計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)及應(yīng)用案例教程（微課版）（第2版）-教案 項(xiàng)目1、2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知、初識(shí)局域網(wǎng)

項(xiàng)目1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)認(rèn)知課題任務(wù)1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念、分類、功能課時(shí)教學(xué)內(nèi)容計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能教學(xué)目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類和功能教學(xué)重點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義、分類、功能教學(xué)難點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：通過東方電子商務(wù)有限公司搭建網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，讓同學(xué)們思考公司技術(shù)員的設(shè)計(jì)是否可行。二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念：就是利用通信線路和設(shè)備，將分散在不同地域、并具有獨(dú)立功能的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件支持下，實(shí)觀資源共享和數(shù)據(jù)通信的系統(tǒng)。2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展第一階段：面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由一臺(tái)中心計(jì)算機(jī)連接大量地理上分散終端的計(jì)算機(jī)連機(jī)系統(tǒng)，就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雛形。這種系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)處理都由主機(jī)完成，終端沒有任何處理能力，僅起著字符輸入、結(jié)果顯示等作用，這種連機(jī)系統(tǒng)被稱為主機(jī)—終端系統(tǒng)，或稱面向終端的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。第二階段：面向通信的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)世界上第一個(gè)最成功的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是1969年由美國(guó)高級(jí)研究計(jì)劃局(AdvancedResearchProjectAgency，ARPA)組織研制的ARPANet網(wǎng)絡(luò)。ARPANet首先提出將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)劃分為“通信子網(wǎng)”和“資源子網(wǎng)”兩大部分，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)仍然沿用這種組織方式通信子網(wǎng)完成全網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等通信處理工作；資源子網(wǎng)承擔(dān)著全網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，并向網(wǎng)絡(luò)用戶提供各種網(wǎng)絡(luò)資源和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。。第三階段：開放式標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)20世紀(jì)70年代后期，人們開始提出研制新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的問題。許多國(guó)際組織，都成立了專門的研究機(jī)構(gòu)，研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互聯(lián)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等問題，以使不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、不同的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能互聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)“開放”的通信和數(shù)據(jù)交換、資源共享和分布處理等。1984年，ISO正式頒布了OSI/RM，開創(chuàng)了一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代。第四階段：新一代綜合性、智能化高速網(wǎng)絡(luò)自20世紀(jì)90年代以來，隨著Internet的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)向全面互聯(lián)、高速和智能化方向發(fā)展，并且得到了廣泛的應(yīng)用目前，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由于Internet的進(jìn)一步普及和發(fā)展，將面臨諸多問題，如網(wǎng)絡(luò)帶寬限制、網(wǎng)絡(luò)安全，IP地址緊缺等問題。因此，新一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)向高速、大容量、綜合性和智能化的方向發(fā)展。目前，不斷出現(xiàn)新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(如交換式以太網(wǎng)技術(shù)、ATM技術(shù)、幀中繼技術(shù)等)，這些是構(gòu)建新一代寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的技術(shù)基礎(chǔ)。3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類1）按計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍分類按計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍來分類，可以將計(jì)算機(jī)分為3類，局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）、城域網(wǎng)（MetropolitanAreaNetwork，MAN）和廣域網(wǎng)（WideAreaNetwork，WAN），它們的特性參數(shù)見REF_Ref536563926\h表11。表STYLEREF1\s1SEQ表\*ARABIC\s11各類計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特性參數(shù)網(wǎng)絡(luò)類型網(wǎng)絡(luò)縮寫覆蓋范圍地理位置傳輸速率局域網(wǎng)LAN10m房間4Mbit/s～10Gbit/s100m建筑物1km校園城域網(wǎng)MAN10km城市50Kbit/s～2Gbit/s廣域網(wǎng)WAN100～1000km國(guó)家或地區(qū)9.6Kbit/s～2Gbit/s2）按計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的地位分類在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，有一些計(jì)算機(jī)或設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)中的用戶提供共享資源和應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)服務(wù)功能，這些計(jì)算機(jī)稱為服務(wù)器。而接受服務(wù)或需要訪問服務(wù)器上共享資源的計(jì)算機(jī)稱為客戶機(jī)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器與客戶機(jī)的地位或作用是不同的，服務(wù)器處于核心地位，而客戶機(jī)則處于從屬地位。依據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器與客戶機(jī)的不同地位，可以將局域網(wǎng)分為3類。（1）基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，有幾臺(tái)計(jì)算機(jī)或設(shè)備只作為服務(wù)器為網(wǎng)絡(luò)用戶提供共享資源，而其他計(jì)算機(jī)僅作為客戶機(jī)去訪問服務(wù)器上的共享資源，這種網(wǎng)絡(luò)就是基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)。在這種網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器處于核心地位，它在很大程度上決定網(wǎng)絡(luò)的功能和性能。（2)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)與基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)不同，它沒有專用的服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都能作為服務(wù)器，同時(shí)，又都可以作為客戶機(jī)。每臺(tái)計(jì)算機(jī)既可管理自身的資源和用戶，又可作為網(wǎng)絡(luò)客戶機(jī)去訪問其他計(jì)算機(jī)中的資源。（3)混合型網(wǎng)絡(luò)混合型網(wǎng)絡(luò)是基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的產(chǎn)物。在混合型網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)用戶及重要的網(wǎng)絡(luò)資源，客戶機(jī)一方面可以作為客戶訪問服務(wù)器的資源，另一方面，又可以將客戶機(jī)看成是一個(gè)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)，客戶機(jī)相互之間可以共享數(shù)據(jù)資源。4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能1）共享資源共享資源就是共享網(wǎng)絡(luò)上的硬件資源、軟件資源和信息資源。2）數(shù)據(jù)通信計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供了一條可靠的通信通道，它可以傳輸各種類型的信息，包括數(shù)據(jù)信息和圖形、圖像、聲音、視頻流等多媒體信息。課題任務(wù)1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議2、網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)3、OSI參考模型教學(xué)目標(biāo)理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概念理解網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)掌握OSI參考模型教學(xué)重點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、分層體系結(jié)構(gòu)、OSI參考模型教學(xué)難點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、分層體系結(jié)構(gòu)、OSI參考模型教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：上節(jié)課學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義是什么？網(wǎng)絡(luò)有什么功能？二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或約定即為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由3個(gè)要素組成。（1）語法，即數(shù)據(jù)與控制信息的結(jié)構(gòu)或格式。協(xié)議解決了如何進(jìn)行通信的問題。例如，報(bào)文中內(nèi)容的順序、形式等。（2）語義，即需要發(fā)出何種控制信息、完成何種動(dòng)作以及做出何種應(yīng)答。協(xié)議應(yīng)解決在什么層次上定義通信，其內(nèi)容是什么。例如，對(duì)于報(bào)文，它由哪些部分組成，哪些部分用于控制數(shù)據(jù)，哪些部分是通信的內(nèi)容。（3）同步，即事件實(shí)現(xiàn)順序的詳細(xì)說明，又稱為定時(shí)。協(xié)議規(guī)定了何時(shí)進(jìn)行通信，先講什么，后講什么，講話的速度等。協(xié)議定義了網(wǎng)絡(luò)上各種計(jì)算機(jī)和設(shè)備之間相互通信和進(jìn)行數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)交換的整套規(guī)則，通過這些規(guī)則的定義，網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)才有了通信的共同語言。2、網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)必不可少的部分，那么如何安裝、管理和實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，使網(wǎng)絡(luò)能夠有條不紊、高效率地工作呢？（1）網(wǎng)絡(luò)分層的必要性【案例1-1】假設(shè)甲、乙兩人通過電話討論有關(guān)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的問題，那么至少要分3個(gè)層次來討論這個(gè)問題：最高層可稱為認(rèn)識(shí)層中間一層可稱為語言層最下面的一層稱為傳輸層從上面的例子可以看出，進(jìn)行分層后，每一層實(shí)現(xiàn)一種相對(duì)獨(dú)立的功能，因而可以將一個(gè)難以處理的復(fù)雜問題分解為若干個(gè)較易處理的較小的問題。（2）網(wǎng)絡(luò)分層的優(yōu)點(diǎn)計(jì)算機(jī)之間的通信當(dāng)然遠(yuǎn)遠(yuǎn)比兩個(gè)人打電話要復(fù)雜得多，但是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)仍可使用分層的思想來設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)具有以下5個(gè)方面的好處。①各層之間是相互獨(dú)立的。②靈活性好。③結(jié)構(gòu)上可分割開。④易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。=5\*GB3⑤能促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作。（3）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的定義計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各層及其協(xié)議的集合稱為網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。換句話說，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)就是這個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及其部件所應(yīng)完成功能的精確定義。三、擴(kuò)展項(xiàng)目同學(xué)們還能舉出哪些分層的例子嗎？課題任務(wù)1.3OSI參考模型課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、OSI參考模型的概念2、OSI參考模型的結(jié)構(gòu)與各層的功能教學(xué)目標(biāo)理解OSI參考模型概念掌握OSI參考模型結(jié)構(gòu)及各層功能教學(xué)重點(diǎn)掌握OSI參考模型結(jié)構(gòu)及各層功能教學(xué)難點(diǎn)掌握OSI參考模型結(jié)構(gòu)及各層功能教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)有什么好處？二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、OSI參考模型的概念OSI是指開放系統(tǒng)互聯(lián)(OpenSystemsInterconnection)。通常人們將開放系統(tǒng)互聯(lián)稱為OSI參考模型，并記為OSI/RM，簡(jiǎn)稱為OSI。其參考模型及兩個(gè)通信實(shí)體間的分層結(jié)構(gòu)如REF_Ref536564042\h圖13所示。圖STYLEREF1\s1SEQ圖\*ARABIC\s13OSI參考模型以及兩個(gè)通信實(shí)體之間的分層結(jié)構(gòu)在OSI中，采用了3級(jí)抽象，分別是：體系結(jié)構(gòu)、服務(wù)定義(ServiceDefinition)和協(xié)議規(guī)范(ProtocolSpecification)。2、OSI參考模型的結(jié)構(gòu)與各層的功能OSI參考模型是一種7層網(wǎng)絡(luò)通信模型，它采用的是分層結(jié)構(gòu)，如圖1-3所示。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)將網(wǎng)絡(luò)劃分7層結(jié)構(gòu)的基本原則是：①網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)都具有相同的層次。②不同節(jié)點(diǎn)的同等層具有相同的功能。③同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過接口通信。④每層可以使用下層提供的服務(wù)，并向其上層提供服務(wù)。=5\*GB3⑤不同節(jié)點(diǎn)的同等層通過協(xié)議來實(shí)現(xiàn)對(duì)等層之間的通信。（1）在OSI參考模型中采用了如REF_Ref536564093\h表12所示的7個(gè)層次的體系結(jié)構(gòu)。表STYLEREF1\s1SEQ表\*ARABIC\s12OSI參考模型中的7個(gè)層次層層號(hào)層的名稱層的英文名稱層的英文縮寫7應(yīng)用層ApplicationLayerA6表示層PresentationLayerP5會(huì)話層SessionLayerS4傳輸層TransportLayerT3網(wǎng)絡(luò)層NetworkLayerN2數(shù)據(jù)鏈路層DataLindLayerD1物理層PhysicalLayerPH（2）OSI/RM各層的主要功能下面將根據(jù)REF_Ref536564042\h圖13來介紹OSI參考模型的7層協(xié)議以及每層協(xié)議所完成的具體功能。①物理層物理層是OSI參考模型的最低層，即第1層。物理層包括設(shè)備之間物理連接的接口和用戶設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)則。設(shè)備要傳輸信息就要利用一些物理介質(zhì)，如雙絞線、同軸電纜等。但具體的物理介質(zhì)并不一定要在OSI的7層之內(nèi)，也有人將物理介質(zhì)當(dāng)做第0層，因此物理介質(zhì)的位置就位于物理層的下面。物理層的任務(wù)就是為它的上層(即數(shù)據(jù)鏈路層)提供一個(gè)物理連接，以便透明地傳輸比特流，在物理層上所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位是比特。②數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型的第2層。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)在兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)間的線路上，無差錯(cuò)地傳輸以幀為單位的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供的比特流服務(wù)的基礎(chǔ)上，建立相鄰節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)鏈路，傳送按一定格式組織起來的位組合，即數(shù)據(jù)幀。③網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是OSI參考模型中的第3層，它是OSI參考模型中最復(fù)雜的一層，也是通信子網(wǎng)的最高層。它在其下兩層的基礎(chǔ)上為資源子網(wǎng)提供服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)層中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇欠纸M或包。④傳輸層傳輸層是OSI參考模型的第4層。一般來說，OSI參考模型的低4層的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，高3層的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)信息處理。傳輸層的目的是提供在不同系統(tǒng)進(jìn)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的可靠服務(wù)，在網(wǎng)內(nèi)的兩個(gè)實(shí)體之間建立端到端的通信信道，用于傳輸信息或報(bào)文分組，向高層屏蔽低層數(shù)據(jù)通信的細(xì)節(jié)，即向用戶透明地傳輸報(bào)文。傳輸層提供兩端點(diǎn)之間可靠、透明的數(shù)據(jù)傳輸，執(zhí)行端到端差錯(cuò)檢測(cè)和恢復(fù)、順序控制和流量控制功能，管理多路復(fù)用。=5\*GB3⑤會(huì)話層會(huì)話層是OSI參考模型的第5層，會(huì)話層也可稱為會(huì)晤層或?qū)υ拰?。在?huì)話層及以上更高的層次中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝灰话憔Q為報(bào)文。會(huì)話層是用戶應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)之間的接口，會(huì)話層的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)兩個(gè)會(huì)話實(shí)體之間的會(huì)話連接，確保點(diǎn)-點(diǎn)的傳輸不會(huì)被中斷，并且進(jìn)行會(huì)話管理和數(shù)據(jù)交換管理，即組織和協(xié)調(diào)兩個(gè)會(huì)話進(jìn)程之間的通信，并對(duì)數(shù)據(jù)交換進(jìn)行管理。=6\*GB3⑥表示層表示層是OSI參考模型的第6層，它對(duì)來自于應(yīng)用層的命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋，對(duì)各種語法賦予相應(yīng)的含義，并按照一定的格式傳送給會(huì)話層。表示層的主要功能是處理兩個(gè)通信系統(tǒng)中用戶信息的語法表示問題、信息的加密和解密等。=7\*GB3⑦應(yīng)用層應(yīng)用層是OSI參考模型的最高層，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶、各種應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)之間的接口。應(yīng)用層的功能是直接向用戶進(jìn)程提供服務(wù)接口，完成用戶希望在網(wǎng)絡(luò)上完成的各種工作。可以把上述的7層的最主要功能歸納如下：應(yīng)用層——與用戶應(yīng)用進(jìn)程的接口，即相當(dāng)于：做什么？表示層——數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，即相當(dāng)于：對(duì)方看起來像什么？會(huì)話層——會(huì)話的管理與數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐剑聪喈?dāng)于：輪到誰講話和從何處講？傳輸層——從端到端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)透明地、可靠地傳輸報(bào)文，即相當(dāng)于：對(duì)方在何處？網(wǎng)絡(luò)層——分組傳輸、路由選擇、擁塞控制網(wǎng)絡(luò)互連，即相當(dāng)于：走哪條路可以到達(dá)該處？數(shù)據(jù)鏈路層——在鏈路上無差錯(cuò)地傳送數(shù)據(jù)幀，即相當(dāng)于：每一步該怎么走？物理層——將比特流送到物理介質(zhì)上傳送，即相當(dāng)于：對(duì)上一層的每一步應(yīng)怎樣利用物理介質(zhì)。由于OSI參考模型是一個(gè)理想的模型，因此，一般具體的網(wǎng)絡(luò)只涉及到其中的幾層，很少有系統(tǒng)具有OSI參考模型的所有7層，并完全遵循OSI參考模型的規(guī)定。三、擴(kuò)展項(xiàng)目能簡(jiǎn)述一下網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通過OSI參考模型的處理過程嗎？課題任務(wù)1.4TCP/IP參考模型課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、TCP/IP參考模型的基本概念2、TCP/IP參考模型的基本概念教學(xué)目標(biāo)掌握TCP/IP參考模型的基本概念掌握TCP/IP參考模型的基本概念理解TCP/IP參考模型和OSI參考模型區(qū)別理解TCP/IP參考模型中的主要協(xié)議的概念教學(xué)重點(diǎn)TCP/IP參考模型的基本概念TCP/IP參考模型的基本概念教學(xué)難點(diǎn)TCP/IP參考模型的基本概念TCP/IP參考模型的基本概念教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：OSI參考模型分為哪幾層？二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、TCP/IP參考模型的基本概念（1）TCP/IP參考模型的發(fā)展（2）TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)=1\*GB3①開放的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。=2\*GB3②獨(dú)立于特定的計(jì)算機(jī)硬件與操作系統(tǒng)。=3\*GB3③獨(dú)立于特定的網(wǎng)絡(luò)硬件，可以運(yùn)行在局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，更適用于互聯(lián)網(wǎng)中。=4\*GB3④統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)地址分配方案，使得整個(gè)TCP/IP設(shè)備在網(wǎng)中都具有唯一的地址。=5\*GB3⑤標(biāo)準(zhǔn)化的高層協(xié)議，可以提供多種可靠的用戶服務(wù)。2.TCP/IP參考模型與層次TCP/IP參考模型是將多個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無差別連接的體系結(jié)構(gòu)。（1）TCP/IP參考模型的4層TCP/IP參考模型由主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層、互連層、傳輸層和應(yīng)用層4層組成，它與OSI7層參考模型的關(guān)系如REF_Ref536564272\h圖15所示。圖STYLEREF1\s1SEQ圖\*ARABIC\s15OSI參考模型與TCP/IP參考模型對(duì)應(yīng)關(guān)系（2）TCP/IP參考模型各層的服務(wù)和功能下面簡(jiǎn)單介紹TCP/IP協(xié)議的各層所提供的服務(wù)和功能。=1\*GB3①主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層TCP/IP參考模型對(duì)互連層以下層未作定義，只是指出主機(jī)必須通過某種協(xié)議連接到網(wǎng)絡(luò)，才能發(fā)送IP分組。=2\*GB3②互連層互連層是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的基礎(chǔ)，它提供了無連接的分組交換服務(wù)。互連層是對(duì)大多數(shù)分組交換網(wǎng)所提供的服務(wù)的抽象。其任務(wù)是允許主機(jī)將分組發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，使每個(gè)分組能夠獨(dú)立地到達(dá)目的站點(diǎn)。與OSI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層功能類似，分組的路徑選擇也是互連層的主要工作?；ミB層主要包括以下4個(gè)協(xié)議：網(wǎng)際協(xié)議（InternetProtocol，IP）的主要任務(wù)是對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行路由選擇，并從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。即為要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分配地址、打包、確定目的站點(diǎn)地址及路由，并提供端到端的無連接的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸。IP規(guī)定了計(jì)算機(jī)在Internet中通信時(shí)所必須遵守的一些基本規(guī)則，以確保路由選擇的正確性和數(shù)據(jù)報(bào)傳輸?shù)恼_性。Internet控制報(bào)文協(xié)議（InternetControlMessageProtocol，ICMP）為IP協(xié)議提供差錯(cuò)報(bào)告。ICMP用于處理路由路徑，協(xié)助IP層實(shí)現(xiàn)報(bào)文傳送的控制協(xié)議。例如，ICMP能夠傳送控制信息以及提供錯(cuò)誤信息報(bào)告等。地址解析協(xié)議（AddressResolutionProtocol，ARP）用于實(shí)現(xiàn)從IP地址向物理地址的轉(zhuǎn)換，即從遠(yuǎn)程網(wǎng)的IP地址映射到局域網(wǎng)的硬件地址。反向地址解析協(xié)議（ReverseAddressResolutionProtocol，RARP）用于完成從物理地址向IP地址的轉(zhuǎn)換，這個(gè)轉(zhuǎn)換過程是地址解析的逆過程。=3\*GB3③傳輸層在TCP/IP參考模型中，互連層之上的一層是傳輸層。與OSI參考模型中的傳輸層類似，在TCP/IP參考模型中，傳輸層允許源主機(jī)與目的主機(jī)之間的對(duì)等實(shí)體進(jìn)行會(huì)話。傳輸層定義了兩個(gè)端—端協(xié)議，對(duì)應(yīng)了兩種不同的傳輸控制機(jī)制。傳輸控制協(xié)議（TCP）：TCP協(xié)議規(guī)定把輸入的比特流分解為離散的報(bào)文傳送給IP層。在目的端，TCP接收進(jìn)程重新把接收到的報(bào)文組裝成比特流。TCP協(xié)議是一種可靠的面向連接的協(xié)議，它可保證信息從某一機(jī)器準(zhǔn)確地傳送到另一機(jī)器上。為了保障數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確傳輸，TCP對(duì)從應(yīng)用層傳送到TCP實(shí)體的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)管，提供了重發(fā)機(jī)制。在TCP層中，也需進(jìn)行流量控制，便于發(fā)送方與接收方保持同步。用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP，UserDataProtocol)：UDP提供無連接服務(wù)，無重發(fā)和糾錯(cuò)功能，不能保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。UDP適用于那些不需要面向連接的順序和流控制，并且自身能夠?qū)Υ思右蕴幚淼膽?yīng)用程序。UDP在客戶/服務(wù)器類型的請(qǐng)求響應(yīng)查詢模式中得到了廣泛的應(yīng)用，在諸如語音、視頻應(yīng)用等領(lǐng)域中也有廣泛應(yīng)用。IP、TCP和UDP3者之間的關(guān)系如REF_Ref536564308\h圖16所示。TelnetFTPSMTPDNS其他TCPUDPIP（ICMP、ARP、RARP）Internet無線分組網(wǎng)LAN圖STYLEREF1\s1SEQ圖\*ARABIC\s16IP、TCP及UDP之間的關(guān)系=4\*GB3④應(yīng)用層TCP/IP參考模型中沒有會(huì)話層和表示層。在OSI模型的實(shí)踐中可以知道，大部分應(yīng)用程序不涉及這兩層，因此在TCP/IP參考模型中沒有考慮會(huì)話層和表示層，在傳輸層之上就是應(yīng)用層。在應(yīng)用層中，包含了所有的高層協(xié)議。遠(yuǎn)程登陸協(xié)議Telnet，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中遠(yuǎn)程登錄功能。文件傳輸協(xié)議FTP，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能。簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議SMTP，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件傳送功能。域名解析協(xié)議DNS，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備名字到IP地址映射的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。超文本傳輸協(xié)議HTTP，用于WWW服務(wù)，HTML文件的傳輸。（3）OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較OSI參考模型是迄今為止最完善的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議集，但是它太龐大，難以實(shí)現(xiàn)，而TCP/IP協(xié)議卻簡(jiǎn)單、靈活，所以用作實(shí)際的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)OSI參考模型的評(píng)價(jià)：①層次數(shù)量與內(nèi)容選擇不是很好，會(huì)話層很少用到，表示層幾乎是空的，數(shù)據(jù)鏈路層與網(wǎng)絡(luò)層有很多子層插入。②OSI參考模型將“服務(wù)”與“協(xié)議”的定義結(jié)合起來，使得參考模型變得格外復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)困難。③尋址、流控與差錯(cuò)控制在每一層中都重復(fù)出現(xiàn)，降低系統(tǒng)效率。④數(shù)據(jù)安全性、加密與網(wǎng)絡(luò)管理在參考模型的設(shè)計(jì)初期被忽略了。⑤參考模型的設(shè)計(jì)更多是被通信的思想所支配，不適用于計(jì)算機(jī)與軟件的工作方式。⑥嚴(yán)格按照層次模型編程的軟件效率很低。對(duì)TCP/IP參考模型的評(píng)價(jià)：①在服務(wù)、接口與協(xié)議的區(qū)別上不明確，一個(gè)好的軟件工程應(yīng)該將功能與實(shí)現(xiàn)方法區(qū)分開，因而參考模型不適合于其他非TCP/IP協(xié)議族。②TCP/IP參考模型的主機(jī)網(wǎng)絡(luò)層本身并不是實(shí)際的一層。③物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的劃分是必要和合理的，但是TCP/IP參考模型卻沒有做到這點(diǎn)三、擴(kuò)展項(xiàng)目同學(xué)們能自己總結(jié)一下TCPIP參考模型與OSI參考模型的區(qū)別和聯(lián)系嗎？課題任務(wù)1.5實(shí)訓(xùn)：認(rèn)識(shí)OSI參考模型和TCP/IP參考模型課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1.掌握OSI參考模型的體系結(jié)構(gòu)2.掌握TCP/IP體系結(jié)構(gòu)3.理解OSI參考模型和TCP/IP參考模型的區(qū)別教學(xué)目標(biāo)1.掌握OSI參考模型的體系結(jié)構(gòu)2.掌握TCP/IP體系結(jié)構(gòu)3.理解OSI參考模型和TCP/IP參考模型的區(qū)別教學(xué)重點(diǎn)OSI參考模型的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)OSI參考模型的體系結(jié)構(gòu)TCP/IP體系結(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：總結(jié)一下TCPIP參考模型與OSI參考模型的區(qū)別和聯(lián)系嗎。二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容及步驟：1.OSI參考模型體系結(jié)構(gòu)的提出背景2.TCP/IP參考模型的發(fā)展史3.查閱OSI參考模型和TCP/IP參考模型的論文，總結(jié)出自己對(duì)這兩個(gè)模型的認(rèn)識(shí)。實(shí)訓(xùn)總結(jié)：1.OSI模型有三個(gè)明確的核心概念：服務(wù)、接口、協(xié)議；而TCP/IP對(duì)此沒有明確的區(qū)分；2.OSI模型是在協(xié)議發(fā)明之前設(shè)計(jì)的，而TCP/IP是在協(xié)議出現(xiàn)之后設(shè)計(jì)的；3.OSI模型有7層，而TCP/IP只有4層；4.OSI的網(wǎng)絡(luò)層同時(shí)支持無連接和面向連接的通信,但是在傳輸層上只支持面向連接的通信；TCP/IP模型的網(wǎng)絡(luò)層上只有一種無連接通信模式,但是在傳輸層上同時(shí)支持兩種通信模式。項(xiàng)目2初識(shí)局域網(wǎng)課題任務(wù)2.1局域網(wǎng)概述課時(shí)教學(xué)內(nèi)容局域網(wǎng)概念、基本組成局域網(wǎng)特征局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)局域網(wǎng)類型教學(xué)目標(biāo)了解局域網(wǎng)概念、基本組成、特征掌握局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)理解局域網(wǎng)類型教學(xué)重點(diǎn)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：通過東方電子商務(wù)有限公司搭建網(wǎng)絡(luò)要進(jìn)行硬件設(shè)備采購(gòu)，讓同學(xué)們?cè)谒伎坪腿A為兩家公司中選擇產(chǎn)品。二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、概述局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。大多數(shù)公司、企業(yè)、政府部門及住宅小區(qū)內(nèi)的計(jì)算機(jī)都通過局域網(wǎng)連接起來，以達(dá)到資源共享、信息傳遞和數(shù)據(jù)通信的目的。2、局域網(wǎng)基本組成局域網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件兩部分組成。網(wǎng)絡(luò)硬件用于實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)的物理連接，為連接在局域網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)之間的通信提供一條物理信道和實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)間的資源共享；網(wǎng)絡(luò)軟件則主要用于控制并具體實(shí)現(xiàn)信息的傳送和網(wǎng)絡(luò)資源的分配與共享。這兩部分互相依賴、共同完成局域網(wǎng)的通信功能。3、局域網(wǎng)的特征域網(wǎng)用于將有限范圍內(nèi)（如一個(gè)實(shí)驗(yàn)室、一幢大樓、一個(gè)校園）的各種計(jì)算機(jī)、終端與外部設(shè)備互連成網(wǎng)。局域網(wǎng)按照采用的技術(shù)、應(yīng)用范圍和協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的不同可以分為共享局域網(wǎng)和交換局域網(wǎng)。局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展非常迅速，應(yīng)用也日益廣泛，它是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最活躍的領(lǐng)域之一。局域網(wǎng)的主要特征是：高數(shù)據(jù)速率、短距離和低誤碼率。4、局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)常見的局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型有：總線型、環(huán)型、星型和樹型拓?fù)?，其中星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是目前組建局域網(wǎng)時(shí)最常使用的一種結(jié)構(gòu)。1）總線型在總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)使用總線作為傳輸介質(zhì)，所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)都通過接口，串接在總線上。每個(gè)節(jié)點(diǎn)所發(fā)的信息都通過總線來傳輸，并被總線上的所有節(jié)點(diǎn)接收。但是，在同一個(gè)時(shí)刻，只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)出信息，不允許有兩個(gè)或以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用總線，一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)共享總線資源。可見，總線的帶寬成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，網(wǎng)絡(luò)的性能和效率隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的增加而急劇下降。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s11總線型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖2）環(huán)型環(huán)型網(wǎng)絡(luò)是將網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)用公共纜線連接，纜線的兩端連接起來形成一個(gè)閉合的環(huán)路，信息在環(huán)中以固定的方向傳輸。環(huán)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如REF_Ref536558439\h圖22所示。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s12環(huán)型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖3）星型星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通過一中央節(jié)點(diǎn)（如集線器）連接其他節(jié)點(diǎn)而構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)。集線器是網(wǎng)絡(luò)的中央設(shè)備，各計(jì)算機(jī)都需通過集線器與其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。在星型網(wǎng)絡(luò)中，中央節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷最重，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸，一旦中央節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會(huì)癱瘓，星型拓?fù)鋵儆诩锌刂剖骄W(wǎng)絡(luò)。星型拓?fù)淙鏡EF_Ref536558457\h圖23所示。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s13星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖4）樹型樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是從總線拓?fù)溲葑冞^來的，形狀像一棵樹，它有一個(gè)帶分支的根，每個(gè)分支還可延伸出子分支。樹型結(jié)構(gòu)通常采用同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，且使用寬帶傳輸技術(shù)。樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用了層次化的結(jié)構(gòu)，具有一個(gè)根節(jié)點(diǎn)和多層分支節(jié)點(diǎn)。樹型拓?fù)渲谐巳~節(jié)點(diǎn)以外，根節(jié)點(diǎn)和所有分支節(jié)點(diǎn)都是轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，信息的交換主要在上下節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，相鄰節(jié)點(diǎn)之間一般不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換或數(shù)據(jù)交換量很小。樹型拓?fù)鋵儆诩锌刂剖骄W(wǎng)絡(luò)，適用于分級(jí)管理及控制型網(wǎng)絡(luò)。樹型拓?fù)淙鏡EF_Ref536558478\h圖24所示。 圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s14星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖 5、局域網(wǎng)類型目前常見的局域網(wǎng)類型包括：以太網(wǎng)（Ethernet）、光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、異步傳輸模式（ATM）、令牌環(huán)網(wǎng)（TokenRing）、交換網(wǎng)Switching等，它們?cè)谕負(fù)浣Y(jié)構(gòu)、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、數(shù)據(jù)格式等多方面都有許多不同。其中應(yīng)用最廣泛的是以太網(wǎng)，它是一種總線結(jié)構(gòu)的LAN，是目前發(fā)展最迅速、也最經(jīng)濟(jì)的局域網(wǎng)。1）以太網(wǎng)（Ethernet）早期局域網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是如何解決連接在同一總線上的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有秩序地共享一個(gè)信道的問題，而以太網(wǎng)絡(luò)正是利用載波監(jiān)聽多路訪問/碰撞檢測(cè)（CSMA/CD）技術(shù)成功地提高了局域網(wǎng)絡(luò)共享信道的傳輸利用率，從而得以發(fā)展和流行的。交換式快速以太網(wǎng)及千兆以太網(wǎng)是近幾年發(fā)展起來的先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使以太網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)今局域網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛的主流技術(shù)之一。隨著電子郵件數(shù)量的不斷增加，以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和多媒體應(yīng)用的不斷普及，人們迫切需要高速高帶寬的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。交換式快速以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?？焖僖蕴W(wǎng)及千兆以太網(wǎng)從根本上講還是以太網(wǎng)，只是速度快。它基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)（IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，CSMA/CD介質(zhì)存取協(xié)議，總線性或星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支持細(xì)纜、UTP、光纖介質(zhì)，支持全雙工傳輸），可以使用現(xiàn)有的電纜和軟件，因此它是一種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、安全的選擇。2）FDDI網(wǎng)絡(luò)

光纖分布數(shù)據(jù)接口（FDDI）是目前成熟的LAN技術(shù)中傳輸速率最高的一種。這種傳輸速率高達(dá)100Mb/s的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是ANSIX3T9.5。該網(wǎng)絡(luò)具有定時(shí)令牌協(xié)議的特性，支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，傳輸媒體為光纖。使用光纖作為傳輸媒體具有多種優(yōu)點(diǎn)：（1）較長(zhǎng)的傳輸距離，相鄰站間的最大長(zhǎng)度可達(dá)2km，最大站間距離為200km。（2）具有較大的帶寬，F(xiàn)DDI的設(shè)計(jì)帶寬為100Mbit/s。（3）具有對(duì)電磁和射頻干擾抑制能力，在傳輸過程中不受電磁和射頻噪聲的影響，也不影響其設(shè)備。（4）光纖可防止傳輸過程中被分接偷聽，也杜絕了輻射波的竊聽，因而是最安全的傳輸媒體。3）異步傳輸模式（ATM）ATM是目前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的最新技術(shù)，它采用基于信元的異步傳輸模式和虛電路結(jié)構(gòu)，根本上解決了多媒體的實(shí)時(shí)性及帶寬問題。實(shí)現(xiàn)面向虛鏈路的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，它通常提供155Mbit/s的帶寬。它既汲取了話務(wù)通訊中電路交換的“有連接”服務(wù)和服務(wù)質(zhì)量保證，又保持了以太、FDDI等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中帶寬可變、適于突發(fā)性傳輸?shù)撵`活性，從而成為迄今為止適用范圍最廣、技術(shù)最先進(jìn)、傳輸效果最理想的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)手段。ATM技術(shù)具有如下特點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸有連接服務(wù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量保證（QoS）。（2）交換吞吐量大、帶寬利用率高。（3）具有靈活的組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和負(fù)載平衡能力，伸縮性、可靠性極高。（4）ATM是現(xiàn)今唯一可同時(shí)應(yīng)用于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)兩種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它將局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)技術(shù)統(tǒng)一。三、擴(kuò)展項(xiàng)目局域網(wǎng)有幾種常見的拓?fù)浜统Ｒ婎愋?？它們都有什么特點(diǎn)？課題任務(wù)2.2局域網(wǎng)硬件設(shè)備課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、終端設(shè)備2、通信設(shè)備3、傳輸介質(zhì)教學(xué)目標(biāo)掌握常見網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的類型和特點(diǎn)掌握常見傳輸介質(zhì)的類型和特點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的類型和特點(diǎn)傳輸介質(zhì)的類型和特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的類型和特點(diǎn)傳輸介質(zhì)的類型和特點(diǎn)教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：上節(jié)課學(xué)習(xí)局域網(wǎng)有幾種常見的拓?fù)浜统Ｒ婎愋停慷?、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器服務(wù)器（Server）發(fā)展到今天，適應(yīng)各種不同功能、不同環(huán)境的服務(wù)器不斷地出現(xiàn)，分類標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣。（1）服務(wù)器按應(yīng)用層次可劃分為入門級(jí)服務(wù)器、工作組級(jí)服務(wù)器、部門級(jí)服務(wù)器和企業(yè)級(jí)服務(wù)器四類。（2）按服務(wù)器的機(jī)箱結(jié)構(gòu)來劃分，可以把服務(wù)器劃分為“臺(tái)式服務(wù)器”、“機(jī)架式服務(wù)器”、“機(jī)柜式服務(wù)器”和“刀片式服務(wù)器”四類。2.網(wǎng)絡(luò)工作站網(wǎng)絡(luò)工作站是指用戶能夠在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中工作，訪問網(wǎng)絡(luò)共享資源的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通常又稱為客戶機(jī)（Client）。網(wǎng)絡(luò)工作站是連接在局域網(wǎng)上的一臺(tái)計(jì)算機(jī)，用戶通過它來訪問網(wǎng)絡(luò)，共享資源。3、傳輸介質(zhì)傳輸介質(zhì)是通信雙方交流信息的物理通道，用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)之間原始比特流的實(shí)際傳輸。傳輸介質(zhì)的品種繁多，每一種介質(zhì)在帶寬、延遲、信號(hào)衰減、抗干擾能力、傳輸距離、安裝維護(hù)難度等方面都不相同。傳輸介質(zhì)的選用是非常重要的，它對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響極大。在局域網(wǎng)中，常用的是有線傳輸介質(zhì)，主要有雙絞線、同軸電纜和光纜。1）雙絞線雙絞線分非屏蔽雙絞線（UnshieldedTwistedPair，UTP）和屏蔽雙絞線（ShieldedTwistedPair，STP）兩種。目前，局域網(wǎng)大多數(shù)使用的是UTP。雙絞線是兩根絕緣導(dǎo)線互相絞結(jié)在一起的一種通用的傳輸介質(zhì)，它可減少線間電磁干擾，適用于模擬、數(shù)據(jù)通信。在局域網(wǎng)中，UTP已被廣泛采用，其傳輸速率取決于芯線質(zhì)量、傳輸距離、驅(qū)動(dòng)和接收信號(hào)的技術(shù)等。如令牌環(huán)網(wǎng)采用第三類UTP，傳輸速率最高可達(dá)16Mbit/s，10Base-T采用的三類UTP速率達(dá)10Mbit/s，100Base-T采用的五類UTP傳輸速率達(dá)100Mbit/s。UTP價(jià)格較低，傳輸速率滿足使用要求，適用于辦公大樓、學(xué)校、商廈等干擾較小的環(huán)境，但不適于噪聲大、電磁干擾強(qiáng)的惡劣環(huán)境。2）同軸電纜同軸電纜以硬銅線為芯，外包一層用密織的網(wǎng)狀導(dǎo)體環(huán)繞的絕緣材料，網(wǎng)外又覆蓋一層保護(hù)材料，按“同軸”的形式構(gòu)成。在局域網(wǎng)中使用的同軸電纜有75Ω、50Ω和93Ω3種。RG59型75Ω電纜是共用天線電視系統(tǒng)（CATV）采用的標(biāo)準(zhǔn)電纜，它常用于傳輸頻分多路FDM方式產(chǎn)生的模擬信號(hào)，頻率可達(dá)300～400MHz，稱作寬帶傳輸，也可用于傳輸數(shù)字信號(hào)。50Ω同軸電纜分粗纜（RG-8型或RG-11型）和細(xì)纜（RG-58型）兩種。粗纜抗干擾性能好，傳輸距離較遠(yuǎn)，細(xì)纜價(jià)格低，傳輸距離較近，傳輸速率一般為10Mbit/s，適用于以太網(wǎng)。RG-62型93Ω電纜是Arcnet網(wǎng)采用的同軸電纜，通常只適用于基帶傳輸，傳輸速率為2～20Mbit/s。3）光纜光纜是光纖電纜的簡(jiǎn)稱，是傳送光信號(hào)的介質(zhì)，它由纖芯、包層和外部一層增強(qiáng)強(qiáng)度的保護(hù)層構(gòu)成。纖芯是采用二氧化硅摻以鍺、磷等材料制成，呈圓柱形。外面包層由純二氧化硅制成，它將光信號(hào)折射到纖芯中。光纖分單模和多模兩種。單模只提供一條光通路，在無中繼的條件下，傳輸距離可達(dá)幾十千米。多模有多條光通路，在無中繼的情況下，傳輸距離可達(dá)幾千米。單模光纖容量大，傳輸距離比多模遠(yuǎn)，價(jià)格較貴。目前單模光纖芯直徑約8.3μm/125μm，多模光纖芯常用的為62.5μm/125μm。光纖只能單向傳輸，如需雙向通信，則應(yīng)成對(duì)使用。光纜是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最有發(fā)展前途的傳輸介質(zhì)，它的傳輸速率可高達(dá)1000Mbit/s，誤碼率低，衰減小，傳播延時(shí)很小，并有很強(qiáng)的抗干擾能力，適宜在泄漏信號(hào)、電氣干擾信號(hào)嚴(yán)重的環(huán)境中使用，所以倍受人們青睞。光纜適用于點(diǎn)到點(diǎn)鏈路，所以常應(yīng)用于環(huán)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。缺點(diǎn)是成本較高，還不能普遍使用。4）無線介質(zhì)除了以上說的有線介質(zhì)之外，在某些特殊的環(huán)境中還可以使用無線技術(shù)，將計(jì)算機(jī)連接起來。無線傳輸技術(shù)是利用大氣和外層空間作為傳播的通路，但由于信號(hào)波譜和傳輸技術(shù)的不同，主要包括微波、衛(wèi)星微波和紅外等。微波通信是指用頻率在2GHz～40GHz的微波信號(hào)進(jìn)行通信。由于微波通信只能進(jìn)行可視范圍內(nèi)的通信，并且大氣對(duì)微波信號(hào)的吸收與散射影響較大，所以，微波通信主要用于幾千米范圍內(nèi)的傳輸，不適用于鋪設(shè)有線傳輸介質(zhì)的情況，而且只能用于點(diǎn)到點(diǎn)的通信，速率也不高，一般為幾百Kb/s。衛(wèi)星微波通信是指利用人造衛(wèi)星進(jìn)行中轉(zhuǎn)的通信方式。商用的通信衛(wèi)星一般被發(fā)射到赤道上方3.6×104km的同步軌道上。另外也有中低軌道的小衛(wèi)星通信，如摩托羅拉的銥星系統(tǒng)。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是適用于很長(zhǎng)距離的傳輸，如國(guó)際、洲際之間；傳輸延時(shí)較大，費(fèi)用較高。一般來說，影響傳輸介質(zhì)選擇的因素包括以下幾個(gè)：1.拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳輸介質(zhì)的物理特性、網(wǎng)絡(luò)成本及應(yīng)用環(huán)境的需要等諸多因素緊密相關(guān)。例如，星狀結(jié)構(gòu)不適合選用同軸電纜，可選擇雙絞線等方式通信。2.容量：介質(zhì)提供的傳輸速率應(yīng)能夠滿足要求。3.可靠性（差錯(cuò)率）：在可能的情況下，盡量選擇可靠性高的介質(zhì)。4.應(yīng)用環(huán)境：包括傳輸距離、環(huán)境惡劣程度、信號(hào)強(qiáng)度等。目前常用的介質(zhì)使用方式為：局域網(wǎng)由雙絞線連接到桌面；光纖（包括單模和多模，視距離遠(yuǎn)近而定）作為通信干線；衛(wèi)星微波用于跨國(guó)界和對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)傳輸。4、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備這里的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是指單個(gè)計(jì)算機(jī)連入網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)必須使用的設(shè)備，是集線器（Hub）、中繼器（Repeater）、交換機(jī)（Switch）等網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備和網(wǎng)橋（Bridge）、路由器（Router）、網(wǎng)關(guān)等網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的統(tǒng)稱。通過這些設(shè)備可以把計(jì)算機(jī)連接起來組成局域網(wǎng)，或?qū)⒕钟蚓W(wǎng)與局域網(wǎng)互連起來組成更大規(guī)模的互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是組建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備。比如：將計(jì)算機(jī)通過以太網(wǎng)卡、非屏蔽雙絞線、RJ-45連接器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機(jī)相連，連接在一起就能組成一個(gè)10Base-T以太網(wǎng)。1）網(wǎng)卡（NIC）網(wǎng)絡(luò)接口卡（NetworkInterfaceCard，NIC），又稱為網(wǎng)絡(luò)適配器（NetworkInterfaceAdapter，NIA），簡(jiǎn)稱網(wǎng)卡，網(wǎng)卡是安裝在計(jì)算機(jī)中的一塊電路板，它可以作為計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備插在擴(kuò)展槽中，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和傳輸介質(zhì)之間的物理連接，為計(jì)算機(jī)之間相互通信提供一條物理通道，并通過這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸。在局域網(wǎng)中，每一臺(tái)聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡，通過介質(zhì)連接器將計(jì)算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)電纜系統(tǒng)。網(wǎng)卡工作在數(shù)據(jù)鏈路層，它主要完成物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能。網(wǎng)卡是局域網(wǎng)通信接口的關(guān)鍵設(shè)備，它是決定計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的重要因素之一。2.集線器（Hub）當(dāng)兩臺(tái)電腦通過非屏蔽雙絞線進(jìn)行“雙機(jī)互連”傳輸距離大于100m時(shí)，信號(hào)可能會(huì)因逐漸衰減造成失真。為了實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互連，人們便在這兩臺(tái)電腦之間安裝了一個(gè)“中繼器”即集線器，將衰減的信號(hào)放大處理，重新恢復(fù)完整的信號(hào)繼續(xù)傳送，可擴(kuò)大信號(hào)的傳輸范圍。集線器（Hub）作為一種集中管理網(wǎng)絡(luò)的共享設(shè)備，從字面上理解，集線器就是將網(wǎng)線集中起來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。利用集線器不僅可以將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接在一起，而且還可起到擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)范圍的作用。當(dāng)然，網(wǎng)絡(luò)范圍并不是可以無限擴(kuò)大的，即使信號(hào)衰減能夠得到控制，信號(hào)傳輸時(shí)間過時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此，集線器級(jí)聯(lián)一般不能超過4級(jí)。集線器可以按傳輸速率、配置形式、管理方式和端口數(shù)的不同進(jìn)行分類，組網(wǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)入網(wǎng)的計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備的數(shù)量選擇合適的集線器，并留下一些余量為擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)做準(zhǔn)備。（1）按照端口的數(shù)目不同，集線器可分為8口、16口和24口等，端口數(shù)多，價(jià)格會(huì)相對(duì)高一點(diǎn)。（2）按提供的帶寬，可以將集線器分為10/100自適應(yīng)，這里的帶寬指得是集線器提供的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，其單位是bit/s。（3）按照擴(kuò)展方式分類，集線器分為可堆疊集線器和不可堆疊集線器。當(dāng)集線器的端口不夠用時(shí)，可以通過兩種擴(kuò)展方式增加端口數(shù)：堆疊和級(jí)聯(lián)。①堆疊是指通過專門的堆疊模塊和連接線把幾個(gè)集線器連接在一起。對(duì)于其他設(shè)備來說，這些堆疊在一起的集線器就相當(dāng)于一個(gè)集線器。②級(jí)聯(lián)就是通過級(jí)聯(lián)端口或普通端口把多個(gè)集線器連在一起，從而達(dá)到擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的效果。級(jí)聯(lián)之后集線器依舊是獨(dú)立存在的，而不是一個(gè)整體。集線器往往都提供了級(jí)聯(lián)端口，這個(gè)端口用以和上層交換機(jī)或其他集線器的普通端口相連。（4）依據(jù)管理方式的不同，集線器可以分為被動(dòng)集線器、主動(dòng)集線器、智能集線器和交換集線器。3.交換機(jī)（Switch）交換機(jī)（英文：Switch，意為“開關(guān)”）是一種用于電信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它可以為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。最常見的交換機(jī)是以太網(wǎng)交換機(jī)，其他常見的還有電話語音交換機(jī)、光纖交換機(jī)等。交換機(jī)工作在數(shù)據(jù)鏈路層，交換機(jī)擁有一條很高帶寬的背部總線和內(nèi)部交換矩陣。交換機(jī)的所有的端口都掛接在這條背部總線上，控制電路收到數(shù)據(jù)包以后，處理端口會(huì)查找內(nèi)存中的地址對(duì)照表以確定目的MAC（網(wǎng)卡的硬件地址）的NIC（網(wǎng)卡）掛接在哪個(gè)端口上，通過內(nèi)部交換矩陣迅速將數(shù)據(jù)包傳送到目的端口，目的MAC若不存在，數(shù)據(jù)包會(huì)被廣播到所有的端口，接收端口回應(yīng)后交換機(jī)會(huì)“學(xué)習(xí)”新的MAC地址，并把它添加入內(nèi)部MAC地址表中。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，交換概念的提出改進(jìn)了共享工作模式。而HUB集線器就是一種物理層共享設(shè)備，HUB本身不能識(shí)別MAC地址和IP地址，當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A主機(jī)向B主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包在以HUB為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)?，由每一臺(tái)終端通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)報(bào)頭的MAC地址來確定是否接收。也就是說，在這種工作方式下，同一時(shí)刻網(wǎng)絡(luò)上只能傳輸一組數(shù)據(jù)幀的通訊，如果發(fā)生碰撞還得重試。這種方式就是共享網(wǎng)絡(luò)帶寬。相對(duì)于集線器而言，交換機(jī)的種類更多。它可以按網(wǎng)絡(luò)類型、結(jié)構(gòu)、交換方式、應(yīng)用規(guī)模、傳輸模式和管理方式等標(biāo)準(zhǔn)分類。（1）按網(wǎng)絡(luò)類型分類。根據(jù)使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類型，局域網(wǎng)交換機(jī)可以分為令牌環(huán)交換機(jī)、以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)和ATM交換。（2）按應(yīng)用規(guī)模分類。按應(yīng)用規(guī)模的大小，交換機(jī)可以分為工作組級(jí)交換機(jī)、部門級(jí)交換機(jī)和企業(yè)級(jí)交換機(jī)。需要說明的是，不同企業(yè)的規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)可能不盡相同。（3）按交換方式分類交換機(jī)通過以下三種方式進(jìn)行交換：=1\*GB3①直通式=2\*GB3②存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)：=3\*GB3③碎片隔離：（4）按傳輸模式分類交換機(jī)的傳輸模式有全雙工、半雙工、全雙工/半雙工自適應(yīng)。（5）按管理方式分類。按管理方式的不同，交換機(jī)可以分為可網(wǎng)管交換機(jī)和非網(wǎng)管型交換機(jī)。4.路由器（Router）所謂“路由”，是指把數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的行為和動(dòng)作，而路由器（Router），正是執(zhí)行這種行為動(dòng)作的機(jī)器，是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)。路由和交換機(jī)之間的主要區(qū)別就是交換機(jī)發(fā)生在OSI參考模型第二層（數(shù)據(jù)鏈路層），而路由發(fā)生在第三層，即網(wǎng)絡(luò)層。這一區(qū)別決定了路由和交換機(jī)在移動(dòng)信息的過程中需使用不同的控制信息，所以說兩者實(shí)現(xiàn)各自功能的方式是不同的。為了完成“路由”的工作，在路由器中保存著各種傳輸路徑的相關(guān)數(shù)據(jù)─路由表（RoutingTable），供路由選擇時(shí)使用。路由表中保存著子網(wǎng)的標(biāo)志信息、網(wǎng)上路由器的個(gè)數(shù)和下一個(gè)路由器的名字等內(nèi)容。路由表可以是由系統(tǒng)管理員固定設(shè)置好的，也可以由系統(tǒng)動(dòng)態(tài)修改，可以由路由器自動(dòng)調(diào)整，也可以由主機(jī)控制。在路由器中涉及到兩個(gè)有關(guān)地址的名字概念，那就是：靜態(tài)路由表和動(dòng)態(tài)路由表。由系統(tǒng)管理員事先設(shè)置好固定的路由表稱之為靜態(tài)（Static）路由表，一般是在系統(tǒng)安裝時(shí)就根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的配置情況預(yù)先設(shè)定的，它不會(huì)隨未來網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的改變而改變。動(dòng)態(tài)（Dynamic）路由表是路由器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行情況而自動(dòng)調(diào)整的路由表。路由器根據(jù)路由選擇協(xié)議（RoutingProtocol）提供的功能，自動(dòng)學(xué)習(xí)和記憶網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，在需要時(shí)自動(dòng)計(jì)算數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罴崖窂?。三、擴(kuò)展項(xiàng)目局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備有哪些？各自有什么特點(diǎn)課題任務(wù)2.3局域網(wǎng)軟件系統(tǒng)課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)2、介質(zhì)訪問控制方法3、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)4、通信協(xié)議教學(xué)目標(biāo)理解IEEE802協(xié)議掌握局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法了解常見網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和通信協(xié)議教學(xué)重點(diǎn)IEEE802標(biāo)準(zhǔn)；局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法教學(xué)難點(diǎn)局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方法教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：局域網(wǎng)的硬件設(shè)備有哪些？各自有什么特點(diǎn)二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、IEEE802標(biāo)準(zhǔn)IEEE是英文InstituteofElectricalandElectronicsEngineers的簡(jiǎn)稱，其中文譯名是電氣和電子工程師協(xié)會(huì)。IEEE802定義了局域網(wǎng)的參考模型，該模型只對(duì)應(yīng)OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層與物理層，它將數(shù)據(jù)鏈路層劃分為：邏輯鏈路控制LLC子層和介質(zhì)訪問控制MAC子層，如REF_Ref536558545\h圖25所示：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s15OSI參考模型與IEEE802參考模型對(duì)應(yīng)關(guān)系IEEE802為局域網(wǎng)制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，如REF_Ref536558558\h圖26所示，主要是：1.IEEE802.1標(biāo)準(zhǔn)，它包括局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互連以及網(wǎng)絡(luò)管理與性能測(cè)試。2.IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)，定義了邏輯鏈路控制LLC子層的功能與服務(wù)。3.IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，定義了CSMA/CD總線介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。4.IEEE802.4標(biāo)準(zhǔn)，定義了令牌總線（TokenBus）介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。5.IEEE802.5標(biāo)準(zhǔn)，定義了令牌環(huán)（TokenRing）介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。6.IEEE802.6標(biāo)準(zhǔn)，定義了城域網(wǎng)MAN介質(zhì)訪問控制子層與物理層規(guī)范。7.IEEE802.7標(biāo)準(zhǔn)，定義了寬帶技術(shù)。8.IEEE802.8標(biāo)準(zhǔn)，定義了光纖技術(shù)。9.IEEE802.9標(biāo)準(zhǔn)，定義了綜合語音與數(shù)據(jù)局域網(wǎng)IVDLAN技術(shù)。10.IEEE802.10標(biāo)準(zhǔn)，定義了可互操作的局域網(wǎng)安全性規(guī)范SILS。11.IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)，定義了無線局域網(wǎng)技術(shù)。12.IEEE802.12100Mbit/sVG-AnyLAN訪問控制方法及物理層技術(shù)規(guī)范。13.IEEE802.14標(biāo)準(zhǔn)定義了電纜調(diào)制解調(diào)器標(biāo)準(zhǔn)。14.IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn)定義了近距離個(gè)人無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。15.IEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)定義了寬帶無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。2、介質(zhì)訪問控制方法局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制方式主要解決介質(zhì)使用權(quán)或機(jī)構(gòu)問題，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸信道的合理分配。局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制是局域網(wǎng)重要的一項(xiàng)基本任務(wù)，對(duì)局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)、工作過程和網(wǎng)絡(luò)性能產(chǎn)生決定性的影響。局域網(wǎng)介質(zhì)訪問控制包括：確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)發(fā)送到介質(zhì)上去的特定時(shí)刻和解決如何對(duì)公用傳輸介質(zhì)訪問和利用并加以控制的問題。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享局域網(wǎng)有三類：帶有沖突碰撞檢測(cè)的載波監(jiān)聽多路訪問（CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection，CSMA/CD）、令牌環(huán)和令牌總線。1）載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測(cè)法（CSMA/CD）CSMA/CD是一種適用于總線結(jié)構(gòu)的分布式介質(zhì)訪問控制方法，是IEEE802.3的核心協(xié)議，是一種典型的隨機(jī)訪問的爭(zhēng)用型技術(shù)。CSMA/CD的發(fā)送流程可以簡(jiǎn)單地概括為：先聽先發(fā)；邊聽邊發(fā)；沖突停止；隨機(jī)延遲后重發(fā)。2）令牌環(huán)訪問控制（TokenRing）令牌環(huán)技術(shù)是1969年由IBM提出來的。它適用于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，并已成為流行的環(huán)訪問技術(shù)。這種介質(zhì)訪問技術(shù)的基礎(chǔ)是令牌。令牌是一種特殊的幀，用于控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)的發(fā)送權(quán)，只有持有令牌的結(jié)點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。由于發(fā)送結(jié)點(diǎn)在獲得發(fā)送權(quán)后就將令牌刪除，在環(huán)路上不會(huì)再有令牌出現(xiàn)，其它結(jié)點(diǎn)也不可能再得到令牌，從而保證環(huán)路上某一時(shí)刻只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，因此令牌環(huán)技術(shù)不存在爭(zhēng)用現(xiàn)象，它是一種典型的無爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問控制方式。令牌環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)在于其訪問方式具有可調(diào)整性和確定性，且每個(gè)結(jié)點(diǎn)具有同等的介質(zhì)訪問權(quán)。同時(shí)，還提供優(yōu)先權(quán)服務(wù)，具有很強(qiáng)的適用性。它的主要缺點(diǎn)是環(huán)維護(hù)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)較困難。3）令牌總線訪問控制（TokenBus）CSMA/CD采用用戶訪問總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕負(fù)載時(shí)時(shí)延小等特點(diǎn)，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通訊負(fù)荷增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延時(shí)增加、性能明顯下降。令牌環(huán)在重負(fù)荷下利用率高，網(wǎng)絡(luò)性能對(duì)傳輸距離不敏感。但令牌環(huán)網(wǎng)控制復(fù)雜，并存在可靠性不保證等問題。令牌總線是在綜合CSMA/CD與令牌環(huán)兩種介質(zhì)訪問方式優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上而形成的一種介質(zhì)訪問控制方式。令牌總線主要適用于總線形或樹形網(wǎng)絡(luò)。令牌總線的特點(diǎn)在于它的確定性、可調(diào)整性及較好的吞吐能力，適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高或通訊負(fù)荷較重的應(yīng)用環(huán)境中，如生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。它的缺點(diǎn)在于它的復(fù)雜性和時(shí)間開銷較大，結(jié)點(diǎn)可能要等待多次無效的令牌傳送后才能獲得令牌。4）CSMA/CD與TokenBus、TokenRing的比較在共享介質(zhì)訪問控制方法中，CSMA/CD與TokenBus、TokenRing應(yīng)用廣泛。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看，CSMA/CD與TokenBus都是針對(duì)總線拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的，而TokenRing是針對(duì)環(huán)型拓?fù)涞木钟蚓W(wǎng)設(shè)計(jì)的。如果從介質(zhì)訪問控制方法性質(zhì)的角度看，CSMA/CD屬于隨機(jī)介質(zhì)訪問控制方法，而TokenBus、TokenRing則屬于確定型介質(zhì)訪問控制方法。與確定型介質(zhì)訪問控制方法比較，CSMA/CD方法有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。目前有多種VLSI（VeryLargeScaleIntegration，超大規(guī)模集成電路）可以實(shí)現(xiàn)CSMA/CD方法，這對(duì)降低Ethernet成本，擴(kuò)大應(yīng)用范圍是非常有利的。（2）CSMA/CD是一種用戶訪問總線時(shí)間不確定的隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)總線的方法，適用于辦公自動(dòng)化等對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)格的應(yīng)用環(huán)境。（3）CSMA/CD在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較低時(shí)表現(xiàn)出較好的吞吐率與延遲特性。但是，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷增大時(shí)，由于沖突增多，網(wǎng)絡(luò)吞吐率下降、傳輸延遲增加，因此CSMA/CD方法一般用于通信負(fù)荷較輕的應(yīng)用環(huán)境中。與隨機(jī)型介質(zhì)訪問控制方法比較，確定型介質(zhì)訪問控制方法TokenBus、TokenRing有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1）TokenBus、TokenRing網(wǎng)中結(jié)點(diǎn)兩次獲得令牌的最大時(shí)間間隔是確定的，因而適用于對(duì)數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性要求較高的環(huán)境，如生產(chǎn)過程控制領(lǐng)域。（2）TokenBus、TokenRing在網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)荷較重時(shí)表現(xiàn)出很好的吞吐率與較低的傳輸延遲，因而適用于通信負(fù)荷較重的環(huán)境。（3）TokenBus、TokenRing的不足之處在于它們需要復(fù)雜的環(huán)維護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)較困難。IEEE802.2標(biāo)準(zhǔn)定義的共享局域網(wǎng)有三類：1.采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)。2.采用TokenBus介質(zhì)訪問控制方法的總線型局域網(wǎng)。3.采用TokenRing介質(zhì)訪問控制方法的環(huán)型局域網(wǎng)。Ethernet（以太網(wǎng)）的核心技術(shù)是它的隨機(jī)爭(zhēng)用型介質(zhì)訪問方法即CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法。最早使用隨機(jī)爭(zhēng)用技術(shù)的是夏威夷大學(xué)的校園網(wǎng)。4、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NetworkOperatingSystem,NOS）是網(wǎng)絡(luò)的心臟和靈魂，是向網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享功能的操作系統(tǒng)。它是負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶的軟件的集合。通常的操作系統(tǒng)具有文件管理、設(shè)備管理和存儲(chǔ)器管理等功能，而網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)除了具有上述功能外。還能夠提供高效、可靠的網(wǎng)絡(luò)通信能力及多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。1）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的分類網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)按照處理不同可以分為三類：（1）集中模式集中式網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是由分時(shí)操作系統(tǒng)加上網(wǎng)絡(luò)功能演變的。系統(tǒng)的基本單元由一臺(tái)主機(jī)和若干臺(tái)與主機(jī)相連的終端構(gòu)成，信息的處理和控制是集中的。Unix就是這類系統(tǒng)的典型。（2）客戶機(jī)/服務(wù)器模式這種模式是最流行的網(wǎng)絡(luò)工作模式。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的控制中心，并向客戶提供服務(wù)。客戶機(jī)是用于本地處理和訪問服務(wù)器的站點(diǎn)。（3）對(duì)等模式采用這種模式的站點(diǎn)都是對(duì)等的，既可以作為客戶訪問其它站點(diǎn)，又可以作為服務(wù)器向其他站點(diǎn)提供服務(wù)。這種模式具有分布處理和分布控制的功能。2）局域網(wǎng)中幾類具體的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：（1）Windows類（2）NetWare類（3）Unix系統(tǒng)（4）Linux5、通信協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議（Protocol）是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其功能的最基本機(jī)制，其本質(zhì)是一種規(guī)則，即各種硬件和軟件必須遵循的共同守則。如同我們?nèi)粘Ｍㄓ玫恼Z言一樣，標(biāo)準(zhǔn)的語言使我們不同的民族能夠相互交流，計(jì)算機(jī)之間的相互通信也需要共同遵守一定的規(guī)則，這些規(guī)則就稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)上各種設(shè)備能夠相互交換信息，不同計(jì)算機(jī)之間必須使用相同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議才能進(jìn)行通信。在局域網(wǎng)中，最常用的通信協(xié)議是TCP/IP，此外還有NetBEUI、NWLinkIPX/SPX兼容傳輸協(xié)議和AppleTalk協(xié)議等。1）TCP/IP協(xié)議TCP/IP是一個(gè)協(xié)議系列，其包括100多個(gè)協(xié)議，TCP（傳輸控制協(xié)議）和IP（網(wǎng)際協(xié)議）僅是其中的兩個(gè)協(xié)議。由于他們是最基本和最重要的兩個(gè)協(xié)議，而且使用廣泛并廣為人知，因此通常用TCP/IP代表整個(gè)Internet協(xié)議系列。Microsoft的聯(lián)網(wǎng)方案使用了TCP/IP協(xié)議，在目前流行的Windows版本中都內(nèi)置了該協(xié)議，而且在WindowsXP中是自動(dòng)安裝的。在Windows2000Server中，TCP/IP協(xié)議與DNS（域名系統(tǒng)）和DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）配合使用。DHCP用來分配IP地址，當(dāng)用戶計(jì)算機(jī)登陸網(wǎng)絡(luò)時(shí)，用戶計(jì)算機(jī)自動(dòng)尋找網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器，從中獲得網(wǎng)絡(luò)連接的動(dòng)態(tài)配置和IP地址。（1）IP協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP的心臟，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。IP層接收由更底層網(wǎng)絡(luò)接口層（例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序）發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更高層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因?yàn)镮P并沒有做任何事情來確認(rèn)數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。IP數(shù)據(jù)包中含有發(fā)送它的主機(jī)地址（源地址）和接收它的主機(jī)的地址（目的地址）。高層的TCP和UDP服務(wù)在接收數(shù)據(jù)包時(shí)，通常假設(shè)包中的原地址是有效的。也可以這樣說，IP地址形成了許多服務(wù)的認(rèn)證基礎(chǔ)，這些服務(wù)相信數(shù)據(jù)包是從一個(gè)有效的主機(jī)發(fā)送來的。IP確認(rèn)包含一個(gè)選項(xiàng)，叫做IPsourcerouting，可以用來指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對(duì)于一些TCP/UDP的服務(wù)來說，使用了該選項(xiàng)的IP包好像是從路徑上的最后一個(gè)系統(tǒng)傳遞過來的，而不是來自于它的真實(shí)地點(diǎn)。這個(gè)選項(xiàng)是為了測(cè)試而存在的，說明它可以被用來欺騙系統(tǒng)以進(jìn)行被禁止的連接。那么，許多依靠IP源地址做確認(rèn)的服務(wù)將產(chǎn)生問題并且會(huì)被非法入侵。（2）TCP協(xié)議如果數(shù)據(jù)IP包中有已經(jīng)封好的TCP數(shù)據(jù)包，那么IP將把他們向“上”傳送到TCP層。TCP將包排序并進(jìn)行錯(cuò)誤檢查，同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛電路間的連接。TCP數(shù)據(jù)包包括序號(hào)和確認(rèn)，所以未按照順序收到的包可以被排序，而損壞的包可以被重傳。TCP將它的信息送到更高層的應(yīng)用程序，例如Telnet的服務(wù)程序和客戶程序。應(yīng)用程序輪流將信息送回TCP層，TCP層便將他們向下傳送到IP層，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和物理介質(zhì)，最后到接收方。面向連接的服務(wù)（例如Telnet、FTP、rlogin、XWindows和SMTP）需要高度的可靠性，所以他們使用了TCP協(xié)議。DNS在某些情況下使用TCP（發(fā)送和接收域名數(shù)據(jù)庫(kù)），但使用UDP傳送有關(guān)單個(gè)主機(jī)的信息。三、擴(kuò)展項(xiàng)目能簡(jiǎn)述一下局域網(wǎng)軟件都包括哪幾方面嗎？課題I任務(wù)2.4P地址、網(wǎng)絡(luò)掩碼課時(shí)教學(xué)內(nèi)容1、IP地址2、子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)目標(biāo)掌握IP地址掌握子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)重點(diǎn)IP地址子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)難點(diǎn)IP地址子網(wǎng)和子網(wǎng)掩碼教學(xué)活動(dòng)及主要語言一、創(chuàng)設(shè)意境，導(dǎo)入新課（設(shè)疑法、提問法）導(dǎo)入：局域網(wǎng)軟件系統(tǒng)有哪些？二、新課教學(xué)（講解法、提問法、示范法）1、1.IP地址為了實(shí)現(xiàn)各主機(jī)間的通信，每臺(tái)主機(jī)都必須有一個(gè)唯一的網(wǎng)絡(luò)地址，才不至于在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)混亂。就好像每位中華人民共和國(guó)的公民都有自己唯一的身份證號(hào)碼一樣。Internet的網(wǎng)絡(luò)地址是指連入Internet網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的地址編碼。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址唯一地標(biāo)識(shí)每一臺(tái)計(jì)算機(jī)，我們把這個(gè)地址叫做IP地址，即用Internet協(xié)議語言表示的地址。IP地址由32位二進(jìn)制數(shù)組成并分成4個(gè)8位部分。由于二進(jìn)制使用不方便，所以通常使用“點(diǎn)分十進(jìn)制”方式表示IP地址。即把每部分用相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)表示，大小介于0～255之間，例如和6等都是IP地址。如果網(wǎng)絡(luò)在IP地址中任意使用全部32位二進(jìn)制數(shù)，將有超過40億（2256）個(gè)可能地址。但一些特殊組合作為專用地址，而且4組8位二進(jìn)制數(shù)以特殊方式分類，其依賴于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的大小，因此潛在地址的實(shí)際數(shù)并沒有這么多。（1）3類常用的網(wǎng)絡(luò)地址一個(gè)IP地址實(shí)際上由網(wǎng)絡(luò)（Network）和主機(jī)（Host）兩部分組成，通過使用兩個(gè)部分，不同網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)可以擁有相同的主機(jī)號(hào)。沒有這種組合類型，編號(hào)將很難控制。為了給不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)提供必要的靈活性，IP地址的設(shè)計(jì)者將IP地址空間劃分為5個(gè)不同的地址類別ClassA～E，其中D類IP地址的第一個(gè)數(shù)介于224～239之間，用作多目的地信息的傳輸，保留作備用；E類IP地址的第1個(gè)數(shù)在240～247之間，保留僅用于Internet的實(shí)驗(yàn)開發(fā)。ClassA～C類IP地址的具體含義如下。=1\*GB3①ClassA（A類）：A類IP地址只有8位作為網(wǎng)絡(luò)地址，但有24位作為主機(jī)地址。這樣理論上允許有160萬個(gè)主機(jī)地址。但是最多只有128個(gè)A類IP地址。=2\*GB3②ClassB（B類）：B類IP地址用16位作為主機(jī)地址，允許有更多的B類網(wǎng)絡(luò)，而主機(jī)數(shù)缺少了許多，不過仍允許有65000多臺(tái)主機(jī)。=3\*GB3③ClassC（C類）：C類IP地址用24位作為網(wǎng)絡(luò)地址，用8位作為主機(jī)地址，C類IP地址最多可以有254（0和255為IP地址的每一部分保留）臺(tái)主機(jī)和200多萬網(wǎng)絡(luò)地址。目前，世界上大多數(shù)是B類和C類網(wǎng)絡(luò)，通過IP地址的第1個(gè)十進(jìn)制數(shù)可以識(shí)別網(wǎng)絡(luò)所屬的類別，由此可以得出主機(jī)所在網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模大小。下面是IP地址的第1個(gè)十進(jìn)制數(shù)的規(guī)則。=1\*GB3①A類IP地址的第1個(gè)數(shù)介于0～127之間（0和127有特殊用途，不能進(jìn)行分配）。=2\*GB3②B類IP地址的第1個(gè)數(shù)介于128～191之間。=3\*GB3③C類IP地址的第1個(gè)數(shù)介于192～223之間。例如，如果計(jì)算機(jī)的IP地址為5，即可推斷該主機(jī)屬于一個(gè)A類網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很大，網(wǎng)絡(luò)地址為108，主機(jī)地址為16.99.35；如果是3，即可推斷該主機(jī)屬于一個(gè)B類網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)地址為149.28，主機(jī)地址為98.23；如果是，即可推斷該主機(jī)屬于一個(gè)C類網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算機(jī)數(shù)量不超過254臺(tái)，網(wǎng)絡(luò)地址為192.168.0，主機(jī)地址為1。（2）特殊的IP地址除了一般地標(biāo)識(shí)一臺(tái)主機(jī)外，還有幾種具有特殊意義的特殊形式。=1\*GB3①“0”地址：TCP/IP協(xié)議規(guī)定，各位全為“0”的網(wǎng)絡(luò)號(hào)被解釋成“本”網(wǎng)絡(luò)。=2\*GB3②回送地址：A類網(wǎng)絡(luò)地址127是一個(gè)保留地址，用于網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試以及本地機(jī)進(jìn)程間通信，叫做回送地址。無論什么程序，一旦使用回送地址發(fā)送數(shù)據(jù)，協(xié)議軟件立即返回之，不進(jìn)行任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。3）廣播地址：廣播地址又分為直接廣播地址和有限廣播地址兩類。=1\*GB3①直接廣播地址：TCP/IP規(guī)定，主機(jī)號(hào)全為“1”的網(wǎng)絡(luò)地址用于廣播，叫做廣播地址。所謂廣播，指同時(shí)向網(wǎng)上所有主機(jī)發(fā)送報(bào)文。=2\*GB3②有限廣播地址：前面提到的廣播地址包含一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)，技術(shù)上稱為直線廣播地址。在網(wǎng)間網(wǎng)上的任何一點(diǎn)均可向其他任何網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直接廣播，但直接廣播有一個(gè)缺點(diǎn)，就是要知道信宿網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)。有時(shí)需要在本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部廣播，但又不知道本網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)號(hào)。TCP/IP規(guī)定，32位全為“1”的地址用于本網(wǎng)廣播，該地址叫做有限廣播地址。（4）私有地址：在TCP/IP協(xié)議中，有一些IP地址是專門保留給私有局域網(wǎng)使用的，因?yàn)檫@些IP地址不能通過路由器傳送，因此不會(huì)出現(xiàn)在Internet上。這些保留給私有局域網(wǎng)使用的IP地址如下：A類是10.x.y.z，B類是172.16.y.z～172.31.y.z，C類是192.168.0.z～192.168.255.z。如果局域網(wǎng)不需要接入Internet，則不必拘泥于此規(guī)則。2.子網(wǎng)掩碼IP地址是以網(wǎng)絡(luò)號(hào)和主機(jī)號(hào)來標(biāo)示網(wǎng)絡(luò)上的主機(jī)的，具有相同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算機(jī)之間可以“直接”相通，不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的計(jì)算機(jī)要通過網(wǎng)關(guān)（Gateway）才能相通。但這樣的劃