职业中专《计算机网络技术》教案-王协瑞

2014—2015学年度第一学期
《计算机网络技术》教案
备课时间2014年8月27日课型多媒体教学+新授课课题第一章计算机网络概述第一节计算机网络的定义和发展历史
教学目标知识目标了解计算机网络的定义和发展能力目标培养学生的认识世界的能力德育目标爱科学教育
教学方法教师讲解、演示、提问
教学重点网络的定义教学难点网络发展的特点教学过程教学内容
一、复习提问
二、新授教学（多媒体幻
灯片演示或
板书）
（从四个方面掌握计算机网络的概
念）
三、巩固练习
四、课堂小结
五、布置作业
导入：由现在的网络通讯、网络游戏引导学生思考、回答并相互补充。

生活中的网络使用很多，教师总结归纳网络的结构特点和发展，进入教学课题。

一、计算机网络的定义
1、概念：计算机网络是将分布在不同一地理位置、具有独立功能的多台计算机及其外部设备，用通信设备和通信线路连接起来，在网络操作系统和通信协议入网络管理软件的管理协调下，实现资源共享、信息传递的系统。

计算机网络也可以简单地定义为一个互连的、自主的计算机集合。

所谓互连是指相互连接在一起，所谓自主是指网络中的每台计算机都是相对独立的，可以独立工作。

2、由定义可知：
(1) 计算机网络是“ 通信技术” 和“ 计算机技术” 的结合产物
(2) 数据交换是基础，资源共享为目的
3、网络资源
所谓的网络资源包括硬件资源（如大容量磁盘、打印机等）、软件资源（如工具软件、使用软件等）和数据资源（如数据库文件和数据库等）。

二、计算机网络的发展历史
1、第一阶段（60年代初期到60年代中期）：计算机通信网络，特征是计算机和终端互连，实现远程访问。

第一代计算机网络是由主机--通信线路--终端组成，只可算是计算机网络的“雏形”
（1）．具有远程通信功能的单机系统
解决了多个用户共享主机资源的问题
存在问题：主机负担重，通信费用高
（2）、具有远程通信功能的多机系统
解决了主机负担重、通信费用昂贵的问题。

终端－计算机网络模型
主机
T T T
T
H
H
T
T
ARPA 网络结构图
H
H
IMP
IMP
IMP IMP
IMP
H
主要问题：多个用户只能共享一台主机资源
2、第二阶段（60 年代中期到70年代中期）：计算机通信系统，特征是计算机和计算机互连。

采用分组交换技
术实现计算机—计
算机之间的通信，使计
算机网络的结构、概念
都发生了变化，形成了
通信子网和资源子网
的网络结构主要问题：网络对用户不是透明的
➢第二代计算机网络是计算机网络的“形成和发展”阶段
➢美国的ARPA网就是第二代网络的代表。

3、第三阶段（70年代中期—80年代末期）：现代计算机网络互连阶段，特征是网络体系结构的形成和网络协议的标准化。

在计算机通信系统的基础之上，重视网络体系结构和协议标准化的研究，建立全网统一的通信规则，用通信协议软件来实现网络内部及网络和网络之间的通信，通过网络操作系统，对网络资源进行管理，极大的简化了用户的使用，使计算机网络对用户提供透明服务。

（1）局域网技术出现突破性进展。

❖该阶段始于70年代末，这是按照ISO提出的OSI参考模型为指导性标准构建的计算机网络。

❖第三代计算机网络是计算机网络的“成熟”阶段。

（2）第三代计算机网络的特点：
❖网络体系结构的形成和网络协议的标准化
主计算机前端机
集
中
器
T
T
T
具有通信功能的多机系统模型
❖建立全网统一的通信规则
❖使计算机网络对用户提供透明服务
4、第四代计算机网络--高速、综合化网络
该阶段始于80年代末，相继出现了快速以太网、光纤分布式数字接口(FDDI)、快速分组交换技术(包括帧中继、ATM)、千兆以
太网、B-ISDN 等一系列新型网络技术，这就是高速和综合化计算
机网络阶段。

Internet就是这一代网络的典型代表，已经成为人类最重要的、最大的知识宝库
➢第四代计算机网络属于计算机网络的“继续发展”阶段
分析40多年来计算机网络的发展过程和过程中所表现出的特点，可以把计算机网络的发展分为4个阶段：
第一代：面向终端的计算机网络
第二代：计算机通信网络
第三代：计算机互联网络
第四代：宽带综合业务数字网（信息高速公路）
1、网络资源包括_____________、______________和
________________。

2、什么是计算机网络？（2008高考题）
3、计算机网络的发展分为哪四个阶段？各有什么特点？
P10 1
课后记计算机网络的定义分四个方面来讲解效果好！
备课时间2014年8月27日课型多媒体ppt演示+教学讲解课题1．2计算机网络的功能和使用
教学目标知识目标了解计算机网络的功能和使用
能力目标培养学生分析问题的能力
德育目标树立远大理想的思想意识教育
教学方法教师讲解、演示、提问
教学重点网络的功能教学难点网络的功能教学过程教学内容
一、复习提问
二、新授教学（多媒体幻灯片演示或板书）
三、巩固练习
四、课堂小结
五、布置作业判断：
1、计算机网络是由网络结点和连接结点用的通信链路组成的
2、早期的计算机网络是由终端-通信线路-终端组成的计算机网络系统。

1.2 计算机网络的功能和使用
1. 计算机网络的功能
（1）实现计算机系统的资源共享
计算机网络最基本的功能之一
（2）实现数据信息的快速传递
计算机网络是现代通信技术和计算机技术结合的产物。

（3）提高可靠性
多点备份
（4）提供负载均衡和分布式处理能力
在全球多个地方放置相同内容的服务器，就近访问。

（5）集中管理
如银行等行业业务通过集中管理和信息处理，来对业务分散地到不同的营业网点。

（6）综合信息服务
2、计算机网络的使用
计算机网络由于其强大的功能，已成为现代信息业的重要支柱，被广泛地使用于现代生活的各个领域，主要有：
（1）办公自动化：同一单位的微机、数字复印机、数字打印机等连成网络。

（2）管理信息系统：企业内的计划统计、劳动人事、生产管理、财务管理等
（3）过程控制：工厂各生产车间的生产过程和自动化控制。

（4）Internet互联网使用
电子邮件E-mail
信息发布WWW
电子商务E-Commerce
远程音频和视频使用
3、计算机网络的特点
①可靠性：某子系统出现故障时，可由网内其他子系统代为
处理
②独立性：网络系统中各相连的计算机系统各自既相互联系
又相互独立
③可扩充性：可以很灵活地在网络中接入新的计算机系统
④高效性：网络信息传递迅速，系统实时性强，采用分布式
操作
⑤廉价性：避免系统中的重复建设和重复投资，达到节省投
资和降低成本
⑥透明性：如何利用网络高效而可靠地完成自己的任务
⑦易操作性：大多数用户感到使用方便，操作简单
1、计算机网络的功能主要体现在：________________、
________________、_______________、_______________、
_________________、_______________等六个方面。

2、计算机网络最基本的功能是（）。

A.降低成本
B.文件打印
C.资源共享
D.传输文件
3、以下（）不是网络上可共享资源。

A.文件
B.打印机
C.内存
D.使用程序
P10 2
课后记
备课时间2014年8月28日课型多媒体教学课题 1.3计算机网络的系统组成
教学目标知识目标了解计算机网络的系统组成能力目标培养学生综合运用的能力德育目标事物是普遍联系的
教学方法教师讲解、演示、提问
教学重点计算机网络的系统组成教学难点计算机网络的系统组成教学过程教学内容
一、复习提问
二、新授教学（多媒体幻灯片演示或板
书）
教师讲解学生思考并讨
论
三、巩固练习
四、课堂小结
五、布置作业
1、计算机网络的最基本的功能是（）。

2、计算机网络从哪几个领域的使用？
1.3计算机网络的系统组成
1.3.1 网络节点和通信链路
从拓扑结构看，计算机网络就是由若干网络节点和连接这些网络节点的通信链路构成的。

计算机网络中的节点又称网络单元，一般可分为三类：访问节点、转接节点和混合节点。

通信链路是指两个网络节点之间承载信息和数据的线路。

链路可用各种传输介质实现，如双绞线、同轴电缆、光缆、卫星、微波等。

通信链路又分为物理链路和逻辑链路。

1.3.2 资源子网和通信子网
从逻辑功能上可把计算机网络分为两个子网：用户资源子网和通信子网。

1、资源子网
资源子网是由处于网络外围的主机和终端机构成。

资源子网的任务是负责信息处理，向网络提供可用的资源。

用户通过资源子网不仅共享通信子网的资源，而且还可以共享用户资源子网的硬件资源和软件资源。

2、通信子网
通信子网是由网络中的各种通信设备和用作信息交换的节点计算机构成。

系统以通信子网为中心，通信子网处于网络的内层。

通信子网的重要任务是负责全网的信息交换，它采用的是分组交换技术(也就是存储转发技术)。

通信子网是连接这些计算机资源并提供通信服务的连接线路。

正是在通信子网的支持下，用户才能利用网络上的各种资源，进行相互间的通信，实现计算机网络的功能。

通信子网有两种类型：
（1）公用型（如公用计算机互联网CHINANET ）
（2）专用型（如各类银行网、证券网等）
通信子网资源子网CCP CCP
CCP CCP CCP
CCP 主机主机主机终端终端终端 资源子网
通信子网
主机
终端 主机
终端
终端
主机 CCP CCP CCP CCP CCP CCP
计算机网络由通信子网和资源子网组成
1.3.3 网络硬件系统和网络软件系统
计算机网络系统是由计算机网络硬件系统和网络软件系
统组成的。

1、网络硬件系统是指构成计算机网络的硬设备，包括各
种计算机系统、终端及通信设备。

常见的网络硬件有：
（1）主机系统：服务器和工作站
服务器：局域网中，一种运行管理软件以控制对网络或网络资源（磁盘驱动器、打印机等）进行访问的计算机，并能够为在网络上的计算机提供资源使其犹如工作站那样地进行操作。

工作站：是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外部存储器，并且具有较强的信息处理功能和高性能的图形、图像处理功能以及联网功能。

（2）终端（termination ）：网络和最终用户接触用以实现网络使用的各种设备。

（3）传输介质：是指在网络中传输信息的载体，常用的
传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类
（4）网卡：计算机和外界局域网的连接是通过主机箱内插入一块网络接口板（或者是在笔记本电脑中插入一块PCMCIA卡）。

网络接口板又称为通信适配器或网络适配器（adapter）或网络接口卡NIC（Network Interface Card）但是现在更多的人愿意使用更为简单的名称“网卡”。

（5）集线器（HUB）：作为网络中枢连接各类节点，以形成星状结构的一种网络设备。

（6）交换机（switch）：网络节点上话务承载装置、交换级、控制和信令设备以及其他功能单元的集合体。

交换机能把用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来。

（7）路由器（router）：为信息流或数据分组选择路由的设备。

2、网络软件主要包括网络通信协议、网络操作系统和各类网络使用系统。

（1）服务器操作系统
网络操作系统（NOS），是多任务、多用户的操作系统，安装在网络服务器上，提供网络操作的基本环境。

网络操作系统的功能：处理器管理、文件管理、存储器管理、设备管理、用户界面管理、网络用户管理、网络资源管理、网络运行状况统计、网络安全性的建立、网络通信等常见的有：Novell公司的NetWare、微软公司的Windows NT Server及Unix系列。

（2）工作站操作系统：一般的微机操作系统。

常见的有：Windows 95、Windows 98及Windows 2000等。

（3）网络通信协议：实现网络数据交换规则和功能的软件，在通信时，双方必须遵守相同的通信协议才能实现。

网络协议的三要素：语法、语义、交换规则（同步、定时）
（4）设备驱动程序
（5）网络管理系统软件
（6）网络安全软件
（7）网络使用软件
1、从逻辑功能上可以把计算机网络分为通信子网和资源
子网，其中通信子网的功能是_________________，资源子网
的功能是___________________。

2、常用的网络操作系统有___________、_____________、
____________等。

3、最常见的传输介质有____________、____________和
______________。

4、计算机网络操作系统有哪些功能？
（略）
P10 3 5 6
课后记
备课时
间
2014年8月27日课型多媒体教学
课题 1.4 计算机网络的分类
教学目标知识目标了解计算机网络的分类方式及各自的特点能力目标培养学生分析问题、解决问题的能力
德育目标树立爱科学、用科学的认识
教学方
法
教师讲解、演示、提问
教学重
点
计算机网络的分类方式教学难点各种计算机网络的特点
教学过程教学内容
一、复习提问
二、新授教学
三、巩固练习
四、课堂小结
五、布置作业1、计算机网络的硬件和软件系统各由哪些方面组成？
2、网络操作系统有什么功能？
3、网络操作系统是（）、（）的操作系统。

一、按计算机网络覆盖范围分类
由于网络覆盖范围和计算机之间互连距离不同，所采用的网络结构和传输技术也不同，因而形成不同的计算机网络。

一般可以分为局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）三类。

网络分类缩写分布距离大
约
网络中的物理设
备
传输速率范围
局域网LAN 10 m 房间4Mb/s～
10Gb/s
100 m 建筑物
1km 校园
城域网MAN 10 km 城市50Kb/s～
2Gb/s
广域网WAN 100~1000 km 国家9.6Kb/s～
2Gb/s
二、按计算机网络拓扑结构分类
(a)(c)
(b)
(d)(e)
网络的拓扑结构
网络拓扑是指连接的形状，或者是网络在物理上的连通性。

如果不考虑网络的的地理位置，而把连接在网络上的设备看作是一个节点，把连接计算机之间的通信线路看作一条链路，这样就可以抽象出网络的拓扑结构。

按计算机网络的拓扑结构可将网络分为：星型网、总线型网、环型网、树型网、网型网。

三、按网络的所有权划分
1.公用网
由电信部门组建，由政府和电信部门管理和控制的网络。

2.专用网
也称私用网，一般为某一单位或某一系统组建，该网一般不允许系统外的用户使用。

四、按照网络中计算机所处的地位划分
（1）对等局域网
（2）基于服务器的网络（也称为客户机/服务器网络）。

五、其它分类方式
1、按传输介质分类：有线网、无线网。

2、按通信方式分类：点对点传输网：是以点对点的连接方
式把计算机连接起来，信息沿着一定的线路一步一步地传下去，
直到目的地。

这是复杂的、大的网络采用的通信方式。

广播式传输网络：所有连到网上的计算机都可以接收到某一台计算机发出的信号。

在LAN有总线型网、星型网和树型网；
在WAN上有微波、卫星方式传播的网络。

3、按使用目的分类：共享资源网、数据处理网、数据传输
网
4、按服务方式分类：C/S网、B/S网、P/P网
5、按企业和公司管理分类：内部网(Innernet)、内联网
(intranet)、外联网(extranet)、因特网(internet)。

6、按带宽速率传输分类：可分为：基带网（窄带网）：低速
网，传输未经调制的数字信号。

电话网是低速网。

宽带网：高速
网，传输经过调制的数字信号。

光纤网是高速网。

1、按计算机网络覆盖范围分类，计算机网络有哪些种类？
2、什么是网络拓朴、什么是对等网？
3、画出常见的网络拓朴类型的拓朴结构图。

课后记
备课时间2014年8月29日课型多媒体教学课题第二章数据通信基础2．1 数据通信的基本概念
教学目标知识目标了解数据通信的基本概念能力目标培养灵活思考的能力
德育目标树立科学的世界观和方法法
教学方法教师讲解、演示、提问
教学重点基本概念教学难点基本概念
教学过程教学内容
一、复习提问
二、新授教学教师讲解幻灯片展示学生阅读分组讨论
三、巩固练习
四、课堂小结
五、布置作业1、什么是计算机网络？网络有哪些功能？
2、什么是对等网？有什么特点？
2．1 数据通信的基本概念
一、信息和数据
1．信息
信息是对客观事物的反映,可以是对物质的形态、大小、结构、性能等全部或部分特性的描述，也可表示物质和外部的联系。

信息有各种存在形式。

2．数据
信息可以用数字的形式来表示，数字化的信息称为数据。

数据可以分成两类：模拟数据和数字数据。

二、信道和信道容量
1．信道
信道是传送信号的一条通道，可以分为物理信道和逻辑信道。

物理信道是指用来传送信号或数据的物理通路，由传输及其附属设备组成。

逻辑信道也是指传输信息的一条通路，但在信号的收、发节点之间并不一定存在和之对应的物理传输介质，而是在物理信道基础上，由节点设备内部的连接来实现。

2．信道的分类
信道按使用权限可分为专业信道和共用信道。

信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。

信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。

3．信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来表示。

即单位时间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量大。

(1+S/N)
C=Blog
2
B为信道带宽，S为接受端信号的平均功率，N为信道内噪声平均功率，C为信道容量。

三、码元和码字
在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。

计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。

四、数据通信系统主要技术指标
1．比特率：比特率是一种数字信号的传输速率，它表示单位时间内所传送的二进制代码的有效位（bit）数，单位用比特每秒（bps）或千比特每秒（Kbps）表示。

2．波特率：波特率是一种调制速率，也称波形速率。

在数据传输过程中，线路上每秒钟传送的波形个数就是波特率，其单位为波特（baud）。

3．误码率：误码率指信息传输的错误率，也称误码率，是数据通信系统在正常工作情况下，衡量传输可靠性的指标。

Pe=Ne/N
4．吞吐量：吞吐量是单位时间内整个网络能够处理的信息总量，单位是字节/秒或位/秒。

在单信道总线型网络中，吞吐量=信道容量×传输效率。

5．通道的传播延迟：信号在信道中传播，从信源端到达信宿端需要一定的时间，这个时间叫做传播延迟（或时延）。

五、带宽和数据传输率
1.信道带宽
信道带宽是指信道所能传送的信号频率宽度，它的值为信道上可传送信号的最高频率减去最低频率之差。

带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。

2.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。

一般来说，数据传输率的高低由传输每一位数据所占时间决定，如果每一位所占时间越小，则速率越高。

S=Blog
2
N
B为波特率，N为调制电平数
1、熟记以下概念：
通信容量比特率带宽误码率吞吐量
2、对于一个ASCII码来说，一个二进制位叫（）。

书后习题：P20 二、1 2 3
课后记
备课时间2014年8月30日课型多媒体教学
课题 2.2 数据传输方式
教学目标知识目标了解数据传输方式
能力目标培养学生分析和解决问题的能力德育目标树立爱学习的思想
教学方法教师讲解、演示、提问
教学重点数据传输方式教学难点数据传输方式教学过程教学内容
一、复习提问 二、新授教学 三、巩固练习 四、课堂小结 五、布置作业
1、什么是数据？什么是信息？
2、对于取连续值的数据是（ ），取离散值的是（ ）
2.2 数据传输方式
一、 数据通信系统模型 1、数据通信系统的一般结构模型，它是由数据终端设备
（DTE ）、数据线路端接设备（DCE ）和通信线路等组成。

DCE DCE DTE DTE
资
源子网
通信子网
计算机网络的组成模型
2、通信系统模型
通信系统组成三要素：信源、信宿和信道
信道
噪声源简单的数据通信系统模型
信源信宿
信号变换器信号变换器
二、 数据线路的通信方式
根据数据信息在传输线上的传送方向，数据通信方式有：
单工通信、半双工通信、双工通信。

❖ 单工通信：在通信线路上，数据只可按一个固定的方
向传送而不能进行相反方向传送的通信方式。

例如广播、遥控
通信。

❖ 半双工通信：数据可以双向传输，但不能同时进行，
在任一时刻只允许在一个方向上传输主信息的通信方式。

❖ 全双工通信：可同时双向传输数据的通信方式。

发送设备
发送设备数据流
(a)单工通信
发送设备
数据流(b)半双工通信
接收设备
发送设备接收设备数据流发送设备
(c)全双工通信
接收设备接收设备发送设备数据流
信息传输方向不同的三种通信方式数据流
2.2.3 数据传输方式
数据传输方式依其数据在传输线原样不变地传输还是调
制变样后再传输，可分为基带传输、频带传输和宽带传输等方
式。

1.基带传输：在基带信道中直接传输这种基带信号的传输
方式。

2.频带传输：在信道中传输频带信号的传输方式。

3.宽带传输：宽带是指比音频带宽更宽的频带，它包括大
部分电磁波频谱。

利用宽带进行的传输称为宽带传输。

*调制技术
1、调制：发送端根据数据内容命令调制器(modulator)改
变载波的物理特性使其能够携带信息。

“调制”常通过改变载波的“振幅、频率、相位”三种物
理特性来完成。

控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术；
控制载波频率的技术则为“频率调制”技术；控制载波相位的
技术便是“相位调制”技术。

2、振幅调制技术
控制载波振幅的调制技术为“振幅调制”
(AmplitudeModulation ，AM)技术，数字振幅调制技术称为“振
幅键控”(Amplitude SlliftKeying ，ASK)调制技术，它以振幅
较弱的信号状态代表O，以振幅较强的信号状态代表1(p31图
2-23)。

3、频率调制技术
控制载波频率的调制技术为“频率调制”
(FrequencyModulation，FM)技术，数字频率调制技术称为“频
移键控”(Frequency shiftKeying，FsK)调制技术，它以频率较
低的信号状态代表0，以频率较高的信号状态代表l(见p31图
2-24)。

4、相位调制技术
控制载波相位的调制技术为“相位调制”
(PhaseModulation，PM)技术，调制相位调制技术则称为“相移
键控”(Phase ShiftKeying，PSK)调变技术，它以信号相位状态
的改变代表1，以信号相位状态不变代表O(见p32图2-25)
5、正交幅度调制技术
QAM是一种结合ASK和PSK的综合型调制技术，同时控制载波的“振幅强度”和“相位偏移量”，让同一个载波
信号得以呈现出更多的逻辑状态。

1、说出下列符号代表什么含义
PM FM AM DCE DTE
课后记
备课时间2014年9月3日课型多媒体教学课题 2.3 数据交换技术
教学目标知识目标理解数据交换技术
能力目标培养学生的分析问题的能力德育目标爱知识、懂科学教育
教学方法教师讲解、演示、提问
教学重点三种交换技术教学难点三种交换技术教学过程教学内容。