第一章 网络的组建与运行
1.1-1.2认识计算机网络、连接策略
四、计算机网络的拓扑构型
计算机网络拓扑结构
计算机网络拓扑是通过网中结点与通信线路之间的几何关系 表示网络结构，反映出网络中各实体间的结构关系; 计算机网络拓扑主要是指通信子网的拓扑构型。
计算机网络拓扑分类
在采用点-点线路的通信子网中，每条物理线路连接一对结点。 点-点线路的通信子网基本拓扑构型有： 星型 环型 树型 网状型
交换机
交换机Switch，工作在数据链路层（第二层）， 稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。 和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设 备。 交换机允许连接在交换机上的设备并行通讯，设 备间通讯不会再发生冲突，因此交换机打破了冲 突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其 他接口发生通讯冲突。
网络技术应用
第一章 网络的组建与运行
1.1 认识计算机网络
学习目标：
对各种生活中的计算机网络有一定的认识； 理解什么是计算机网络及其功能； 说出计算机网络的三种类型及相应的特点； 了解因特网的发展历史。
生活中的计算机网络
1．各种商业应用的计算机网络系统 2．证券交易系统 3．中国教育科研网（CERNET） 4．Novell网 5. 电话网络 6. 电视网络
办公自动化
电子政府 电子邮件服务 可视会议 分布式数据库
在线服务
远程教育 校园网 金融服务与管理
电子商务
电子数据交换 电子商务
教育城域网
千兆 百兆
公寓楼
DES-1008 （两边用光纤收发器转百兆）
综合楼
...
资服务器源
WWW服务 器
课件积件库
...
网络的组建与运行
综上学习，概括地说，计算机网络有三大功能：数据通信、资源共享、 分布控制与分布处理。（引导学生学习P4”观摩“讨论计算机网络是由哪些 部分组成及什么是计算机网络？）
计算机网络是 （ 系统遵循约定的（
）台地理上（ ），通过（ ）、（
）的独立计算机 ）和（ ）
互相 连接起来，实现（
）的系统。
从上面的定义中我们看出计算机网络的组成是： 从上面的定义中我们看出计算机网络的组成是： 1、多台地理上分散的独立计算机系统。 、多台地理上分散的独立计算机系统。 2、通信协议。 、通信协议。 3、传输介质和网络设备。 、传输介质和网络设备。
网络的组建与运行
计算机与通信技术的结合产生了计算机网络。 计算机与通信技术的结合产生了计算机网络。人们借 助网络实现资源共享和信息交流。 助网络实现资源共享和信息交流。如今网络技术已经渗透到 人们学习和生活的每个角落。网络它代表一项技术，一种应 人们学习和生活的每个角落。网络它代表一项技术， 一个时代。 用，一个时代。
1、认识计算机网络 、
5、组建局域网 、 2、不同的连接策略 、
4、网络协议 、
3、网络中的数据通信 、
认识计算机网络
大家经常使用计算机，查找最新信息， 发电子邮件，网上购物……已经 积累了一定的网络使用经验。初步了解了因特网的应用 。 网络就是因特网吗？计算机网络到底是什么？能够实现哪些功能？ 一般有哪类型？ 一、什么是计算机网络 生活中接触到关于”网络“的术语有许多，如：电话网络，电视网络、 卫星网络、GSM网络……不同的网络有不同的用途，体现出不同的功能 。 我们在认识什么是计算机网络之前，先人实际生活中简单地归纳一下 它有哪功能？（引导学习P2”实践”）
网络的组建和运行
网络的分类与发展
网络硬件
02
路由器是网络中的重要设备，用于连接不同的网络段，实现数据包的转发和路由选择。
路由器的性能指标包括吞吐量、延迟、路由表容量等。
路由器
路由器的主要功能包括路由选择、数据包转发、防火墙、VPN等。
路由器在网络中起到关键作用，是实现网络互连的重要设备之一。
A
B
C
D
交换机
网络的组建和运行
网络概述 网络硬件 网络协议与技术 网络操作系统与服务器配置 网络应用与开发 网络安全与防护 网络故障排除与优化
contents
目 录
网络概述
01
网络是由多个节点（计算机、终端设备等）和通信链路（传输介质、通信设备等）组成的，可以实现信息交换和资源共享的系统。
网络具有连通性、互操作性、透明性和分布式处理等特点，可以实现数据传输、资源共享、分布式处理等功能。
IPv4使用32位地址，可以支持约43亿个独立地址，但随着互联网的发展，IPv4地址资源逐渐耗尽。相比之下，IPv6使用128位地址，提供了几乎无限数量的地址空间，满足了不断增长的网络设备需求。
IPv6相比IPv4具有更多的优势，如更好的安全性、更高的性能和更方便的配置等。
IPv6通过内置的安全性支持，提供了更好的网络安全保护。它还简化了网络设备的配置和管理，降低了网络运营的复杂性。此外，IPv6的数据传输性能也优于IPv4。
交换机的主要功能包括数据包的过滤、转发和地址学习。
交换机是一种网络设备，用于连接网络中的计算机和其他设备，实现数据交换和通信。
交换机在网络中起到扩展网络规模、提高网络性能的作用。
交换机的性能指标包括背板带宽、交换容量、端口数量等。
01
优秀教学设计方案(精选8篇)_优秀教学方案设计
通过小分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于技术水平较高的同学，教师要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起技术应用特长，带动技术水平相对较低的同学，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相学习并发挥自己的优势和特长，各有所得。
1．知识与技能：掌握计算机网络的组成功能与分类。
2．过程与方法：通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法，提高分析信息的能，增强学生利用信息技术解决实际问题的能力。
3．情感态度与价值观：消除学生对计算机网络认识的神秘感，提高学习网络技术的兴趣，培养学生全局思考问题的习惯，培养学生协作学习的习惯。 三、学生分析
四、教材分析
1.本节的作用和地位
本节分别从计算机网络的功能.组成结构和应用的角度看待到底什么是计算机网络，它与通信网络的关系是怎样的，引导学生认识计算机网络的概念。作为本书的开首节，一方面是对学生从前已有的计算机网络经验和知识作一次归纳总结，另一方面也是为了将来学习需要打下基础。 2．本节主要内容
计算机网络的迅速发展涉及到计算机和通信两个领域。计算机网络对信息社会中的活动.个人发展等方面产生越来越广泛而深远的影响。本课首先通过“交流讨论”对什么是计算机网络这个概念进行探讨。通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络概念的感性认知。通过“归纳概括与设计拓扑图”，帮助学生更好地进行概括，为学生对感念的理解搭起一个支架。 3.重点难点分析
教师要做好组织、指导和服务工作，善于捕捉学生学习过程中存在的问题，及时归纳知识要点和适时反馈。对于学生的分组，由于是第一节网络课，可以从简单入手，按原始座位2人一分组，方便控制与管理。
网络的组建与运行
客户机/服务器网络 客户机 服务器网络。（Client/Server） 服务器网络 ）
服务器-客户机组网优点 服务器 客户机组网优点: 客户机组网优点 网络提供了对资源的集中控制,它能使用户更容易找到资源. 服务器-客户机组网缺点 客户机组网缺点: 服务器 客户机组网缺点 需要有专用的服务器和在其上运行的网络操作系统. 两种不同的计算机网络的示意图: 两种不同的计算机网络的示意图
主要的网络拓扑结构有：总线形结构、星形结构、环形结构和网状结构等。 总线形结构、星形结构、环形结构和网状结构 总线形结构
通信信号：模拟信号 数字信号 模拟信号、数字信号 模拟信号
从数字数据信号变换成模拟信号的过程，叫做调制 调制。 调制 从模拟信号反变换成原来的数字数据信号的过程，叫做 解调。 解调 所以MODEM也叫调制解调器 调制解调器。 调制解调器
1.2不同的连接策略 不同的连接策略
一、 根据需求选择网络 1、对等网 、 2、客户机-服务器网络 、客户机 服务器网络
对等网 对等网的优点是： 对等网的优点是： （1）对等网中的计算机既是资源的使用者，也是资源的提供者。 （2）不依靠中心服务器提供资源，不必额外购买服务器。 对等网的缺点是： 对等网的缺点是： （1）在资源共享的过程中，提供共享资源计算机的负担会有所增加。 例如，如果其他用户访问你的打印机，那么当他们打印时，你的计算机 资源也将被别人使用。 （2）没有集中共享文件的地方，数据备份比较困难。由于资源不集 中，用户很难找到自己所需的资源。 （3）不同的计算机依靠不同的密码保护自己的资源，因此用户要访 问网络资源需要记住大量的密码。
计算机处理的是数字信号，电话线上传输的是模拟信号。
信道与带宽
1、信道是通信双方之间以传输介质为基础传递信号的通路， 由传输介质及其两端的信道设备共同构成。 2、信道根据传输介质的不同分为有线信道和无线信道两大类。 3、带宽是指通信信道的传输容量。带宽的单位是比特率，比特/秒，即bps 比特率反映了一个数据传输系统每秒内所传送的信息量的大小。
网络的组建与运行
1.2不同的连接策略
1.2.1根据需求,选择网络
1、对等网（peer-to-peer networking)
优点：成本较低，不依靠中心服务器 缺点：资源不集中，数据备份比较困难 ２、服务器－客户机网络
优点：集中管理控制资源， 缺点：成本高
1.2.2 网络的传输介质
有线传输介质：
(1)双绞线：非屏蔽双绞线（UTP)，屏蔽双绞线（STP） UTP-5最高速率100Mbps 最大长度100m (2) 同轴电缆:50Mbps (3) 光缆:由若干条光导纤维组成,传输速率1000Mbps,传输 距离6-8km
传输层:
TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）
Tcp是一个面向连接的协议，可保证数据安全可靠地进行传送，用 于一次传输大量报文的情形。如文件传输，远程登录等 UDP：面向非连接的协议，不能保证数据传输的可靠性，用于一次 传 输少量报文 端口：TCP或UDP协议与应用层进程交换数据的地址。 http:80 FTP:20或21 Telnet:23 SMTP:25 POP:110 网际层：IP协议，提供寻址和传递数据的方法
常用的协议有: NETBEUI、IPX/SPX、TCP/IP
协议 NETBEUI IPX/SPX TCP/IP
特点
应用场合
快速高效，无须配置，不支持 单个的小型局域网 路由，不具备跨网段功能 具有路由功能，可跨网段，无 须配置
Novell网
需进行复杂的设置
支持任意网络
1.4.3 网络协议OSI模型
10、下列哪一项不属于TCP/IP协议簇___________
A、HTTP B、NetBEUI C、Telnet D、UDP 11、Internet上采用的网络协议是ISO/OSI A、正确 B、错误（B）
网络技术应用 第一章 网络的组建与运行
OSI层次模型的优点
（1）分层中的每一模块便于研发，更易于理解
（2）网络部件能够标准化
网络协议 OSI模型 TCP/IP协议
（3）允许不同类型的网络硬件和软件相互通信 （4）各层功能相对独立，易于维护 （5）各层使用下层提供的接口，同时也为它的 上层提供接口
Tankertanker Design
OSI——Open System Interconnection开 放式系统互联参考模型 ISO——International Standards Organization国际标准化组织制定 7 应用层 6 表示层 为应用选择适当的服务
提供编码转换，数据重新格式化
网络协议 OSI模型 TCP/IP协议
同轴电缆
• 粗缆和细缆 • 50Ω 70Ω • 50Mbps 10Mbps
光纤
• 8-100μ m • 6-8km
Tankertanker Design WANGLUO JISHU YINGYONG
Tankertanker Design
网络的传输介质
Tankertanker Design
Tankertanker Design WANGLUO JISHU YINGYONG
网络协议 OSI模型 TCP/IP协议
分层的优点
将复杂的网络通信问题分解为多个可在不同 层次上处理的部分；提供了模块化的设计，对部 分层的修改、增加不影响其它层
Tankertanker Design WANGLUO JISHU YINGYONG
Tankertanker Design
网络协议
Tankertanker Design
谢谢!
Tankertanker Design
网络组建与应用
• 易引起信号冲突和竞 争 • 诊断故障困难
(三)、环形拓扑结构
环形结构是计算机互 相联接而形成一个环。 参与连接的不是计算 机本身而是环接口， 计算机连接环接口， 环接口又逐段连接起 来而形成环
环形拓扑结构优点、缺点 环形拓扑结构优点、缺点
结构坚固 负载能力强 无信号冲突
按网络的覆盖区域网络可分为
1．局域网（LAN） 通常是私有的，用于连接一个办公室、一栋建筑物或者一个 校园的网路。 2．城域网（MAN） 处在局域网和广域网之间，是一种由许多局域网连接而成的 大型局域网。 3．广域网（WAN） 通常跨接很大的物理范围，所覆盖的范围从几十公里到几千 公里，它能连接多个城市或国家，或横跨几个洲并能提供远 距离通信，形成国际性的远程网络。
交换机
交换机Switch，工作在数据链路层（第二层）， 稍微高端一点的交换机都有一个操作系统来支持。 和集线器一样主要用于连接计算机等网络终端设 备。 交换机允许连接在交换机上的设备并行通讯，设 备间通讯不会再发生冲突，因此交换机打破了冲 突域，交换机每个接口是一个冲突域，不会与其 他接口发生通讯冲突。
Hale Waihona Puke 集线器集线器Hub，工作在物理层（最底层），没有 相匹配的软件系统，是纯硬件设备。集线器主 要用来连接计算机等网络终端。 集线器为共享式带宽，连接在集线器上的任何 一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待， 此设备享有全部带宽，通讯完毕，再由其他设 备使用带宽。正因此，集线器连接了一个冲突 域的网络，所有设备相互交替使用 。
计算机网络的三大功能
（1）资源共享
硬件共享 软件共享 数据共享
（2）数据通信 （3）分布式控制和分布处理
网络的组建与运行
第一章网络的组建与运行1.1认识计算机网络一、填空题1、从资源共享的角度来定义“（计算机网络）是以能够共享资源（硬件、软件和数据）的方式相互连接起来，各自又具有独立功能的计算机系统的集合体。
”当网络位于相对有限的区域中时，比如某建筑物或者学校，则这种网络被称作（局域网）。
2、计算机技术与（通信技术）是计算机网络产生与发展的两个最基本的因素。
3、因特网除由通信设备、服务器与客户机、信息资源组成外，还必须有（路由器）。
4、把一个电脑教室里的计算机联成一个网络，这个网络按通信的范围和距离分，属于（局域网）。
5、城域网的英文缩写为（MAN ）。
6、按网络规模分类，校园网属于（局域网）。
7、从网络覆盖范围上讲，因特网是一种（广域网）。
二、浏览网页、收发电子邮件、网络聊天就是计算机网络的功能，这种说法正确吗？为什么？答：不正确。
计算机网络有三大功能：数据通信、资源共享、分布控制与分布处理。
其中浏览网页属于资源共享，收发电子邮件和网络聊天属于数据通信。
三、计算机网络的组成：1.2不同的连接策略一、填空题：1、如果网络传输介质实际使用长度超过了它的最大传输距离，则通常需要使用（中继器）。
2、在局域网的网络拓扑结构中，安全性能最好的是（星型结构）。
3、能把两个或两个以上的单个网络互相连结成为互联网络的连接设备是（路由器）。
二、请列表比较，对等网与服务器－客户机网络在资源访问控制和安全性方面的优缺点。
三、网络的拓扑结构有哪些，比较它们的优缺点1.3 网络中的数据通信一、填空题1、计算机中信息的表示和贮存是用（二进制数）进行的。
2、在数据通信中，将信道上的数字信号变换成模拟信号的过程称之为（调制）。
3、在数据通信中，把模拟信号变换成数字信号的过程称为（解调）。
4、IP电话使用的是（分组交换技术）技术。
5、计算机网络通信中传输的是（数字）信号。
二、问答题1、为什么ip电话比传统电话便宜？答：因为ip电话使用的是分组交换技术，网络可以多路复用，通过网络交换技术使多个通信联结得以同时传输，大大降低了成本，就是说能让很多人同时使用，成本低。
第一章、网络的组建与运行(课件)
常用传输媒体的比较
传输媒体 双绞线 50同轴电缆 75同轴电缆 光纤 短波 地面微波接力 卫星 速率 10-1000Mb/s 10Mb/s 300-450MHz 几十 Gbps <50MHz 4-6GHz 500MHz 传输距离 几十 kM 3kM 内 100kM 30kM up 全球 几百 kM 性能(抗 价格 应用 干扰性) 可以 低 模拟/数字传输 较好 略 高 于 基带数字信号 双绞线 较好 较高 模拟传输电视、 数据及音频 很好 较高 远距离传输 较差 较低 远程低速通信 好 中等 远程通信
网卡驱动程序
无线传输介质： 微波、红外线、无线电波、激光
无线传输实例1：地面微波接力
频率：100MHz—10GHz
地球
与无线电波向各个方向传播不同，微波传送集中于某个方向，可以 防止他人截取信号。
无线传输实例2：卫星通信
与地面站相对固定位置 使用3个地球同步卫星覆盖全球。
传输距离远
传输延迟时间长 地球
b（bit）：比特、二进制位 B（byte）：字节
1B =8b，即1个字节等于8个比特
1.3.3信息交换方式
传统电话的电路交换方式
在开始正式通话前，首先由一方发起呼叫，一直等到与另一方建立起一
条转接式的道路，然后才开始进行通话。在整个通话期间，该通路一直为通 话双方占用，通话结束后才释放线路。 缺点：线路的利用率低，专线专用，费用较高。
提出要研制一种崭新的网络（阿帕网）来对付前苏联的核攻击威胁。
• 网络，代表着一项技术、一种应用，更代表着一个时代！
Global System for Mobile Communications
课堂快速阅读（3分钟）： 1、P2橙色部分内容 （了解什么是GSM，什么是SNS？） 2、P3表1-1计算机网络的应用及功能
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第一章网络的组建与运行
1.1 认识计算机网络
一、课程标准中的相关内容
1．了解计算机网络的主要功能.分类与拓扑结构
2．通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法；知道网络服务器的主要作用与基本原理；能说出代理服务器的概念并知道其作用。
二、教学目标
1．知识与技能：掌握计算机网络的组成功能与分类。
2．过程与方法：通过实地考察，了解小型局域网的构建方法与使用方法，提高分析信息的能，增强学生利用信息技术解决实际问题的能力。
3．情感态度与价值观：消除学生对计算机网络认识的神秘感，提高学习网络技术的兴趣，培养学生全局思考问题的习惯，培养学生协作学习的习惯。
三、学生分析
在开始高中选修课学习之前，学生已经对网络技术有所应用，并初步了解一些计算机网络的知识，但是缺乏系统的学习过程，对于应用中碰到的很多问题存在疑惑，同时在整个社会大环境下，网络应用带来的方便性以及网络技术的神秘性对学生有着非常大的吸引力，学生对网络技术具有天生的兴趣，充分培育和利用好学生的这些兴趣，将使教学更轻松。
课程的开展一方面是让学生对计算机网络有一个概括而全面的认识，另一方面也是为接下来的学习打下基础。
让学生从“知其然”到“知其所以然”。
在
教学组织中安排学生参观网络中心，注意到学生好奇心比较大，而一般学校的网络中心设备比较多，可能网络中心本身的空间也比较小，为了取得较好的效果，减少意外的发生，需要对学生进行分组，教师在组织过程中也要注意引导学生的注意焦点。
本课设计了一个课堂任务，就是根据对网络中心的观察和管理员的讲解，画出一个校园网络拓扑结构图来，拓扑图对学生来说也是首次接触，怎样去表达网络的拓扑结构，应当要给与适当的引导，这里可以适当的演示一些简单的网络拓扑效果图，以便学生轻松上手。
四、教材分析
1.本节的作用和地位
本节分别从计算机网络的功能.组成结构和应用的角度看待到底什么是计算机网络，它与通信网络的关系是怎样的，引导学生认识计算机网络的概念。
作为本书的开首节，一方面是对学生从前已有的计算机网络经验和知识作一次归纳总结，另一方面也是为了将来学习需要打下基础。
2．本节主要内容计算机网络的迅速发展涉及到计算机和通信两个领域。
计算机网络对信息社会中的活动.个人发展等方面产生越来越广泛而深远的影响。
本课首先通过“交流讨论”对什么是计算机网络这个概念进行探讨。
通过“实地考察”进一步激发其感知，加深对计算机网络概念的感性认知。
通过“归纳概括与设计拓扑图”，帮助学生更好地进行概括，为学生对感念的
理解搭起一个支架。
3.重点难点分析
教学重点：引导学生归纳和总结他们已有的知识经验，概括出技术网络的基本功能；强调计算机网络必须具备“资源共享”的功能；计算机网络就
是专指实现计算机作为端系统相互通信和共享资源的一类网络，它
本身不必再有类型可分。
教学难点：计算机网络定义的理解，教学时应强调计算机网络必须具备“资
源享的功能；对计算机网络的分类与拓扑结构认识，对网络进行分类的目的
应能体现出不同网络类型之间在更多的特性方面有较大的差别。
对每一
中网络的特性的叙述，都是从“网络作用覆盖）范围”这一点上切入，然
后在拓扑结构形式、传输介质与容量、通信资源利用方式、应用与服
务等几个方面突出他们的特征。
4.课时要求：1课时
五、教学理念
学生在义务教育阶段和高中的信息技术基础学习过程中，对网络知识有了一些了解和应用经验，选修《网络技术应用》模块的学生往往是对网络知识有较强的求知欲望和浓厚的兴趣，甚至有部分可能是带着问题来学习的。
但由于不同地区，不同学校的网络建设情况不同，学生的网络技术应用水平会有比较大的差异。
教师在教学前应了解学生已有的知识水平，关注学生群体的学习特点与个性发展需要等方面的差异。
对于本节理论性比较强的内容，借助于一些具体活动的安排，让教学丰满和生动起来。
通过校园网络的实地考察和网络拓扑图的制作，使实践与理论相匹配，营
造高效率的学习环境，培养学生探究、解决问题的兴趣和能力。
通过小分组的教学组织，降低个体学习的难度，对于技术水平较高的同学，教师
要鼓励其在分组内或分组之间充分发挥起技术应用特长，带动技术水平相对
较低的同学，将学生的个体差异转变为教学资源，让学生在参与合作中互相
学习并发挥自己的优势和特长，各有所得。
六、教学策略
在教学中，教师可以采用问题驱动、案例分析、合作探究等方式组织教
学活动。
在理解计算机网络概念过程中，引导学生从不同层面分析和归纳
问题，鼓励学生将自己形成的理解与已有的专家或他人的定义相比较，加
深对概念的认识，建构自己的知识。
教学过程中切忌照本宣科，这样容易让学生感到厌烦和枯燥。
人为地将理论
与现实剥离，会影响学生参与学习的积极性。
实地考察是一个值得关注的
环节。
作为参观活动课的形式来学习计算机网络的基础知识，容易激发学
生的学习热情和求知欲，也有助于交流的开展。
如果没有条件进行实地考
察，也可以采用观看录像的形式替代。
教学条件好的学校，在参观过程中
建议可以安排机房管理员或网络管理员充当一个介绍者的角色，介绍的内
容与流程与教师事先商定好，教师在参观的过程中也作为一个观察者身份参
与其中。
在考察过程中要注意吸引学生的兴趣，恰当的充当一个提问者的
角色，集中学生观察的焦点，提高考察的效果。
教师要做好组织、指导和服务工作，善于捕捉学生学习过程中存在的问题，
及时归纳知识要点和适时反馈。
对于学生的分组，由于是第一节网络课，
可以从简单入手，按原始座位2人一分组，方便控制与管理。
七、教学环境网络环境下的多媒体电脑室，学校校园网的网络中心
八、学习评价
学生通过参观学校校园网，对计算机网络有一个具体而感性的认识，消除
了部分学生对网络的神秘感，激发了他们对网络的兴趣。
通过分组动手设计
校园网络拓扑图，促进学生对网络的体系结构有一个较深层次的思考。
评价围绕本节的教学目标进行，重在对知识与技术，过程与方法，情感态度
与价值观的综合反映。
教师可以结合练习内容引导学生开展自我评价活动，
通过收集学生的网络拓扑图作品，以及让学生参与在线的课堂教学效果反馈
调查，了解课堂的教学效果，可以通过课本的课后练习，了解学生对于网络基本感念的掌握情况。