《计算机应用基础》课程思政教案十四

《计算机应用基础》教案
(3)传输介质是网络通信用的信号线路，它提供了数据信号传输的物理通道。

传输介质按其特征可分为有线传输介质和无线传输介质两大类。

有线传输介质包括双绞线、同轴电缆和光缆等;无线传输介质包括无线电、微波和卫星通信等。

它们具有不同的传输速率和传输距离，分别支持不同的网络类型。

2.网络软件
网络软件一般指网络操作系统、网络通信协议和提供网络服务功能的应用软件。

(1)网络操作系统是用于管理网络软、硬件资源，提供简单网络管理功能的系统软件。

常见的网络操作系统有UNⅨX，Windows，Linux等。

(2)网络通信协议是网络中计算机交换信息时的约定，它规定了计算机在网络中互通信息的规则。

(3)提供网络服务功能的应用软件，是指在网络环境中能够为用户提供各种服务的软件。

例如，浏览器软件Internet Explorer，文件传输软件Cuteftp，远程登录软件Telnet，电子邮件管理软件Foxmail，即时通信软件QQ和微信，下载工具软件迅雷，流媒体播放软件暴风影音等。

三、计算机网络的功能
计算机网络有很多用处，其中最重要的功能是数据通信、资源共享和分布处理等。

1.数据通信
数据通信是计算机网络最基本的功能。

使用它可以快速传送计算机与终端、计算机与计算机之间的各种信息，包括文字信件、咨询信息、图片资料等。

2.资源共享
“资源”指的是网络中所有的软件、硬件和数据资源，“共享”指的是网络中的用户能够部分或全部地使用这些资源。

3.分布处理
分布处理是指当某台计算机负担过重或该计算机正在处理某项工作时，网络可将新任务转交给空闲的计算机来完成，从而均衡各计算机的负载，提高处理问题的效率。

对大型的综合性问题，可将问题的各部分交给不同的计算机分别处理，从而充分利用网络资源提升计算机的处理能力。

四、计算机网络的分类
计算机网络按照不同的分类方法可以分为不同的类型。

1.按覆盖范围分类
按照网络覆盖的地理范围大小，可以把计算机网络分为局域网、城域网和广域网3种类型，它们的关系如图所示。

(1)局域网( Local Area Network，LAN):局域网是局部范围内的网络。

它是将较小地理区域内的计算机或数据终端设备连接在一起，实现资源共享和数据通信的网络。

局域网覆盖的地理范围比较小，一般在几十米到几千米之间。

它常用于组建一个办公室、一间机房、一栋楼、一个学校或一个企业的计算机网络。

(2)城域网( Metropolitan Area Network，MAN):城域网是介于局域网和广域网之间的高速网络。

最初的城域网是将城市的终端连接起来，因此城域网可以说是一种大型的局域网，它覆盖的地理范围一般为几千米到几十千米，范围通常在一个城市内。

(3)广域网( Wide area Network，WAN):广域网是覆盖广阔地理区域的网络。

它的通信线
路大多借用公用通信网络，数据传输速率相对较低。

广域网能够实现远距离计算机之间的数据传输和信息共享。

广域网可以覆盖一个国家、几个国家甚至于全球。

常说的Internet就是世界上最大的广域网。

2.按服务模式分类
按照服务模式进行划分，可将计算机网络分为对等网模式和客户机/服务器模式。

(1)对等网模式:在计算机网络中，如果每台计算机的地位平等，都可以平等地使用其他计算机内部的资源，每台计算机磁盘上的空间和文件都成为公共资源，这种网络就称为对等局域网，简称对等网。

(2)客户机服务器模式:如果网络所连接的计算机较多，且共享资源较多时，就需要考虑专门设立一台计算机来存储和管理共享的资源。

这台计算机称为服务器，其他的计算机称为客户机。

服务器与客户机之间是主从关系，是一种一对多的模式。

3.按拓扑结构分类
在计算机网络中，把主机、终端和交换机等网络单元抽象为“点”，把网络中的电缆等通信介质抽象为“线”，这样从拓扑学的观点看计算机网络系统，就形成了点和线组成的几何图形，从而抽象出了计算机的网络结构。

这种采用拓扑学方法抽象出的网络结构称为计算机网络的拓扑结构。

常见的网络拓扑结构主要有以下5大类：
(1)总线型网络采用单根传输线路作为公共传输线路，，可以双向传输，优点是结构简单，布线容易，可靠性高，易于扩充，节点的故障不会殃及系统，是局域网常用的拓扑结构。

缺点是出现故障后诊断困难，节点不宜过多。

(2)星型网络是以中央节点为中心，把若干外围节点连接起来的辐射式互联结构。

这种连接方式以双纹线或同轴电缆作为连接线路。

其优点是结构简单，容易实现，便于管理，现在常以交换机作为中心节点，便于维护和管理。

缺点是中心节点是全网络的可靠性瓶颈，中心节点出现故障会导致网络瘫痪。

(3)环型网络是各个节点通过通信线路组成的闭合线路，环中只能沿一个方向传输数据。

这种网络，信息在每台设备上的延迟时间是固定的，特别适合实吋控制的局域网系统。

其优点是结构简单，控制简便，结构对称性好，传输速率高。

缺点是任意节点出现故障都会造成网络瘫痪
(4)树型网络是从总线型网络演变而来，它把星型和总线型结合起来，形状像一棵倒置的树，顶端有一个带分支的根，每个分支还可以延伸出子分支。

其优点是分级结构易于扩展，易故障隔离，可靠性高。

缺点是电缆成本高，根节点的依赖性大，旦根节点出现故障会导致全网瘫痪。

(5)网状型网络是指将各网络节点与通信线路互连成不规则的形状，每个节点至少与其他两个节点相连，或者说每个节点至少有两条链路与其他节点相连。

大型互联网一般都采用这种结构，如Internet的主干网就采用网状结构。

其优点是几乎每个节点都有冗余链路，可靠性高;可以选择最佳路径，减少时延，改善流量分配，提高网络性能。

缺点是线路成本高，结构复杂，不易管理和维护。

五、认识局域网
局域网是局部地区网络的简称。

例如，由一栋或几栋建筑物内的计算机、一个小区内的计算机或一个单位内的计算机构成的网络，都属于局域网。

局域网根据其规模的大小又可以细分为小型局域网和大型局域网。

小型局域网的特点是地域小，计算机数量不多，网络安装、管理和配置都比较简单。

例如，家庭、办公室游戏厅、网吧及计算机机房网络都属于小型局域网。

大型局域网主要指企业Intranet网络、行政网络等，这类网络的特点是设备较多，管理和维护都比较复杂。

局域网一般采用星型拓扑结构进行连接。

此连接方式以一个中央节点为中心，其他节点都连接到中央节点上，由中央节点控制各节点之间的通信。

目前一般使用交换机作为中央节点，其他计算机(或网络设备)都连接到中央节点上。

对于小型局域网，可以使用交换机作为中央节点，然后通过宽带路由器共享上网。

若局域网中计算机较少，则可直接使用宽带路由器作为中央节点，并共享上网。

六、认识IP地址
1.IP地址
当网络中的两台主机进行通信时，必须知道通信双方各自的地址，这就是Internet地址，即IP地址。

IP地址实际上是一种标识符，是Internet上主机的唯一标识。

根据TCP/IP协议规定，IP地址由32位二进制数表示，如IP地址为1100000100100000110100000001。

为了方便记忆，可以将IP地址的32位二进制数进行分段，每段8位，共4段，然后将每段8位二进制数转换为相应的十进制数，中间用“.”号间隔，这种表达方式称为“点分十进制”。

也就是说，上述的IP地址可以表示成193.32.216.9。

IP地址由网络地址和主机地址构成，用于表示该地址所属的网络及主机在本网络中所处的位置。

因网络规模有所不同，为了方便网络的管理，IP地址被分为A，B，C，D，E五类。

2.子网掩码
子网掩码又称网络掩码、地址掩码，用来指明一个IP地址的哪些位标识的是主机所在的子网地址，哪些位标识的是主机地址。

子网掩码不能单独存在，它必须结合IP地址起使用。

子网掩码与IP地址相同，也是一个32位的二进制数。

对于子网掩码的取值，通常是将对应于IP地址中网络地址的所有位设置为1，主机地址的所有位设置为0。

七、域名解析与域名
由于IP地址在使用过程中难于记忆，人们又发明了一种与IP地址对应的字符来表示计算机在网络上的地址，这就是域名Internet上每一个网站都有自己的域名，并且域名是独一无二的。

域名信息存放于域名服务器(DNS)中，由DNS提供IP地址与域名的转换，这个转换过程被称为域名解析。

当用户在浏览器中输入域名后，该域名被传送给DNS服务器，由DNS服务器负责将域名转换为对应的IP地址，然后找到相应的服务器，打开相应的网页。

DNS系统是分层次的，一般由主机名、机构名、机构类别与高层域名组成。

即域名从左到右构造，表示的区域范围从小到大，也就是后面的名字所表示的区域包含前面的名字所表示的区域。

八、Internet提供的服务
Internet提供的主要服务包括www信息服务、文件传输服务、远程登录服务及电子邮件服务等。