網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育課件

信息技術(shù)教育應(yīng)用信息技術(shù)教育應(yīng)用1第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育本章主要知識(shí)點(diǎn)：

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義、功能、組成、類型和結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)技術(shù)：局域網(wǎng)的概念、特點(diǎn)、拓樸結(jié)構(gòu)、以太網(wǎng)介紹。廣域網(wǎng)技術(shù)：廣域網(wǎng)的構(gòu)成、ISO/OSI體系結(jié)構(gòu)、TCP/IP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育中的應(yīng)用第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育本章主要知識(shí)點(diǎn)：2第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)4.1.1概述：1、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史：60年代----萌芽面向終端分布的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)70年代----興起分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(PSDN)出現(xiàn)70年代中期到80年代----發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)互連LAN和互連網(wǎng)發(fā)展、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN和智能網(wǎng)IN的出現(xiàn)90年代----網(wǎng)絡(luò)計(jì)算和國(guó)際互連網(wǎng)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和協(xié)同計(jì)算技術(shù)的發(fā)展第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)3第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育2、定義：利用通信設(shè)備和線路將地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件（即網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。3、軟硬件組成：傳輸/交換設(shè)備、用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)軟件第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育2、定義：4第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4、網(wǎng)絡(luò)功能：數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布處理、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、集中控制5、類型：按覆蓋范圍分：局域網(wǎng)LAN（約1千米）城域網(wǎng)MAN（約10千米）、廣域網(wǎng)WAN（約100千米以上）第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4、網(wǎng)絡(luò)功能：數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布5第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1.2局域網(wǎng)技術(shù)1、概念：在有限的地理范圍內(nèi)將大量PC機(jī)及各種設(shè)備互連，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。2、特點(diǎn)：為一個(gè)單位所擁有，地理范圍和站點(diǎn)數(shù)目均有限；較高的通信速率。局域網(wǎng)的傳輸速率在每秒10Mbps的數(shù)量級(jí)以上，可達(dá)Gbps；較低的時(shí)延和誤碼率，一般為10-8～10-11；各站點(diǎn)為平等關(guān)系而不是主從關(guān)系；能支持簡(jiǎn)單的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或多點(diǎn)通信；支持多種傳輸介質(zhì)。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1.2局域網(wǎng)技術(shù)6第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育3、優(yōu)點(diǎn)：共享昂貴的外設(shè)、主機(jī)以及軟件、數(shù)據(jù)，從一個(gè)站點(diǎn)訪問全網(wǎng)；便于系統(tǒng)的擴(kuò)展和逐漸地演變；提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性；響應(yīng)速度較快；各設(shè)備的位置可靈活地調(diào)整和改變，有利于數(shù)據(jù)的處理和辦公自動(dòng)化。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育3、優(yōu)點(diǎn)：7第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：總線型星型環(huán)型第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：8第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育總線型結(jié)構(gòu)第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育總線型結(jié)構(gòu)9第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育總線型結(jié)構(gòu)總線結(jié)構(gòu)是指各工作站和服務(wù)器均掛在一條總線上，各工作站地位平等，無中心節(jié)點(diǎn)控制，公用總線上的信息多以基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發(fā)送信息的節(jié)點(diǎn)開始向兩端擴(kuò)散，如同廣播電臺(tái)發(fā)射的信息一樣，因此又稱廣播式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可擴(kuò)充性好。當(dāng)需要增加節(jié)點(diǎn)時(shí)，只需要在總線上增加一個(gè)分支接口便可與分支節(jié)點(diǎn)相連，當(dāng)總線負(fù)載不允許時(shí)還可以擴(kuò)充總線；使用的電纜少，且安裝容易；使用的設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠性高。缺點(diǎn)：系統(tǒng)范圍受限制；網(wǎng)絡(luò)維護(hù)難度大，分支節(jié)點(diǎn)故障查找難；分布式協(xié)議不能保證信息的及時(shí)傳送，不保證實(shí)時(shí)功能；站點(diǎn)必須是智能的，要有媒體訪問控制功能，從而增加了站點(diǎn)的硬件和軟件費(fèi)用。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育總線型結(jié)構(gòu)10第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育星型結(jié)構(gòu)第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育星型結(jié)構(gòu)11第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育星型結(jié)構(gòu)星型結(jié)構(gòu)是指各工作站以星型方式連接成網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)有中央節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)（工作站、服務(wù)器）都與中央節(jié)點(diǎn)直接相連，這種結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點(diǎn)為中心，因此又稱為集中式網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于管理；控制簡(jiǎn)單，便于建網(wǎng)；網(wǎng)絡(luò)延遲時(shí)間較小，傳輸誤差較低；容易做到故障診斷和隔離方便服務(wù)。缺點(diǎn)：成本高；安裝工作量大；中央點(diǎn)負(fù)擔(dān)重，易形成瓶頸，一旦出問題，全網(wǎng)受影響，因而對(duì)中央點(diǎn)的可靠性和冗余度要求很高；各站點(diǎn)的分布處理能力較少。星形網(wǎng)容易擴(kuò)展，主要的限制因素就是中心節(jié)點(diǎn)的端口數(shù)量。采用的交換方式有電路交換和報(bào)文交換，尤以電路交換更為普遍。一旦建立了通道連接，可以無延遲地在連接的兩個(gè)站點(diǎn)間傳送數(shù)據(jù)。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育星型結(jié)構(gòu)12第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育環(huán)型結(jié)構(gòu)第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育環(huán)型結(jié)構(gòu)13第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育環(huán)型結(jié)構(gòu)環(huán)型結(jié)構(gòu)由網(wǎng)絡(luò)中若干節(jié)點(diǎn)通過點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路首尾相連形成一個(gè)閉合的環(huán)，這種結(jié)構(gòu)使公共傳輸電纜組成環(huán)型連接，數(shù)據(jù)在環(huán)路中沿著一個(gè)方向在各個(gè)節(jié)點(diǎn)間傳輸，信息從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：電纜長(zhǎng)度短；增加或減少工作站時(shí)，僅需簡(jiǎn)單地連接；信息流在網(wǎng)中是沿著固定方向流動(dòng)的，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)僅有一條道路，故簡(jiǎn)化了路徑選擇的控制；環(huán)路上各節(jié)點(diǎn)都是自舉控制，故控制軟件簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)：由于信息源在環(huán)路中是串行地穿過各個(gè)節(jié)點(diǎn)，當(dāng)環(huán)中節(jié)點(diǎn)過多時(shí)，勢(shì)必影響信息傳輸速率，使網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)；可靠性低，一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障，將會(huì)造成全網(wǎng)癱瘓；維護(hù)難，對(duì)分支節(jié)點(diǎn)故障定位較難。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育環(huán)型結(jié)構(gòu)14第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育選拓樸結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮的因素可靠性費(fèi)用靈活性響應(yīng)時(shí)間和吞吐量5、局域網(wǎng)的系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育選拓樸結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮的因素15第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育6、快速發(fā)展的以太網(wǎng)以太網(wǎng)技術(shù)快速以太網(wǎng)技術(shù)千兆以太網(wǎng)技術(shù)萬(wàn)兆以太網(wǎng)技術(shù)第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育6、快速發(fā)展的以太網(wǎng)16第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1.3廣域網(wǎng)技術(shù)定義：廣域網(wǎng)WAN（WideAreaNetwork）又稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)，它的作用范圍通常是幾十到幾千公里。廣域網(wǎng)覆蓋多個(gè)遠(yuǎn)距離區(qū)域的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，甚至也會(huì)遍布全世界。廣域網(wǎng)常常連接著多個(gè)小型的網(wǎng)絡(luò)，如局域網(wǎng)（LAN）或城域網(wǎng)（MAN）等。廣域網(wǎng)的構(gòu)成：一般由端系統(tǒng)（endsystem）和通信子網(wǎng)（communicationsubnet）構(gòu)成。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1.3廣域網(wǎng)技術(shù)17第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育ISO/OSI模型第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育ISO/OSI模型18第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育物理層實(shí)現(xiàn)物理接口接收和發(fā)送一串位串，不考慮信息的意義和信息的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)單位：位功能：實(shí)現(xiàn)實(shí)體之間的按位傳輸，完成對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的建立、保持和拆除操作。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育物理層19第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育數(shù)據(jù)鏈路層功能：實(shí)現(xiàn)實(shí)體間的可靠傳送。提供差錯(cuò)和校正、流量控制服務(wù)。數(shù)據(jù)單位：幀需要解決的問題：信息模式、操作模式、差錯(cuò)控制、流量控制、信息交換過程控制和通信控制規(guī)程。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育數(shù)據(jù)鏈路層20第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育網(wǎng)絡(luò)層通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的接口。功能：實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，為傳輸層提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)兩個(gè)終端用戶之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?。任?wù)：提供建立、保持和釋放通信連接手段，包括交換方式、路徑選擇、流量控制、阻塞與死鎖等。數(shù)據(jù)單元：包第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育網(wǎng)絡(luò)層21第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育傳輸層會(huì)話層體系協(xié)議的核心。功能：從會(huì)話層接受數(shù)據(jù)，根據(jù)需要把數(shù)據(jù)切成較小的數(shù)據(jù)片，并把數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)層，確保數(shù)據(jù)片正確到達(dá)網(wǎng)絡(luò)層，從而實(shí)現(xiàn)兩層間數(shù)據(jù)的透明傳送。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育傳輸層22第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育會(huì)話層功能：建立、管理以及終止兩個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間的會(huì)話。包括：會(huì)話連接到傳輸連接的映射、會(huì)話連接的流量控制、數(shù)據(jù)傳輸、會(huì)話連接恢復(fù)與釋放、會(huì)話連接管理、差錯(cuò)控制。特征：數(shù)據(jù)交換。會(huì)話三階段：建立鏈路、數(shù)據(jù)交換、釋放鏈路。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育會(huì)話層23第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育表示層功能：不同數(shù)據(jù)編碼格式的轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)壓縮、解壓縮服務(wù)。特點(diǎn)：為在應(yīng)用過程之間傳送的信息提供表示方法的服務(wù)，關(guān)心的只是發(fā)出信息的語(yǔ)法和語(yǔ)義。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育表示層24第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育應(yīng)用層通信用戶之間的窗口，為用戶提供網(wǎng)絡(luò)管理、文件傳輸、事務(wù)處理等服務(wù)。涉及問題：分布數(shù)據(jù)庫(kù)、分布計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布操作系統(tǒng)、遠(yuǎn)程文件傳輸、電子郵件、終端電話及遠(yuǎn)程作業(yè)登錄與控制。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育應(yīng)用層25第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4、TCP/IP協(xié)議含義：Internet協(xié)議簇，包含100多個(gè)協(xié)議，TCP和IP只是其中兩個(gè)協(xié)議。TCP協(xié)議：負(fù)責(zé)保證數(shù)據(jù)、按次序、安全、無重復(fù)地傳遞。IP協(xié)議：將協(xié)議單元從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。NFS(網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng))：提供透明文件訪問及文件傳送，用戶可以獲取遠(yuǎn)程文件、數(shù)據(jù)，而不必了解其細(xì)節(jié)，在網(wǎng)絡(luò)上真正實(shí)現(xiàn)了分布處理容易擴(kuò)充，高性能，可靈活配置。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4、TCP/IP協(xié)議26第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育應(yīng)用層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)際層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)接口層物理層5、OSIRM與TCP/IP的對(duì)應(yīng)關(guān)系第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)27TCP/IP協(xié)議分層模型概念層次層次傳遞的對(duì)象報(bào)文流(處理特定應(yīng)用。如telnetsmtp等)傳輸協(xié)議分組

(提供兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間端對(duì)端的數(shù)據(jù)傳送)IP數(shù)據(jù)報(bào)(處理網(wǎng)上分組的傳送以及路由至目的站點(diǎn))接收和發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡(luò)接口層TCP/IP協(xié)議分層模型概念層次28第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1.4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)展望無線局域網(wǎng)技術(shù)網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面聯(lián)通,包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識(shí)資源等。一些相關(guān)術(shù)語(yǔ)：業(yè)務(wù)集中（銀行界）、廣域虛擬設(shè)計(jì)環(huán)境、單一數(shù)據(jù)源、資源共享、協(xié)同工作等。第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.1.4網(wǎng)絡(luò)技術(shù)展望29第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育中的應(yīng)用4.2.1多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)構(gòu)成：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持系統(tǒng)、教學(xué)信息資源系統(tǒng)教學(xué)支持系統(tǒng)：核心控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)、集成學(xué)習(xí)系統(tǒng)等）核心控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式：純軟件方式、純硬件方式、軟硬件結(jié)合方式第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育中的應(yīng)用30第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育教學(xué)功能：多媒體廣播教學(xué)、監(jiān)視監(jiān)聽、單獨(dú)對(duì)講、討論發(fā)言、遙控輔導(dǎo)、答題示范、轉(zhuǎn)播示范、同步教學(xué)、電子舉手、課堂點(diǎn)名、鎖定/解鎖、遠(yuǎn)端復(fù)位、黑屏功能、語(yǔ)音分組功能教學(xué)應(yīng)用模式：群體化教學(xué)模式、個(gè)別化教學(xué)模式、小組教學(xué)模式應(yīng)用形式：電子備課、多媒體課堂教學(xué)、基于資源的自學(xué)、網(wǎng)絡(luò)練習(xí)和測(cè)試、教務(wù)管理第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育教學(xué)功能：多媒體廣播教學(xué)、監(jiān)視監(jiān)聽、單31第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.2.2校園網(wǎng)的教育應(yīng)用校園網(wǎng)的教育功能模型：教學(xué)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、信息資源系統(tǒng)、課外教育系統(tǒng)、家庭教育系統(tǒng)、社會(huì)教育系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)電子圖書館虛擬教室、網(wǎng)上校園文化學(xué)校管理自動(dòng)化第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.2.2校園網(wǎng)的教育應(yīng)用32第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育視頻點(diǎn)播技術(shù)通過高速上網(wǎng)技術(shù)與各種寬帶多媒體服務(wù)器相連，進(jìn)行網(wǎng)上電影、電視、網(wǎng)絡(luò)音樂、網(wǎng)上教學(xué)、視頻會(huì)議、醫(yī)療等各種交互活動(dòng)。實(shí)現(xiàn)方式：利用電腦或機(jī)頂盒連入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式：電子備課、個(gè)性化基于資源的自主學(xué)習(xí)、網(wǎng)上課堂點(diǎn)播自主學(xué)習(xí)（流媒體課件方式）第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育視頻點(diǎn)播技術(shù)33第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.2.3互聯(lián)網(wǎng)的教育應(yīng)用1、互聯(lián)網(wǎng)上的教育資源網(wǎng)絡(luò)課件（知識(shí)點(diǎn)、專題型）網(wǎng)絡(luò)課程專題學(xué)習(xí)網(wǎng)站（結(jié)構(gòu)化知識(shí)、資源庫(kù)、協(xié)商交流、評(píng)價(jià)工具）專業(yè)資源庫(kù)資源網(wǎng)站門戶網(wǎng)站第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育4.2.3互聯(lián)網(wǎng)的教育應(yīng)用34第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育2、基于互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)工具信息獲取工具（WWW服務(wù)獲取工具、FTP、TELNET、USENET、搜索引擎）信息交流工具（(E-MAIL、BBS、USENET、留言板、CHAT實(shí)時(shí)聊天、NETMEETING、QQ、視頻會(huì)議系統(tǒng)、語(yǔ)音會(huì)議系統(tǒng)、MUD/MOO)信息共享工具（電子白板、桌面共享系統(tǒng)、FTP、TELNET、MUD/MOO）協(xié)同作業(yè)工具（帶白板的視頻會(huì)議系統(tǒng)、集思廣益工具、群組決策支持系統(tǒng)、帶合著工具的異步、計(jì)算機(jī)會(huì)議系統(tǒng)、群組課題管理系統(tǒng)）第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育2、基于互聯(lián)網(wǎng)的學(xué)習(xí)工具35第四章網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與教育3、基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)模式講授型同步：分布