数据交换技术
数据交换技术教案
数据交换技术教案教案标题：数据交换技术教案教学目标：1. 了解数据交换技术的基本概念和原理。
2. 掌握数据交换技术的常见应用和实践。
3. 培养学生的数据交换技术的实际操作能力和解决问题的能力。
教学内容：1. 数据交换技术的概念和分类：a. 数据交换技术的定义和作用；b. 数据交换技术的分类：同步和异步传输、串行和并行传输等。
2. 常见的数据交换技术：a. 串行通信技术：RS-232、RS-485等；b. 并行通信技术：IEEE 1284、PCI等；c. 网络通信技术：以太网、无线局域网等。
3. 数据交换技术的应用和实践：a. 数据传输协议：TCP/IP、HTTP、FTP等；b. 数据压缩和加密技术；c. 数据存储和备份技术。
教学步骤：第一步：导入与概念引入1. 引导学生思考数据交换技术的重要性和应用场景。
2. 提出问题，激发学生的兴趣和思考。
第二步：讲解基础知识1. 介绍数据交换技术的基本概念和分类。
2. 分别介绍串行通信技术、并行通信技术和网络通信技术的原理和应用。
第三步：案例分析和讨论1. 给学生提供实际的数据交换技术案例，引导学生分析和讨论。
2. 鼓励学生提出自己的见解和解决问题的方法。
第四步：实践操作1. 组织学生进行数据交换技术的实际操作，如串口通信实验、网络配置等。
2. 指导学生进行实践操作中的问题解决和调试。
第五步：总结与评价1. 总结本节课的重点内容和学习收获。
2. 对学生的实践操作和问题解决能力进行评价和指导。
教学资源：1. 数据交换技术的教材和参考书籍；2. 实验室设备和网络配置工具；3. 案例分析和实际应用的相关资料。
教学评估：1. 学生参与度和讨论质量；2. 学生实际操作的准确性和解决问题的能力；3. 学生对于案例分析和应用实践的理解和应用能力。
教学延伸：1. 鼓励学生进行更深入的数据交换技术研究和应用实践；2. 组织学生参加相关竞赛和项目实践，提升综合能力。
注：以上教案仅供参考，具体教学内容和步骤可根据教育阶段和学生实际情况进行调整。
第二章 数据交换
例：假如H1站有3个分组报文要发送到H3站，且按1、2、3 次序发送到结点A。 结点A必须对每个数据报作出路径选择。当数据报1进 入时，结点A测定到去B的队列比去结点F的队列短，因 此选择去结点B的路径； 数据报2也是如此； 对数据报3，结点A发现去结点F的队列短，因此把数据 报3发送到结点F。 结果： 具有同样目的地址的数据报不能遵循同样的路径，有 可能数据报3比数据报2先到达结点C； 三个数据报不能按顺序到达H3，即对到达H3站的数据 报要重新排序。
第2章 物理层 --数据交换技术
问题的提出：在解决了数据的编码与传 输等基本问题后，接下来要考虑的是： 数据是如何通过通信子网，实现资源子 网中两台计算机间的数据交换的？ 几种数据交换技术 ATM技术
远程传输网络，不可能铺设用户到用户的线 路，因此产生了交换技术。 交换技术是指数据被从设备的一个端口送到 另一个端口所采用的技术。 电路交换 报文交换 分组交换 高速交换技术
ATM技术基本概念
ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)即异步传输 模式,就是国际电信联盟ITU-T制定的标准,现已成为 实现B-ISDN的核心技术. ATM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织 成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要 周期性出现，这种传输模式是异步的。 ATM信元是固定长度的分组，共有５３个字节，分 为２个部分。前面５个字节为信头，主要完成寻址 的功能；后面的４８个字节为信息段，用来装载来 自不同用户，不同业务的信息。
ATM技术基本概念
话音，数据，图象等所有的数字信息都 要经过切割，封装成统一格式的信元在 网中传递，并在接收端恢复成所需格式 由于ATM技术简化了交换过程，去除了 不必要的数据校验，采用易于处理的固 定信元格式，所以ATM交换速率大大高 于传统的数据网，如x.25，DDN,帧中继 等
高中信息技术《数据交换技术》教案
高中信息技术《数据交换技术》教案一、教学目标1. 理解数据交换技术的概念及其重要性。
2. 掌握数据交换技术的基本原理和常见方式。
3. 能够分析实际场景中的数据交换问题，并提出相应的解决方案。
二、教学内容1. 数据交换技术的概念与重要性2. 数据交换技术的基本原理3. 常见数据交换方式及其比较4. 实际场景中的数据交换问题及解决方案三、教学重点与难点1. 教学重点：数据交换技术的概念、基本原理及常见方式。
2. 教学难点：实际场景中的数据交换问题及解决方案的提出。
四、教学方法1. 讲授法：讲解数据交换技术的概念、基本原理和常见方式。
2. 案例分析法：分析实际场景中的数据交换问题，引导学生提出解决方案。
3. 小组讨论法：分组讨论，分享不同场景下的数据交换问题和解决方案。
五、教学准备1. 课件：制作包含数据交换技术概念、原理和案例的课件。
2. 案例素材：收集不同场景下的数据交换问题及解决方案。
3. 教学工具：电脑、投影仪等。
【课堂导入】（教师通过引入实际案例，如电子商务、社交媒体等，引发学生对数据交换技术的兴趣，从而引入本节课的主题。
）【新课讲解】1. 数据交换技术的概念与重要性（讲解数据交换技术的定义，以及其在现代社会中的重要性）2. 数据交换技术的基本原理（讲解数据交换的基本原理，如电路交换、分组交换、报文交换等）3. 常见数据交换方式及其比较（介绍常见的数据交换方式，如电路交换、分组交换、报文交换等，并比较它们的优缺点）【案例分析】1. 分析实际场景中的数据交换问题（展示不同场景下的数据交换问题，如网络购物、社交软件等）2. 引导学生提出解决方案（引导学生根据所学知识，提出解决问题的方案）【小组讨论】1. 分组讨论（学生分组讨论，分享各自提出的解决方案）【课堂小结】【课后作业】1. 复习本节课的内容，整理笔记。
2. 选择一个实际场景，分析其数据交换问题，并提出解决方案。
六、教学活动1. 课堂讲解：教师通过多媒体课件，生动形象地讲解数据交换技术的基本原理和常见方式。
数据交换技术
假设：我们要到上海海洋馆参观，那我们就要借助一些交通工具，比如先做长途汽车到达中兴路汽车站，然后在火车站座地铁，到达海洋馆附近的地铁站点，最后步行到达海洋馆，其间我们要通过若干个中转点才能到达目的地。
计算机世界中也是如此，发送方和接收方通信也是如此，必须经过若干个中间节点的转接，这就是今天我们要学的数据交换技术。
一、数据交换技术数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换1、电路交换技术【实例】：打电话2、报文交换技术【实例】：发电报3、分组交换技术【实例】：IP电话二、几种交换技术的比较(1)电路交换。
在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。
在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。
(2)报文交换。
报文从源点传送到目的地采用"存储一转发"的方式,在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道。
在交换节点中需要缓冲存储,报文需要排队,故报文交换不能满足实时通信的要求。
(3)分组交换。
交换方式和报文交换方式类似，但报文被分成分组传送,在数据报分组交换中，目的地需要重新组装报文，分组交换技术是计算机网络中使用最广泛的一种交换技术。
假设：我们要到上海海洋馆参观，那我们就要借助一些交通工具，比如先做长途汽车到达中兴路汽车站，然后在火车站座地铁，到达海洋馆附近的地铁站点，最后步行到达海洋馆，其间我们要通过若干个中转点才能到达目的地。
计算机世界中也是如此，发送方和接收方通信也是如此，必须经过若干个中间节点的转接，这就是今天我们要学的数据交换技术。
一、数据交换技术数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换1、电路交换技术【实例】：打电话2、报文交换技术【实例】：发电报3、分组交换技术【实例】：IP电话二、几种交换技术的比较(1)电路交换。
在数据传送开始之前必须先设置一条专用的通路。
在线路释放之前，该通路由一对用户完全占用。
(2)报文交换。
报文从源点传送到目的地采用"存储一转发"的方式,在传送报文时，一个时刻仅占用一段通道。
数据交换技术
呼叫确认
数据传输
线路交换的特点：
1）优点 线路建立后，所有数据直接传输。因此数据传输可靠、迅速、有序。 2）缺点
ห้องสมุดไป่ตู้
线路接通后即为专用信道，因此线路利用率低。
线路建立时间较长，造成有效时间的浪费。
例如，只有少量数据要传送时，也要花不少时间用于建立和拆除。
2、报文交换
在报文交换方式中，两个站点之间不需要建立一条专门的通 路。当发送端有数据要发送时，把数据作为一个整体（即报文） 发送给交换设备。交换设备根据报文中的目的地址，选择一条合 适的空闲输出线，将报文传送给下一个节点，直到目的地为止。
分组1
分组2 分组3
数 据
呼 叫 应 答
排队延迟
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
线路交换 2018/6/8
报文交换
分组交换 page 18
1
4
p2
p3 p2 p1
6
p2
主机A
2 5 3 7
主机B
分组交换方式图
p3 p2 p1
分组传送
分组交换的优点： 1）存储量要求较小，可以用内存来缓冲分组——速度快； 2）转发延时小——适用于交互式通信； 3）某个分组出错仅重发该分组——效率高； 4）各分组可通过不同路径传输，可靠性高。
总结：
呼 叫 请 求 寻路延迟 报文
图1 并行数据传输
图2 串行数据传输
3、串行数据传输方向
有三种不同的方式：
单工通信
半双工通信 全双工通信
数据交换技术
网络中所有设备都直接两两相连是不现实的，通常要经过中 间节点将数据从信源逐点传送到信宿，从而实现两个互连设备之 间的通信。 这些中间节点并不关心数据内容，它的目的只是提供一个交 换设备，把数据从一个节点传送到另一个节点，直至到达目的地 。通常将数据在各节点间的数据传输过程称为数据交换。
数据交换技术及差错控制概述
▪ 例如：建立连接的时间为0.5s，计算机以1Mb/s的速率发送 10KB。线路利用率＝？
2
▪ 电话网络中的电路交换
呼叫时建立的 物理铜质连接
交换局
▪ 电路交换也能在多路复用信道上实现
• 在物理线路的Βιβλιοθήκη 个信道上建立连接数据交换技术及差错控制
▪ 什么是交换？
• 按某种方式动态地分配传输线路资源。
▪ 例如，电话交换机在用户呼叫时为用户选择一条可 用的线路进行接续。用户挂机后则断开该线路，该 线路又可分配给其他用户。
▪ 最初的交换：人工转接交换
▪ 为什么要采用交换技术？
• 节省线路投资，提高线路利用率。
▪ 实现交换的方法主要有：电路交换、报文 交换和分组交换。
• 整个报文（Message）作为一个整体一起发送。
• 优缺点：
▪ 没有建立和拆除连接所需的等待时间； ▪ 线路利用率高； ▪ 传输可靠性较高； ▪ 报文大小不一，造成存储管理复杂； ▪ 大报文造成存储转发的延时过长，且对存储容量要求较高； ▪ 出错后整个报文全部重发。
• 类比：下载时若无断点续传功能，一旦出错你会怎样做？
1
▪ 电路交换
• 在通信双方之间建立一条临时专用线路的过程。
▪ 可以是真正的物理线路，也可以是一个复用信道。
• 特点：数据传输前需要建立一条端到端的通路。—— 称为“面向连接的”（典型例子：电话）
• 过程：建立连接→通信→释放连接
• 优缺点：
▪ 建立连接的时间长； ▪ 一旦建立连接就独占线路，线路利用率低； ▪ 无纠错机制； ▪ 建立连接后，传输延迟小。
4
第6讲数据交换技术
力。
传输介质
❖ 有线传输介质 同轴电缆 • 粗缆 • 细缆 双绞线 • 屏蔽双绞线 • 非屏蔽双绞线 光纤 • 多模光纤 • 单模光纤
❖ 无线电信道 微波通信 红外通信 卫星通信 蓝牙 蜂窝无线通信
数据报分组交换的特点
• 同一报文的不同分组可以由不同的传输路径通过通信子网； • 同一报文的不同分组到达目的节点时可能出现乱序、重复或
丢失现象； • 每一个报文在传输过程中都必须带有源节点地址和目的节点
地址；
存储转发交换
❖ 虚电路分组交换
虚电路就是两个用户的终端设备在开始互相发送和接收数据之前需要 通过通信网建立逻辑上的路径。
电路交换
❖电路交换（Circuit Switching）也称为线路交 换。
❖ 交换机负责在两个通信站点之间建立一条物理的 固定传输通路，直到通信完毕后再拆除。
❖ 电路交换的三个阶段电路建立、数据传பைடு நூலகம்和电路 拆除。
❖ 优点：通信实时性强，适用于交互式会话通信。 ❖ 缺点：对突发性通信不适应，系统效率低；系统
❖ 存储转发交换方式可分为：报文交换和报文分组 交换。
存储转发交换
❖报文交换（Message Switching）
以报文为单位发送信息。报文就是计算机一次性要发 送的数据块，其长度不限且可变。
报文包括三部分内容：报头、报文正文和报尾。报头 由发信站地址、终点收信站地址及其他辅助信息组成。
存储转发交换
奇偶校验码
❖ 奇偶校验码是通过增加冗余位来使得码字某些位 中“1”的个数保持为偶数（或奇数）的编码方法。 异步通信系统使用了两种奇偶校验方法，即偶校 验和奇校验。
简述各种数据交换技术
简述各种数据交换技术
数据交换技术是指在不同的系统或应用之间进行数据交换的技术，它可以通过各种技术和格式来完成。
一般来说，数据交换技术可以分为三大类：文件交换、消息交换和数据库交换。
文件交换是指用文件的形式在不同系统之间进行数据交换，它是最为基本的数据交换技术，可以用它来传输各种格式的文件，如文本文件、图像文件、PDF文件等。
典型的文件交换技术包括FTP、SFTP和FTPS。
消息交换是指在两个或多个系统之间进行消息传输的技术。
它通常使用特定的协议，如XML、SOAP和JSON，用于在不同的系统之间交换消息。
常见的消息交换技术包括EDI、Web Services、MQTT和AMQP。
数据库交换是指在不同的数据库之间进行数据交换的技术。
它可以让用户在不同数据库之间进行数据交换，以便在不同的系统之间分享数据。
常见的数据库交换技术包括ODBC、JDBC和SQL Server数据库链接。
以上三类数据交换技术提供了实现不同系统之间数据交换的可能性，这种技术可以帮助企业更好地管理数据，同时也可以降低数据传输的成本。
然而，这些技术也存在一定的风险，如安全性和可靠性。
因此，在使用数据交换技术时，应当特别注意安全性和可靠性。
通信电子中的数据交换技术
通信电子中的数据交换技术现代社会中，通信电子技术已成为人们生活和工作的重要一环。
作为通信电子技术中的重要组成部分，数据交换技术已经发展了多年，并且在不断地发展和更新，成为了我们日常生活和工作中不可或缺的一部分。
本文将深入探讨通信电子中的数据交换技术。
一、数据交换技术的定义数据交换技术是指通过网络或其他媒介将信息从一个设备或应用程序传输到另一个设备或应用程序的过程。
数据交换技术不仅涉及网络协议的开发和实现，还包括数据传输的安全性、准确性和可靠性等方面。
数据交换技术已经成为了企业、政府和个人进行信息传输和交流的重要手段。
二、数据交换技术的分类在通信电子中，数据交换技术可以分为以下几种：1. 串行通信：数据以一位位的形式传输，可以依次传输多个数据流。
2. 并行通信：数据同时以多位的形式传输，可以同时传输多个数据流。
3. 报文交换：将数据打包成一定格式的数据包进行传输，以保证数据的准确性和稳定性。
4. 分组交换：将数据分成多个小组进行传输，更加灵活高效。
5. 电子邮件：通过互联网发送电子邮件，已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。
三、数据交换技术的应用数据交换技术在现代社会应用广泛，可以涉及到以下方面：1. 企业内部的信息传输、数据交换和共享，如数据备份、财务管理、人力资源管理等。
2. 移动通信领域，包括手机、平板电脑等各种移动设备，通过无线网络传输数据和信息。
3. 电子商务应用，如在线网购、电子支付等，需要通过数据交换技术实现订单交流和货物配送等。
4. 智能家居领域，通过数据交换技术实现家庭设备的联动和智能控制，如智能照明、智能门锁等。
5. 人工智能领域，通过数据交换技术实现机器学习、深度学习等技术的发展和应用。
四、数据交换技术面临的挑战随着信息和数据流量的不断增加，数据交换技术也面临着各种挑战：1. 安全方面的挑战，数据的保密性、完整性和可靠性问题越来越突出。
2. 高速、高效的传输需求，数据传输需要更高的带宽和更快的速度。
简述各种数据交换技术
简述各种数据交换技术
数据交换技术是指将数据从一个系统迁移到另一个系统的过程，它可以帮助企业更好地共享信息，提升工作效率，并为客户提供更好的服务。
数据交换技术常见的形式有以下几种：
第一种是文件传输，这是最常见的数据交换技术。
它使用文件传输协议（FTP）将文件从一台计算机传输到另一台计算机，它可以帮助企业迅速、安全地共享大量数据。
第二种是数据库迁移，它是指将数据从一个数据库系统迁移到另一个数据库系统的过程。
它可以帮助企业更快地整合多个数据库系统，实现数据的集成和分析。
第三种是API数据交换，它是指通过应用程序编程接口（API）将数据从一个系统迁移到另一个系统的方式。
它可以让企业在不同的系统之间迅速、安全地共享数据，也可以极大地提高工作效率。
第四种是电子数据交换（EDI），它是指使用标准格式将数据在两个系统之间进行交换的方式。
它可以帮助企业加快业务流程，减少出错的可能性，同时也可以提升客户体验。
总之，数据交换技术为企业提供了更有效、安全、高效的数据交换
方式，从而大大提高了工作效率，为企业提供了极大的帮助。
《数据交换技术》课件
跨企业数据交换
总结词
跨企业数据交换是数据交换技术在企业之间的应用，用于实现不同企业之间的 数据共享和整合。
详细描述
在供应链管理、合作伙伴关系、行业协会等领域，企业之间需要进行大量的数 据交换。通过数据交换技术，企业可以与其他企业共享数据，实现信息的快速 传递和整合，提高整个供应链或行业的运行效率。
大数据处理中的数据交换
总结词
数据交换技术在大数据处理中发挥着重要作用，用于实现大规模数据的快速传输和整合 。
详细描述
大数据处理需要处理大量的数据，数据的传输和整合成为关键。数据交换技术可以提供 高速、稳定的数据传输服务，支持大数据处理的实时性和高效性，提高数据处理的质量
和效率。
05
数据交换技术的实践案例
云计算技术的应用
云计算技术的发展为数据交换提供了更 加高效、灵活和可靠的数据存储和处理
能力。
标准化和规范化
随着数据交换技术的不断发展，标准 化和规范化将成为未来发展的重要趋
势。
大数据技术的应用
大数据技术能够处理海量、复杂的数 据，提高了数据交换的效率和准确性 。
智能化和自动化
智能化和自动化技术的发展将进一步 提高数据交换的效率和准确性，减少 人工干预和错误率。
由于不同系统、不同平台的数据格式各异，需要花费大 量时间和精力进行数据格式的转换和处理。
3 数据安全风险
由于不同系统、不同平台的数据格式各异，需要花费大 量时间和精力进行数据格式的转换和处理。
4 技术更新换代
由于不同系统、不同平台的数据格式各异，需要花费大 量时间和精力进行数据格式的转换和处理。
数据交换技术的发展趋势
02
数据交换技术的实现方式
基于TCP/IP的数据交换
数据交换技术
数据交换技术数据交换技术在现实中，每个设备都进⾏直接连接是不现实的，它们需要⼀些中间结点来进⾏过渡，这些中间结点为交换设备。
通常使⽤的数据交换技术有三种:电路交换、报⽂交换和分组交换。
⼀、电路交换电路交换(cireuit swithing)技术是在通信两端设备间，通过⼀个⼀个交换设备中线路的连接,实际建⽴了⼀条专⽤的物理线路，在该连接被拆除前，这两端的设备单独占⽤该线路进⾏数据传输。
电话系统就是采⽤了线路交换技术。
通过⼀个⼀个交换机中的输⼊线与输出线的物理连接，在呼叫电话和接收电话间建⽴了⼀条物理线路。
通话双⽅可以⼀直占有这条线路通话。
通话结束后，这些交换机中的输⼊线与输出线断开物理线路被切断。
⼀(1)、电路交换的优点连接建⽴后，数据以固定的传输率被传输，传输延迟⼩。
由于物理线路被单独占⽤，因此不可能发⽣冲突。
适⽤于实时⼤批量连续的数据传输。
⼀(2)、电路交换的缺点建⽴连接将跨多个设备或线缆,需要花费很长的时间。
连接建⽴后,由于线路是专⽤的，即使空闲，也不能被其他设备使⽤，造成⼀定的浪费。
对通信双⽅⽽⾔，必须做到双⽅的收发速度、编码⽅法信息格式和传输控制等⼀致才能完成通信。
⼆、报⽂交换报⽂交换是⼀种存储转发技术，报⽂交换不要求两个通信结点之间建⽴专⽤通路。
节点把要发送的信息组织成⼀个数据包——报⽂，该报⽂含有⽬标结点的地址，完整的报⽂在⽹络中⼀站⼀站地向前传送”⼆(1)、报⽂交换的优点线路的利⽤率较⾼。
许多报⽂可以分时共享交换设备间的线路。
当接收端设备不可⽤时，可暂时由交换设备保存报⽂,报⽂在传输时对报⽂的⼤⼩⼩没有限制。
在线路交换⽹络中，当通信量变得很⼤时，某些连接会被阻塞，即⽹络在其负荷降下来之前，不再接收更多的请求。
⽽在报⽂交换⽹络中，却仍然可以接收报⽂，只是会增加传输延迟。
能够建⽴报⽂优先级。
可以把暂存在交换设备⾥的许多报⽂重新安排先后顺序，优先级⾼的报⽂先转发，减少⾼优先级报⽂的延迟。
计算机网络 数据交换技术
计算机网络数据交换技术计算机网络是现代社会不可或缺的重要基础设施，它使得人们可以方便地互联互通，获取各种资源和信息。
而计算机网络的数据交换技术则是保证信息传输顺畅、快速和安全的关键。
本文将深入探讨计算机网络数据交换技术的各种形式和应用。
一、电路交换技术电路交换技术是较早期的一种数据交换方式。
它通过在通信发起方和接收方之间建立一条专用的物理连接，使得发送的数据可以直接传输到目标设备。
这种交换方式类似于电话系统中的交换机连接，具有稳定、可靠的特点。
然而，电路交换技术存在一些缺点，如占用带宽高、连接建立时间长等，因此在大规模数据传输场景下并不适用。
二、报文交换技术报文交换技术是一种基于存储转发原理的数据交换方式。
在报文交换中，数据被划分为较小的报文，然后通过网络分段传输，并在接收方重新组装成完整的报文。
与电路交换相比，报文交换技术具有较好的适应性和扩展性，可以灵活地利用网络资源进行数据传输。
此外，报文交换技术还支持差错检测和纠正，提高了数据传输的可靠性。
三、分组交换技术分组交换技术是目前广泛应用的一种数据交换方式。
与报文交换类似，分组交换技术也采用存储转发原理，但将数据进一步划分为更小的数据单元，称为数据包或分组。
每个数据包都包含了目标地址、源地址和校验等信息，以保证数据的正确传输。
分组交换技术具有较低的时延和较高的带宽利用率，能够适应大规模数据传输和多任务并行处理的需求。
四、虚电路交换技术虚电路交换技术是在分组交换技术的基础上发展起来的一种数据交换方式。
虚电路交换通过在数据传输之前建立一条虚拟的通信路径，以提供可靠的数据传输和服务质量保证。
与电路交换技术相比，虚电路交换具有更高的灵活性和可扩展性，能够适应多样化的网络应用。
此外，在虚电路交换中，路由器还可以对数据包进行流量控制和拥塞控制，以提高网络的性能和质量。
综上所述，计算机网络的数据交换技术多种多样，每种技术都有其独特的优势和应用场景。
在实际应用中，我们需要根据不同的需求和网络条件选择合适的数据交换方式，以提供高效、可靠的数据传输服务。
高中信息技术数据交换技术教案副本
高中信息技术数据交换技术教案副本第一章：数据交换技术概述1.1 教学目标了解数据交换技术的概念和基本原理掌握数据交换技术在实际应用中的重要性1.2 教学内容数据交换技术的定义和分类数据交换技术的基本原理和流程数据交换技术在日常生活和工业中的应用案例1.3 教学方法采用讲授法和案例分析法相结合的方式进行教学通过实际案例的展示和分析，帮助学生理解数据交换技术的应用1.4 教学评估通过小组讨论和案例分析，评估学生对数据交换技术概念的理解程度通过课后作业，评估学生对数据交换技术应用的掌握程度第二章：电路交换技术2.1 教学目标掌握电路交换技术的基本原理和流程了解电路交换技术的优缺点及应用场景2.2 教学内容电路交换技术的定义和原理电路交换技术的流程和特点电路交换技术在通信领域中的应用案例2.3 教学方法采用讲授法和实验模拟法相结合的方式进行教学通过实验模拟，让学生直观地了解电路交换技术的实际应用2.4 教学评估通过实验模拟和小组讨论，评估学生对电路交换技术原理的理解程度通过课后作业，评估学生对电路交换技术应用的掌握程度第三章：存储转接交换技术3.1 教学目标掌握存储转接交换技术的基本原理和流程了解存储转接交换技术的优缺点及应用场景3.2 教学内容存储转接交换技术的定义和原理存储转接交换技术的流程和特点存储转接交换技术在通信领域中的应用案例3.3 教学方法采用讲授法和实验模拟法相结合的方式进行教学通过实验模拟，让学生直观地了解存储转接交换技术的实际应用3.4 教学评估通过实验模拟和小组讨论，评估学生对存储转接交换技术原理的理解程度通过课后作业，评估学生对存储转接交换技术应用的掌握程度第四章：报文交换技术4.1 教学目标掌握报文交换技术的基本原理和流程了解报文交换技术的优缺点及应用场景4.2 教学内容报文交换技术的定义和原理报文交换技术的流程和特点报文交换技术在通信领域中的应用案例4.3 教学方法采用讲授法和实验模拟法相结合的方式进行教学通过实验模拟，让学生直观地了解报文交换技术的实际应用4.4 教学评估通过实验模拟和小组讨论，评估学生对报文交换技术原理的理解程度通过课后作业，评估学生对报文交换技术应用的掌握程度第五章：分组交换技术5.1 教学目标掌握分组交换技术的基本原理和流程了解分组交换技术的优缺点及应用场景5.2 教学内容分组交换技术的定义和原理分组交换技术的流程和特点分组交换技术在通信领域中的应用案例5.3 教学方法采用讲授法和实验模拟法相结合的方式进行教学通过实验模拟，让学生直观地了解分组交换技术的实际应用5.4 教学评估通过实验模拟和小组讨论，评估学生对分组交换技术原理的理解程度通过课后作业，评估学生对分组交换技术应用的掌握程度第六章：数据交换技术在网络中的应用6.1 教学目标理解数据交换技术在现代网络通信中的关键作用掌握不同网络环境中数据交换技术的应用6.2 教学内容数据交换技术在局域网、广域网和互联网中的应用网络层数据交换技术的工作原理与实例传输层和应用层数据交换技术的概念和作用6.3 教学方法结合网络架构图和实际案例，进行讲解和分析通过模拟实验和网络协议分析，深入理解数据交换过程6.4 教学评估通过模拟实验和问题讨论，评估学生对网络中数据交换技术的理解通过分析具体的网络通信案例，评估学生对数据交换技术应用的掌握第七章：数据交换技术的发展趋势7.1 教学目标认识数据交换技术的最新发展动态理解未来数据交换技术的发展趋势及其对社会的潜在影响7.2 教学内容新型数据交换技术（如软件定义网络SDN、网络功能虚拟化NFV）的介绍5G网络中数据交换技术的创新应用数据交换技术在未来互联网架构中的角色7.3 教学方法通过最新的技术文献和案例，进行讲解和分析邀请行业专家进行讲座，分享前沿技术和行业应用经验7.4 教学评估通过小组讨论和技术论文阅读，评估学生对数据交换技术发展趋势的理解通过课后调研报告，评估学生对数据交换技术未来影响的认识第八章：数据交换技术的实践操作8.1 教学目标学会使用数据交换技术相关设备和软件工具能够进行简单的数据交换网络搭建和调试8.2 教学内容数据交换设备（如交换机、路由器）的基本操作网络模拟软件的使用，进行数据交换网络的模拟搭建和测试实际场景下的数据交换网络故障排除方法8.3 教学方法以实践操作和动手实验为主，辅以理论讲解分组进行实验，培养学生的实际操作能力和团队协作能力8.4 教学评估通过实验报告和操作考核，评估学生对数据交换技术实践操作的掌握程度通过小组互评和教师点评，评估学生在实验过程中的团队合作和问题解决能力第九章：数据交换技术的安全性问题9.1 教学目标理解数据交换过程中可能遇到的安全威胁掌握基本的数据交换网络安全防护技术和策略9.2 教学内容数据交换网络安全威胁的类型和特点防火墙、加密技术、访问控制等安全防护手段网络安全标准和最佳实践9.3 教学方法通过案例分析和讨论，让学生了解网络安全的重要性结合网络安全工具和软件，进行安全防护技术的演示和操作9.4 教学评估通过案例分析和安全防护实验，评估学生对网络安全问题的认识通过网络安全防护方案的设计和实施，评估学生对安全防护技术和策略的掌握第十章：数据交换技术的综合应用案例分析10.1 教学目标能够分析复杂场景下数据交换技术的综合应用理解数据交换技术在不同行业和领域的特殊需求和解决方案10.2 教学内容选取典型的数据交换技术应用案例，进行深入分析探讨数据交换技术在云计算、大数据、物联网等领域的应用10.3 教学方法通过案例研讨和小组讨论，培养学生的案例分析能力邀请行业专家分享实际应用经验和案例分析技巧10.4 教学评估通过小组报告和案例分析，评估学生对数据交换技术综合应用的理解程度通过课后反馈和讨论，评估学生对数据交换技术在不同领域应用的认知水平。
10、数据交换技术
2.报文交换
为了克服电路交换方式中不同类型的用户终端之间不能互通、 电路利用率低以及有呼损等方面的缺点,提出了存储-转发交换 方式。报文交换方式就是存储-转发方式中较早的一种。
2.报文交换
1.什么是报文交换 报文是通信站点一次性发送的数据块,数据块长度不固定。报 文交换的基本思想是「存储-转发」,即当用户的报文到达交换 机时,先将报文存储在交换机的存储器中,当所需要的输出电路 有空闲时,再将该报文发向接收交换机或用户终端 报文交换过程与日常生活中信件的邮寄过程非常相似,不需要 通信前建立连接,需要通信时直接传输数据。
1.电路交换
由此可见电路交换属于预分配电路资源,即在一次接续中,电路 资源预先分配给一对用户固定使用,不管在这条电路上有无数 据传输,电路一直被占用着,直到双方通信完毕拆除电路连接为 止,因此电路利用率比较低。
1.电路交换
3.电路交换的优缺点 电路交换的特点是接续通信路径采用物理连接,在传输通路接续之后交换网的控制电路就与信 息的传递无关,这时通信双方终端之间就好像建立了一条专线一样,用户的数据可进行「透明」 的传输 (1)电路交换的优点 ①信息的传输时延小,且对一次接续而言,传输时延固定不变 ②信息在通路中「透明」传输。电路接通后,信息的编码方法和信息格式由通信双方协调,不受 网络的限制 ③信息传输效率高。交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理。所以,交换机在处理方面 的开销比较小,传输用户数据信息时不必附加许多控制信息。因而传输效率较高,且数据不会丢 失,并保持原来的序列。
2.报文交换
在报文交换中,由于报文是经过存储的,因此通信就不是交互式 或实时的。不过,对不同类型的信息流可以设置不同的优先等 级,优先级高的报文可以提前处理输出。采用优先等级方式也 可以在一定程度上支持交互式通信,在通信高峰时,也可以把优 先级低的报文送入外存储器排队,以减少由于繁忙而引起的阻 塞。
简述各种数据交换技术
简述各种数据交换技术1 数据交换技术数据交换技术是一种利用计算机网络技术来实现应用间传输信息的手段，它对用户的计算机和应用是透明的，可以将远程计算机各类文本文件、图形几何图形等进行数据格式化传输和控制。
数据交换技术是由特定的协议组成的，这些协议可以实现不同的用例，如文件传输、转储文件、在线交互和流数据交互等。
下面概述了几种数据交换技术：1.1 FTP文件传输协议（FTP）是一种允许各种类型文件在不同的计算机系统之间传输的网络协议，它集成了许多功能例如登录认证的安全机制和文件管理系统。
1.2 SFTP安全文件传输协议（SFTP）使用SSH协议来为FTP协议提供安全性，它包括了与FTP协议类似的功能及其它功能。
和FTP一样，SFTP 协议可用于传输由服务器上的任何文件。
1.3 HTTP超文本传输协议（HTTP）是一种属于应用层协议，是由Web浏览器（HTTP客户）和Web服务器（HTTP服务器）之间的一个双向通信协议，它负责携带我们在 Internet 中各种资源的传输，它可以实现一对一的文件传输和一组客户端传递文件的多对一的传输。
1.4 SMTP简单邮件传输协议（SMTP）是一种确定如何以文本方式传输电子邮件报文（mail messages）的标准，它可以跨越不同网络之间，使电子邮件报文可以正确到达任何地方。
1.5 ETLExtract-Transform-Load（ETL）是一种处理数据的常见方式，它的作用是从特定的源提取数据，对数据进行清洗、转换和聚合，然后将其加载到目标系统中，例如数据仓库或关系数据库等。
以上为几种常见的数据交换技术，它们可以灵活的实现不同类型的数据交换，是实现企业IT系统无缝集成的关键技术。
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计算机网络中，常常使用分组交换技术。
本节练习
1．OSI 模型将网络结构划分成（ ） A．四层 B．五层 C．七层 D．九层
2、市电话网在数据传输时，在源节点与目的节点之间有一条利用 中间节点构成的物理连接线路。这种市电话话网采用 ( ) 技术。 A．报文交换 B．电路交换 C．分组交换 D．数据交换 3、OSI 七层模型中，网卡的作用属于哪一层（ ） A．应用层 B．表示层 C．传输层 D．物理层 4、IP 电话、电报和专线电话分别使用的数据交换技术是（ A．电路交换技术、报文交换技术和分组交换技术 B．分组交换技术、报文交换技术和电路交换技术 C．报文交换技术、分组交换技术和电路交换技术 D．电路交换技术、分组交换技术和报文交换技术 ）
环型网络拓扑结构
环型拓扑结构使用电缆长度短适用于光纤通信，但具有新增用户较为困难，网 络可靠性较差，不易管理的缺点。
星型网络拓扑结构
星型拓扑结构具有连接方便、故障诊断容易、若一个工作站出现故障不会影响网 络的运行，可靠性较高；缺点是连接电缆较长，对集线器（HUB）或交换机的 依赖性较高。
网络的规划与设计
如何组建家庭小型局域网
家庭组网
动手组建小型局域网
添置硬件 连接硬件设备
（1）安装网卡
（2）连接网线
动手组建小型局域网
协议的安装和设置
（1）IP地址的设置
（2）子网掩码的设置 （3）网关的设置 （4）DNS的设置
OSI与TCP/IP
协议体系
网际层
TCP/IP协议体系
TCP（传输控制协议） 对传输的数据进行管理和校核，保证数据的正确性。
IP（网际协议） 保证数据准确地到达目的地（从一个地方到另一个地方）。
TCP/IP协议体系
应用层 HTTP、FTP、Telnet、SMTP以及其他网络应用协议
传输层 网际层
TCP IP、ARP……
UDP
网络接口层
各种通信网络接口协议（Ethernet，FDDI，ATM……）
课堂练习：
下面关于计算机网络说法正确的是( B ) A. 多台计算机只要是硬件相连就组成了一个网络 B. 通过计算机网络既可以通讯交流，又可以共享打印机 C. 接入因特网不一定需要TCP/IP协议 D．OSI模型分为4层，和网络实际应用中的分层完全一样
B C
乙
分组1 分组数 2 分组3 据 分组4 分组5
思考与实践
比较三种数据交换技术,思考它们的优缺点。
通信方式
传统电话 电报 IP电话
数据交换技术
电路交换
优点
可靠、实时 提高了线路利用 率
缺点
线路利用率低 延迟时间长且 不定
报文交换 分组交换
减少了传输延迟,提 实现的技术比 高了网络吞吐量 较复杂
选择硬件和软件
(1)选择硬件
主要包括网络服务器、工作站、交换机、集线器、路由器、网卡、 网络线缆和光纤等。 选择要从稳定性、可靠性、兼容性和性价比等多方面进行综合考虑， 同时必然要考虑网络规模。
网络的规划与设计
实践2（书P67）
网络的规划与设计
选择硬件和软件 (2)选择网络软件
包括网络操作系统和各种网络应用软件。
甲
老式电话
报文交换技术
提高了通信线路的 利用率 ，但延时 较大
存储数据,将 数据发送给F
乙
B
数据
A
D
甲
存储数据,将 数据发送给C
C
E
存储数据,将数 据发送给D
F
存储数据,将数据 发送给乙
分组交换技术
甲
A 兼有电路交换和报文交换的优 点 ，分组交换比电路交换的电 路利用率高，比报文交换的传输 延时小，交互性好。
3.2网络通信的工作原理
OSI模型的结构和功能
，确保数据正确发送
OSI七层协议模型
用户数据 系统A 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层 用户数据 系统B 应用层 表示层 会话层 传输层 网络层
链路层
物理层 传输介质
链路层
物理层
• OSI模型只是一种理想的模型，在实践中产 生了许多实用的协议体系，如TCP/IP、 IPX/SPX等 •因特网是网络中的网络，网络能够互相连同， 缺少不了网络中的”世界语”——TCP/IP协议 体系 •特点：成本低、不同平台的可靠性，是因特网 中使用最频繁的协议
对应的 十进制 取值范 围 1 — 126
进位是固定的，所以可以得到不同的十
进制范围。
128 — 191 192 — 223
IP址
地址范围
IP地址格式 网络.主机.主机.主机
A类
1.x.y.z~126.x.y.z
B类
128.x.y.z~191.x.y.z
网络.网络.主机.主机
C类
192.x.y.z~223.x.y.z
数据交换技术
电路交换 类似于老式电话系统，通信的计算机之间必须事先建立 物理线路（或者物理连接）。整个电路交换的过程包括建 立线路、占用线路并进行数据传输、释放线路三个阶段。
优点：提供一条专用的线路，比 较可靠，稳定。 缺点：占用一条线路之后，别人 不能使用。电路空闲较大 数据
数据
( 乙
(
(
网络.网络.网络.主机
D类 E类
224－239 240－255
组播地址 保留试验使用
公有地址和私有地址
公有地址（Public address）由Inter NIC（Internet Network Information Center 因特网信息中心）负责。这些IP地址分配给注册 并向Inter NIC提出申请的组织机构。通过它直接访问因特网。 私有地址（Private address）属于非注册地址，专门为组织机构 内部使用。 以下列出留用的内部私有地址 A类 10.0.0.0--10.255.255.255 B类 172.16.0.0--172.31.255.255 C类 192.168.0.0--192.168.255.255
IP地址的组成
网络标识
主机标识
IP地址
主机所在的网络
主机在网络中的位置
IP地址的三个基本类型
A
分配给少数规模很大的 网络，每个A类地址的 网络有众多的主机。
B
分配给中等规模的网络， 每个B类地址的网络有 较多的主机。
C
分配给小规模的网络， 每个C类地址的网络只 有少量的主机。
IP地址的编码
IP地址的分类和网络规模比较
2、针对十进制IP地址表达也同样是看十 进制IP地址的第一位十进制数字。因为 二进制IP地址第一字节中分别有几位二
二进制IP地址 第一字节取值 范围 A 类 B 类 C 类 0 000001 — 0 1111110 * 10 000000 — 10 111111 110 00000 — 110 11111
IP地址
网络规模
可支持网络数目
主机数目
A类
B类
很大
中等
126
16，384
16777214
65534
C类
很小
2，097，152
254
判断IP地址所属的网络类别
1、针对二进制IP地址表达，我们主要看 第一个字节。 第一位如果是 0 ，则是 A 类；第 1、2 位如果是 10 ，则是 B 类；第 1、2、3 位如果是 110 ，则是 C 类。
网络的规划与设计
选择硬件和软件 (3)选择网络协议
常用协议有：TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI、AppleTalk等。
其中TCP/IP是应用最广泛的一种。
网络的规划与设计
IP地址的规划和分配
需考虑的问题： （1）是否接入因特网（ 公用地址和私有地址） （2）是否划分若干网段 （3）采用静态还是动态分配IP地址 （4）使用哪类IP地址
计算机网络的拓扑结构是引用拓扑学中研究与大小，形状无关 的点，线关系的方法。把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点， 把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络 的拓扑结构。
（1）三种简单的网络拓扑结构
总线型、环型、星型
总线型网络拓扑结构
总线型拓扑结构的优点是电缆长度短，布线容易；其缺点主要是总线中任一处发生 故障将导致整个网络的瘫痪，且故障诊断困难。
本节练习
5、TCP/IP是（ ）。 A、一个网络地址 B、一种网络操作系统 C、一种通信协议体系 D、一个网络应用软件 6、OSI模型七层协议中的第一层物理层的功能是（ ）。 A、管理硬件连接 B、编码、编址 C、建立、维护、协调通信 D、确保数据正确发送 7、 OSI模型七层协议中的第三层是（ ）。 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、传输层 8、下列不是计算机网络交换技术的是（ ）。 A、电路交换技术 B、电报交换技术 C、分组交换技术 D、报文交换技术
凡事预则立，不预则废。 ——《礼记· 中庸》
网络的规划与设计(一)
确定网络规模
（1）需求分析 （2）选择局域网技术
常用的局域网技术有以太网(Ethernet) 、令牌环网（Token Ring）、光纤分布数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）等。
网络的规划与设计(二)
确定网络的拓扑结构
本节练习
9、IP协议的功能是（ ） A、打包 B、差错 C、传输 D、接收 10、TCP协议的功能是（ ） A、打包 B、数据包的管理和校核 C、传输 D、接收 11、为一对需要进行通信的装置之间提供一条临时的专用物理通道，像 电影里的老式电话一样，这种交换技术是（ ） A、电路交换技术 B、异步传输技术 C、分组交换技术 D、报文交换技术