讓抽象的計算機網(wǎng)絡(luò)具體化

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[摘要]計算機網(wǎng)絡(luò)中大量的學(xué)識概念特別抽象，需要從最根基的數(shù)據(jù)通信過程入手，分析數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的處理過程，將抽象的概念概括化分析，才能真正理解原理學(xué)識，為后期深入學(xué)習(xí)打下根基。

[關(guān)鍵詞]計算機網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)體系布局封裝和解封裝協(xié)議格式抽象概括化

我是一名中職學(xué)校計算機網(wǎng)絡(luò)教師，根據(jù)學(xué)生平日學(xué)習(xí)中的疑問，我認(rèn)為學(xué)懂計算機網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵在于將抽象的網(wǎng)絡(luò)概念學(xué)識概括化，那么如何舉行概括化，我認(rèn)為可從以下幾個學(xué)識點入手：

一、計算機網(wǎng)絡(luò)體系布局

計算機網(wǎng)絡(luò)體系布局這個學(xué)識點一般放在教材第一章，幾乎計算機網(wǎng)絡(luò)的學(xué)識點，都涉及對網(wǎng)絡(luò)體系布局的理解，足以見得它是學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)的根基。雖然處于根基地位，但與計算機網(wǎng)絡(luò)的概念、計算機網(wǎng)絡(luò)分類、計算機網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳季值葘W(xué)識點相比，計算機網(wǎng)絡(luò)體系布局的概念特別抽象，要切實理解并不輕易。以O(shè)SI/RM為例，最輕易走入的誤區(qū)就是只記住了7層模型，但其實理解為什么要對網(wǎng)絡(luò)舉行分層才是關(guān)鍵第一步。教師在講解時，可以以概括的一次通信任務(wù)舉例，列舉網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所需完成的繁雜任務(wù)，引出分而治之是處理繁雜問題的方法，而分層就是分而治之的最好方法，從而解答為什么要對網(wǎng)絡(luò)舉行分層。這樣，將原本抽象的網(wǎng)絡(luò)形象化為概括的問題場景，在理解網(wǎng)絡(luò)分層理由的根基上，再學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)模型理應(yīng)具有的層次和功能，實體、協(xié)議、服務(wù)以及它們之間的關(guān)系，會更輕易過渡和深入。

二、數(shù)據(jù)封裝和解封裝

曾經(jīng)有學(xué)生問我“數(shù)據(jù)通過一根網(wǎng)線傳輸，怎么會有7層呢？”“數(shù)據(jù)是怎樣從一臺計算機傳輸?shù)搅硪慌_計算機終端的？”，初學(xué)者往往都會提出類似的問題，提出這樣問題的學(xué)生我會表揚，由于代表他們在斟酌，而且是從微觀層面舉行斟酌。其實這2個問題的關(guān)鍵點都是理解數(shù)據(jù)的封裝和解封裝過程。教師在講解時可以郵寄包裹為例，引出封裝和解封裝的概念，以動態(tài)圖表示數(shù)據(jù)發(fā)送時舉行層層封裝，在數(shù)據(jù)接收時舉行層層解封裝。只有理解了數(shù)據(jù)包拆裝步驟，才算是從微觀層面理解了數(shù)據(jù)通信的原理，理解7種協(xié)議數(shù)據(jù)單元以及它們之間的關(guān)系，為后面學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通信理論打下了根基。

三、協(xié)議格式

網(wǎng)絡(luò)各層的協(xié)議好多，對初學(xué)者來說，看懂協(xié)議字段是一個難點，但這個難點務(wù)必要突破，由于不懂協(xié)議格式字段，是很難理解協(xié)議的工作原理的。縱觀計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不管是局域網(wǎng)技術(shù)還是廣域網(wǎng)技術(shù)，其實都是在學(xué)習(xí)協(xié)議。在全體的協(xié)議格式中，我認(rèn)為有兩個最根基的協(xié)議字段，初學(xué)者可以此后處入手，就是Ethernet以太幀格式和IP數(shù)據(jù)報格式，這兩種協(xié)議格式在局域網(wǎng)通信中用得較多，字段含義也對比輕易理解，其它好多協(xié)議數(shù)據(jù)包格式也是在它們根基上的變型，因此掌管這兩種協(xié)議格式有助于對通信過程的理解。

四、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的處理過程

當(dāng)學(xué)生理解了數(shù)據(jù)在收發(fā)過程中的封裝與解封裝步驟，了解根基的協(xié)議格式字段之后，后期可以通過分析網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對數(shù)據(jù)包的處理，來進一步理解理論原理。譬如一臺終端要Ping同網(wǎng)段的一臺終端時，需要將IP數(shù)據(jù)包封裝為以太幀，因此需要通過發(fā)送ARP包獲取目的MAC地址，將目的MAC填充到以太幀字段中；譬如要訪問不同網(wǎng)段的設(shè)備，在設(shè)網(wǎng)關(guān)和不設(shè)網(wǎng)關(guān)處境下，對數(shù)據(jù)包的處理分別理應(yīng)是怎樣；再如數(shù)據(jù)包要通過路由器，路由器對數(shù)據(jù)包的檢查和處理過程是怎樣；數(shù)據(jù)包在路由器之間傳遞時的處理過程又是怎樣。假設(shè)能帶著這些問題去學(xué)習(xí)，不僅能夠更好地理解理論學(xué)識，也能讓抽象的網(wǎng)絡(luò)概念原理落地，變成微觀的、概括的過程，久而久之就能純熟掌管數(shù)據(jù)通信原理了。

上面說到的四點，網(wǎng)絡(luò)體系布局、數(shù)據(jù)封裝和解封裝、協(xié)議字段、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過程，其實都是很根基的學(xué)識點，但假設(shè)在一開頭不把這些根基學(xué)識弄懂，后面理解起來會越來越困難，也難以舉行更深入的學(xué)習(xí)。所以，我認(rèn)為學(xué)懂計算機網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵在于，一開頭務(wù)必要把根基打好，既要會應(yīng)用，更要懂原理。

中職學(xué)校的課程內(nèi)容，對比提防操作性和實用性，假設(shè)給學(xué)生單純地講解這些理論，不管是講得抽象還是概括可能學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣都不會太大。所以針對中職學(xué)生的特點，以上提到的這四片面根基學(xué)識點的授課形式和教材，不理應(yīng)僅僅是理論課，理應(yīng)合作有上機練習(xí)。教學(xué)中可以充分地利用網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，如思科模擬器CiscoPacketTracer或華為模擬器eNSP等，讓理論學(xué)識點能夠直觀顯示出來。譬如思科模擬器CiscoPacketTracer在模擬模式下，可以查看到數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，這樣學(xué)生就可以直觀地看到數(shù)據(jù)包是怎樣從源站點發(fā)送到目的站點的。CiscoPacketTracer模擬面板中的事情列表里有好多信息，在教學(xué)中可發(fā)揮很大作用，如抓取一個數(shù)據(jù)單元，點開協(xié)議信息，可看到這單元所處的網(wǎng)絡(luò)層次，再點開PDU細(xì)致信息可看到協(xié)議格式字段；依次開展幾個數(shù)據(jù)單元，分析其中的信息，可得出協(xié)議單元之間的封裝關(guān)系，協(xié)議格式字段含義，數(shù)據(jù)單元字段信息傳遞的方式，這對初學(xué)者理解數(shù)據(jù)通信是分外有益的，若長期養(yǎng)成分析協(xié)議字段的習(xí)慣，有助于掌管理論原理，只要原理理解了，只需通過反復(fù)練