计算机网络基础

1、计算机网络技术基础课程教案一课题：计算机网络概述一）教案顺序：1教案时数：2学时教案目的：了解计算机网络产生的背景，掌握计算机网络的定义、功能、应用以及计算机网络的类型。重点、难点：计算机网络的功能，计算机网络的类型。主要教案内容提纲）：计算机网络产生的背景产生的原因：资源共享与数据交换的要求。产生的基础：是计算机技术与通信技术相结合的产物。计算机网络的发展过程注：见对应电子课件。3计算机网络的定义按照网络协议，以共享资源为主要目的，将地理上分散且独立的计算机互相连接起来形成的集合体。计算机网络的功能数据通信、资源共享、提高计算机的可靠性和可用性和易于进行分布处理。计算机网络的分类按照不同的分

2、类方法可以分为一同的类型。注：见教材P7。重点介绍按操作分类的主从式网络和对等网络。课后练习：1、什么是计算机网络？2、一座大楼内的一个计算机网络系统，属于什么网络？3、计算机网络发展经历了那几个阶段？每个阶段有什么特点?4、计算机网络有什么功能？备注:计算机网络技术基础课程教案二课题：计算机网络概述二）教案顺序：2、3教案时数：4学时教案目的：掌握计算机网络的硬件组成，了解常见的网络设备，认识和理解网络体系结构和OSI参考模型结构的作用。重点、难点：OSI参考模型结构主要教案内容提纲）：计算机网络的硬件组成要将若干台计算机和其他外部设备连接成网络，除了要有传输介质外，还要有一些专用与网络连接

3、的网络连接设备。注：见P13。计算机网络的设备常见的网络设备有：中继器、集线器、网桥、交换机、路由器和网卡。重点介绍交换机和路由器。网络体系结构网络体系结构和网络协议的概念。OSI参考模型结构。7个OSI层次中，最低3层1-3）是依赖网络的，牵涉到将两台通信计算机链接在一起所使用的数据通信网的相关协议。高三层5-7）是面向应用的，牵涉到允许两个末端用户应用进程交互作用的协议，通常是由本地操作系统提供的一套服务。中间的传输层为面向应用的上3层遮蔽了跟网络有关的下3层的详细操作。本质上讲，它建立在由下3层提供的服务上，为面向应用的高层提供网络无关的信息交换服务。重点讲授每一层的协议和功能。课后练习

4、：1、什么是网络协议？2、什么是网络体系结构？3、简述OSI七层参考模型每一层的主要功能?备注:计算机网络技术基础课程教案三课题：数据通信概述教案顺序：4教案时数：2学时教案目的：掌握通信系统的的基本组成，了解通信中的一些基本概念重点、难点：通信系统的的基本组成主要教案内容提纲）：通信系统的的基本组成数据通信系统可以看成是以计算机为中心，用通信线路与分布于远地的数据终端设备连接起来，进行数据通信的系统。它由计算机、终端设备、通信线路和信号变换器等组成，其中计算机和数据终端设备是数据的信源和信宿。数据通信中的基本概念信息、信号、数据、模拟信号、数字信号、模拟传输、数字传输、基带传输、频带传输、宽

5、带传输、数据传输率和差错率等。注：见P29。重点讲授基带传输、频带传输和宽带传输的关系。课后练习：说明基带传输、频带传输和宽带传输的关系通信系统有哪几部分组成？什么是数据传输率？备注:计算机网络技术基础课程教案四课题：数据编码技术和数据传输技术教案顺序：5、6教案时数：4学时教案目的：了解常见的数据编码方式。重点、难点：模拟数据的数字信号编码主要教案内容提纲）：数据传输模式共4种方式。注：见教材P32。数字数据的数字信号编码注：见教材P32-34。数字数据的模拟信号编码AM:幅移键控vAmplitudeShiftKeying-ASK）、FM:频移键控vFrequencyShiftKeying-

6、FSK）和PM:相移键控PhaseShiftKeying-PSK模拟数据的数字信号编码要通过采样、量化和编码三个过程。注：见教材P36。数据的传输方向单工、半双工和全双工。注：见电子课件。数据通信方式并行和串行通信，同步和异步通信。重点讲授并行和串行通信的特点。课后练习：1.数字数据可以针对载波的不同要素或它们的组合进行调制，有哪三种基本的数字调制形式？2模拟数据的数字信号编码分为哪几个步骤？.信号在传输介质中的传输方式有哪几种？备注:计算机网络技术基础课程教案五课题：多路复用技术、交换技术和差错处理教案顺序：7、8教案时数：4学时教案目的：了解网络技术的几种复用技术的原理；理解交换技术的几种

7、方式;了解常见的差错控制技术及其原理。重点、难点：电路交换、报文交换与分组交换主要教案内容提纲）复用的意义：提高通信效率。复用技术的种类：频分复用、波分复用、时分复用；频分复用一理论基础：不同频率之间的信号不会产生干扰；波分复用一理论基础：同上；时分复用一理论基础：时间片轮循；复用技术的原理实现：见电子教案。交换技术：电路交换、报文交换、分组交换。电路交换过程：线路建立数据传送线路拆除。报文交换：定义、原理、特点。介绍存储转发的概念。8.分组交换：与报文交换的异同。三种数据交换技术总结：线路交换：在数据传送之前需建立一条物理通路，在路被释放之前，该通路将一直被一对用户完全占有。报文交换：报文从

8、发送方传送到接收方采用存储转发方式。分组交换：此方式与报文交换类似，但报文被分成组传送，并规定了分组的最大长度，到达目的地后需重新将分组组装成报文。差错处理的含义：因为数据传输过程中不可避免地会受到干扰，发生信号失真。为保证数据传输的正确性，引入数据差错处理机制。包含两个内容：差错控制和差错处理。课后练习：1、常使用的数据交换技术有哪几种？各有什么特点？2、为什么一个标准的PCM信道的数据传输速率要定义为64kbps?计算机网络技术基础课程教案六课题：局域网概述教案顺序：11、12教案时数：4学时教案目的：理解计算机局域网中涉及的基本概念；理解局域网技术所研究的内容；了解局域网技术的分类和技术

9、标准；常见局域网的访问控制方式。重点、难点：局域网拓扑结构；传输介质；访问控制方式;主要教案内容提纲）基本概念：局域网的定义、分类、相关的标准化组织和标准介绍。拓扑结构及各种结构的特点总线型、星型、环型传输媒体：双绞线：技术指标；T568B与T568A标准；双绞线的制作方法；强调）同轴电缆：技术参数；类型；光纤：工作原理；参数、类型；无线：无线信号的基本概念；无线传输的应用。课堂练习：电子课件。总体介绍各类局域网标准及其应用领域。概述）；局域网的框架模型。访问控制方法的含义；引入冲突域的概念。以太网的访问控制方法介绍）；令牌环网的访问控制方法；令牌总线网的访问控制方法。提出逻辑拓扑和物理拓扑的

10、概念。课后练习：1、什么是局域网？局域网有哪些特征？2、局域网中有哪些拓扑结构？试比较各自的优缺点？3、试说出本章中介绍的常见几种传输介质工作原理并比较它们的优缺点？4、用生活中的实际网络实例来比较一下本章中的几种访问控制方式的优缺点？备注：计算机网络技术基础课程教案七课题：以太网教案顺序：13教案时数：2学时教案目的：理解以太网的介质访问控制方法：CSMA/CD;了解以太网的几个技术标准；掌握以太网标准中的项目规范；掌握以太网的组织。重点、难点：CSMA/CD；主要教案内容提纲）CSMA/CD的工作原理和机制CS的含义，作用；MA的含义、作用；CD的含义和作用。10Base210Base5标

11、准：传输介质的要求；技术参数和特性；组网的项目要求；10/100BaseT标准传输介质的要求；技术参数和特性；组网的项目要求；集线器和中继器的工作原理。不同类型的以太网如何实现互联。设备；组网模式。课后练习:无计算机网络技术基础课程教案八课题：交换式局域网和虚拟局域网教案顺序：14教案时数：2学时教案目的：了解当前使用的局域网技术；理解交换机的工作原理；认识各种类型的交换机；了解虚拟局域网的概念和作用。重点、难点：交换机的工作原理；虚拟局域网的概念；主要教案内容提纲）分析传统局域网的不足：给出带宽的计算公式。交换机的工作原理。交换机从某一节点收到一个以太网帧后，将立即在其内存中的地址表端口号一

12、MAC地址）进行查找，以确认该目的MAC的网卡连接在哪一个节点上，然后将该帧转发至该节点。如果在地址表中没有找到该MAC地址，该目的MAC地址是首次出现）交换机就将数据包广播到所有节点。拥有该MAC地址的网卡在接收到该广播帧后，将立即做出应答，从而使交换机将其节点的Mac地址”添加到mac地址表中交换机使用的交换方式：直通方式；存储方式；碎片隔离；分析这三种方式的特点。按功能层次进行分类的交换机类型。二层交换机；三层交换机；四层交换机每种类型的交换机的工作原理。按应用类型的划分：企业级交换机；骨干交换机；部门级交换机；工作组交换机；桌面型交换机各种交换机的特点及应用领域。虚拟局域网的概念及应用

13、领域。虚拟局域网的工作原理。课后练习：1、什么是交换局域网？结合学过的知识，分析一下交换机和集线器的异同？2、什么是虚拟局域网？简单的陈述一下虚拟局域网有哪些好处？3、交换机有哪些交换结构？交换机有哪些交换方法？交换机有哪些类别?4、戈扮VLANW哪几种方法？各有什么特点？计算机网络技术基础课程教案九课题：令牌环网、令牌总线网和无线网络。教案顺序：15教案时数：2学时教案目的：了解令牌网络的介质访问控制方式；了解令牌网络的两种组织形式及其标准;认识无线网络的特点、标准、组织形式。重点、难点：难点：访问控制方式；无线网络的组织模式主要教案内容提纲）令牌网络环或总线）的介质访问方式总体上讲是属于受

14、控接入方式。令牌环网络所需要的网络设备：环接口设备的工作原理。令牌环的基本结构。令牌总线与令牌环的异同。无线网络的发展。无线网络的组成。无线网卡、无线接入点（AP、计算机的其它相关设备常见的无线网络组织模式。有固定设施的无线网络；无固定设施的无线网络。课后练习：在办公室环境中如何构建一个无线网络的环境。写一份报告，描述设备的选型理由，画出网络的组织结构图。备注:计算机网络技术基础课程教案十课题：广域网概述和广域网工作机制教案顺序：16教案时数：2学时教案目的了解广域网的基本概念和体系模型，理解广域网的数据交换原理，掌握广域网的工作机制。重点、难点：广域网链路、广域网路由选择机制主要教案内容广域

15、网的基本概念广域网是指覆盖范围广，传输距离远的远程网络。面向连接和面向无连接服务的概念。面向连接和面向无连接服务的特点。广域网链路广域网链路分成两种：一种是专线连接，另一种是交换连接。交换连接可以分成3种：电路交换、包交换和信元交换。重点讲授电路交换、包交换和信元交换的特点。广域网的体系模型广域网技术主要位于底层的3个层次，分别是物理层，数据链路层和网络层。注：见电子课件。广域网的工作机制注：见电子课件。广域网路由选择机制层次结构的编址方案：WAN对接入计算机的编址方法；按照目的站的交换机号确定下一站：确定下一站是根据目的站地址中的交换机号。课后练习：1、什么是面向连接和面向无连接服务，它们有

16、什么区别?2、简要说明广域网中的路由选择机制。备注:计算机网络技术基础课程教案十课题：综合业务数字网、ATM网络和广域网的接入技术和综合应用教案顺序：17、18教案时数：4学时教案目的：了解ISDN的定义、功能、原理和特性，了解B-ISDN的工作原理；掌握通路类型、ISDN的标准接口类型和ISDN协议分层结构。了解ATM的原理、ATM的优缺点，掌握ATM的协议参考模型、每一层的功能、信元结构。重点、难点：ISDN的基本原理、ISDN的通路类型和接口结构主要教案内容提纲）ISDN的定义ISDN是这样一种网络，它是由电话综合数字网vIDN）演变而成，提供端到端的数字连接，以支持一系列广泛的业务包括

17、话音和非话业务），它为用户进网提供一组有限的标准多用途的用户一网络接口。为了让学生更好地理解ISDN的定义，补充端到端的数字连接和点到点连接的概念，以及它们的特点。ISDN的基本原理注：见电子课件。ISDN接口技术ISDN用户网络接口中有两个重要因素，即通路类型和接口结构。B-ISDN宽带ISDN的定义和发展过程。ATM的由来主要介绍异步的含义。ATM的优缺点注：见电子课件。ATM网络的构成注：见电子课件。应用前景远程医疗、远程教案、远程监控、远程办公、WebTV等。课后练习：a）ATM网络具有哪些主要特点?b）什么是ISDN?ISDN有哪两类接口类型？备注计算机网络技术基础课程教案十二模模题

18、：TCP/IP的发展与TCP/IP参考教案顺序：19教案时数：2学时教案目的：了解TCP/IP协议的发展过程，了解TCP/IP协议的产生的历史背景；了解TCP/IP协议的层次模型，理解各层次的功能及对应的协议。理解在TCP/IP网络中的数据处理过程。重点、难点：TCP/IP协议模型各层功能；使用TCP/IP模型描述数据在传输中的处理过程主要教案内容TCP/IP协议产生的历史背景：为了解决各种异构网络的互联问题；提高网络残存性。问题：在提出TCP/IP模型之前，异构网络之间的通信面临的问题；TCP/IP体系是如何解决这一问题的。TCP/IP模型的层次并与OSI七层模对比。思想相同：逐层处理，对等

19、交谈。层次划分的对应关系。回顾模型与协议的关系。模型的各层次的功能及对应的协议。接口层：为各种异构网络提供使用TCP/IP协议的接口。没有具体定义协议。网络层：解决网络中主机之间的通信；对应协议：IP协议、ICMP协议、ARP协议传输层：为应用进程提供传输服务；协议：TCP、UDP解释：面向连接的服务与非面向连接的服务）。应用层：向用户提供使用网络的功能；协议：Http、Ftp、DNS使用TCP/IP模型描绘互联网的结构。强调：路由的模型层次。数据在TCP/IP网络中的处理过程。逐层处理，对等交谈；演示传输过程电子课件）课后练习：3、为什么异构网络之间不能直接通信？TCP/IP协议为什么能使得

20、异构网络之间的通信成为可能。4、TCP/IP模型与具体的TCP/IP协议的关系是什么？5、TCP/IP各层的功能是什么？备注:计算机网络技术基础课程教案十三课题：IP地址与网络掩码教案顺序：20-教案时数：6学时22教案目的：理解IP地址的作用；理解IP地址的结构；掌握IP地址的表示方法及计算；理解网络掩码的概念；能使用网络掩码进行网络规划；理解VLSM与CIDR技术；重点、难点：IP地址的结构；网络掩码；VLSM技术；CIDR;类别IP与VLSM、CIDR的关系。主要教案内容提纲）基础知识：权值法进行二进制十进制的快速换算。IP地址的发展历程：传统的类别IP;子网划分；无类别IP。类别IP地

21、址的结构与类别：网络地址+主机地址；地址的类别决定网络地址和主机地址的边界；IP地址的前导位决定地址的类别；IP地址的表示：点分十进制形式、二进制形式A、B、C类地址的表示范围。对A类地址进行过程推导，B、C类地址的推导由学生进行）特殊IP地址：网络地址；网络广播地址的；本地广播地址；回环地址；私有IP地址：私有地址的含义；A、B、C类地址中的私有地址的范围值。网络掩码的概念：网络掩码的出现是因为IP地址不再是基于类别地址的形式进行编码，必须通过网络掩码进行网络地址与主机地址边界的区分。通过网络掩码判断目的主机是远程主机还是本地主机。电子课件演示）。使用网络掩码进行网络分割。过程演示。分割后的

22、网络结构。电子课件网络分割的改进：VLSM可变长子网掩码。CIDR技术提出的背景；实现原理。类别IP地址、VLSM、CIDR的关系：CIDR在传统的类别地址基础上进行地址块的合并，为VLSM提供了上游的技术支持。课后练习：1、类别IP地址中，地址类型分为哪几类？如何表示?P2145.1、5.2、5.3、5.4、5.6备注:计算机网络技术基础课程教案十四教案目的：理解网络层的功能；理解IP协议；理解ARP协议；理解IP地址与MAC地址在传输过程中的作用；重点、难点:主要教案内容提纲）IP地址与MAC地址：不管网络层使用的是什么协议，在实际网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址；当链路

23、层要封装IP报文时，它需要知道目的地的物理地址硬件地址、Mac地址）。ARP协议的作用：把IP地址对应的MAC地址进行解读。ARP协议的工作机制：电子课件。强调ARP协议只能工作在本地网络。在路由环境下的ARP协议的工作过程。IP报文的报头的格式，各字段的含义。电子教案IP报文的分段：解释MTU的含义；如何实现分段与分段后的重新组合。ICMP协议的作用：为了提高IP数据报交付成功的机会，在网际层使用了因特网控制报文协议ICMP（InternetControlMessageProtocol。ICMP允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况的报告。ICMP不是咼层协议，而是IP层的协议。IC

24、MP报文作为IP层数据报的数据，加上数据报的首部，组成IP数据报发送出去ICMP消息的类型及产生类型消息的条件：目的不可达；源站抑制；超时；参数问题；重定向。课后练习：1、IP地址和MAC地址在数据传输过程中的作用；2、当目的主机位于远程网络时，发送方主机进行ARP地址解读时，所得到的MAC地址是目的主机IP对应的MAC地址吗？如果不是，发送主机得到的MAC地址是哪个设备的MAC地址。备注:计算机网络技术基础课程教案十五教案目的：理解传输层的作用；理解端口及端口号的概念；理解TCP和UDP协议的工作原理；重点、难点：端口、端口号；TCP协议;主要教案内容提纲）传输层概述：为应用进程提供逻辑传输

25、服务与网络层的区别；传输层的工作范围一主机两端。传输层提供的面向连接与无连接的服务。运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通信但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。运输层还要对收到的报文进行差错检测。运输层需要有两种不同的运输协议，即面向连接的TCP和无连接的UDP。端口的概念端口就是运输层服务访问点TSAP。端口的作用就是让应用层的各种应用进程都能将其数据通过端口向下交付给运输层，以及让运输层知道应当将其报文段中的数据向上通过端口交付给应用层相应的进程。从这个意义上讲，端口是用来标志应用层的进程。插口的概念端口+IP地址；可用于表示TCP中的一次连接；UDP报文的首部字段含义。电子课件。TCP分组的首部字段含义。电子课件。在TCP协议中，的可靠性机制：双向传输及确认机制；滑动窗口；面向连接。TCP连接的建立过程。TCP连接的释放过程。课后练习：1、为什么一个插口可以唯一表示一个连接？2、TCP协议在建立连接时需要交换什么信息？这些信息的作用是什么?3、在TCP协议中如何进行流量控制？备注:计算机网络技术基础课程教案十六课题：应用层协议教案顺序：27、28教案时数：4学时教案目的：了解应用层协议的特点，掌握因特网的域名结构、常见的顶级域名TLD和统-资源定位符URL的结构；了解超文本传送协议HTTP，了解下一代的网际协议IPv6。重点、难点：因特网的