luò)？如何選擇最 編苑法1/好的路徑？ 姆■廣飛4K4.5.2路由選擇協(xié)議實(shí)例：RIPRIP協(xié)議中的最佳路由一條好的路由是經(jīng)過路由器少的路由。RIP中“距離”的定義：從一個(gè)路由器到直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為lo從一個(gè)路由器到非直接連接的網(wǎng)絡(luò)的距離定義為所經(jīng)過的路由器數(shù)加1。RIP協(xié)議中的“距離"也稱為“跳數(shù)”，因?yàn)槊拷?jīng)過一個(gè)路由器，跳數(shù)就加loRIP協(xié)議的基本工作原理RIP協(xié)議的基本思想：■■■■■RIP協(xié)議的基本工作原理：(1)僅和相鄰路由器交換信息。(2)交換的信息是本路由器當(dāng)前知道的到所有目的地的距離(最短教學(xué)用時(shí)約20分鐘距離)，即自己的路由表(含距離)。(3)按固定的時(shí)間間隔交換路由信息，例如，每隔30秒。當(dāng)路由表變化時(shí)也及時(shí)向相鄰路由器通告路由信息。(4)每個(gè)路由器根據(jù)收到的路由信息更新自己的路由表。路由器更新路由表實(shí)例：.“壞消息傳播得慢”問題“壞消息傳播得慢”問題實(shí)例:［網(wǎng)A16m <-iWA2|WA3}—> . ,?「網(wǎng)A4網(wǎng)A5=>網(wǎng)A16= =網(wǎng)A3L［提問］:這種情況會(huì)導(dǎo)致什么后果？出現(xiàn)該問題的原因是什么？如何解決該問題？水平分割：如果R2到某網(wǎng)絡(luò)的下一站為R1,則R2不向R1通告它到該網(wǎng)絡(luò)的距離。［提問］:水平分割能徹底解決該問題嗎？水平分割不能徹底解決該問題的實(shí)例：

4.RIP2協(xié)議的報(bào)文格式教學(xué)用時(shí)約5分鐘4.RIP2協(xié)議的報(bào)文格式教學(xué)用時(shí)約5分鐘RIP協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)(l)RIP協(xié)議最大的優(yōu)點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)簡單，開銷較小。(2)RIP存在的一個(gè)問題是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，要經(jīng)過比較長的時(shí)間才能將此信息傳送到所有的路由器。(3)RIP限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，它能使用的最大距離為15(16表示不可達(dá))。(4)路由器之間交換的路由信息是路由器中的完整路由表，因而隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，開銷也就增加，收斂慢?？偨Y(jié)ICMP種類及應(yīng)用理想的路由選擇協(xié)義及路由選擇實(shí)例RIP作業(yè)4-264-3教師備教:在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第10次課 日期 周次—星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：第4章第5節(jié)因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議0SPF外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP第6節(jié)IP多播第7節(jié)VPN和NAT教學(xué)設(shè)計(jì)——0SPF和路由器、多播、VPN和IPv6教學(xué)目的：1、理解內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議0SPF及外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP2、理解多播的概念3、理解VPN和IP隧道技術(shù)教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長"保質(zhì)期''的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議0SPF及外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGPIP多播、VPN和IP隧道技術(shù)重點(diǎn)：內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議0SPF、難點(diǎn)：路由選擇協(xié)議教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法上，由“單一的教員講解”轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡龑?dǎo)、啟發(fā)、研究、講解、討論等多種形式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極研究，激發(fā)學(xué)生的求知欲、想象力、創(chuàng)新欲和探索精神

教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)安排課程回顧簡要回顧上次課簡單路由協(xié)義RIP課程引入在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)如何解決RIP的弊端，引入內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPS內(nèi)容講解5.3內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPF.OSPF協(xié)議的基本特點(diǎn)是分布式的鏈路狀態(tài)協(xié)議。(1)向本自治系統(tǒng)中所有路由器發(fā)送信息，這里使用的方法是洪泛法(廣播)。(2)發(fā)送的信息就是與相鄰路由器間的所有鏈路的狀態(tài)，但這只是路由器所知道的部分信息。'‘鏈路狀態(tài)”就是說明本路由器都和哪些路由器相鄰，以及該鏈路的“度量”(metric)。(3)只有當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，路由器才用洪泛法向所有路由器發(fā)送此信息。.鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫由于各路由器之間頻繁地交換鏈路狀態(tài)信息，因此所有的路由器最終都能建立一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。這個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)際上就是全網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，它在全網(wǎng)范圍內(nèi)是一致的(這稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫的同步)。.層次OSPF教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)用時(shí)約2分鐘教學(xué)用時(shí)約15分鐘

Area2Area2OSPF的五種分組類型類型1,問候(Hello)分組。類型2,數(shù)據(jù)庫描述(DatabaseDescription)分組。類型3,鏈路狀態(tài)請求(LinkStateRequest)分組。教學(xué)用時(shí)約15分鐘類型4,鏈路狀態(tài)更新(LinkStateUpdate)教學(xué)用時(shí)約15分鐘類型5,鏈路狀態(tài)確認(rèn)(LinkStateAcknowledgment)分組。OSPF的特點(diǎn)OSPF對不同的鏈路可根據(jù)IP分組的不同服務(wù)類型TOS而設(shè)置成不同的代價(jià)。因此，OSPF對于不同類型的業(yè)務(wù)可計(jì)算出不同的路由。如果到同一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)有多條相同代價(jià)的路徑，那么可以將通信量分配給這幾條路徑。這叫作多路徑間的負(fù)載平衡。支持可變長度的子網(wǎng)劃分和無分類編址CIDR0OSPF支持域內(nèi)層次路由，因此當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模很大時(shí)，OSPF協(xié)議要比距離向量協(xié)議RIP好得多。OSPF沒有“壞消息傳播得慢”的問題，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化的時(shí)間小于100mso由于OSPF每個(gè)路由器獲得的是全局信息并獨(dú)立計(jì)算路由，不易因故障或攻擊導(dǎo)致整個(gè)路由錯(cuò)誤，因此比RIP更加具有健壯性。4.5.4外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP分層次的路由選擇協(xié)議因特網(wǎng)采用分層次的路由選擇協(xié)議。因特網(wǎng)的規(guī)模非常大。如果讓所有的路由器知道所有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)怎樣到達(dá)，則這種路由表將非常大，處理起來也太花時(shí)間。而所有這些路由器之間交換路由信息所需的帶寬就會(huì)使因特網(wǎng)的通信鏈路飽和。許多單位不愿意外界了解自己單位網(wǎng)絡(luò)的布局細(xì)節(jié)和本部門所采用的路由選擇協(xié)議(這屬于本部門內(nèi)部的事情)，但同時(shí)還希望連接到因特網(wǎng)上。分層路由和自治系統(tǒng)(圖例)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(InteriorGatewayProtocol)：具體的協(xié)議有多種，如RIP、0SPF外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP(ExternalGatewayProtocol)：目前使用的協(xié)議就是BGP-4BGP使用的環(huán)境不同因特網(wǎng)的規(guī)模太大，使得自治系統(tǒng)之間路由選擇非常困難。對于自治系統(tǒng)之間的路由選擇，要尋找最佳路由是很不現(xiàn)實(shí)的。當(dāng)一條路徑通過幾個(gè)不同AS時(shí)，要想對這樣的路徑計(jì)算出有意義的代價(jià)是不太可能的。比較合理的做法是在AS之間交換“可達(dá)性”信息。自治系統(tǒng)之間的路由選擇必須考慮有關(guān)策略。因此，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP只能是力求尋找一條能夠到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)且比較好的路由(不能兜圈子)，而并非要尋找一條最佳路由。BGP發(fā)言人和自治系統(tǒng)ASBGP交換路由信息一個(gè)BGP發(fā)言人與其他自治系統(tǒng)中的BGP發(fā)言人要交換路由信息，就要先建立TCP連接，然后在此連接上交換BGP報(bào)文以建立BGP會(huì)話(session),利用BGP會(huì)話交換路由信息。使用TCP連接能提供可靠的服務(wù)，也簡化了路由選擇協(xié)議。第頁使用TCP連接交換路由信息的兩個(gè)BGP發(fā)言人，彼此成為對方的鄰站或?qū)Φ日?。BGP發(fā)言人向鄰站通告到所有已知網(wǎng)絡(luò)的最短路徑（包含經(jīng)過的所有AS號））BGP發(fā)言人交換路徑向量（圖例）［提問］BGP有“壞消息傳播得慢”的問題嗎？）AS的連通圖舉例（圖例）BGP所交換的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性的信息就是要到達(dá)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的一系列ASo各BGP發(fā)言人根據(jù)收到的路由信息中找出到達(dá)各網(wǎng)絡(luò)的較好路由（經(jīng)過AS最少且無環(huán)路的路徑），這些路由構(gòu)成了一個(gè)樹狀拓?fù)?。BGP協(xié)議的特點(diǎn)BGP協(xié)議交換路由信息的結(jié)點(diǎn)數(shù)量級是自治系統(tǒng)數(shù)的量級，這要比這些自治系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)少很多。每一個(gè)自治系統(tǒng)中BGP發(fā)言人（或邊界路由器）的數(shù)目是很少的。這樣就使得自治系統(tǒng)之間的路由選擇不致過分復(fù)雜。BGP協(xié)議的特點(diǎn)BGP支持CIDR,因此BGP的路由表也就應(yīng)當(dāng)包括目的網(wǎng)絡(luò)前綴、下一跳路由器，以及到達(dá)該目的網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的各個(gè)自治系統(tǒng)序列。在BGP剛剛運(yùn)行時(shí)，BGP的鄰站是交換整個(gè)的BGP路由表。但以后只需要在發(fā)生變化時(shí)更新有變化的部分。這樣做對節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬和減少路由器的處理開銷方面都有好處。是一個(gè)路徑向量算法（類似距離向量算法），但沒有“壞消息傳播得慢的問題”5.5路由器的結(jié)構(gòu)路由器的結(jié)構(gòu)圖教學(xué)用時(shí)約10分鐘教學(xué)用時(shí)約10分鐘路由選擇路由選擇3——網(wǎng)絡(luò)層2——數(shù)據(jù)鏈路層1——物理層路由選擇處理機(jī)

|路由選擇協(xié)議|

路由表輸入端口輸'田端日分組處理輸入端口交換結(jié)構(gòu)輸出端口分組轉(zhuǎn)發(fā)教學(xué)用時(shí)約5分鐘1.輸入端口數(shù)據(jù)鏈路層剝?nèi)撞亢臀膊亢?，將分組送到網(wǎng)絡(luò)層的隊(duì)列中排隊(duì)等待處理。這會(huì)產(chǎn)生一定的時(shí)延。交換結(jié)構(gòu)通過存儲(chǔ)器通過總線通過互連網(wǎng)絡(luò)3.輸出端口當(dāng)交換結(jié)構(gòu)傳送過來的分組先進(jìn)行緩存。數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊將分組加上鏈路層的首部和尾部，交給物理層后發(fā)送到外部線路。4.6IP多播視頻服務(wù)器M發(fā)送1次多播1個(gè)|1個(gè)多播Jr2■1個(gè)1x3視頻服務(wù)器M發(fā)送1次多播1個(gè)|1個(gè)多播Jr2■1個(gè)1x3復(fù)制多播多播組成員...---I……--共有90個(gè)個(gè)多播1個(gè)1.IP多播的一些特點(diǎn)(1)多播使用組地址一一IP使用D類地址支持多播。多播地址只能用于目的地址，而不能用于源地址。(2)任何主機(jī)可以發(fā)送多播分組給一個(gè)多播組。

(3)動(dòng)態(tài)的組成員，能夠支持任意多的組成員，主機(jī)能隨時(shí)加入或離開組。(4)在局域網(wǎng)上利用硬件多播功能。在局域網(wǎng)上進(jìn)行硬件多播D類IP地址與以太網(wǎng)多播地址的映射關(guān)系IGMP和多播路由選擇協(xié)議教學(xué)用時(shí)約10分鐘教學(xué)用時(shí)約10分鐘IGMP的作用范圍44連接在局域網(wǎng)上的多播路由器還必須和因特網(wǎng)上的其他多播路由器協(xié)同工作，以便把多播數(shù)據(jù)報(bào)用最小代價(jià)傳送給所有的組成員。這就需要使用多播路由選擇協(xié)議。7VPN和NAT7.1虛擬專用網(wǎng)VPN全球地址 全球唯一的IP地址，必須向因特網(wǎng)的管理機(jī)構(gòu)

申請。本地地址——僅在機(jī)構(gòu)內(nèi)部使用的IP地址，可以由本機(jī)構(gòu)自行分配，而不需要向因特網(wǎng)的管理機(jī)構(gòu)申請。在因特網(wǎng)中的所有路由器對目的地址是專用地址的數(shù)據(jù)報(bào)一律不進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。0.0.0到5516.0.0到55168.0.0到55用專線實(shí)現(xiàn)專用網(wǎng)（圖例）To72.c^I本地地址I ［圣康地址I本地地址I ［圣康地址］ I本地地川-W72.ClYt3用隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬專用網(wǎng)（圖例）教學(xué)用時(shí)約5分鐘教學(xué)用時(shí)約5分鐘|加宙的從*到丫的內(nèi)部鞍據(jù)報(bào)| 源地址：125.123 - 『 /目的地h匕194.45.6外部數(shù)據(jù)報(bào)的戰(zhàn)席部分 I數(shù)據(jù)報(bào)首部I-?125.12.q匕一麗r垣4,4.5.6X—、部門A犬師Z 天言部”）使用逐道技術(shù)X、 Ri一、部門A）虛擬專用網(wǎng)VPN7.2網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT方法于1994年提出。需要在專用網(wǎng)連接到因特網(wǎng)的路由器上安裝NAT軟件。裝有NAT軟件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一個(gè)有效的外部全球地址IPGo所有使用本地地址的主機(jī)在和外界通信時(shí)都要在NAT路由器上將其本地地址轉(zhuǎn)換成IPG才能和因特網(wǎng)連接。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的過程：內(nèi)部主機(jī)X用本地地址IPX和因特網(wǎng)上主機(jī)丫通信所發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)必須經(jīng)過NAT路由器。NAT路由器將數(shù)據(jù)報(bào)的源地址IPX轉(zhuǎn)換成全球地址IPG,但目的地址IPY保持不變，然后發(fā)送到因特網(wǎng)。NAT路由器收到主機(jī)Y發(fā)回的數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，知道數(shù)據(jù)報(bào)中的源地址是IPY而目的地址是IPG。根據(jù)NAT轉(zhuǎn)換表，NAT路由器將目的地址IPG轉(zhuǎn)換為IPX,轉(zhuǎn)發(fā)給最終的內(nèi)部主機(jī)Xo總結(jié)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議0SPF的主要特點(diǎn)IP多播原理及NAT原理作業(yè)教師備教:在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第11次課 日期 周次— 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：第5章第1節(jié)運(yùn)輸層協(xié)議概述一、進(jìn)程之間的通信二、運(yùn)輸層的兩個(gè)主要協(xié)議三、運(yùn)輸層的端口第2節(jié)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP一、UDP概述二、UDP的首部格式第3節(jié)傳輸控制協(xié)議TCP概述一、TCP最主要的特點(diǎn)二、TCP的連接教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)目的：1、理解運(yùn)輸層的作用2、理解運(yùn)輸層復(fù)用與分用、3、理解端口號。教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照“問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：運(yùn)輸層概述，端口的概念及作用；UDP協(xié)議的概述及特點(diǎn)。TCP協(xié)議的概述及特點(diǎn)。重點(diǎn)：運(yùn)輸層復(fù)用與分用難點(diǎn)：運(yùn)輸層復(fù)用與分用教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法上，由“單一的教員講解”轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡龑?dǎo)、啟發(fā)、研究、講解、討論等多種形式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極研究，激發(fā)學(xué)生的求知欲、想象力、創(chuàng)新欲和探索精神教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容課程回顧簡要回顧上一章節(jié)的內(nèi)容;課程引入從網(wǎng)絡(luò)層的非可靠交付引入，在運(yùn)輸層如何實(shí)現(xiàn)可靠通信。內(nèi)容講解運(yùn)輸層協(xié)議概述進(jìn)程之間的通信運(yùn)輸層為相互通信的應(yīng)用進(jìn)程提供了邏輯通信主機(jī)B主機(jī)AIP協(xié)議的作用范圍運(yùn)輸層協(xié)議TCP和UDP的作用范圍兩個(gè)主機(jī)進(jìn)行通信實(shí)際上就是兩個(gè)主機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)程互相通信。應(yīng)用進(jìn)程之間的通信又稱為端到端的通信。運(yùn)輸層的一個(gè)很重要的功能就是復(fù)用和分用。應(yīng)用層不同進(jìn)程的報(bào)文通過不同的端口向下交到運(yùn)輸層，再往下就共用網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)?！斑\(yùn)輸層提供應(yīng)用進(jìn)程間的邏輯通信二''邏輯通信”的意思是：

運(yùn)輸層之間的通信好像是沿水平方向傳送數(shù)據(jù)。但事實(shí)上這兩個(gè)運(yùn)輸層之間并沒有一條水平方向的物理連接。教學(xué)安排教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)用時(shí)約2分鐘教學(xué)用時(shí)約10分鐘教學(xué)用時(shí)約10分鐘5.1.2運(yùn)輸層的兩個(gè)主要協(xié)議1.TCP/IP的運(yùn)輸層有兩個(gè)不同的協(xié)議：(1)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP(UserDatagramProtocol)TCP傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元是TCP報(bào)文段(2)傳輸控制協(xié)議TCP(TransmissionControlProtocol)UDP傳送的協(xié)議數(shù)據(jù)單元是UDP報(bào)文教學(xué)用時(shí)約10分鐘2.TCP與UDP的區(qū)別UDP在傳送數(shù)據(jù)之前不需要先建立連接。對方的運(yùn)輸層在收到UDP報(bào)文后，不需要給出任何確認(rèn)。雖然UDP不提供可靠交付，但在某些情況下UDP是一種最有效的工作方式。TCP則提供面向連接的服務(wù)。TCP不提供廣播或多播服務(wù)。由于TCP要提供可靠的、面向連接的運(yùn)輸服務(wù)，因此不可避免地增加了許多的開銷。這不僅使協(xié)議數(shù)據(jù)單元的首部增大很多，還要占用許多的處理機(jī)資源。5.1.3運(yùn)輸層的端口端口號(protocolportnumber)在運(yùn)輸層使用協(xié)議端口號(protocolportnumber),或通常簡稱為端口(port),來幫助標(biāo)識目的或源應(yīng)用進(jìn)程。端口號可以看作是應(yīng)用進(jìn)程的運(yùn)輸層地址。在協(xié)議棧層間的抽象的協(xié)議端口是軟件端口。路由器或交換機(jī)上的端口是硬件端口。硬件端口是不同硬件設(shè)備進(jìn)行交互的接口，而軟件端口是應(yīng)用層的各種協(xié)議進(jìn)程與運(yùn)輸實(shí)體進(jìn)行層間交互的一種地址。端口用一個(gè)16位端口號進(jìn)行標(biāo)志。端口號只具有本地意義，即端口號只是為了標(biāo)志本計(jì)算機(jī)應(yīng)用層教學(xué)用時(shí)約10分鐘中的各進(jìn)程。在因特網(wǎng)中不同計(jì)算機(jī)的相同端口號是沒有聯(lián)系的。三類端口：(1)熟知端口，數(shù)值一般為0~1023。(2)登記端口號，數(shù)值為1024^49151,為沒有熟知端口號的應(yīng)用程序使用的。使用這個(gè)范圍的端口號必須在因特網(wǎng)號碼管理局登記，以防止重復(fù)。(3)客戶端口號或短暫端口號，數(shù)值為49152~65535,留給客戶進(jìn)程選擇暫時(shí)使用。當(dāng)服務(wù)器進(jìn)程收到客戶進(jìn)程的報(bào)文時(shí)，就知道了客戶進(jìn)程所使用的動(dòng)態(tài)端口號。通信結(jié)束后，這個(gè)端口號可供其他客戶進(jìn)程以后使用。5.2用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP2.1UDP概述教學(xué)用時(shí)約5分鐘UDP只在教學(xué)用時(shí)約5分鐘雖然UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)只能提供不可靠的交付，但UDP在某些方面有其特殊的優(yōu)點(diǎn)。UDP的主要特點(diǎn)UDP是無連接的，即發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接。教學(xué)用時(shí)約10分教學(xué)用時(shí)約10分鐘UDP是面向報(bào)文的。UDP沒有擁塞控制，很適合多媒體通信的要求。UDP支持一對一、一對多、多對一和多對多的交互通信。UDP的首部開銷小，只有8個(gè)字節(jié)。首部數(shù) 據(jù)ZZTZ：數(shù)據(jù)2.2UDPZZTZ：數(shù)據(jù)字節(jié)4 4 1 1 2源IP地址目的IP地址017UDP長度偽首部源端口目的端口長度檢驗(yàn)和UDP用戶數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送在前 首部 IP數(shù)據(jù)報(bào)5.3 傳輸控制協(xié)議TCP概述3.1TCP最主要的特點(diǎn)

TCP是面向連接的運(yùn)輸層協(xié)議。每一條TCP連接只能有兩個(gè)端點(diǎn)（endpoint）,每一條TCP連接只能是點(diǎn)對點(diǎn)的（一對一）。TCP提供可靠交付的服務(wù)。TCP提供全雙工通信。面向字節(jié)流。教學(xué)用時(shí)約10分鐘教學(xué)用時(shí)約10分鐘應(yīng)當(dāng)注意TCP連接是一條虛連接而不是一條真正的物理連接。TCP對應(yīng)用進(jìn)程一次把多長的報(bào)文發(fā)送到TCP的緩存中是不關(guān)心的。TCP根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況決定一次發(fā)送多少個(gè)字節(jié)（一個(gè)報(bào)文段）教學(xué)用時(shí)約5分鐘教學(xué)用時(shí)約5分鐘TCP可把太長的數(shù)據(jù)塊劃分短一些再傳送。TCP也可等待積累有足夠多的字節(jié)后再構(gòu)成報(bào)文段發(fā)送出去。3.2TCP的連接TCP把連接作為最基本的抽象。每一條TCP連接有兩個(gè)端點(diǎn)。TCP連接的端點(diǎn)不是主機(jī)，不是主機(jī)的IP地址，不是應(yīng)用進(jìn)程，也不是運(yùn)輸層的協(xié)議端口。TCP連接的端點(diǎn)叫做套接字（socket）或插口。端口號拼接到（contatenatedwith）IP地址即構(gòu)成了套接字。

套接字(socket)套接字socket=（IP地址：端口號）每一條TCP連接唯一地被通信兩端的兩個(gè)端點(diǎn)（即兩個(gè)套接字）所確定。即:TCP連接{socketTCP連接{socket1,socket2)={(IP1：portl),(IP2：port2)}補(bǔ)充:利用端品實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT教學(xué)用時(shí)約5補(bǔ)充:利用端品實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT教學(xué)用時(shí)約5分鐘(NetworkAddressTranslation)L使用端口號的NAT86.80喂'\138.76.2975001NAT轉(zhuǎn)換表S：,5001D：86,80S：,3345D：86,801：主機(jī)會(huì)送數(shù)據(jù)報(bào)到128.119.40,802NAT路由器改變數(shù)據(jù)報(bào)源地址從3345到,5001,更新表S：86,80LQ,D：,3345LAN側(cè)地址-10.0.0,1,3345WAN側(cè)地址一,5001,出到達(dá)的應(yīng)答的目的地址:,5001生NAT路由器改變數(shù)據(jù)報(bào)目的地址從,5001到,33452.NAT的特點(diǎn)對所有本地網(wǎng)絡(luò)主機(jī)只用少數(shù)幾個(gè)對外IP地址（節(jié)省IP地址）能夠改變本地網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備地址，而不必通知外部本地網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備不顯式地可尋址、由外部所見（增強(qiáng)安全性）通信必須由內(nèi)部發(fā)起，專網(wǎng)主機(jī)不能充當(dāng)因特網(wǎng)服務(wù)器總結(jié)運(yùn)輸層的主要作用：進(jìn)程間的通信端口的作用UPD協(xié)議的特點(diǎn)作業(yè)1.5-08

2.5-11課堂討論題兩臺(tái)計(jì)算機(jī)通過一條雙向不可靠（可能出現(xiàn)比特差錯(cuò)、分組丟失）信道連接，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)方法實(shí)現(xiàn)發(fā)送方到接收方的單向可靠數(shù)據(jù)通信（無差錯(cuò)、無丟失、不失序、不重復(fù)）。先解決以上基本問題，再考慮若發(fā)送方和接收方之間的往返傳播時(shí)延很大，你的方法效率如何？如何改進(jìn)？發(fā)送方圖 嚶接收方雙向不可靠信道教師備教:在教學(xué)中，要注意:教學(xué)理念:需要思考的問題第12次課 日期 周次— 星期學(xué)時(shí)2內(nèi)容提要：第5章第4節(jié)可靠傳輸?shù)墓ぷ髟硗Ｖ沟却齾f(xié)議連續(xù)ARQ協(xié)議第5節(jié)TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)第6節(jié)TCP的流量控制教學(xué)設(shè)計(jì)——TCP的可靠數(shù)據(jù)傳輸教學(xué)目的：1、掌握TCP可靠傳輸原理2、流量控制和超時(shí)時(shí)間的計(jì)算教學(xué)思想：采用以講授原理性知識為主的教學(xué)模式，主要按照''問題一方法和原理一具體技術(shù)實(shí)例”的思路講解，著眼原理知識，使學(xué)生獲得長“保質(zhì)期”的知識，同時(shí)關(guān)注目前流行的技術(shù)，將這些技術(shù)作為網(wǎng)絡(luò)原理的應(yīng)用實(shí)例來學(xué)習(xí)教學(xué)分析：內(nèi)容：可靠傳輸?shù)牡墓ぷ髟恚肨CP實(shí)現(xiàn)可靠傳輸，用TCP實(shí)現(xiàn)流量控制重點(diǎn)：可靠傳輸原理和流量控制難點(diǎn)：可靠傳輸原理和流量控制教學(xué)方法和策略：教學(xué)方法上，由“單一的教員講解”轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎靡龑?dǎo)、啟發(fā)、研究、講解、討論等多種形式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考、積極研究，激發(fā)學(xué)生的求知欲、想象力、創(chuàng)新欲和探索精神

教學(xué)過程設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容課程回顧簡要回顧上一章節(jié)的內(nèi)容；課程引入從網(wǎng)絡(luò)層的非可靠交付引入，在運(yùn)輸層如何實(shí)現(xiàn)可靠通信。內(nèi)容講解教學(xué)安排教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)安排教學(xué)用時(shí)約3分鐘教學(xué)用時(shí)約2分鐘教學(xué)用時(shí)約10分鐘1、停止等待協(xié)議(b)超時(shí)重傳教學(xué)用時(shí)約20分鐘發(fā)送窗口12”4|56|7891011|12⑶發(fā)送方維持發(fā)送窗口（發(fā)送窗口是5）123456789101112⑹收到一個(gè)確認(rèn)后發(fā)送窗麗前滑動(dòng)5TCP的首部格式5.6TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)TCP可靠傳輸機(jī)制TCP連接的每一端都必須設(shè)有兩個(gè)窗口一個(gè)發(fā)送窗口和一個(gè)接收窗口。TCP的可靠傳輸機(jī)制用字節(jié)的序號進(jìn)行控制。TCP所有的確認(rèn)都是基于序號而不是基于報(bào)文段。TCP兩端的四個(gè)窗口經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)變化之中。TCP連接的往返時(shí)間RTT也不是固定不變的。需要使用特定的算法估算較為合理的重傳時(shí)間。TCP面向流的概念TCP報(bào)又首部字段中可靠傳輸相關(guān)字段口端的目號序口端源節(jié)定部 V字固首針匕日1J急緊FIN口端的目號序口端源節(jié)定部 V字固首針匕日1J急緊FINSYNRSTPSHACKURG留

保據(jù)移數(shù)偏CP部TC首變可度長項(xiàng)選3.舉例TCP與GBN的區(qū)別接收窗口大小不為1,發(fā)送窗口和接收窗口大小動(dòng)態(tài)變化。教學(xué)用時(shí)約10分教學(xué)用時(shí)約10分鐘TCP要求接收方必須有累積確認(rèn)的功能。發(fā)生超時(shí)，TCP發(fā)送方僅對超時(shí)的分組重傳。TCP的發(fā)送窗口與接收窗口

A發(fā)送了11個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù) A的發(fā)送窗口位置不變

可用窗口園回回國國■■■■■■■■■■■4243國叵|回回回回鄴I5253545目網(wǎng)

會(huì)普嘉I—已發(fā)送但未收到確認(rèn)—I允許發(fā)送但尚未發(fā)送［不允許發(fā)送Pl p2 p3B的接收窗口允許接收不允許接收已發(fā)送確認(rèn)允許接收不允許接收并交付主機(jī)未按序收到先假設(shè)接收窗口與發(fā)送窗未按序收到先假設(shè)接收窗口與發(fā)送窗口一樣大P3-Pi=A的發(fā)送窗口p2-p,=已發(fā)送但尚未收到確認(rèn)的字節(jié)數(shù)教學(xué)用時(shí)約5分鐘P3-「2教學(xué)用時(shí)約5分鐘.發(fā)送緩存發(fā)送應(yīng)用程序TCP發(fā)送窗口發(fā)送緩存最后被確認(rèn)

的字節(jié)最后發(fā)送

的字節(jié)序號增大教學(xué)用時(shí)約TCP發(fā)送窗口發(fā)送緩存最后被確認(rèn)

的字節(jié)最后發(fā)送

的字節(jié)序號增大教學(xué)用時(shí)約10分鐘.接收緩存TCP接收緩存接收窗口序號增大下一個(gè)期望收到的字節(jié)（確認(rèn)號）下一個(gè)讀取的字節(jié)、g收應(yīng)用程皆，5.7TCP的流量控制5.7.1利用滑動(dòng)窗口實(shí)場一般說來，我們總是希望數(shù)據(jù)發(fā)送得過快，接收方就可流量控制（flowcontrol）讓接收方來得及接收。利用滑動(dòng)窗口機(jī)制可以很主機(jī)A 主: SEQ=1 ,： SEQ=101 亡I~奉!_ACK=201,WIN=300&流量控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)酶煲恍?。但如果發(fā)送方把能來不及接收，這就會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失。就是讓發(fā)送方的發(fā)送速率不要太快，要方便地在TCP連接上實(shí)現(xiàn)流量控制。機(jī)BA還能發(fā)送300字節(jié)A還能發(fā)送200字節(jié)工叵用強(qiáng)取走100字節(jié)云ifA再發(fā)送300字節(jié)（序號201至500）A還能發(fā)送100字節(jié)（序號401至500）A不能再發(fā)送500以后的