计算机网络基础教案10.3.8

《计算机网络基础》教案

课程名称：计算机网络基础

授课章节：第1章至第11章

授课教师：***

教师单位：信息技术学院

第一讲：第1章生活在以网络为中心的世界

【教学目标】

1.描述网络如何影响我们的日常生活.

2.描述数据网络在以人为本的网络中的角色.

3.确定任意数据网络的关键组件.

4.确定融合网络所带来的机遇和挑战.

5.描述网络体系结构的特征：容错能力、可扩展性、服务质量以及安全性.

6.安装和使用 IRC 客户端和维基服务器.

【教学内容】

1.1 在以网络为中心的世界相互通信

1.1.1 网络支撑着我们的生活方式

1.1.2当前最常用的几种通讯工具

1、即时消息

实时

2人或多人之间

以文本的形式

2、网络日志（博客）

基于Web页

个人形式

3、播客

基于站点

提供音频文件下载

1.1.3 网络支撑着我们的学习方式

1.1.4 网络支撑着我们的工作方式

1.1.5 网络支撑着我们的娱乐方式

1.2 通信–生活中不可或缺的一部分

1.2.1 何为通信?

1.2.2 通信质量

如果收件人理解的消息意思符合发送方意欲表达的意思，就认为个人之间的通信成功.

必须多次重新编码和解码的信息可能无法成功传输.

必须多次重新分配地址和重定向的消息可能无法成功送达.

影响网络通信的成功与否的内部因素包括:

消息的大小

消息的复杂程度

消息的重要程度

1.3 网络平台

1.3.1 通过网络通信

1.3.2 网络要素

包括设备、介质和服务，它们通过规则结合在一起，共同作用来发送消息。

1.3.3融合网络

技术进步使得我们可将这些单独的网络合并到一个平台—即定义为融合网络的平台。

1.4 Internet的体系结构

1.4.1 网络体系结构

容错能力

可扩展性

服务质量 (QoS)

安全

1.4.2 具备容错能力的网络结构

面向电路交换连接的网络

数据包交换无连接网络

1.4.3 可扩张网络体系结构

Internet 能迅速扩展而不会严重影响用户感受到的性能，这是构建 Internet 的基础协议和底层技术的目标功能之一。

1.4.4 提供服务质量

网络必须提供安全、可预测、可衡量的服务，有时还需要确保可靠的服务。

根据数据类型排队可以使语音数据的优先级高于交易数据，使交易数据的优先级高于web数据.

服务质量机制促进了队列管理策略的建立，可以针对不同的应用程序数据分类执行不同的主次优先级。

1.4.5提供网络安全保证

网络基础架构、服务以及连入网络的计算机上的数据是极为重要的个人和企业资产。

网络中采取的安全措施包括:

1、防止未经授权地披露或窃取信息

2、防止未经授权地修改信息

3、防止拒绝服务

实现这些目标的方法包括:

1、确保机密性

2、维护通信完整性

3、确保可用性

数据安全基本措施：

确保机密性——用户认证、数据加密

维护通信完整性——数字签名

确保可用性——防火墙、冗余网络基础架构、防止单点失效的硬件

1.5 网络趋势

1.5.1 发展方向?

形成未来复杂信息网络的三个主要趋势是:

1、移动用户数量不断增加

2、具备网络功能的设备急剧增加

3、服务范围不断扩大

1.5.2 网络行业就业机会

随着底层技术的快速发展，信息技术和网络行业的就业机会也与日俱增。

1.6 章节实验

1.6.1 使用协作工具– Internet中继聊天和即时消息

【重点和难点】

确定任意数据网络的关键组件, 描述网络体系结构的特征：容错能力、可扩展性、服务质量以及安全性.

【教学指南】

1、了解网络如何支撑着我们的生活方式、学习方式、工作方式、娱乐方式

2、当前最常用的几种通讯工具

3、何为通信?

4、什么是网络平台

5、网络要素有哪些？

6、什么是融合网络？

7、网络体系结构

8、如何保障服务质量

9、如何提供网络安全保证

10、网络发展趋势

11、做章节测验

【课前思考】

数据是如何在计算机网络中传递的？

【教学过程及注意事项】

结合实验，并充分利用Packet Tracer工具对于TCP等协议PDU进行模拟，激发学生的学习兴趣。

第二讲：第2章网络通信

【教学目标】

1.描述网络的结构，包括成功通信所需的设备和介质。

2.说明协议在网络通信中的功能。

【教学内容】

2.1 通信平台

2.1.1 通信要素

▪三个共同的要素

•消息来源

•通道

•消息的目的地址

2.1.2 传达消息

分段–将通信划分为多个片段

▪多路复用–交替发送经过介质的片段.

▪表示多个片段以便定向和重组.标示用于在片段到达时对其排序和重组

2.1.3网络的组成部分

▪设备和介质是网络的物理要素，即硬件.

▪服务和过程是网络设备上运行的通信程序，称为软件。

2.1.4 终端设备及其在网络中的作用

▪终端设备包括:

•计算机（工作站、笔记本电脑、文件服务器、Web 服务器）

•网络打印机

•V oIP 电话

•安全摄像头

•移动手持设备（如无线条码扫描仪、PDA）

2.1.5 中间设备及其在网络中的作用

▪这些设备将每台主机连接到网络，并且可以将多个独立的网络连接成网际网络。中间网络设备包括:

➢网络接入设备（集线器、交换机和无线接入点）

➢网间设备（路由器）

➢通信服务器和调制解调器

➢安全设备（防火墙）

➢中间网络设备上运行的进程执行以下功能:

1.重新生成和重新传输数据信号

2.维护有关网络和网际网络中存在哪些通道的信息

3.将错误和通信故障通知其它设备

4.发生链路故障时按照备用路径转发数据

5.根据QoS 优先级别分类和转发消息

6.根据安全设置允许或拒绝数据的通行

7.中间设备可控制数据的路径但并不会生成或更改数据的内容.

2.1.6 网络介质

▪现代网络主要使用三种介质来连接设备并提供传输数据的途径。这三种介质是:

▪无线传输

▪铜缆与光线

▪电缆内部的金属电线

▪玻璃或塑料纤维（光缆）