计算机网络基础及应用教学设计(第三章计算机网络体系).docx
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1、计算机网络基础及应用简案(教学设计)课程名称: 计算机网络基础及应用规范。教学内容计算机网络的体系结构理论课时4学时 实训课时0学时一、学习目标与任务1 .学习目标描述知识目标:网络体系结构的概念、协议的概念开放系统互联参考模型的概念技能目标:OSI参考模型各层的功能情感目标:通过工程提升学生的创意设计能力和团队合作能力;提高学生自主学习能力,培养欣赏美、 发现美和创造美的能力2 .学习任务重点及难点:TCP/IP协议的体系结构和OSI的比拟。二、教学方法1 .任务驱动、案例教学教师通过案例及任务驱动教学,让学生明确本次课学习目标及任务,从而可以激发起学生对 学习任务和学习过程、学习策略的积极
2、性,培养学习兴趣等。2 .分组讨论法学生通过分组讨论的方法,同时提高学生的沟通能力和人际关系。3 .资源式教学课后练习,有针对性地进行课下作业任务的指导。三、学习活动组织1 .课上:本节以计算机网络体系结构穿教学过程,以教师为主导,学生为主体,介绍本次课 程的教学内容及目标,同时在教学过程中同时采用提问法、讨论法和互动式教学方法。2 .课下:课后练习。四、教学结构流程的设计教学环节教师活动学生活动教学回顾 (5分钟)教师引入课程新课导入 (5分钟)交流什么、怎样交流及何时交流,都必须遵 循某种互相都能接受的规那么。学生思考。新课讲解1、网络体系结构和 协议的概念(30)1 .网络协议(Prot
3、ocol)为进行计算机网络中的数据交换而建立 的规那么、标准或约定的集合。协议总是指某 一层协议,准确地说,它是对同等实体之间 的通信制定的有关通信规那么约定的集合。网络协议的三个要素:学生记录教师本次课中的 知识点。1)语义(Semantics)。涉及用于协调与过失 处理的控制信息。2)语法(Syntax)。涉及数据及控制信息的 格式、编码及信号电平等。3)定时(Timing)。涉及速度匹配和排序 等。2 .网络的体系结构及其划分所遵循的原 那么计算机网络系统是一个十分复杂的系 统。将一个复杂系统分解为假设干个容易处理 的子系统,然后“分而治之,这种结构化设 计方法是工程设计中常见的手段。分
4、层就是 系统分解的最好方法之一。在(图3.1)所示的一般分层结构中,n层 是n-l层的用户,又是n+1层的服务提供者。 n+1层虽然只直接使用了 n层提供的服务, 实际上它通过n层还间接地使用了 n-1层以 及以下所有各层的服务。图3.1层次模型层次结构的好处在于使每一层实现一种 相对独立的功能。分层结构还有利于交流、 理解和标准化。所谓网络的体系结构(Architecture)就是 计算机网络各层次及其协议的集合。层次结 构一般以垂直分层模型来表示(图3.2)。m/n层接口处一 ”员n层提供服务一,n层 n/n-1 层接口Ayr nT层提供服务AT层虚通信-A1I4tX 1 (n+1层协议)
5、N- 1,-.(n层协议).n层_ (n+l层协议)n-1层, 物.理媒体 买通信图3.2计算机网络的层次模型层次结构的要点:1)除了在物理媒体上进行的是实通信之 外,其余各对等实体间进行的都是虚通信。2)对等层的虚通信必须遵循该层的协 议。3)n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处 n-1层提供的服务以及n-1层的通信(通常也 是虚通信)来实现的。层次结构划分的原那么:1)每层的功能应是明确的,并且是相互 独立的。当某一层的具体实现方法更新时, 只要保持上、下层的接口不变,便不会对邻 居产生影响。2)层间接口必须清晰,跨越接口的信息 量应尽可能少。3)层数应适中。假设层数太少,那么造成每 一
6、层的协议太复杂;假设层数太多,那么体系结构 过于复杂,使描述和实现各层功能变得困难。网络的体系结构的特点是:1)以功能作为划分层次的基础。2)第n层的实体在实现自身定义的功能 时,只能使用第n-1层提供的服务。3)第n层在向第n+1层提供的服务时, 此服务不仅包含第n层本身的功能,还包含 由下层服务提供的功能。4)仅在相邻层间有接口,且所提供服务 的具体实现细节对上一层完全屏蔽。3.1.2 OSI基本参考模型1 .开放系统互连(Open System Interconnection)基本参考模型是由国际标准化组织(ISO)制定的标准化开放式计算机网 络层次结构模型,又称ISOIOSI参考模型。
7、 “开放”这个词表示能使任何两个遵守参考模 型和有关标准的系统进行互连。OSI包括了体系结构、服务定义和协议 规范三级抽象。OSI的体系结构定义了一个 七层模型,用以进行进程间的通信,并作为 一个框架来协调各层标准的制定;OSI的服务 定义描述了各层所提供的服务,以及层与层 之间的抽象接口和交互用的服务原语;OSI各 层的协议规范,精确地定义了应当发送何种 控制信息及何种过程来解释该控制信息。需要强调的是,OSI参考模型并非具体 实现的描述,它只是一个为制定标准机而提 供的概念性框架。在OSI中,只有各种协议 是可以实现的,网络中的设备只有与OSI和 有关协议相一致时才能互连。如图形3.3所示
8、QSI七层模型从下到上 分别为物理层(Physical Layer,PH)、数据链路 层(Data Link Layer,DL) 网络层(Network Layer,N)、运输层(Transport Layer,。、会话层 (Session Layer,S)、表示层(Presentation Lay er,P)和应用层(Application Layer,A)。端开放系统应用层 表不层 会话层运输层网络层 链路层 物理层DLTiTI中继开放系统I -N i【一 DLI* PH I JMPA层协议上点孤_ F丽(一 这通通信于网中继“收系标T【北|一一丹厂一IMFi开放三中掷摩系4应用层 表不层
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