计算机网络教案完成

计算机网络教案完成《计算机网络技术基础》教案学校名称：陕西汉江技工学校 教研组：计算机教研组 授课教师：魏慧敏 第一章网络基础 -5-网络基本概念 -6- 对等式与主从式网络 -7-网络操作系统 -8- 第二章数据通信 -15-数字与模拟 -16- 编码技术 -18-术 -18- 单工与双工 -19- 第三章网络的组成元件 -21- 网络拓扑(topology) -23- 第四章动手架设以太网，以以太网为例 -27-以太网简介 -28- 第五章局域网原理 -30- 令牌环网络简介 -33- 第六章广域网 -37-广域网剖析 -37-广域网主干传输技术的物理层标准 -38-广域网主干传输技术的数据链路层标准 -38- 远程控制与远程访问服务 -40-虚拟专用网络(VPN) -40-第七章无线网络 -41- lEEE 42- 蓝牙技术(Bluetooth) -44-第八章IP基础与地址 -46-基础与地址 -47- -地址表示法 -49-IP地址的等级 -50- 无等级的IP地址 -53- 第九章ARP与ICMP -55-ARP简介 -55- 第十章ip路由 -60-什么是IP路由 -60-路由表简介 -63-Windows98路由表 -65-静态与动态路由 -65-第11章udp与tcp -67- 67- 第十二章DNS和DHCP -70- DNS的结构 -71-DNS查询流程 -71-DNS资源记录 -72- 第十三章互联网 -74- 4-上网的方式 -75- 服务 -77- 第十四章网络管理与安全 -80-概论 -80- 3- 15章网络规划 -86-以交叉双绞线连接两个节点 -86-以集线器或交换机连接多个节点 -87-以集线器连接多个局域网 -88-以交换机连接多个局域网 -89- -复习思考题课后总结主要教学参考文献第一章网络基础1、了解计算机网络的基本概念以及计算机网络的应用范围和发展前景2、了解网络类型的分类，以及各种网络类型的特点式网络4、了解几种常用的操作系统什么是计算机网络资源共享对等式与主从式网络网络操作系统0Sl模型OSI参考模型的七层，各层的功能OSI模型七层的运作方式，参观调查调查内容：实训一讲授内容：围和发展前景网络电话技术(IP电话)视频会议技术384~2048kbps电子邮件服务：rplicationserviceprovider (网上应用服务供应商)4、信息查询：搜索引擎()8、家庭自动化(智能化小区)答：文件(文件夹共享)、信息(电子邮件)、外设(打印机、传真机、扫描仪等)、应用程序。范围成本快km以上，可跨越国家或洲界慢分网络类型时，只分成局域网与广界联成一片，这就是Internet网。)一、主从式网络中的计算机可分为客户端与服务器，客户端可对服务器请求资源。服根据其提供的服务，而配备较好的硬件设备客户端：至于A、B这两台享受服务的计算机，则通常称为客户端(Client)。络最大的优点即适用于较大的网络，资。，不过实际上，大多数的网络系统都结1)文件服务器2)工作站3)网卡1)32位结构2)多平台支持3)多任务支持4)安全性5)多文件支持6)内置网络功能是基于不同的软件和硬件实现的，这使得他们之间互不兼容，而且很难在使用不同标准的网络之间进行通信。为了解决这个问题，国际标准化组织(ISO)研究了许多网同通信和协同工作习关于层次的概念有助于理解一台计算机与另一台计算机之间的通信过程。程2、学习各个层次的基本功能是开始设计、构建以及解决网络故障的基础。 (由高到低)4、各层的功能如下：)控制)时进行连接同步化，使传送与接收双方达到同访问控制方法、优先等级这套管理办法通称为介质访问控制方法此层的主要工作包含以下两项：选择传送路径若从传送端到接收端有许多条路径，要如何决定走哪一条应该考虑线路长短、质量、可靠度、使用率、带宽、成本等因素，才能选出最佳路径。(路由)层(流量控制和可靠性)多段较小的数据，而每段传送出去的必能遵循“先传先到”的原则，有可能“先传后到”，因此必须为每段数据量，两者完全独立。一旦发现错会话层建立、管理和中止两台通信主机之间的会话。负责通讯的双方在正式开始传议取。压缩与解压缩压缩。恢复为原来的数据与解密I3、OSI的3个较高层可归纳为应用层，处理与用户接口(telnet、http)、数据格式(ascii、jpeg)及应用进程访问(操作系统/应用访问的日程安排)有关的工作。OSI较4层规定了如何通过互联网设备把数据在一条物理线路上传输到目标终端站并最数据在传送端由上层到下层，每经过一层加上一些该层专用的信息(即为报头或报尾)，这个过程称为封装。到达接收端后，从最底层向上层传送，每过一层去掉该层所认识的报头(报尾)，传到最上层时恢复原貌，这个过程称为解封装。所谓“对等”是指所处的层级相同，“对等交谈”意即同一层找同一层谈通程序，那不叫做通讯协议，而是称为“接口”二、四层简介(有些层的名字虽然和OSI参考模型中的名字一样，但是意义不同，有不HostToHost责传输过程的流量控制、错误处理、数据又称为互联网(Intemet)层，决定数据如何传送到目的地，例如：编定地址、选择NetworkInterface的沟通。例如网卡的驱动程序I第二章数据通信了解模拟信号和数字信号的特点及数据的数字化技术。理解基带编码技术与宽带调制技术理解单工与双工的工作模式理解带宽的含义数字信号和模拟信号基带传输与宽带传输基带的信号发送与接收载波信号的调制与解调宽带调制技术同步化带宽带宽同步基带的信号发送与接收思考题：习题集二al号的物理特性也各异但无式却大致相同，有共通的那些只能通过比较技巧进行区分的信号：指的是所需的电压、光模式或调制的电磁波模拟信号：可以用波形进行图示，因为他们是逐渐的持续的发生变化的，模拟信号是一种能持续变化的电磁波。(电话系统)时间图三、数字信号：几乎能瞬时的从一个状态转换为另一个状态。(现代的局域网数字传非常近似的格式，因此绝大多数网络波形那样容易受到一个较小模拟数据经过采样过程后就变成了数字信息，这种取样过程也常被称为“数字化”宽带传输形式，在直接和低频条件下就可传功率衰减不大，故局域网都采用基带在信道进行传输，称为数字基带信号n传输、载波传输不等于单向传输术一条线路上的电脉冲一根光纤上的光脉冲进入空间的电磁波号上仅能区分出两种逻辑状态。以电流脉冲来说，便是两端电位的“高”与“低”。二阶基带信号的编码方式种类及每种的编码规则(p28-30)成三种电位状态，分别为：“正电位”、“零rr一、调制：变载波的“振幅、频率、相位”三种物理特性来完成。控制载波振幅”技术；控制载波频率的技术则为“频率调制”技术；控制载波相位道两件事:“从哪个时间点开始检下进行信号传送的数据通道有三种方式：单工、半双工、全双工一、单工：在此传输模式下，发送端只能发送信息出去，不能接收调制；接收端只能接收信不能发送信息出去。例:电视二、半双工(HaIfDUOIex)传送流量，但某一时刻只能有一方进行传输。即半双工传输方式一方向传送，但不能朝两个方向同时传送，例：对讲机式下通讯端可以同时进行数据的接收与发送操作。例：电话号频率的变动范围数字信号：线路带宽——线路传输速率(重点)b／第三章网络的组成元件1、掌握几种常用的传输介质如同轴电缆、双绞线和光纤的特点及使用方法，掌2、掌握局域网的几种拓扑结构、特点及主要功能3、掌握几种重要的网络设备的特点及主要功能双绞线光纤网络拓扑网络设备VLAN路由器、交换机VLAN实验讲授内容：介质的基本功能是以比特的形式携带信息流通过一个局域网，一般情况下网络介信号限制在线缆、电缆或光纤中。网络传输介质是物理层的部件r越多，抗干扰。也很好。但是比较不耐未艾的缆线调制解调器(CableModem)市场，从有线电视部门到用户家中，都一律使网络安装中经常使用的介质、红外线、无线电，微波3．2网络拓扑(topology)网络拓扑规定了网络的组织结构。拓扑的定义包括两部分：物理拓扑(即网线的实际布局)和逻辑拓扑(即主机如何访问介质)【缺点】故障诊断困难，总线故障会引起整个网络瘫痪。(早期常用的拓扑结构)2扩展星型拓扑3层次拓扑结构4网络拓扑，如一、网卡(NIC)2、网卡工作于OSI第二层：数据链路层(即实现数据链路层的三大功能：同步、保证址，即介质访问控制地址。该地址用于控制主机在网络上的数据通信。本质上是一种中继器，又称为多端口中继器，功能是对信号按端口数量分：按带宽分：数据链路层的三大功能：同步、保证正确、制定介质访3、路由器(路径选择器)适以与世界上的任何地方的计算机分类方式：解调器与计算机的连接方式可分为内置和外置：VLAN实际是与位置无关的局域网。由一个站点发送的广播信息帧只能发送到具LAN第四章动手架设以太网，以以太网为例现在使用的最为广泛的局域网技术包括：以太网、光纤分布式数据接口(FDDI)和令本章重点：以太网的概念与发展以双绞线架设以太网网卡的安装与设置本章难点：独立动手较熟练的安装一个以太网讲授内容：今天以太网常用来指所有符合以太网规范(包括)的载波监听多路访问/冲突检测 (CSMA/CD)的网络。最大节点数最大节点数1003010242或33拓扑总线总线星型星型缆线电阻50Ω50Ω100Ω-第五章局域网原理letalk本章重点：局域网概念以太网的基本原理中继器、集线器、网桥什么是交换式以太网本章难点：讲授内容：物理层所要讨论的部分是设备的连接及网络设备之间传送数据，认为以太网是一种共享介质的技术，也就是最大的特性在于信号是以广播的方式传输。在网络上任一部计算机送出的二、1、在数据中记录目的端与来源端的地址(mac地址)，以决定数据的接收及响应来作集线器的以太网，称为交换式以太网。2、交换式以太网不会有冲突检测，所以也不会有冲突延迟，这样能更有效地使用带一只连接到集线器时，可改成半双工的模式。一牌的计算机，如果需要传输数据，则会检查令牌是否闲置。若为闲置则将数传的计算机又可以使用这个令牌来发送它要发的数据。令牌环网络可通过各种网络设备来扩充网络规模。以下介绍几种常用的设备：牌中数据的目的端在网桥端的空闲令牌中，以传输到另一端令牌环网络交换机与以太网交换机相当类似，可将根据目的地址，直接将帧中继到源，包括文件、打印机等。反第六章广域网本章重点：准准服务数字网络ISDN服务网络(VPN)本章难点：服务讲授方式：面授讲授内容：向提供连线服务的电信公司租用广域网连线。(专线)干传输技术的物理层标准通过数字传输技术，在一条传输线路上传递多个即时语音通讯，所以便通过“分时多DM干传输技术的数据链路层标准1、帧中继(FrameRelay)是一种常见的数据交换通讯协议，通过可变动长度的帧来传递成了传输距离更长且传输范围更为广阔的大型帧中继sTransferModeATM公众网络，可以将更多远距离的局域网串联起来。(不需路由器)数字网络tegratedServicesDigitalNetworkRateInterface)BoundaryR、S、T、U、V数据，所以共有4种不同的表示方式。(见书p104表6-5)3、支持PPPML(Point-to-PointProtocolMultilink)信道以及使用设备的不同外，其他都和使用电话类似。服务称做“远程控制”(RemoteContr01)。网网络资源，就得通过远程访问服务(RemoteAccessServiceRAS在远VPNLANto第七章无线网络本章重点：无线传输技术lEEE蓝牙技术(Bluetooth)本章难点：技术的标准讲授方式：面授讲授内容：可分为两大类：光学传输和无线电波传输。目前以光为传输括窄频微波(NarrowbandMicrowave)、直接序列展频(DirectSequenceSpreadSpectrumDSSS频(FrequencyHoppingSpreadSpectrum，FHSS)、传输介质，特性有两点：的数据传输解DiffuselRDFlR线连接(Omnidireclional因：传输距离太短及易受阻隔波传送技术，激光无线网络的连接模式只有直接连接一IEEE中，除了说明无线网络的标准外，还规直接序列展频(DirectSequenceSpreadSpectrum，DSSS)跳频式展频(FrequencyHoppingSpreadSpectrum，FHSS)1、直接序列展频是通过展频码(SpreadingCode)，也称为虚拟噪音码(Pseudo能量变小，以低于背景杂音值(BackgroundNoise)，然后才把信号发送出去。当接收端收到此信号时，会再用展频码演算一次，将信号还原成窄频高能量，取得传送到频道上送出去，而且每次传送数据所使用的频道都不一样。更清楚地定义是：在一个很宽的频带内，先由连线的两端协议好要使用哪些频道，然后轮流这些频道传送数据Infrastructure)频带。IEEE802lla所使用的传输技术为OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)，能更有效的防止干扰，并通过特殊的频道分割方式，达到更快速地传输性能。四、IEEE802lib是使用高速直接序列展频(HR／DSSS)的传输技术，利用2.4G的频HomeRF(HomeRadioFrequency)：是由国际电信协会(InternationalHomeRF是以共享无线访问协议(SharedWirelessAccessProtocol)整合在一起传耗电量比市面上任何无线设各还要低。蓝牙技术(Bluetooth)，通过个标准，将所有信息设备互相连通蓝芽技术同时具备语音和数据通讯的能力，最高传输速率达1Mb／s，他的应用范语音及数据资料的即时传输取代右形线路快速方便地网络连接m100m，使用2．4GHz公用频三、带宽恶霸像是被它霸占了一样。这是导致蓝牙技术GSM:GSM是欧洲电信标准协会(EuropeanTelecommunicationsStandardInstituteETSI准主要是说明如在GSM系统中，信号的传送方式和传统有线电话的方式相同，都采用电路交换(CircuitSwitch的)信息传输技术1、WAP(WirelessApphcafionProtocol，无线应用协议)：新一代的移动电话网络协议，通过WAP，手机可以访问互联网的信息。之类的设备)上。在互联网里，HTTP采用的是超文本链接标记语言(HyperTextMarkupLanguage，HTML)，但在WAP上，则是采用无线超链接语言(WirelessMarkupWAP主要是说明数据如何在无线通讯网络中传输，包括如何进行保密的操作，如何何在手机上正确的显示出所要求的信息。第八章IP基础与地址解关于子网的一些基础知识本章重点：IP基础与地址信息包的传递模式子网网络地址翻译本章难点：子网信息包的传递模式讲授方式：面授讲授内容：绍网络层的协议。网络层负责引导数据包正确的通过网络，网络层的主要功能如下：的机制，将过长的信息包加以分割，以便能在最大传输单位(MTU)较小的网络上传总长包括数据报中的所有信息(头部和数据)的长度。标识字段用来让目的主机判断新来的分段属于哪个分组，所有属于同一分组的字段包MF所有的分段都设置了这一位。它命周协议字段便是说明将它送给哪个传输进程的。协议的编号在整个因特网上是全球通用指明了网络号和主机号。之间的传送方式。多点传送也是属于一对多的传送方式，但是它与广播传送有很大的不同。广播传送必定会传送至某一个网，则沿途的路由读：几类： (2)简化了分组头格式。 (3)改善了各种扩展与选项的支持。 (4)增加了标签能力。 (5)加入了审计与保密能力。知道其网络号(但必须知道是哪一级网络，以确定用几个0)。网络上的广播，通常是一个局域网。所有形如的地址都保留作回路(loopback)测试。发送到这个地址的分组不输出到来为网络软件查错。PCP中所提供接口上的下一个路由器；如果是本地主机，它便被目的网络没找到，分组就被转发到有更多扩充表的默认路由个路由器仅需要保留其他网络和本地主机的记录，不必全记住所有(网络，主机)对，从而大大减少了路由表的长度。子网掩码的另一个作用就是将一个网络切割为几个以IP路由器连接的子网，如果单位为安全性的考虑，不让某些主机直接与外界沟通。利用无等级IP地址(私有IP地址)是一个较好的方法。IP(参见下表)是不能直接对外的IP地址，只能够在公司内部的Intranet(企业内部网)中使用。技术，只是在应用上略有不同，其概念差异如下：子网：利用子网掩码重新定义“较长”的网络地址，以便将现有的网络加以分割成PP本章重点：地址分辨协议(ARP)ICMP(InternetControlMessageProtocol)本章难点：ICMP(InternetControlMessageProtocol)讲授方式：面授,实验考题：习题集九讲授内容：一、地址分辨协议(ARP)虽然因特网上的每个机器都有一个或多个IP地址，却不能真正用它们来发送分IP链路层硬件不能识别它们。如今，大多接口卡连上局域网的。例如，每个出厂地址的网卡，避免当两个网卡用于同一个局域网时出现冲真正通信时是要使用物理地址经过物理网络(如以太网)来完成的，那么，IP地址分辨协议(ARP，AddressResolutionProtocol)就是用来将IP地址翻译ARP地址解析，见下图：此不需再发一次广播。实际上，所有以太网上的机器当以太网卡拆除并换上新卡(新以太网地址)时，为了使地址映射可变，ARP缓结果报告给管理员，或直接将结果显示在屏幕上若要直接在屏幕上显示结果，执行：arpwatch-d (InternetControlMessageProtocol)报告，它也可以用来检测因特网。下图中列机或路由器，以诊断网络的问题。骤如下：ping本机IP地址TCPlP可试试看网络设备是否正常。若网络设ping对外连接的路由器PING网关”的IP地址。若成功，代表内部网络与对外连接的路ping互联网上计算机的IP地址ping互联网上计算机的网址WWW．Sina．com．cn PING的语法如下：PINGIp地址]-a行．-t-d章ip路由本章重点：什么是IP路由IP路由的过程路由表静态与动态路由本章难点：IP路由的过程授方式：面授,实验授内容：几个重要概念：以上)的网络接口，可连接多个网络，或是直接连接到其他路由卡。RoutingTable必P列两种信息：如果目的节点位于与路由器直1.直接传递2.间接传递路由表是一个小型的数据库，其中的每一条路由记录，记载了通往每个节点路由表的字段会因制造厂商及规格而有差异，但基本上都会有以下字段：址(NetworkDestination)PIP地址与网络掩码相同，则路P本节说明如何建立路由表。路由表的建立方式有以下两种：(CiSCO)制造的路由器，通常可用TELNET连上路由器，然后目前在企业网络中，使用最普遍的动态路由协议是RIP(RoutingInformationProtocol路由信息协议)。RIP所使用的路由算法是距离向量算法fDistanceVectorAlgorithm)。以下仅介绍向量距离算法。2、向量距离(V-D)算法 (1)向量距离算法的两个基本要素的要素：一个向量，另一个为距离。这两个要素构路由器，至于相邻路由器为达到目的网络接着把器是不关心的。一个路由器经与所有相邻路由器距离是向量距离算法选择最佳路径的一种度量规划，即度规(metrics)。可把源站到目的站中间经过的路由器数(下跳数hop)为最小作为度量最佳路径的唯一权值。以由网络延迟，带宽，可靠性，负 (2)向量距离算法的路由表的形成RIP离算法，它每30秒向相邻路由器广播一次。 (3)向量距离算法的基本特点在大型的互连网环境中容易发生远近路由器路由表中的路径不一致网规模越大，每台路由器再广播的路由表信息就越多，而其中许多目标：本章重点：UDP本章难点：讲授方式：面授习题集十一讲授内容：前面第8章至第10章陆续介绍了网络层相关的协议与功能。本章将要介绍传输层的协在DoD模型中，传输层位于网络层与应用层之问，主要的功能是负责应用程序之间UDP(UserDatagramProtoc01)是一个常用的协议，仅提供连接端口(Port)处理的UDP让信息包能够正确与TCP相比，由于UDP仅提供基本传输层的功能，因此在应用上不像TCP应用得广泛。使用UDP的应用程序，通常是基于以下的考虑：此毋须依赖传输层的协议来执Port定SockUDP信息包是由以下两部分所组成：CPTCP靠”的传送机制可靠的传输模式具有的几个特点：数据确认与重送流量控制连接向导Size)来调整：TCP制：TCP是否确实送达，并TCP分所组成(见图11．24)。TCP端口号，以及相关的SequenceayerTCPPayload第十二章DNS和DHCP目标：本章重点：DNS基础本章难点：DNS名称解析DNS查询流程讲授方式：面授讲授内容：议。称：名IP第十三章互联网学习目标：本章重点：互联网的结构上网的方式万维网文件传输服务电子邮件本章难点：维网的运作原理FTP的运作原理讲授方式：面授，实验讲授内容：s维持连接。这当然是为了战争而设置的目标，不过SL利用电话线为传输线路，而后者则是利用有线电视的同轴电缆线为传输线路。接着我的下载／上传速度只能达数据，而万维网即是遵循这种协议，让客户和客户端之间所传输的数据格式，使得包含在不同计算机系统中所研发安全的网络交易机制，相信不久，网络交易的风险会比去提款领钱还要境的技术日趋成熟，交互性的问题应该很快就能解决。。ile输服务与文件传输协议ftp的弱势：万维网可以提供清楚、完整、即时性的说明，甚至还能显示出欲下载联网普及化后，这些特点正好符合互联网的复杂性，于是成为目沟通的语言，顺利完成信件的传送与接收工作。而收件人则可以通过用户代理程序“阅题主要有两点：此信件发送的安全性一直是令人困扰的问题。追一。们可以看到别人的高见，并能发表自己的意见参与讨论。网络论坛就是而这个会议室可以是全球性的，也可以是区域性的，可以是自由参加第十四章网络管理与安全学习目标：本章重点：帐号与权限管理防火墙本章难点：讲授方式：面授，实验讲授内容：了大家最常探讨的网管主题：由器、网络服务器、网络打印机等)的配置参数也对应的设置。个人计算机，也要设置相关的IP地址与子网掩码等参数所有的络布线架构、设备配置设置、个人计算机的网络配置设置，甚至计算机上的软件设，最好都记录在网络管理文件中。ent参考故障设备的配置设置文件份网络上的重要数据，可以紧急状况下迅速重建数据。重要性与修复时间长短来排定优先顺供参考的信息越多，越有助于原因。网络管理可通过下列指标做为传输性能的判断根据：传输流量(Throughput)与线路使用率(utilization)或网络连线据传输流量与线路使用率增高，那就表示这里的网络连线需要重新调整，升网络运作效益。记帐管理的目标：记录网络传输线路、连接设备、服务器等资源的构建与维护成本，并记录各种网络资源(例如：打印纸张、碳粉、墨水箱、各份磁带等)必须控制记录网络资源的使用状况，分析各部门资源的使用率，以计算出各部门实际所消耗网管人员可以轻松掌握整个网络系统，归功于“网络管理通讯协议”。网络管理通讯协议可分为两类，第一类是用修改远程设备配置设置的“远程配置通讯协议”，另一类则。了几协议，在众多网络监控通讯协议(包括某些厂商的专属协议)中，最常“让必要的人员访问相关的资源，将不相干的人员排除在外”是确保网络安全的执行方针。为了确保这点，人们发展出两种不同的安全保护机制：共享级别的系统安全在这种安全模式下，所有的网络资源都会根据某个密码来决定要不要提供服务。只要您有该网络资源的正确密码，您就可以顺利访问该网络资源。除此之外，网络资源也可以根据不同的密码提供用户不同的访问权限。换句话说，也就是一种认密码不认用户级别的系统安全才能使用就成了大势所趋。角数据安全机制的目标有：数钥即具备的不可还原特性，也就A利用K密钥将一段明文文字加密为加密文字，然后将加密文字送给尚未验证身份BBK，则B可相信Y就是A。y解密的操作。以公钥加密而成的密文，只有用私钥才能解译出明文；以私钥加密而成列特性：，建立一道防卫的城墙，避免有外部网络侵入二、防火墙并不只是简单地隔绝内外网络之间的通讯防火墙必须能“判断”与“筛选”定的信息包，阻挡掉用意不良的信息包。而这一切是有赖于系统管理员适当的位置，才能有效地抵挡，不仅无法防止入侵，反而还会影响网络的正常运三、防火墙采用的机制有许多种(例如：根据IP地址与TCP/UDP传输端口来过学习目标：本章重点：以交叉双绞线连接两个节点以集线器或交换机连接多个节点以集线器连接多个局域网以交换机连接多个局域网以路由器分割网络大型局域网的规划本章难点：以路由器分割网络讲授方式：面授，实验题集十五讲授内容：开始规划，一路扩增网络规模，实际走一趟网络规划0BASE-TX以太网络传输技术；构建网络传输计算机用网络连接起来。若两