计算机网络基础教程教案1.docx
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1、广州华商职业学院教案2011 /2012学年第二学期课程名称 计算机网络根底教程与实训教程 课程类别 专业必修课 任课班级 11计算机网络1 任课老师 陈立军 老师所属系部 信息工程系 二一二年二月二十日学科计算机网络根底与实训教程课题第一章:计算机网络概述:周数1学时数4授课班级11计算机网络13教学目的及要求驾驭计算机网络的一般概念;2、理解计算机网络的开展概念教学重点1. 驾驭计算机网络的一般概念;教学难点1. 理解计算机网络的开展概念试验仪器及教具 多媒体教学系统 教 学 过 程备 注一、教学导入 (5分钟)计算机网络是计算机科学技术与通信技术逐步开展、严密结合的产物,是信息社会的根底
2、设施,是信息交换、资源共享与分布式应用的重要手段。二、讲授新课(30分钟)一、计算机网络的定义及涉及到的四个要点1、定义:所谓计算机网络,就是利用通信设备与通信线路,将地理位置不同、功能独立的多个计算机系统互联起来,以功能完备的网络软件(即网络通信协议、信息交换方式与网络操作系统等)实现网络资源共享与信息传递的系统。2、四个要点:(1)计算机网络包含两台以上的地理位置不同具有自主功能的计算机。(2)网络中各结点的连接须要一条通道,即由传输介质实现物理互联。(3)网络中各结点之间互相通信或交换信息,须要有某些约定与规则,这些约定与规则的集合就是协议,其功能是实现各结点的逻辑互联。(4)计算机网络
3、是以实现数据通信与网络资源(包括硬件资源与软件资源)共享为目的。3、计算机网络的目的人们运用网络主要是为了共享资源与进展在线通信。资源包括数据、应用程序与外围设备。电子邮件是在线通信的经典形式。二、计算机网络的形成早在1925年当计算机还处于第一代的电子管时期,美国就建立了一套SAGE(Semi-Automatic Ground Environment)系统,即半自动地面防空系统。该系统将远间隔 的雷达与其他设备的信息,通过通信线路汇合到一台旋风型计算机,第一次实现了利用计算机远间隔 地集中限制与人机对话。SAGE系统的诞生被誉为计算机通信开展史上的里程碑。1.计算机终端网络。计算机终端网络又
4、称为分时多用户联机系统特点:主机负荷较重;花费的费用高。终端计算机目前我国金融系统等领域广泛运用的多用户终端系统就属于计算机终端网络。2.计算机通信网络计算机计算机在终端设备与主计算机(HOST)之间增加一台功能简洁的计算机。特地处理终端设备的通信信息及限制通信线路。并能对用户的作业进展某些预处理操作,因此称之为前端处理机FEP(Front End Processor)或通信限制处理机CCP(Communication Control Processor)。集中器用于终端设备较密集的地方。缺点:主机系统之间的数据传输都是通过各自的前端处理机实现的。全网缺乏统一的软件限制信息交换与资源共享。3.
5、计算机网络20世纪60年头末期,美国国防部高级探讨支配局胜利地开发了ARPA网络(Advanced Research Project Agency Network),它是世界上第一个心资源共享为主要目的的计算机网络。计算机网络与计算机通信网络的硬件组成一样,都是由主计算机系统、终端设备、通信设备与通信线路4大部分组成的。计算机网络与计算机通信网络的根本区分是:计算机由网络操作系统软件来实现网络资源共享与管理的,而计算机通信网络中,用户只能把网络看做是若干个功能不同的计算机系统的集合。小结:计算机网络的形成分三个阶段。运用网络的目的是实现资源共享与在线通信。教学题目:1.3计算机网络的分类教学重
6、点:计算机网络的组成教学目的:驾驭计算机网络的分类驾驭局域网的特点。教学内容:从功能角度动身计算机网络分为通信子网与资源子网。通信子网面对通信限制与通信处理,主要包括:通信限制处理机(CCP)、网络限制中心(NCC)、分组组装/拆卸设备(PAD)、网关(Gateway)等。资源子网负责全网的面对应用T的数据处理,实现网络资源的共享。它由各种拥有资源的用户主机与软件所组成,主要包括:主机(Host)、终端设备(Terminal)、网络操作系统(Network Operating System)、网络数据库(Network Database)。按通信间隔 划分:可分为广域网、城域网、城域网按信息交
7、换方式:可分为电路交换网、分组交换网、综合交换网按网络拓扑构造:可分为星型网、树型网、环型网、总线网。按通信介质:可分为双绞线网、同轴电缆网、光纤网、卫星网按传输带宽:基带网、宽带网1、广域网(Wide Area Network ,WAN)又称远程网。特点:分布范围广,从数千米到数千千米。常借用传统的公共传输网如 网来实现。数据传输率低64Kpbs,错误率高。2、城域网(MAN),介于广域网与局域网之间,一幢办公楼、一个仓库或一所学校;低误码率、专用的、由单一组织机构所运用。3、局域网(LAN),电气电子工程师协会(IEEE),一座办公楼、一个仓库或一所学校;低误码率;专用的,由单一组织机构所
8、运用。小结:分类、目的、形成教学题目:1.4计算机网络功能与效劳教学目的:驾驭计算机网络的功能与效劳计算机网络于1969年APRA网络第一个以资源共享为主要目的的计算机网络。不仅使计算机的作用范围超越了地理位置的限制,便利了用户,而且也增加了计算机本身的功能,拓宽了效劳,使得它在经济、军事、消费管理及教化、科学等部门发挥了重大作用,日益成为计算机应用的主要形式。一、网络根本功能:1、资源共享功能:充分利用计算机系统软、硬件资源是组建计算机网络的主要目的之一。大的计算中心,大容量硬盘、数据库、应用软件及某些特殊外设等。网络中的用户就可以共享分散在不同地的各种软、硬件资源及数据库,为用户供应了极大
9、的便利。2、平衡负荷及分布处理功能:当某个主机系统的负荷过重时,可以将某些作业通过网络送至其他主机系统处理,以便平衡负荷,减轻部分负担,进步设备的利用率。3、信息的快速传输与集中处理功能终端与计算机之间、或计算机与计算机之间能快速牢靠地互相传送信息,并根据须要对这些信息进展分散、分级或集中处理与管理,是计算机网络的最根本功能。4、综合信息效劳的功能综合效劳数据网(ISDN)将 、 机、电视机与复印机等办公设备纳入计算机网络,可供应数字、语音、图形、图像、视频等多种信息的传输。5、进步系统的性能价格比,维护便利,扩展敏捷。大型计算机的处理实力强,运算速度快,但价格昂贵。小型机虽然有较好的性能价格
10、比,但普及率远远低于个人计算机。二、网络根本效劳1、文件效劳:包括对数据文件与有效存储、提取以及传输这些内容。(1)文件传输:可以在几秒钟内把文件传到网络的另一端,而不用考虑文件的大小、传输间隔 ,甚至也不用考虑本地的操作系统。()文件存储器及数据挪动限制不同存储系统上的数据存储活动,是网络文件效劳的重要方面。()文件同步更新:通过比拟保存的文件的周期与时间来断定最新的文件。()文件归档:把重要数据复制到磁带机或一些脱机存储设备介质上,以防止数据的损坏,称为文件归档或文件备份。、打印效劳打印效劳用来限制与管理对打印机与 设备的访问。打印效劳承受打印作业恳求、说明打印作业格式与打印机设置、管理打
11、印队列,为网络用户充当中间人,与网络上的打印机与 设备打交道。 网络打印效劳可以削减网络打印效劳可以削减一个部门所须要的打印机数量,将打印机放在最便于运用的地方,通过打印队列作业管理削减计算机传送打印作业的时间,有效地共享特定的打印机,利用计算机收发 等。3、消息效劳消息效劳内容包括对正文、二进制数据、图像数据,以及数字化声像数据的存储、访问与发送。消息效劳可以主动地处理计算机用户之间、应用程序之间或者文件之间的交互式通信。消息效劳不是简洁地将数据文件存储起来,而是将数据一个点一个点地往前传送,并且通知等待这些数据的用户或程序。消息效劳的典型应用是网络电子邮件(E-mail)。最初的只传递正文
12、消息,如今的E-mail已包括各种数字化的正文、图形及声像数据。如今,随着国际互联网的广泛应用,称为布告牌的各种公用与私人E-mail效劳,已成为与世界上其他计算机用户进展通信的普遍方式。4应用效劳应用效劳是一种替网络客户运行软件的网络效劳。它不同于文件效劳是因为它不仅允许计算机之间共享数据,同时还允许计算机之间共享处理实力。网络应用效劳可以协调硬件及软件在最为适宜的平台上运行好用程序(或软件应用);在网络上不用对每一台计算机进展晋级便可增加关键硬件的处理实力。5数据库效劳网络数据库效劳供应了基于数据库效劳器进展数据存储与提取的操作,它允许网络上的客户限制数据的处理及数据的表示。这样,便产生了
13、专用术语来描绘数据库应用程序,它允许客户向这些指定效劳器发出数据操作恳求,这就是客户/效劳器数据库系统。客户/效劳器数据库系统把恳求以及供应数据操作的任务进展优化与分割。为了进步事务处理效率,削减网络传输,每个客户安排一部分说明恳求及处理响应结果与任务。同时,数据库效劳器对恳求进展处理并返回结果。利用网络数据库效劳,可以优化计算机进展数据库记录的存储、查询及提取;有效限制数据的存储位置;在部门间对数据进展逻辑组织;保证数据的平安性;削减数据库客户的访问时间。6书目效劳书目效劳是存储网络资源并且使其能被用户与应用程序访问的网络效劳。它供应一样的方式来命名、描绘、定位、管理与保障关于网络资源的信息
14、。以上只是对网络效劳做了简要说明,并未涉及其技术实现方面的问题。须要补充的是,对于有网络需求的部门来说,除了确定选择什么样的网络效劳外,还必需确定这些网络效劳应当采纳集中式还是公布式、或者是两者的混合。在实际应用中,网络效劳可以集中放在一台计算机或一组计算机上,也可以公布在网络上的全部计算机中,这主要由资源的限制、效劳器专用性与网络操作系统等因素来确定,在此就不详述了。小结:计算机网络的根本效劳无论是广域网与局域网都采纳。文件效劳,打印效劳,消息效劳,应用效劳,数据库效劳,书目效劳13网络的构造教学目的:驾驭计算机网络根本模块的功能。计算机网络是由计算机系统、数据通信系统与网络操作系统组成的有
15、机整体。计算机系统是网络的根本模块,它供应各种网络资源;数据通信系统是连接网络根本模块的桥梁,它供应各种连接技术与信息交换技术;而网络操作系统则是网络的组织管理者,它供应了各种网络效劳。从计算机网络设计者的角度来看,网络模块的组成及其互相间的连接方式,确定了网络的整体构造与性能。131网络的根本模块网络根本模块是组成计算机网络的根本要素,它是以计算机为核心、相对独立的资源点,如图1-4所示是网络根本模块的示意图。它主要是由主机系统、通信限制处理机、终端系统、集中器、本地线路与高速线路组成的多机系统。1主机(HOST)主机(指主计算机系统)在计算机网络中负责数据处理与网络限制。它与其他模块中的主
16、机连成网后构成网络的主要资源。作为网络的主机,它具有下述功能: 通信处理实力。 分时处理实力。 多重处理实力。 程序兼容实力。 虚拟存储实力。 数据库管理实力。主机与通信限制处理机之间利用通道或I/O接口相连,它们之间犹如各自的外设。这样,两台计算机同时工作,就像同一台计算机一样,可以获得最高效率的信息传输。2终端(TERMINAL)终端是用户进展网络操作时运用的设备。它种类繁多,常用的有交互式终端、批处理终端、汉字终端、智能终端及虚拟终端等。终端设备一般与通信限制处理机或集中器相连,与通信限制处理机相连的一般为近程终端,通过集中器再与通信限制处理机相连的一般为远程终端。为了进步处理实力,主机
17、本身应尽量少接终端。3通信限制限制处理机(CCP)通信限制处理机的主要作用是限制本模块与终端设备之间的信息传送,以及对终端设备之间的通信线路进展限制管理。此外,它还是网络中各个模块之间的接口机,负责模块间的信息传输限制。通信限制处理机的主要功能是: 线路传输限制。 作业装配与拆卸。 过失检测与复原。 途径选择与流量限制。 代码转换。通信限制处理机一般宜采纳小型机或高档微型机,并与主计算机之间通过高速的并行方式交换信息。须要指出的是,在局域网中通常不专设通信限制处理机,而是把这部分任务交给主机来担当。1 集中器(CONCENTRATOR)集中器的作用是把若干终端经本地线路(一般为低速线路)集中起
18、来,连接到12条高速线路上,以进步通信效率与降低通信费用。它的主要功能有过失限制、代码转换、信息缓存、电路转接及轮询等。集中器本质上是在终端一端的通信限制处理机,通常采纳小型机或微机来担当。2 本地线路本地线路是靠近终端设备的通信线路,由它把终端设备与通信限制处理机或者主机连接起来,构成模块内的面对终端的网络。由于它不超越模块的连接范围,所以称为本地线路。本地线路大多数是低速通信线路,可以用专线连接,也可以用交换线路连接。3 高速线路高速线路用于集中器到通信限制处理机,或网络中模块的通信限制处理机之间的连接。从网络的传输效率动身,这种通信线路一般采纳高速线路,犹如轴电缆或光缆等。如上所述,网络
19、模块大致由6部分组成。模块内部具有较困难的构造关系,而由若干个模块组成的计算机网络,构造就更加困难了。为了便于探讨与设计网络的通信传输系统,通常采纳图论与拓扑学的方法,将网络模块抽象成节点,通信线路抽象成链路,对网络的构造特性进展分析,以采纳不同的技术来实现网络的通信与传输。教学小结:计算机网络由主机、终端、通信限制处理机、集中器、本地线路、高速线路组成。三、讲解例题 (10分钟)教学过程详见课件课后作业 P13/1学科计算机网络根底与实训教程课题数据通信根底学问周数3-6学时数8授课班级11计算机网络13教学目的及要求 数据通信的构成原理、交换方式及适用范围 教学重点1数据通信的构成原理教学
20、难点1交换方式及适用范围试验仪器及教具 多媒体教学系统 教 学 过 程备 注1.数据通信的构成原理 Dte是数据终端。 数据终端有分组型终端(PT)与非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字 机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用 交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。 数据电路由传输信道与数据电路终端设备(DCE)组成,假如传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进展模拟信号与数字信
21、号的转换;假如传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续限制等。传输信道除有模拟与数字的区格外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信完毕后再撤除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信限制器用于管理与数据终端相连接的全部通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。 2.数据通信的交换方式 通常数据通信有三种交换方式: (1)电路交换 电路交换是指两台计算机或终端在互相通信时,运用同一条实际的物理链路,通信中自始至终运用该链路进展信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共亨
22、该电路。 (2)报文交换 报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储_转发的方式可以进步中继线与电路的利用率。 (3)分组交换 分组交换是将用户发来的整份报文分割成若于个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储_转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接收地址与发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采纳动态复用的技术传送,即网络具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,所以线路利用率较高。 3.各种交换方式的适用范围 (1)电路交换方式通常应用于公用 网、公用电报网及电路交换的
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