《计算机网络技术基础 》教案（ 第五章 局域网技术 局域网技术（一）认识局域网.docx

局域网技术（一）认识局域网课题课时2 课时(90 min )教学目标教学重难点教学方法问答法、讨论法、讲授法教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材、文旌课堂APP知识技能目标：（1 ）熟悉局域网的特征（2 ）熟悉局域网的体系结构（3）熟悉局域网的802标准（4 ）熟悉局域网的组网模式思政育人目标：培养学生的逻辑思维、辩证思维和创新思维能力，引导学生养成独立思考和 深度思考的良好习惯，树立学生实事求是、一丝不苟的科学精神。教学重点：局域网的特征、体系结构、组网模式 教学难点：局域网的组网模式教学设计第1节课：考勤（2 min ）一问题导入（5 min ） 一传授新知（30 min ）一课堂互动（6 min ） -1 平价修正（2 min ）第2节课：问题导入（3 min ）一传授新知（30min ）一课堂互动（7 min ）一课堂小结（3 min ） 布置（2 min ）教学过程主要教学内容及步骤设计意第一节课考勤(2 min)问题导入（5 min）【教师】使用文旌课堂APP进行签到【学生】按照老师要求签到【教师】引入新课局域网（local area network , LAN ）是20世纪70年代后 迅速发展起来的计算机网络，是将小区域内的各种通信设备互联在一起的通信网络，是一个高速通信系统。思考：想一想通过局域网都可以实现那些功能呢?所谓的局域网，是指在一个特定的区域内，由很多台计算机之间相互联成的一个计算机组。从而使得每一个的计算机之间的外部设备、数据库等都可以互相连接，从而实现文件管理、软件共享、打培养学生的组 织纪律性，掌握学 生的出勤情况通过问题导入 的方法，引导学生 主动思考，激发学 生的学习兴趣网络，通常应在服务器中安装网络操作系统。网络应用软件。网络应用软件是直接面向用户的网络软件， 是专门为某一个应用领域而开发的软件，能为用户提供一些实际的 应用服务，如远程网络教学、远程医疗、视频会议等。A【教师】提出问题，课堂互动思考：列举常见的网络硬件与网络软件？小【学生】聆听、思考、回答问题3.局域网的分类局域网可以分为共享式局域网和交换式局域网两大类，(1 )共享式局域网分为：传统以太网令牌环网令牌总线网FDDI快速以太网吉比特以太网FDDI n(2)交换式局域网可以分为：交换式以太网ATM虚拟局域网。(3)常见局域网(1)以太网以太网是应用最为广泛的局域网，包括标准以太网(10Mbps )、 快速以太网(100Mbps )、千兆以太网(1000Mbps )和10G以太 网。他们都符合正EE802.3系列标准规范。逻辑拓扑总线型,物理 拓扑是星型。使用CSMA/CD(2 )令牌环网物理上采用了星型拓扑结构，逻辑上是环形拓扑结构。(3 ) FDDII 网物理上采用双环拓扑结构，逻辑上是环形拓扑结构。(4 ) ATM 网较新型的单元交换技术，用53字节固定长度的单元进行交换(5 )无线局域网(WLAN )采用IEEE802.il标准【学生】聆听、思考、记忆【教师】提供练习题，并找学生进行讲解通过练习题巩*思考：1 .决定局域网性能的各种技术中，对局域网影响最大的是？固所学知识，加深课堂互动(7 min )对知识点的理解,2 .介质访问控制协议的主要目的是什么？3 .星型局域网结构中，连接文件服务器与工作站的设备是？通过讲解能够帮助学生强化知识4.对局域网来说，网络控制的核心是？【学生】思考、讨论、完成练习、讲解 【教师】简要总结本节课的要点局域网，网络种类，覆盖范围一般是方圆几千米之内，其具备 的安装便捷、成本节约、扩展方便等特点使其在各类办公室内运用 广泛。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享等功 能，在使用过程当中，通过维护局域网网络安全，能够有效地保护 资料安全，保证局域网网络能够正常稳定的运行局域网自然就是局部地区形成的一个区域网络，其特点就是分课堂小结(3 min)总结知识点，加 深学生对局域网 技术的理解布地区范围有限，可大可小，大到一栋建筑楼 与相邻建筑之间的连 按，小到可以是办公室之间的联系。局域网自身相对其他网络传输 速度更快，性能更稳定，框架简易，并且是封闭性，这也是很多机构 选择的原因所在。局域网自身的组成大体由计算机设备、网络连接 设备、网络传输介质3大部分构成，其中，计算机设备又包括服务 器与工作站，网络连接设备则包含了网卡、集线器、交换机，网络传 输介质简单来说就是网线，由同轴电缆、双绞线及光缆3大原件构 成。【学生】总结回顾知识点【教师】布置课后作业作业布置(2 min)完成课后习题，并思考如何提升局域网的安全性。【学生】完成课后任务通过课后作业 复习巩固学到的 知识提高实际操 作能力教学反思沟通和交流，这一方面是与学生探讨学习方法和策略让学生在探讨中发现、认识自身学习中存在的问题并及时纠正，从而掌握科学有效的学习方法，提高学习质量和效率。印机共享等，以及不同电脑之间的电子邮件、传真通信服务等功能。 由于局域网属于是封闭的一种，因此即使是两台或者是上千台之间都是可以组成一个局域网的。局域网通常是由网络硬件和网络的输出介质以及网络软件所组成的。 【学生】聆听、观看、思考、讨论 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识【教师】结合教材讲解局域网的概述一、认识局域网1 .局域网的基本特征局部区域网络(LAN )简称为局域网，是一种将较小地理范 围内的各种数据通信设备互连在一起的通信网络。它既具有一般计 算机网络的特点，又有如下特征:(1 )网络所覆盖的地理范围比较小。通常不超过十公里，甚至只在一幢建筑或一个房间内，传输介质以光纤和双绞线为主。小【教师】提出问题，课堂互动思考：城域网、广域网的覆盖范围如何？它们的英文缩写传授新知(30 min )分别是什么?【学生】聆听、思考、回答问题(2 )数据传输速率高一般为10 Mbit/s 100 Mbit/s ,已出现高达10 Gbit/s的局域网。通过教师的讲 解和演示，帮助学 生了解局域网的 基本特征、局域网 的传输介质、局域 网体系结构与 IEEE 802 标准+【教师】提出问题，课堂互动思考：简述Mbit/s、Gbit/s之间的转换关系。沙【学生】聆听、思考、回答问题(3 )误码率低，一般在10-12- 10-8以下。这是因为局域网通常采用短距离基带传输，可以使用高质量的 传输媒体，从而提高了数据传输质量。(4 )协议简单，结构灵活，组网成本低、周期短，便于管理和扩充。(5 )侧重共享信息的处理。【学生】聆听、思考、记忆【教师】提出问题，课堂互动特征的下列理解中，错误的是（）。A .局）B.低C .相同+【学生】聆听、思考.回答问题2,局域网的传输介质局域网按照传输介质分可以分为：（2）无线局域网常用介质：电磁波二、局域网体系结构与IEEE 802标准1 .局域网的体系结构数据链路层与物理层。4 M *A.局域网具有大范围、高数据率、高误码率的特性B.局域网具有大范围、低数据率、低误码率的特性C.局域网具有小范围、高数据率、高误码率的特性数据传输速率（）1 .局域网是将小区域范围内的计算机及各种通信设备连接在一 起的通信网络。下列关于局域网特性的描述中正确的是（）oD .局域网具有小范围、高数据率、低误码率的特性2.对于信息2 .在计算机网络中，一般局域网的数据传输速率要比广域网的（1 ）有线局域网常用介质：双绞线、同轴电缆、光纤【教师】结合教材讲解局域网体系结构与IEEE 802标准IEEE 802标准所描述的局域网参考模型只对应OSI参考模型的局域网参考模型将数据链路层划分为逻辑链路控制LLC （子层 与介质访问控制MAC子层，这两个子层共同完成数据链路层的全 部功能。服务掰帕LLC负责识别网络层版,然后对它们进行封森LIC 报头先诉嬲链路层一旦帧被接收到时，应当对教 据包做何处理。为咻层提娜务：无触无连接、 丽连抵帝确认无连抵高速传送：MAC子层介或恻制他MAC我的主要雕包括辘制堆御装，顿 的寻址和识别,帧的接她发送，集路的管理, 械差错控制等。MAC子层的存在屏破了不同物理瞒懒朝总(1 )物理层 主要作用：在物理介质上实现位(也称为比特流)的传输和接收。规定了信号的编码/解码方式、传输介质。规定了网络拓扑结构和数据传输速率。错误校验功能(CRC),保证位信号的正确发送与接收。【教师】提出问题，课堂互动思考：OSI参考模型中的物理层主要作用包括哪些？与局 域网的物理层有何异同。【学生】聆听、思考、回答问题(2 ) MAC子层要点：MAC子层是数据链路层的一个功能子层，构成了数据链 路层的下半部，直接与物理层相邻。MAC子层是与传输介质有关的 一个功能子层。任务：制定和分配信道的协议规范。功能： 信道分配，解决信道竞争，管理多链路。 发送数据时，将从上一层接收的数据组装成带mac 地址和差错检测字段的数据帧；在从下一层接收数据 时，拆帧并完成地址识别和差错检测。(3 ) LLC子层要点：LLC子层也是数据链路层的一个功能子层。它构成了数据 链路层的上半部，与网络层和MAC子层相邻。在MAC子层的支持下向网络层提供服务。可运行于所有802局域网和城域网的协议之上。制和流量控制，以及发送顺序控制等功能。常用于总线型局域网，也用于树型网络(2)令牌总线常用于总线型局域网，也用于树型网络(3)令牌环用于环形局域网，如令牌环网。【教师】提出问题，课堂互动思考：1.局域网的协议结构主要包括哪些?2.局域网的核心协议是那个？的标准主要建立在哪?小【学生】聆听、思考、回答问题*2,局域网的介质访问控制方法 CSMA/CD3- Sv? 33 . IEEE 802 标准LLC子层与传输介质无关，它独立于介质访问控制方法, 向网络层提供一个统一的格式与接口。主要功能：建立、维持和释放数据链路，提供一个或多个 服务访问点，为网络层提供面向连接和无连接服务；可进行差错控3 .由于局域网的介质访问控制方法比较复杂，所以局域网(2 ) IEEE 802.2标准：逻辑链路控制LLC ,关于数据帧的错误 控制及流控制。(3 )正EE 802.3标准：以太网标准，包含CSMA/CD介质访 问控制方法和物理层规范。(4 )正EE 802.4标准：Token Bus局域网(令牌总线网)标 准，包含令牌总线介质访问控制标准和物理层规范。»>课堂互动(6 min )通过练习题巩 固所学知识，加深 对知识点的理解(5 )IEEE 802.5标准：Token Ring局域网(令牌环网)标准, 包含令牌环介质访问控制方法和物理层规范。(6 )正££802.6标准：MAN (城域网)标准，包含城域网介 质访问方法和物理层规范。(7 )正EE 802.7标准：宽带技术标准，包括宽带网络介质、接 口和其他设备。(8 )正EE 802.8标准：光纤技术标准，包括光纤介质的使用以 及不同网络类型技术的使用。(9 )IEEE 802.9标准：综合声音/数据服务的访问方法和物理 层规范。(10 ) IEEE 802.10标准：网络安全技术，包括网络访问控制、 加密、验证或其他安全主题。(11)正EE 802.11标准：无线局域网介质访问控制方法和物 理层技术规范，包括：IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11c 和 IEEE 802.11q 标准。(12 ) IEEE 802.12 标准：定义了 lOOVGAnyLAN 规范。(13 )正EE 802.14标准：定义了电缆调制解调器标准。(14 )正EE 802.15标准：定义了近距离个人无线网络标准。(15 )正EE 802.16标准：定义了宽带无线局域网标准。(16 ) IEEE 802.17标准:弹性分组环(RPR )工作组。(17 )正EE 802.18标准：宽带无线局域网技术咨询组。(18 )正EE 802.19标准：多重虚拟局域网共存技术咨询组。(19 )正EE 802.20标准：移动宽带无线接入工作组。【教师】提出问题，课堂互动思考：根据IEEE 802标准回答问题1 . IEEE802.3 标准是？2 .令牌环媒体访问控制方法的标准是？3 .令牌总线的媒体访问控制方法是由那条标准定义的？ 小【学生】聆听、思考、回答问题 【学生】聆听、思考、记忆 【教师】提出问题，要求学生讨论并回答问题1 .简述局域网的特点。2 .简述局域网的安全性如何？评价修正(2 min)【教师】点评学生的回答，并总结、巩知识点通过形成性检【学生】聆听、思考、记忆测进行强化矫正第二节课 【教师】通过串联与并联引入新课问题导入(3 min )通过问题导入 的方法，引导学生 主动思考，激发学 生的学习兴趣判断各部分之间的串并联关系。思考：电路有串联与并联的形式，那么在局域网当中是如何 组网的呢？【学生】聆听、思考、回答问题【教师】结合教材讲解局域网的组网模式一,局域网的组网模式1 .局域网的拓扑结构大多数局域网使用的拓扑结构主要有:传授新知(30 min)星型拓扑中心节点是控制中心，任 意两个节点间的通信最多 只需两步，传输速度快. 并且网络构形简单、建网 容易、便于控制和管理。 但这种网络系统，网络可 靠性低，网络共享能力差, 有单点故障问题。总线型拓扑网络可靠性高、网络节点 间响应速度快、共享资源 能力强、设备投入限少、 成本低、安装使用方便， 当某个工作站节点出现故 障时,对整个网络系统影 响小。系统中通信设备和线路比 较节省。有单点故障问题; 由于环路是封闭的，所以 不便于扩充,系统响应延 时长，旦信息传输效率相 对较低。易于拓展，易于隔离故障, 也容易行单点故障结合教材讲解 帮助学生掌握局 域网的拓扑结构、 局域网的组成、局 域网的分类(1 )星型拓扑星型拓扑结构型的星型局域网就是计算矶父换网。特点：结构简单、容易实现成本低、节点扩展、移动方便对中央节点的可靠性和冗余度要求很高传输介质不能共享(2 )总线型拓扑总线型局域网中所有的节点都通过相应的硬件接口直接与总 线相连。优点：可靠性高、组网费用低网络用户扩展灵活、维护也较为容易缺点：一次仅能一个端用户发送数据主干电缆发生故障，那么整个网络将瘫痪(3 )环型拓扑环型网络中信息只能单向传输，其控制简单、信道利用率高、 不存在数据冲突问题、传输速度较快，但是对传输线路要求较高、 扩展性能差、维护起来比较困难。典型的环型局域网有IBM令牌环 网和剑桥环网。(4 )树型拓扑优点：易于扩展、易于隔离故障。缺点：若根节点出现故障，也会引起全网不能正常工作。小【教师】提出问题，课堂互动思考：实际应用中哪种拓扑结构可否混合使用？【学生】聆听、思考、回答问题2.局域网的组成局域网的基本组成包括网络硬件和网络软件两大部分。(1 )网络硬件网络硬件主要包括网络服务器、工作站和网络通信系统等。服务器(server)作用：服务器是用来管理网络并为网络用户提供文件数据、打 印机共享等服务的计算机，是网络控制的核心。要求：作为服务器的PC通常需要具有较高的性能，包括较快的 数据处理速度、强大的存储容量和较高的可靠性。工作站定义：工作站指用户使用的计算机，又叫做用户机或客户机。 从网络构成的角度看，任何一台计算机都可作为工作站。特点：工作站可以有自己的操作系统，当工作站登录到服务器 后，可按规定权限存取服务器中的文件。止矽卜，工作站通常还可以 与网络中的其他用户进行通信或访问Internet网络通信系统定义：网络通信系统是连接工作站和服务器的硬件设备。设备种类：网络通信设备，如集线器、交换机、路由器、网卡 等，以及用于传输数据的通信介质，如同轴电缆、双绞线、光纤等。(2)网络软件网络软件也是局域网中不可缺少的重要部分。主要包括网络操 作系统、网络应用软件、协议软件、通信软件和管理软件等。