计算机网络通信协议

珠海市理工职业技术学校网络办公设备课程教案课题计算机网络通信协议授课人黄定全课程类型理论+实践范围及性质普通班级16网络课时2上课时间2017-2018学年第一学期上课地点4A504/4A505教学目标知识与技能：了解网络分层的概念、各层次的功能划分、上下层之间的通信过程与方法：联系TCP/IP体系结构的分层特点，重点掌握该体系结构中主要通信协议的功能和应用。情感态度价值观：培养计算机网络的应用现状和发展趋势的兴趣重点熟悉计算机网络通信协议的概念熟悉TCP/IP体系结构中通信协议的工作特点难点熟悉计算机网络通信协议的概念熟悉TCP/IP体系结构中通信协议的工作特点学情分析学生基础差，理解能力不强教学方法讲授法、任务驱动法、演示教学准备课件教学过程与内容设计意图教学方法时间3.1计算机网络通信协议概述计算机网络是由多个节点组成的集合，如果要实现同一集合中不同节点之间的有序通信，就需要制定统一的网络体系结构，并使参与通信的每一个节点使用相同的通信协议。3.2TCP/IP体系结构中的协议特点3.2.1TCP/IP体系结构中各协议之间的关系TCP/IP是由一些相互交互的模块组成的分层协议，其中每个模块提供特定的功能，功能的实现由相关的子协议完成。图3.1列出了TCP/IP体系结构中包括的一些主要协议以及与TCP/IP体系结构的对应关系。图3.1TCP/IP模型中的主要协议3.2.2TCP/IP体系结构中数据的封装和解封装过程1．重要概念2．操作过程3.3网际层协议3.3.1网际协议（IP）在TCP/IP协议栈中，IP主要负责逻辑寻址。通过相应管理机制，可以使不同的设备之间利用IP地址进行通信。IP数据包由IP头和数据组成。IP头的结构如图3.4所示。图3.4IP头格式3.3.2网际控制报文协议（ICMP）1.ICMP的格式2.ICMP应用举例3.ICMP超时的原因分析3.3.3地址解析协议（ARP）ARP（AddressResolutionProtocol，地址解析协议）用来将IP地址映射到MAC地址，以便设备能在多路访问介质上通信。3.3.4反向地址解析协议（RARP）反向ARP（ReverseAddressResolutionProtocol，RARP）是ARP的逆过程，RARP就是用于那些不知道自己IP地址的无盘工作站或者无配置的路由器。使用RARP时，站点广播一个包含自己MAC地址的RARP请求，网络上所有的主机都会接收到该请求，但只有被授权的RARP服务器才能处理这个请求。3.3.5动态主机配置协议（DHCP）DHCP是将IP地址和一些TCP/IP配置分配给网络中的计算机的一项服务和协议。它克服了手动配置TCP/IP客户端及维护IP地址的局限性。DHCP是BootstrapProtocol（引导协议）的扩展。BOOTP的主要限制是在于管理员必须手动为每个客户端在服务器上输入配置信息，DHCP对BOOTP进行了改进，它专门设计了一个地址池，从地址池中动态地为客户机分配IP地址和TCP/IP配置。3.4传输层协议3.4.1端口号1．端口号的功能及应用特点2．常有端口号介绍3.4.2用户数据报协议（UDP）3.4.3传输控制协议（TCP）1.TCP的功能2.TCP头格式3．TCP的面向连接特点3.5应用层协议3.5.1超文本传输协议（HTTP）HTTP（HypertextTransferProtocol，超文本传输协议）是一个应用层的面向对象的协议，它适用于分布式超媒体信息系统。3.5.2文件传输协议（FTP）FTP（FileTransferProtocol，文件传输协议）是一个用于简化IP网络上系统之间文件传送的协议。采用FTP协议可使用户高效地从Internet上的FTP服务器下载大信息量的数据文件，以达到资源共享和传递信息的目的。3.5.3简单文件传输协议（TFTP）TFTP（TrivialFileTransferProtocol，简单文件传输协议）是基于UDP的应用。TFTP在设计时是用于小文件传输的，它对内存和处理器的要求很低，速度快。但是TFTP不具备FTP的许多功能，它只能从文件服务器上获得或写入文件，而不能列出目录，也不能进行认证，所以它没有建立连接的过程及错误恢复的功能，适用范围也不像FTP那么广泛。3.5.4简单网络管理协议（SNMP）SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol，简单网络管理协议）允许第三方的管理系统集中采集来自许多网络设备的数据，为网络管理系统提供了底层网络管理的框架。利用SNMP，一个管理工作站可以远程管理所有支持这种协议的网络设备，包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络事件警告等。3.5.5域名系统（DNS）DNS（DomainNameSystem，域名系统）是一台域名解析服务器。在互联网中我们通常用一些域名（例如、、等）来代替难记的IP地址（例如04、5、0等）以定位计算机和服务。DNS服务器中包含了域名和相应的IP地址的映射。因此DNS的作用是：把域名转换成为网络可以识别的IP地址。案例分析案例1：根据ARP、RARP的工作原理，分别ARP欺骗的实现过程和防范方法。案例2：通过对DHCP工作原理的学习，熟悉DHCP在网络IP地址及其参数分配中的应用特点，以及存在的主要问题。案例3：掌握TCP的三次握手的原理，了解可能存在的问题。重点、难点及解决方法·熟悉计算机网络中的协议及其工作特点·掌握ARP、RARP、DHCP、DNS、TCP、UDP等主机功能的工作原理·熟悉常用协议的工作特点及存在的主要问题和解决的办法讨论课题（1）结合ARP协议的工作原理，分析ARP欺骗的主要实现过程和防洪方法（2）结合