認(rèn)識通信課程第12次課-第5章-骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸5.3

-1-教學(xué)單元教案授課題目第12次課第5章_骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸5.3教學(xué)時數(shù)2授課時間第12周教學(xué)目的與要求：1、了解ATM網(wǎng)絡(luò)的工作原理2、了解MPLS網(wǎng)絡(luò)的工作原理3、了解PTN網(wǎng)絡(luò)的工作原理教學(xué)基本內(nèi)容：1、ATM網(wǎng)絡(luò)的工作原理2、MPLS網(wǎng)絡(luò)的工作原理3、PTN網(wǎng)絡(luò)的工作原理教學(xué)重點、難點：1、重點ATM網(wǎng)絡(luò)的工作原理2、難點ATM、MPLS、PTN網(wǎng)絡(luò)的工作原理教學(xué)方法：1、講授法：通過生動語言直接向?qū)W生系統(tǒng)連貫地傳授知識的方法；2、啟發(fā)式教學(xué)法：充分利用多媒體效果，牢牢抓住學(xué)生的好奇心，啟發(fā)學(xué)生觀察分析，歸納總結(jié)；3、情景教學(xué)法：導(dǎo)入、講授新課時，注重創(chuàng)設(shè)一定情景，以便于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生思考；4、案例教學(xué)法：通過案例和故事引入，講解知識點，讓學(xué)生更好地理解。教學(xué)方式：采用超星學(xué)習(xí)通互動、課件展示、設(shè)備演示、黑板板書等教學(xué)手段。教學(xué)手段：故事化+案例化+理論一體的方法。老師課堂講解、討論、學(xué)生課后看書和網(wǎng)上資源自學(xué)，課堂提問了解學(xué)生掌握情況，課后交流進一步了解學(xué)生實際接收知識的效果。1.知識設(shè)計本節(jié)課在整個課程中的地位：骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸在本《認(rèn)識通信》課程中的地位為第12次授課。授課對象為202x級通信（本）n班。2.方法設(shè)計提出問題組織學(xué)生進行討論；針對問題進行詳細(xì)講解；添加課程思政元素；安全教育；課堂總結(jié)；布置作業(yè)。3.活動設(shè)計添加師生互動內(nèi)容、課程思政內(nèi)容、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)內(nèi)容、安全教育內(nèi)容。4.時間設(shè)計本課程教學(xué)過程中的各時間節(jié)點的內(nèi)容處理：（1）提前到課堂準(zhǔn)備上課用到的PPT、現(xiàn)場或超星點名；（2）板書本節(jié)課內(nèi)容提要提醒學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中注意要點；（3）開課后進入提問環(huán)節(jié)吸引學(xué)生注意，激發(fā)好奇心，通過學(xué)習(xí)通選取學(xué)生回答問題；（4）本節(jié)課知識介紹詳細(xì)介紹知識要點。（5）引入課程思政將專業(yè)知識介紹與學(xué)生政治思想素質(zhì)相結(jié)合；（6）引入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)題目將本節(jié)知識內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思想相結(jié)合；（7）課堂總結(jié)回顧重溫所講主要內(nèi)容；（8）布置作業(yè)供學(xué)生課后復(fù)習(xí)和提高；教學(xué)過程：【引入：5分鐘】【核心內(nèi)容講解：80分鐘】【教學(xué)小結(jié)】：5分鐘理論講解75分鐘，課程討論，互動和測試5分鐘。第11次課回顧1.電路交換、報文交換、分組交換技術(shù)解決了文件傳輸?shù)耐话l(fā)性、海量性、非實時性問題。2.互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議解決了面向無連接的分布式電腦連接，使全球所有電腦可以相互連接。下面問題還有待解決：通信網(wǎng)中海量分組數(shù)據(jù)如何在骨干網(wǎng)上進行路由交換與傳輸？這些問題將在本次課中進行探索。第5章無處不在的通信網(wǎng)5.1伸向世界角落的電話網(wǎng)5.2分組交換激發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)時代5.3骨干網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換提出問題：討論11.ATM信元是如何構(gòu)成的？2.ATM網(wǎng)絡(luò)是如何構(gòu)成的？3.MPLS網(wǎng)絡(luò)是如何構(gòu)成的？5.3骨干網(wǎng)中高速數(shù)據(jù)的交換5.3.1文件傳輸?shù)臄?shù)據(jù)路由交換具體講解：9頁見PPT6頁～PPT14頁。5.3.2復(fù)雜一點的多協(xié)議標(biāo)記交換具體講解：13頁見PPT15頁～PPT27頁。課程思政1ATM、MPLS、PBB技術(shù)的協(xié)議特點都是在數(shù)據(jù)包前面加上不同的標(biāo)記數(shù)據(jù)頭，以此來進行識別不同的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)要送達的范圍。這種加標(biāo)識、加數(shù)據(jù)頭來區(qū)別網(wǎng)絡(luò)，區(qū)別數(shù)據(jù)傳輸范圍的作法在我們的生活中很平常。如某某班長、某某書記，這樣可以方便識別該同學(xué)附加的行政職責(zé)。但為什么ATM、MPLS、PBB技術(shù)都是外國人提出的，而沒有我們自己提出的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議？這就是創(chuàng)新意識問題，不自信，習(xí)慣拿來就用。我國倡導(dǎo)的IPv9傳輸協(xié)議、中國互聯(lián)網(wǎng)一直未能很好得到發(fā)展，值得大家深思。提出問題：討論21.什么是分組傳送網(wǎng)？2.SDN技術(shù)的基本思想是什么？3.光交換技術(shù)分為哪些種類？5.3.3廣泛采用的分組傳送網(wǎng)具體講解：18頁見PPT30頁～PPT47頁。5.3.4方興未艾的SDN具體講解：11頁見PPT48頁～PPT58頁。5.3.5探索中的光交換具體講解：16頁見PPT59頁～PPT64頁。安全教育光信號在光纖中傳輸受到的干擾小，加之光的頻率高，通信容量大，目前1000Mps傳輸速率的光纖已廣泛地進入到普通用戶家庭。大家想過沒有，這里有沒有安全隱患？當(dāng)光纖受到外界壓力擠壓時，其體積是會發(fā)生微小改變的。這種改變會導(dǎo)致光在光纖中傳輸折射角的微小改變，進而導(dǎo)致光信號幅度的改變。這種信號幅度的改變是隨外界壓力的變化而變化的，即是說光信號的幅度受到了外界信號的調(diào)制。如果這種信號是話音引起的，相當(dāng)于我們在家中講的話就隨著光纖傳播到了遠(yuǎn)處，造成泄秘。過去有外國機構(gòu)就用這種方式竊取我國機密。所以大家始終要有安全意識。課程思政2SDN的提出，源自光纖網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜，鏈路調(diào)度、維護、增減成本增加，有的方向傳輸業(yè)務(wù)供不應(yīng)求，有的方向傳輸資源大量閑置造成浪費。于是產(chǎn)生了將功能電路與控制電路分離，然后通過軟件來重組虛擬網(wǎng)絡(luò)的理念。即然可以用軟件來定義網(wǎng)絡(luò)，我們也可以用軟件來定義工業(yè)設(shè)施、農(nóng)用設(shè)備、醫(yī)用儀器、家用電器。打開思路我們就可實現(xiàn)軟件定義無線電、軟件定義衛(wèi)星、軟件定義農(nóng)機、軟件定義軍艦等，這就是創(chuàng)新思維，舉一反三?！窘虒W(xué)小結(jié)】：5分鐘第5章無處不在的通信網(wǎng)5.3骨干網(wǎng)中的數(shù)據(jù)交換5.3.1有點過時的信元交換5.3.2搞懂多協(xié)議標(biāo)記交換5.3.3廣泛采用的分組傳送網(wǎng)5.3.4方興未艾的SDN5.3.5探索中的光交換當(dāng)模擬電話、模擬電視都數(shù)字化后，便都可以數(shù)據(jù)包的形式在互聯(lián)網(wǎng)中傳輸，從而實現(xiàn)了電話網(wǎng)、電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)的融合傳輸。三網(wǎng)業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長，促進了骨干網(wǎng)的快速發(fā)展，使分組交換技術(shù)從TCP/IP技術(shù)向ATM、MPLS、PTN、SDN和光交換技術(shù)方向演進。補充內(nèi)容1、思政內(nèi)容2、安全教育思考題、討論、作業(yè)：28、ATM信元頭和信息段各有多少字節(jié)？各自的作用是什么？29、交互式虛連接（SVC）和永久虛連接（PVC）是如何工作的？30、什么是多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS？31、MPLS運行可分為哪兩個階段？32、PTN設(shè)備由哪三個平面組成？33、SDN的南向接口和北向接口的作用是什么？34、什么是光交換技術(shù)？35、光交換技術(shù)可分成哪兩種類型？參考資料（含參考書籍、文獻、網(wǎng)絡(luò)資料）：1、選用教材：陳金鷹編《認(rèn)識通信》，北京：機械工業(yè)出版社，2022.72、參考教材：陳金鷹編《通信導(dǎo)論》（第2版），北京：機械工業(yè)出版社，2019.93、百度、知網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)后記：本次課是《認(rèn)識通信》的第十二次授課，主要涉及第5章