2023年计算机网络技术教案

《计算机网络技术》教案

15级计算机

科目计算机网络技术教学班级教科书名及册计算机网络技术

15信息技术班

上课每周总授每学期总授课

2023/2/278112

时间课节数节数

时间周备课

周次教材内容（4课至8课）

起止节数

12.27——3.51.1-1.2计算机网络发展和功能4

23.6------3.121.1-1.2计算机网络系统组成及分类4

33.13------3.192.1数据通信的基本概念4

43.20------3.262.2数据传输方式4

53.27------4.22.3数据互换技术4

64.3------4.92.4差错校验与校正4

74.10------4.163.1计算机网络拓扑结构4

84.17------4.4.233.2OSI/ISO互联参考模型4

94.24-------4.303.3数据传输控制方式4

105.1——5.7中期考试

115.8------5.143.4局域网标准4

125.15——5.213.5TCP/IP网络协议4

135.22------5.283.6广域网4

145.29——6.44.1结构化布线系统组成4

156.5------6.114.2双绞线的应用4

166.12------6.184.3光纤的应用4

176.19------6.254.4布线系统的测试技术4

186.26——7.24.5结构化布线系统工程安装施工4

197.3------7.9期末考试

207.10------7.16本学期工作总结

教学对象教学时间2023年02月27日

教学内容计算机网络概述

1）掌握计算机网络的概念

2）了解计算机网络的发展

教学目的

3）掌握计算机网络的功能

4）了解计算机网络的应用

1）计算机网络的概念

教学重点

2）掌握计算机网络的功能

1）计算机网络的概念

教学难点

2）掌握计算机网络的功能

建议学时理论：2教学教具多媒体教学系统

教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授（.PPT）

教学过程

一、计算机网络的概念

1.计算机网络是现代通信与计算机技术结合的产物

2.分布在不同地理位置的计算机

3.具有独立解决功能的多台计算机

4.通过通信线连接起来。遵循共同的协议规定进行通信

5.实现资源共享

二、计算机网络发展历史

1.远程终端联机阶段

2.计算机网络阶段

3.计算机网络互联阶段

4.Internet与信息高速公路

课程导入要点

重要内容1.1969.12美国国防高级研究计划局（ARPA）ARPANET

2.国家信息基础设施——中国建本国网第71个国家

3.CERNET中国教育和科研计算机网（校园网与互联网）

4.CNIC中国科学院计算机网络中心（正式接入互联网）

5.Chinanet中国公用互联网ISP、互联网服务提高商

6.ChinaGBN中国国家公用经济信息通信网

三、计算机网络功能

1.实现计算机系统的资源共享

2.实现数据信息的快速传递

3.提高可靠性

4.提高负载均衡与分布式解决能力

5.集中管理

6.综合信息服务

四、计算机网络应用

1.办公自动化

2.管理信息系统

3.过程控制

4.Internet应用

5.多媒体信息服务

教学小结

学习指导

参阅教材

作业

教学后记

教学对象教学时间2023年03月06日

教学内容计算机网络概述

1）掌握计算机网络的系统组成

教学目的

2）掌握计算机网络的分类方法和类型

1）熟悉计算机网络的系统组成

教学重点

2）掌握计算机网络的分类方法和类型

1）纯熟掌握计算机网络系统

教学难点

2）掌握计算机网络功能的资源子网和通信子网

建议学时理论：2教学教具多媒体教学系统

教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授（.PPT）

教学过程

一、复习上节课内容导入新课

二、新授课

1、网络结点和通信链路

计算机网络结点（网络单元）

①访问接点②转接结点③混合结点

2、资源子网和通信子网

1）定义：

通信子网：实现网络通信功能的设备及软件集合。

资源子网：网络中实现资源共享功能的设备及软件叫集合。

2）功能的分类

资源子网：负责全网信息解决：

课程导入①主计算机，I/O设备和终端

重要内容②各种网络协议，网络软件

③数据库

通信子网：负责全网数据通信：

①通信线路，网络链接设备

②网络通信协议

③网络控制软件

在局域网中：

①资源子网：服务器、工作站、共享打印

②通信子网：网卡、线缆、网桥、路由、互换机

在广域网中：

①资源子网：上网所有主机及外部设备

②通信子网：通信解决机集中器

通信子网有两种传输方式

①点一点通信方式合用于广域网

②广播信道通信方式合用于局域网

2、计算机网络的系统

网络软件系统：网络通信协议，网络操作系统，网络应用系统

网络硬件系统：计算机系统，终端，通信设备，网络互联设备

3、计算机网络分类

1）按网络覆盖的范围：

局域网，城域网，广域网

2）按传输介质分

①有线：双绞线，同轴电缆，光纤

②无线：微波信道（1-20GHZ）

红外线:无限电话、无限电视、卫星通信网（同步地球、近地轨道）

3）按拓扑结构分

①星型②型③总线型④环型⑤网状型

4）通信方式

①点对点传输网络②广播式传输网络

5）使用目的

①共享资源②数据解决③数据传输

6）网络服务方式

①客户机/服务器模式（C/S）②浏览器/服务器（B/S）③专用网

7.按使用权限来分

①公用网：DDN、PSIN、X.25、FR②专用网

8.按地位来分

①对等网②基于服务器的网络

教学小结

学习指导

参阅教材

作业

教学后记

教学对象教学时间2023年03月13日

教学内容数据通信基础

1）数据通信的基本概念

教学目的2）模拟通信和数字通信

3）数据通信的技术或指标

教学重点掌握数据通信的基本概念、模拟通信和数字通信

教学难点掌握数据通信的技术指标

建议学时理论：2教学教具多媒体教学系统

教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授（.PPT）

教学过程

复习上节课内容，导入新课。

新授课

一、基本概念

1、信息：客观事物的属性和互相联系特性的表现。它反

映了客观实物的存在形式和运动状态

课程导入

重要内容

2、数据：是信息的载体，它是信息的表达形式，

3、信号：数据在传输过程中的具体物理表达形式，具有

拟定的物理描述。

信息：数据，信号三者是紧密相关的，通信的目的就

是传递信息，数据用来表达信息，把表达这个信息的数据

传送出去，要依赖于一定的物理信号，通过传输介质进行

传递。

二、模拟通信和数字通信

1.通信系统重要由5个基本系统构成

源系统目的系统

数据通信三要素：信源、信道、信宿

2.通信系统传输的信号

①模拟信号：连续变化的物理量，即在时间特性幅度的取

值是连续的，一般用连续变化的电压表达

②数字信号：是离散的，即在时间特性上幅度的取值是有

限的离散值，一般用脉冲序列来表达，

③两者区别：

数字信号只包具有限个电平值，分别为0.1,在数字

信号还没有衰减到不能辨别原电平前，很容易通过再生中

继的方式恢复原值。

特点：数字信号传输可靠性高，易存储，，解决和传

输。

三、数据通信技术指标

重要技术指标是衡量数据传输有效性和也许性。

有效性：信道宽带，数据传输速率，信道容量，波特率，信道延迟来衡

量。

可靠性：数据传输误码率来衡量。

1.概念：

(1)信道宽度:信道所能传送的信号频率的宽度，最高频率与最低频

率之差。

(HZ)描述信道传输能力的技术指标。

傅立叶分析表白：传输速度越快，则信号脉冲越窄，所需带宽就越宽。

(2)数据传输频率：称为比特率，指信道每秒能传输的二进制比特数，bps

S=BlogNB为数字信号的脉冲频率，即比特率。

(3)信道容量:单位时间内最多可传输的二进制数据的位数。

香农定力理：C=log(1+S/N)

信噪比S/N通常用lolgS/NdB(分贝)

当N—0,C->由来奎斯特定理决定：C=2WlogL(L为信号有效

状态的数量)

(4)波特率：传输信号值每秒变化的次数。

为波形速度或调制速率。

比特率：单位时间内所传送的二进制代码的有效数位。Bps(R)

V表达传输信号包含的离散电平数。

注：对于二进制信号：只有两个离散电平0,1,这时R=Rb

(5)吞吐量：单位时间内整个网络可以解决的信息总量。Bps

单信道：吞吐量=信道容量*传输效率

6.信道的传输延迟：从信源到达信宿所需的时间(时延)

时延=发送和接受时间+传输介质延迟时间+发送和接受设备响应时间+通信设

备转发时间。

误码率：指信息传输的错误率

教学小结

学习指导

参阅教材

作业

教学后记

教学对象教学时间2023年03月200

教学内容数据传输方式

1）数据通信系统模型2）串/并行通信

教学目的3）通信线路连接方式4）信道的通信方式

5）信号的传输方式6）数据传输的同步技术

串/并行通信、通信线路连接方式、信道的通信方式、信号的传输方式、数

教学重点

据传输的同步技术

教学难点模拟数据与数字数据通信系统的区别，基带传输和宽带传输。

建议学时理论：2教学教具多媒体教学系统

教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授（.PPT）

教学过程

一、复习上节课内容:导入新必1

二、新授课

1、数据通《械无模，驾

1）数据终弟跛令r（E）TE）:用于解决用户数据#J设备，是阍言系统的信源

和信宿。

2）数据端电女设名&（I）CE）:介•于DTE与传输介质之间的设省「。

3）通信系乡轴勺-俳名构

接口传输介质接口

DTEDCEDCEDTE

通信系统

课程导入2、串/并行通信

重要内容1）串行通信

串行通信在传输数据时.，数据是一位一位地在通信线路上进行传输.（适

合远距离）

如串行技术标准RS-232和RS-422

网卡就负责串行数据和并行数据的转换工作。

2）并行通信

并行通信是指同时在两个设备之间传输数据中多个数据位。（适合近距

离，附加1位校验位）

在远程通信，在同样传输速率的情况下，并行通信在单位时间内所传

送二进制位数是串行通信的n倍。

S并=小串

3、通信线路的连接方式

1）点到点连接方式

点到点链接方式就是在发送终端和接受端之间采用一条线路连接，使用

的线路可以是专用线路、租用线路或互换线路。公用电话互换网实现点到点

的链接。

2）多点连接方式

多点连接方式是指各个站点通过一条公共的通信线路或集线器连接起

来。

4、信道的通信方式

按照数据通信信号传送的方向和时间，可将信道的通信方式分为3种：

单工通信、半双工通信和全双工通信。

1）单工通信

在单工通信方式中，信号只能向一个方向传输，任何时候都不能改变幸

好的传输方向，无线广播电台的广播、电视播放等都是采用单工传输方式。

2）半双工通信

在半双工通信中，信号可以双向传送，到必须交替进行，在任何一刻

只能乡一个方向传送，半双工的通信设备必须同时具有发送何接受数据的功

能。

合用于终端与终端之间的会话通信。半双工通信方式在通信过程中要

频繁地切换信道方向，通信效率较低。

例：航海/空的无线电台、对讲机

3）全双工通信

在全双工通信方式中，信号可以同时双向传送数据，故通信效率高，

合用于计算机与计算机之间的通信。

特点：通信性能最佳，所需设备复杂，实现成本高。

5、信号的传输方式

对于传输的二进制比特位，基本上有两种方式：一种是按照它们的原样

进行传输；另一种是运用他们调制载荷和高频载波信号进行传输。

1）基带传输

人们把矩形脉冲信号的固有频带称号、称为基带，把矩形脉冲信号称为

基带信号。在数据通信信道上直接传输的基带的通信信号的通信方式称为基

带传输。

优点：无需调制就可以传送数据信号，简化了通信过程，提高了传输速

度。

缺陷：合用近距离，信道运用率低

2）频带传输

频带传输是将数字信号调制成模拟音频信号在发送和传输，到达接受端时

再把音频信号调成本来的数字信号。

解决了运用电话系统传输数字信号的问题，并且可以实现多路复用提高

信道的运用率。适合远距离传输。

6、数据传输的同步技术

规定通信双方在时间基准上保持一致，这种协调一致的通信的过程称为

同步

常用的同步技术有两种：异步传输和同步传输

1）异步传输

异步传输不发送数据时，信道一直处在高电平状态，每传送一个字符都

要在字符前加一个起始位（低电平），表达字符的开始；在字符代码和校验码

后面加1或2位停止位（高电平），表达字符结束。接受方根据起始位和停止

位判断一个字符开始和结束，从而起到通信双方的同步作用。

异步传输特点：

①每个字符作为一个独立的整体进行传送。

②字符之间的时间间隔是任意的。

③每传输一个字符都需要使用2—3个二进制位，增长了通信的开销，合用于

低速通信通信。

2）同步传输

是以数据块（一组字符或数据流）为单位进行传输。

3）异步传输与同步传输的区别

同步传输比异步传输的效率高，但对传输设备有较高的规定，需要接受端

和发送端的时钟频率相等（时钟同步），使接受端对接受到的比特流的采样判

决时间准确。

教学小结

学习指导

参阅教材

作业

教学后记

教学对象教学时间2023年03月27H

教学内容数据互换技术

(1)掌握电路互换的工作原理、工作特点及合用网络类型。

教学目的(2)掌握报文互换的工作原理、工作特点及合用网络类型。

(3)掌握分组互换的工作原理、工作特点及合用网络类型。

教学重点三种数据互换方式的工作原理及工作特点

教学难点三种数据互换方式的工作原理及工作特点

建议学时理论：2教学教具多媒体教学系统

教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授(.PPT)

教学过程

复习上节课内容，导入新课

新授课

一、电路互换

1、电路互换的原理

电路互换过程重要有3个阶段：电路建立、数据传输和电路拆除。

(1)电路建立

在传输数据之前，先通过呼喊过程建立一条端到端的电路。

(2)数据传输

电路建立以后，数据就可以从源站发往目的站，电路连接是全双工的，

数据可以在两个方向传输。在整个数据传输过程中，所建立的连接必须始终

保持连接状态。

课程导入(3)电路拆除

重要内容数据传输结束后，由某一方发出拆除请求，然后逐节拆除到对方的节点

链路，将电路的使用权交还给网络，以供其他用户使用。

2、电路互换的特点

电路互换方式的特性是在整个连接途径中均采用物理连接。

优点：信息传输时延小；电路是透明的；信息传送的吞吐量大。

缺陷：网络资源运用率较低；数据通信的效率较低；通信双方在信息传

输速率、编码格式、同步方式、通信规程等要完全兼容，不同速率和不同通

信协议之间的用户不能通信。

3、合用范围

电路互换方式进行数据通信，可以用于公用互换网，即电话网，以及专

线方式，如数字数据网DDN。电路互换合用于信息量大的场合。

二、存储转发互换

1、报文互换

报文互换也称为包互换，它将用户的一个报文提成若干个报文组，以报

文组为单位采用“存储一转发”互换方式进行通信。

1）报文互换的工作原理

报文互换采用“存储一转发”原理，即互换机把来自用户的报文先暂时

存放在节点机内排队等候，网络上链路空闲时就转发出去至下一节点，报文

在下一节点再存储一转发，直到到达目的节点。信息是以报文为单位传输的，

网络节点具有信息解决、存储和路由选择的功能。

2）报文互换的特点

报文互换的优点是：

报文互换过程没有电路接续，可以采用多路复用，提高线路的运用率：

用户不需要叫通对方就可以发送报文；容易实现不同类型的终端之间的通信。

3）报文互换的缺陷是：

数据时延较大，不利于实时通信；规定互换机有高速解决能力及大的存

储容量，增长了设备的开支。

2、分组互换

分组互换采用了“存储一转发”的方式，同时把报文分割成若干较短的、

按一定格式组成的分组进行互换和传输。分组互换有虚电路分组互换和数据

报分组互换两种，是计算机网络中使用最广泛的一种互换技术。

1）虚电路分组互换

虚电路分组互换在传送数据前必须在发送端和接受端之间建立一条逻辑

连接，数据按照事先建好的途径顺序传输。传送数据量较大时，通常采用虚

电路方式。

2）数据报分组互换

数据报分组中每个分组的大小有严格的限制，每个数据报自身携带足够

的地址信息。各数据报所走的途径不一定相同，各个数据报到达目的地的顺

序也许不同，有的数据报会丢失。

3）分组互换的特点

分组互换采用“存储一转发”方式，不独占信道；信息传输时延较小；

为不同通信规程的数据终端间能互相通信提供了会话环境；可靠性高。分组

互换的技术实现复杂，软件及硬件结构都较为复杂：网络附加的信息较多。

分组互换重要应用于计算机终端连网。

三、电路互换、保温互换河保温分组互换的区别

若要连续传送大量的数据，且其传送时间远大于链接建立的时间，则电

路互换具有传输速率较快的优点。

报文互换和报文分组互换不需要预先分派传输带宽，在传输突发数据时

可提高整个网络的信道运用率。

报文分组互换比报文互换的时延小，节点互换机能对每个分组进行差错

控制，传输可靠性较高，这就规定节点互换机必须具有更强的数据解决能力。

教学小结

学习指导

参阅教材

①简要叙述电路互换的过程。

作业②报文互换的特点是什么？

③分组互换有几种技术？简要叙述其特点。

教学后记

教学对象教学时间2023年04月03H

教学内容差错校验与校正

(1)理解差错控制的机制。

教学目的(2)掌握差错控制的方法及各方法的基本工作原理。

(3)理解循环冗余码的构成。

教学重点差错控制的方法

教学难点工作原理的理解，循环冗余码

建议学时理论：2教学教具多媒体教学系统

教学方法理论：使用多媒体教学方法讲授(.PPT)

演示设计

板书设计

教学过程

复习上节课内容，导入新课

新授课

一、差错控制机制

在计算机进行数据通信时，在实际的数据传输过程中不可避免地会出现

差错，需要在数据传输中引入差错控制技术。

1、差错与差错控制

差错也称为传输差错，是指数据在传输过程中，由于外界因素或线路自

身的电器特性，使接受端接受到的数据与发送的数据不一致。

差错控制是指在数据传输过程中，使用必要的技术或方法，发现或纠正

数据传输中的差错，把差错限制在尽也许小的范围内的控制技术。

课程导入

2,噪声种类

重要内容

传输差错一般是由噪声引起的，噪声重要有两类：一类是热噪声，是电

子在传输介质导体中作高速杂乱运营，产生的一种宽频背景噪声，是随机的

噪声；另一类冲击噪声，是由外界电磁干扰引起的，冲击噪声比热噪声幅度

大，是引起传输差错的重要因素。

3、差错控制方法

检错法：是在要发送的数据块上附加冗余位，使接受方知道有差错发生，

但不知道是什么样的差错，然后向发送方请求重传，常用的是奇偶校验码和

CRC循环冗余校验码。

纠错法：是在要发送的数据块上附加足够的冗余信息，使接受方可以推

导出已发出的数据应当是什么，常用的是海明校验码。

二、差错控制的基本方法