高二信息技术计算机网络的概念、作用和组成

【学习目标】

1.了解计算机网络的发展

2.了解 Internet 的起源和发展及我国的主干网

3.掌握计算机网络的概念、作用及组成

【学习重点】

计算机网络的概念、作用及组成

【学习难点】

计算机网络的组成

【教学过程】

引言：随着计算机技术的迅猛发展,计算机已经在各个领域得到广泛的应用,人们对信息的处理不再局限于单机的数据归纳和计算,还要进行大量的信息传递。因此计算机网络应运而生。【板书】1．计算机网络的产生

1969 年美国国防部研究计划局(ARPA)主持研制的 ARPAnet 计算机网络投入运行。在这之后，世界各地计算机网络的建设如雨后春笋般迅速发展起来。

【板书】 2．Internet 的起源和发展

Internet，中国的权威机构把它译作“国际互联网络”，一些人把它称作“国际网”、“交互网”，也有人称其为“网际网”、“网中网”、“因特网“。

Internet 最初的雏形是建于 20 世纪 60 年代的阿帕网 (Apparnet)，1995 年正式对社会公众开放。

中国第一个接入因特网的机构：中科院高能所(IHEP)。

【板书】 3．我国的四大主干网络：

(1)中国金桥信息网(chinaBGN)

(2)中国公用计算机互联网(ChinaNet)

(3)中国教育与科研网(CERNet)

(4)中国科技网(CSTNet)

【板书】 4．什么是计算机网络

那么什么是计算机网络呢我们先看看这个网络示意图

具有远程通信功能的多机网络系统

(1)从技术上讲：

计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物，通过计算机来处理各种数据，再通过各种通信线路实现数据的传输。

(2)从组成结构上讲：

计算机网络是通过外围设备和连线，将分布在相同或不同地域的多台计算机连接在一起所形成的集合。

(3)从应用的角度上讲：

只要将具有独立功能的多台计算机连接在一起，能够实现各计算机信息的交换，并可共享计算机资源的系统便可称为网络

因此我们可以为计算机网络给出如下定义:

利用通信线路和通信设备，将分布在不同地点的功能独立多台计算机、终端及附属设备连接起来，并配备相应的网络软件，以实现资源共享为目标而形成的通信系统。它是计算机技术和通信技术相结合而形成的一种新的通信形式。

【板书】 5．网络的功能和作用

(1)计算机系统资源共享(入网的用户可以共享网中的数据、数据库、软件和硬件资源) 如一个机房可以共享一个光驱，一个学校可以共享一台打印机等。

(2)集中管理(集中控制、管理、分配网络的软件和硬件资源)和分布处理(把工作分散到网中各计算机上完成)。如银行系统和铁路系统。

(3)远程通信(网络中的计算机之间进行数据传输)。如电子邮件和 QQ 等。

【板书】 6．计算机网络的组成

计算机网络由计算机网络软件和网络硬件组成。

【板书】 (1)网络软件＝网络操作系统＋通信软件＋网络通信协议(TCP/IP)。

①网络操作系统：主流网络操作有WINDOWS NT、UNIX、INUX、WINDOWS 2000 SERVER

②网络通信协议：两台计算机进行相互通信所需要的约定称协议，就像我们说话时必须要用双方都能理解的语言一样。

国际标准化组织(ISO)提出的“开放系统互连模型(OSI)”是计算机网络通信的基本协议。该协议分为七层，高三层为应用层(最高层)、表达层、会话层;低四层为传输层、网络层、数据链路、物理层(最低层)。

③常用的网络软件有： INTERNET EXPLORER(简称 IE 浏览网页)，OUTLOOK EXPRESS(收发电子邮件)

【板书】 (2)网络硬件＝网络服务器＋网络工作站＋传输介质＋网络设备

①网络服务器(Server)

网络服务器是安装了网络操作系统的计算机，它是网络的核心，为使用者提供了主要的网络

资源，它应该是一台运算速度快，存储容量大，可靠性、稳定性好的这样一台计算机。它负责网络的资源管理和通信工作，并响应网络工作请求，为网络用户提供服务。另外，为了保证数据的安全，一般服务器应装两套完全相同的硬盘，且处热备份状态。

②网络工作站(Workstation 客户机、终端)

是提供用户使用入网的计算机，只要求一般的计算机即可。但在硬件应配备网卡，软件上应配备网络软件。工作站既能独立使用，也可以向网络系统请求服务和访问网络上的资源。

③传输介质

是指连接计算机网络的信号线，是网络中信息传递的载体。其性能的好坏直接影响网络的运行，常用的有同轴电缆、双绞线、光缆。

双绞线

双绞线成本低，易于铺设，既可传输模拟数据也可传输数字数据，因而受到欢迎。

同轴电缆

同轴电缆是目前计算机通信网中使用较普遍的传输介质之一。同轴电缆由外层的圆柱导体包围一根内导线组成。

光导纤维

以金属导体为核心的传输介质，传输的是电信号；而光导纤维传输的是具有数字特征的光脉冲，俗称光缆。光缆由缆芯、包层、吸收外壳和保护层等四部分组成。具有重量轻、传输速率高、误码率低、不受电磁干扰、保密性好、传输损耗极低等一系列优点。

无线信道

无线信道非常适合于难于铺设传输线路的偏远山区和沿海岛屿，也为大量的便携式计算机入网提供了条件。目前常用的无线信道有卫星、红外线、激光和微波等。

卫星通信：一个地面站发出的电磁波信号到达卫星后，再以广播方式向地面发回，使得所有地面站都可接收。其特点是通信距离远、通信容量大、可靠性高，但是保密性差。适用于远程网和洲际网。

红外线通信：发射点和接收点之间传送的是用信号调制的非相干红外线。要求收发设备都在视线之内，中间没有建筑物遮挡。这种通信具有很强的方向性，很难进行窃听或干扰。但容易受雨、雾等天气因素的影响。红外线通信设备安装非常容易。在数公里范围内，数据传输率可达几个 Mbps。

激光通信：通信原理与红外线基本相同，但使用的是相干激光。它具有与红外线通信相同的特点，但由于激光器件会产生低量放射线，所以需要加装防护设施。

微波通信：计算机网络可以直接进行微波通信，并可通过微波中继接力来增大传输距离。微波的方向性不及红外线和激光，所以存在着被窃听、被干扰等问题。但不大受天气因素影响。微波通信适于连接两个建筑物内的局域网。

④网络设备＝网卡＋集线器＋中继器＋网桥＋路由器＋网关

网卡： (Network Interface Card，简称 NIC，又叫网络适配器)是局域网络中最基本的部件之一，是网络与计算机相连的接口电路。

集线器 (HUB)：是对网络进行集中管理的重要工具，像树的主干一样，它是各分枝的汇集点。HUB 是一个共享设备。

调制解调器(Modem)

计算机中能够将数字信号变成模拟信号(调制) ，还能名将模拟信号变成数字信号(解调)的设备。

中继器：位于 OSI 协议层次低层(物理层)，解决传输距离的问题。中继器的主要功能是对接收到的信号进行再生放大，以扩大网络的传输距离。

网桥：位于 OSI 协议层次低两层(链路层、物理层) ,用于连接两不同的网络，但通信协议