计算机网络基础及应用案例教程教学教案.docx

项目1计算机网络认知课题任务L1计算机网络概念、分类、功能课时教学内容1、计算机网络的概念2、计算机网络的分类3、计算机网络的功能教学目标了解计算机网络基本概念掌握计算机网络定义理解计算机网络分类和功能教学重点计算机网络定义、分类、功能教学难点计算机网络分类教学活动及主要语言一、创设意境，导入新课（设疑法、提问法）导入：通过东方电子商务有限公司搭建网络的设计，让同学们思考公司技术员的设计是否可行。二、新课教学（讲解法、提问法、示范法）1、计算机网络的概念：就是利用通信线路和设备，将分散在不同地域、并具有独立功能的多个计算机系统互连起来，按照网络协议，在功能完善的网络软件支持下，实观资源共享和数据通信的系统。2、计算机网络的发展第一阶段：面向终端的计算机网络由一台中心计算机连接大量地理上分散终端的计算机连机系统，就是计算机网络的雏形。这种系统中所有数据处理都由主机完成，终端没有任何处理能力，仅起着字符输入、结果显示等作用，这种连机系统被称为主机一终端系统，或称面向终端的计算机网络。厂事通信锚咯_aIl'''PLU17程匚作站君本地匚作站本地匚作站远程I作站第二阶段：面向通信的计算机网络世界上第一个最成功的远程计算机网络是1969年由美国高级研究计划局（AdvancedResearchProjectAgency,ARPA）组织研制的ARPANet网络。ARPANet首先提出将计算机网络划分为“通信子网”和“资源子网”两大部分，现在的计算机网络仍然沿用这种组织方式通信子网完成全网的数据传输和数据转发等通信处理工作；资源子网承担着全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源和网络服务。第三阶段：开放式标准化计算机网络20世纪70年代后期，人们开始提出研制新一代计算机网络的问题。许多国际组织，都成立了专门的研究机构，研究计算机系统的互联、计算机网络协议标准等问题，以使不同的计算机系统、不同的网络系统能互联在一起，实现“开放”的通信和数据交换、资源共享和分布处理等。1984年，ISO正式颁布了OSI/RM,开创了一个统一的网络体系结构、遵循国际标准化协议的计算机网络新时代。第四阶段：新一代综合性、智能化高速网络自20世纪90年代以来，随着Internet的飞速发展，计算机网络向全面互联、高速和智能化方向发展，并且得到了广泛的应用目前，计算机网络由于Internet的进一步普及和发展，将面临诸多问题，如网络带宽限制、网络安全，IP地址紧缺等问题。因此，新一代计算机网络应向高速、大容量、综合性和智能化的方向发展。目前，不断出现新的网络技术(如交换式以太网技术、ATM技术、帧中继技术等)，这些是构建新一代宽带综合业务数字网的技术基础。3、计算机网络的分类1)按计算机网络的覆盖范围分类按计算机网络的覆盖范围来分类，可以将计算机分为3类，局域网(LoCaIAreaNetwork,LAN)、城域网(MetropolitanAreaNetwork,MAN)和广域网(WideAreaNetwork,WAN),它们的特性参数见表错误!文档中没有指定样式的文字。表错误!文档中没有指定样式的文字。T各类计算机网络特性参数网络类型网络缩写覆盖范围地理位置传输速率局域网LANIOm房间4MbitslOGbit/s100m建筑物Ikm校园城域网MANIOkm城市50Kbits2Gbits广域网WAN100-100Okm国家或地区9.6Kbits-2Gbits2)按计算/帆在网络中的地位分类在计算机网络中，有一些计算机或设备为网络中的用户提供共享资源和应用软件，实现服务功能，这些计算机称为服务器。而接受服务或需要访问服务器上共享资源的计算机称为客户机。在计算机网络中，服务器与客户机的地位或作用是不同的，服务器处于核心地位，而客户机则处于从属地位。依据计算机网络中服务器与客户机的不同地位，可以将局域网分为3类。(1)基于服务器的网络在计算机网络中，有几台计算机或设备只作为服务器为网络用户提供共享资源，而其他计算机仅作为客户机去访问服务器上的共享资源，这种网络就是基于服务器的网络。在这种网络中，服务器处于核心地位，它在很大程度上决定网络的功能和性能。(2)对等网络对等网络与基于服务器的网络不同，它没有专用的服务器，网络中的每台计算机都能作为服务器，同时，又都可以作为客户机。每台计算机既可管理自身的资源和用户，又可作为网络客户机去访问其他计算机中的资源。(3)混合型网络混合型网络是基于服务器网络和对等网络相结合的产物。在混合型网络中，服务器负责管理网络用户及重要的网络资源，客户机一方面可以作为客户访问服务器的资源，另一方面，又可以将客户机看成是一个对等网络中的计算机，客户机相互之间可以共享数据资源。4、计算机网络的功能1)共享资源共享资源就是共享网络上的硬件资源、软件资源和信息资源。2)数据通信计算机网络提供了一条可靠的通信通道，它可以传输各种类型的信息，包括数据信息和图形、图像、声音、视频流等多媒体信息。课题任务1.2计算机网络体系结构课时教学内容1、计算机网络协议2、网络分层体系结构3、OSl参考模型教学目标理解计算机网络协议概念理解网络分层体系结构掌握OSl参考模型教学重点计算机网络协议、分层体系结构、OSl参考模型教学难点计算机网络协议、分层体系结构、OSl参考模型教学活动及主要语言一、创设意境，导入新课(设疑法、提问法)导入：上节课学习了计算机网络基本概念，计算机网络的定义是什么？网络有什么功能？二、新课教学（讲解法、提问法、示范法）1、计算机网络协议网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定即为网络协议。一个网络协议由3个要素组成。（1）语法，即数据与控制信息的结构或格式。协议解决了如何进行通信的问题。例如，报文中内容的顺序、形式等。（2）语义，即需要发出何种控制信息、完成何种动作以及做出何种应答。协议应解决在什么层次上定义通信，其内容是什么。例如，对于报文，它由哪些部分组成，哪些部分用于控制数据，哪些部分是通信的内容。（3）同步，即事件实现顺序的详细说明，又称为定时。协议规定了何时进行通信，先讲什么，后讲什么，讲话的速度等。协议定义了网络上各种计算机和设备之间相互通信和进行数据管理、数据交换的整套规则，通过这些规则的定义，网络上的计算机才有了通信的共同语言。2、网络分层体系结构网络协议是计算机网络必不可少的部分，那么如何安装、管理和实现网络通信，使网络能够有条不紊、高效率地工作呢？（1）网络分层的必要性【案例17】假设甲、乙两人通过电话讨论有关计算机网络的问题，那么至少要分3个层次来讨论这个问题：最高层可称为认识层中间一层可称为语言层最下面的一层称为传输层从上面的例子可以看出，进行分层后，每一层实现一种相对独立的功能，因而可以将一个难以处理的复杂问题分解为若干个较易处理的较小的问题。（2）网络分层的优点计算机之间的通信当然远远比两个人打电话要复杂得多，但是计算机网络协议的实现仍可使用分层的思想来设计，计算机网络协议的层次结构具有以下5个方面的好处。各层之间是相互独立的。灵活性好。结构上可分割开。易于实现和维护。能促进标准化工作。（3）网络体系结构的定义计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构。换句话说，计算机网络的体系结构就是这个计算机网络及其部件所应完成功能的精确定义。三、扩展项目同学们还能举出哪些分层的例子吗？教学内容1、OSI参考模型的概念2、OSI参考模型的结构与各层的功能教学目标理解OSI参考模型概念掌握OSI参考模型结构及各层功能教学重点掌握OSl参考模型结构及各层功能教学难点掌握OSl参考模型结构及各层功能教学活动及主要语言课题任务1.3OSI参考模型课时一、创设意境，导入新课(设疑法、提问法)导入：网络分层结构有什么好处？二、新课教学(讲解法、提问法、示范法)1、OSI参考模型的概念OSl是指开放系统互联(OPenSystemsInterconnection)0通常人们将开放系统互联称为OSI参考模型，并记为OSI/RM,简称为OSL其参考模型及两个通信实体间的分层结构如图错误!文档中没有指定样式的文字。-1所示。传给介质CCPCCP网络层数据链路层物理层网络层威据链路层物理层传蛤介质传输介质图错误!文档中没有指定样式的文字。-1OSl参考模型以及两个通信实体之间的分层结构在OSl中，采用了3级抽象，分别是：体系结构、服务定义(SerViCeDefinitiOn)和协议规范(PrOtoCoISpecification)02、OSI参考模型的结构与各层的功能OSI参考模型是一种7层网络通信模型，它采用的是分层结构，如图1-3所示。国际标准化组织(ISO)将网络划分7层结构的基本原则是：网中各节点都具有相同的层次。不同节点的同等层具有相同的功能。同一节点内相邻层之间通过接口通信。每层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务。不同节点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。(1)在OSl参考模型中采用了如表错误!文档中没有指定样式的文字。-2所示的7个层次的体系结构。表错误!文档中没有指定样式的文字。-2OSI参考模型中的7个层次层层号层的名称层的英文名称层的英文缩写7应用层ApplicationLayerA6表示层PresentationLayerP5会话层SessionLayerS4传输层TransportLayerT3网络层NetworkLayerN2数据链路层DataLindLayerD1物理层PhysicalLayerPH(2)0SI/RM各层的主要功能下面将根据图错误!文档中没有指定样式的文字。1来介绍OSl参考模型的7层协议以及每层协议所完成的具体功能。物理层物理层是OSl参考模型的最低层，即第1层。物理层包括设备之间物理连接的接口和用户设备和网络端设备之间的数据传输规则。设备要传输信息就要利用一些物理介质，如双绞线、同轴电缆等。但具体的物理介质并不一定要在OSI的7层之内，也有人将物理介质当做第0层，因此物理介质的位置就位于物理层的下面。物理层的任务就是为它的上层(即数据链路层)提供一个物理连接，以便透明地传输比特流，在物理层上所传输的数据单位是比特。数据链路层数据链路层是OSl参考模型的第2层。数据链路层负责在两个相邻节点间的线路上，无差错地传输以帧为单位的数据。数据链路层在物理层提供的比特流服务的基础上，建立相邻节点之间的数据链路，传送按一定格式组织起来的位组合，即数据帧。网络层网络层是OSl参考模型中的第3层，它是OSl参考模型中最复杂的一层，也是通信子网的最高层。它在其下两层的基础上为资源子网提供服务。在网络层中，数据传输的单位是分组或包。传输层传输层是OSl参考模型的第4层。一般来说，OSl参考模型的低4层的主要任务是实现数据通信，高3层的主要任务是实现信息处理。传输层的目的是提供在不同系统进程之间进行数据交换的可靠服务，在网内的两个实体之间建立端到端的通信信道，用于传输信息或报文分组，向高层屏蔽低层数据通信的细节，即向用户透明地传输报文。传输层提供两端点之间可靠、透明的数据传输，执行端到端差错检测和恢复、顺序控制和流量控制功能，管理多路复用。会话层会话皆是OSl参考模型的第5层，会话层也可称为会晤层或对话层。在会话层及以上更高的层次中，数据传输的单位一般均称为报文。会话层是用户应用程序与网络之间的接口，会话层的主要任务是负责两个会话实体之间的会话连接，确保点-点的传输不会被中断，并且进行会话管理和数据交换管理，即组织和协调两个会话进程之间的通信，并对数据交换进行管理。表示层表示层是OSI参考模型的第6层,它对来自于应用层的命令和数据进行解释，对各种语法赋予相应的含义，并按照一定的格式传送给会话层。表示层的主要功能是处理两个通信系统中用户信息的语法表示问题、信息的加密和解密等。应用层应用层是OSl参考模型的最高层，它是计算机网络用户、各种应用程序与网络之间的接口。应用层的功能是直接向用户进程提供服务接口，完成用户希望在网络上完成的各种工作。可以把上述的7层的最主要功能归纳如下：应用层一一与用户应用进程的接口，即相当于：做什么？表示层一一数据格式的转换，即相当于：对方看起来像什么？会话层一一会话的管理与数据传输的同步，即相当于：轮到谁讲话和从何处讲？传输层一一从端到端经网络透明地、可靠地传输报文，即相当于：对方在何处？网络层一一分组传输、路由选择、拥塞控制网络互连，即相当于：走哪条路可以到达该处？数据链路层一一在链路上无差错地传送数据帧，即相当于：每一步该怎么走？物理层一一将比特流送到物理介质上传送，即相当于：对上一层的每一步应怎样利用物理介质。由于OSl参考模型是一个理想的模型，因此，一般具体的网络只涉及到其中的几层，很少有系统具有OSl参考模型的所有7层，并完全遵循OSl参考模型的规定。三、扩展项目能简述一下网络中数据通过OSI参考模型的处理过程吗？课题任务1.4TCP/IP参考模型课时教学内容1、TCP/IP参考模型的基本概念2、TCP/IP参考模型的基本概念教学目标掌握TCP/IP参考模型的基本概念掌握TCP/IP参考模型的基本概念理解TCP/IP参考模型和OSl参考模型区别理解TCP/IP参考模型中的主要协议的概念教学重点TCP/IP参考模型的基本概念TCP/IP参考模型的基本概念教学难点TCP/IP参考模型的基本概念TCP/IP参考模型的基本概念教学活动及主要语言一、创设意境，导入新课(设疑法、提问法)导入：OSI参考模型分为哪几层？二、新课教学(讲解法、提问法、示范法)1、TCP/IP参考模型的基本概念(1) TCP/IP参考模型的发展(2) TCP/IP协议的特点开放的协议标准。独立于特定的计算机硬件与操作系统。独立于特定的网络硬件，可以运行在局域网、广域网，更适用于互联网中。统一的网络地址分配方案，使得整个TCP/IP设备在网中都具有唯一的地址。标准化的高层协议，可以提供多种可靠的用户服务。2.TCP/IP参考模型与层次TCP/IP参考模型是将多个网络进行无差别连接的体系结构。(1)TCP/IP参考模型的4层TCP/IP参考模型由主机网络层、互连层、传输层和应用层4层组成，它与OSl7层参考模型的关系如图错误!文档中没有指定样式的文字。-2所示。OSI参考模型TCP/IP参考模型应用层应用层表示屋会话层传输层传输层醴层互连层数据涟路层主机网络层物理层图错误!文档中没有指定样式的文字。-2OSl参考模型与TCP/IP参考模型对应关系(2)TCP/IP参考模型各层的服务和功能下面简单介绍TCP/IP协议的各层所提供的服务和功能。主机网络层TCP/IP参考模型对互连层以下层未作定义，只是指出主机必须通过某种协议连接到网络，才能发送IP分组。互连层互连层是网络互联的基础，它提供了无连接的分组交换服务。互连层是对大多数分组交换网所提供的服务的抽象。其任务是允许主机将分组发送到网络上，使每个分组能够独立地到达目的站点。与OSl参考模型的网络层功能类似，分组的路径选择也是互连层的主要工作。互连层主要包括以下4个协议：网际协议(InternetProtocol,IP)的主要任务是对数据报进行路由选择，并从一个网络转发至另外一个网络中。即为要传输的数据分配地址、打包、确定目的站点地址及路由，并提供端到端的无连接的数据报传输。IP规定了计算机在Internet中通信时所必须遵守的一些基本规则，以确保路由选择的正确性和数据报传输的正确性。Internet控制报文协议(InternetControlMessageProtocol,ICMP)为IP协议提供差错报告。ICMP用于处理路由路径，协助IP层实现报文传送的控制协议。例如，ICMP能够传送控制信息以及提供错误信息报告等。地址解析协议(AddreSSResolutionProtocol,ARP)用于实现从IP地址向”理地址的转换，即从远程网的IP地址映射到局域网的硬件地址。反向地址解析协议(ReverseAddressResolutionProtocol,RARP)用于完成从物理地址向IP地址的转换，这个转换过程是地址解析的逆过程。传输层在TCP/IP参考模型中，互连层之上的一层是传输层。与OSl参考模型中的传输层类似，在TCP/IP参考模型中，传输层允许源主机与目的主机之间的对等实体进行会话。传输层定义了两个端一端协议,对应了两种不同的传输控制机制。传输控制协议(TCP)：TCP协议规定把输入的比特流分解为离散的报文传送给IP层。在目的端，TCP接收进程重新把接收到的报文组装成比特流。TCP协议是一种可靠的面向连接的协议，它可保证信息从某一机器准确地传送到另一机器上。为了保障数据的准确传输，TCP对从应用层传送到TCP实体的数据进行监管，提供了重发机制。在TCP层中，也需进行流量控制，便于发送方与接收方保持同步。用户数据报协议(UDP,UserDataProtocol)：UDP提供无连接服务，无重发和纠错功能，不能保证数据的可靠传输。UDP适用于那些不需要面向连接的顺序和流控制，并且自身能够对此加以处理的应用程序。UDP在客户/服务器类型的请求响应查询模式中得到了广泛的应用，在诸如语音、视频应用等领域中也有广泛应用二IP、TCP和UDP3者之间的关系如图错误!文档中没有指定样式的文字。3.所示。TeInetFTPSMTPIDNS|其他一TCPIUDPIP(ICMP、ARP、RARP)Internet无线分组网LAN图错误!文档中没有指定样式的文字。-3IP、TCP及UDP之间的关系应用层TCP/IP参考模型中没有会话层和表示层。在OSl模型的实践中可以知道，大部分应用程序不涉及这两层，因此在TCP/IP参考模型中没有考虑会话层和表示层，在传输层之上就是应用层。在应用层中，包含了所有的高层协议。远程登陆协议Telne3用于实现互联网中远程登录功能。文件传输协议FFP,用于实现互联网中交互式文件传输功能。简单邮件传输协议SMTP,用于实现互联网中电子邮件传送功能。域名解析协议DNS,用于实现网络设备名字到IP地址映射的网络服务。超文本传输协议HnP,用于WwW服务，HTML文件的传输。（3）OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较OSI参考模型是迄今为止最完善的网络协议集，但是它太庞大，难以实现，而TCP/IP协议却简单、灵活，所以用作实际的工业标准。对OSl参考模型的评价：层次数量与内容选择不是很好，会话层很少用到，表示层几乎是空的，数据链路层与网络层有很多子层插入。OSl参考模型将“服务”与“协议”的定义结合起来，使得参考模型变得格外复杂，实现困难。寻址、流控与差错控制在每一层中都重复出现，降低系统效率。数据安全性、加密与网络管理在参考模型的设计初期被忽略了。参考模型的设计更多是被通信的思想所支配，不适用于计算机与软件的工作方式。严格按照层次模型编程的软件效率很低。对TCP/IP参考模型的评价：在服务、接口与协议的区别上不明确，一个好的软件工程应该将功能与实现方法区分开，因而参考模型不适合于其他非TCP/IP协议族。TCP/IP参考模型的主机网络层本身并不是实际的一层。物理层与数据链路层的划分是必要和合理的，但是TCP/IP参考模型却没有做到这点三、扩展项目同学们能自己总结一下TCPIP参考模型与OSl参考模型的区别和联系吗？课题任务1.5实训：认识OSI参考模型和TCP/IP参考模型课时教学内容L掌握OSl参考模型的体系结构2 .掌握TCP/IP体系结构3 .理解OSI参考模型和TCP/IP参考模型的区别教学目标1 .掌握OSl参考模型的体系结构2 .掌握TCP/IP体系结构3 .理解OSl参考模型和TCP/IP参考模型的区别教学重点OSI参考模型的体系结构TCP/IP体系结构教学难点OSI参考模型的体系结构TCP/IP体系结构教学活动及主要语言一、创设意境，导入：导入新课（设疑法、提问法）总结一下TCPIP参考模型与OSl参考模型的区别和联系吗。二、新课教学（讲解法、提问法、示范法）实训内容及步骤：1. OSI参考模型体系结构的提出背景2. TCP/IP参考模型的发展史3. 查阅OSl参考模型和TCP/IP参考模型的论文，总结出自己对这两个模型的认识。£训总结：1.OSl模型有三个明确的核心概念：服务、接口、协议；而TCP/IP对此没有明确的区分；2.OSI模型是在协议发明之前设计的，而TCP/IP是在协议出现之后设计的；3.0SI模型有7层，而TCP/IP只有4层；4.OSI的网络层同时支持无连接和面向连接的通信,但是在传输层上只支持面向连接的通信；TCP/IP模型的网络层上只有一种无连接通信模式,但是在传输层上同时支持两种通信模式。项目2初识局域网课题任务2.1局域网概述课时教学内容4、局域网概念、基本组成5、局域网特征6、局域网拓扑结构7、局域网类型教学目标了解局域网概念、基本组成、掌握局域网拓扑结构理解局域网类型特征教学重点局域网拓扑结构教学难点局域网拓扑结构教学活动及主要语言一、创设意境，导入：导入新课（设疑法、提问法）通过东方电子商务有限公司搭建网络要进行硬件设备采购，让同学们在思科和华为两家公司中选择产品。二、新课教学（讲解法、提问法、示范法）1、概述局域网是计算机网络的重要组成部分。大多数公司、企业、政府部门及住宅小区内的计算机都通过局域网连接起来，以达到资源共享、信息传递和数据通信的目的。2、局域网基本组成局域网由网络硬件和网络软件两部分组成。网络硬件用于实现局域网的物理连接，为连接在局域网上的计算机之间的通信提供一条物理信道和实现局域网间的资源共享；网络软件则主要用于控制并具体实现信息的传送和网络资源的分配与共享。这两部分互相依赖、共同完成局域网的通信功能。3、局域网的特征域网用于将有限范围内（如一个实验室、一幢大楼、一个校园）的各种计算机、终端与外部设备互连成网。局域网按照采用的技术、应用范围和协议标准的不同可以分为共享局域网和交换局域网。局域网技术发展非常迅速，应用也日益广泛，它是计算机网络中最活跃的领域之一。局域网的主要特征是：高数据速率、短距离和低误码率。4、局域网拓扑结构常见的局域网拓扑结构类型有：总线型、环型、星型和树型拓扑，其中星型拓扑结构是目前组建局域网时最常使用的一种结构。1）总线型在总线型拓扑结构中，网络使用总线作为传输介质，所有网络节点都通过接口，串接在总线上。每个节点所发的信息都通过总线来传输，并被总线上的所有节点接收。但是，在同一个时刻，只能有一个节点向总线发出信息，不允许有两个或以上的节点同时使用总线，一个网段内的所有节点共享总线资源。可见，总线的带宽成为网络的瓶颈，网络的性能和效率随着网络负载的增加而急剧下降。图错误!文档中没有指定样式的文字。-4总线型网络拓扑结构示意图2）环型环型网络是将网络中的各节点用公共缆线连接，缆线的两端连接起来形成一个闭合的环路，信息在环中以固定的方向传输。环型网络结构如图错误!文档中没有指定样式的文字。-5所示。节点图错误!文档中没有指定样式的文字。-5环型网络拓扑结构示意图3）星型星型网络结构是通过一中央节点（如集线器）连接其他节点而构成的网络。集线器是网络的中央设备，各计算机都需通过集线器与其他计算机进行通信。在星型网络中，中央节点的负荷最重，是整个网络的瓶颈，一旦中央节点发生故障,整个网络就会瘫痪，星型拓扑属于集中控制式网络。星型拓扑如图错误!文档中没有指定样式的文字。-6所示。图错误!文档中没有指定样式的文字。-6星型网络拓扑结构示意图4）树型树型拓扑结构是从总线拓扑演变过来的，形状像一棵树，它有一个带分支的根，每个分支还可延伸出子分支。树型结构通常采用同轴电缆作为传输介质，且使用宽带传输技术。树型拓扑结构采用了层次化的结构，具有一个根节点和多层分支节点。树型拓扑中除了叶节点以外，根节点和所有分支节点都是转发节点，信息的交换主要在上下节点之间进行，相邻节点之间一般不进行数据交换或数据交换量很小。树型拓扑属于集中控制式网络，适用于分级管理及控制型网络。树型拓扑如图错误!文档中没有指定样式的文字。-7所示。图错误!文档中没有指定样式的文字。-7星型网络拓扑结构示意图5、局域网类型目前常见的局域网类型包括：以太网（Ethernet）、光纤分布式数据接口（FDDI）、异步传输模式（ATM）、令牌环网（TokenRing）交换网Switching等，它们在拓扑结构、传输介质、传输速率、数据格式等多方面都有许多不同。其中应用最广泛的是以太网，它是一种总线结构的LAN,是目前发展最迅速、也最经济的局域网。1）以太网（Ethernet）早期局域网技术的关键是如何解决连接在同一总线上的多个网络节点有秩序地共享一个信道的问题，而以太网络正是利用载波监听多路访问/碰撞检测（CSMA/CD）技术成功地提高了局域网络共享信道的传输利用率，从而得以发展和流行的。交换式快速以太网及千兆以太网是近几年发展起来的先进的网络技术，使以太网络成为当今局域网应用较为广泛的主流技术之一。随着电子邮件数量的不断增加，以及网络数据库管理系统和多媒体应用的不断普及，人们迫切需要高速高带宽的网络技术。交换式快速以太网技术应运而生。快速以太网及千兆以太网从根本上讲还是以太网，只是速度快。它基于现有的标准和技术（IEEE802.3标准，CSMA/CD介质存取协议，总线性或星型拓扑结构，支持细缆、UTP光纤介质，支持全双工传输），可以使用现有的电缆和软件，因此它是一种简单、经济、安全的选择。2）FDDI网络光纤分布数据接口（FDDD是目前成熟的LAN技术中传输速率最高的一种。这种传输速率高达100Mb/s的网络技术所依据的标准是ANSlX3T9.5。该网络具有定时令牌协议的特性，支持多种拓扑结构，传输媒体为光纤。使用光纤作为传输媒体具有多种优点：（1）较长的传输距离，相邻站间的最大长度可达2km,最大站间距离为200kmo（2）具有较大的带宽，FDDI的设计带宽为100Mbitso（3）具有对电磁和射频干扰抑制能力，在传输过程中不受电磁和射频噪声的影响，也不影响其设备。（4）光纤可防止传输过程中被分接偷听，也杜绝了辐射波的窃听，因而是最安全的传输媒体。3）异步传输模式（ATM）ATM是目前网络发展的最新技术，它采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbit/s的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDl等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互联手段。ATM技术具有如下特点：（1）实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证（QoS）o（2）交换吞吐量大、带宽利用率高。（3）具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。（4）ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它将局域网与广域网技术统一。三、扩展项目局域网,几种常见的拓扑和常见类型？它们都有什么特点？课题任务2.2局域网硬件设备课时教学内容1、终端设备2、通信设备3、传输介质教学目标掌握常见网络通信设备的类型和特点掌握常见传输介质的类型和特点教学重点网络通信设备的类型和特点传输介质的类型和特点教学难点网络通信设备的类型和特点传输介质的类型和特点教学活动及主要语言一、创设意境，导入新课（设疑法、提问法）导入：上节课学习局域网有几种常见的拓扑和常见类型？二、新课教学（讲解法、提问法、示范法）1、网络服务器服务器（Server）发展到今天，适应各种不同功能、不同环境的服务器不断地出现，分类标准也多种多样。（1）服务器按应用层次可划分为入门级服务器、工作组级服务器、部门级服务器和企业级服务器四类。（2）按服务器的机箱结构来划分，可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类。2 .网络工作站网络工作站是指用户能够在网络环境中工作，访问网络共享资源的计算机系统，通常又称为客户机（Client）。网络工作站是连接在局域网上的一台计算机，用户通过它来访问网络，共享资源。3、传输介质传输介质是通信双方交流信息的物理通道，用于两个网络站点之间原始比特流的实际传输。传输介质的品种繁多，每一种介质在带宽、延迟、信号衰减、抗干扰能力、传输距离、安装维护难度等方面都不相同。传输介质的选用是非常重要的，它对网络性能影响极大。在局域网中，常用的是有线传输介质，主要有双绞线、同轴电缆和光缆。1）双绞线双绞线分非屏蔽双绞线（UnShieldedTwistedPair,UTP）和屏蔽双绞线（ShieldedTwistedPair,STP）两种。目前，局域网大多数使用的是UTPo双绞线是两根绝缘导线互相绞结在一起的一种通用的传输介质，它可减少线间电磁干扰，适用于模拟、数据通信。在局域网中，UTP已被广泛采用，其传输速率取决于芯线质量、传输距离、驱动和接收信号的技术等。如令牌环网采用第三类UTP,传输速率最高可达16Mbits,IOBascT采用的三类UTP速率达IOMbits,100BaSe-T采用的五类UTP传输速率达100MbitsoUTP价格较低，传输速率满足使用要求，适用于办公大楼、学校、商厦等干扰较小的环境，但不适于噪声大、电磁干扰强的恶劣环境。2）同轴电缆同轴电缆以硬铜线为芯，外包一层用密织的网状导体环绕的绝缘材料，网外又覆盖一层保护材料，按“同轴”的形式构成。在局域网中使用的同轴电缆有75、50Q和93。3种。RG59型75Q电缆是共用天线电视系统（CATV）采用的标准电缆，它常用于传输频分多路FDM方式产生的模拟信号，频率可达300400MHz,称作宽带传输，也可用于传输数字信号。50。同轴电缆分粗缆（RG-8型或RGTI型）和细缆（RG-58型）两种。粗缆抗干扰性能好，传输距离较远,细缆价格低，传输距离较近，传输速率一般为IoMbits,适用于以太网。RG-62型93Q电缆是ArCnet网采用的同轴电缆，通常只适用于基带传输，传输速率为220Mbits.3）光缆光缆是光纤电缆的简称，是传送光信号的介质，它由纤芯、包层和外部一层增强强度的保护层构成。纤芯是采用二氧化硅掺以钻、磷等材料制成，呈圆柱形。外面包层由纯二氧化硅制成,它将光信号折射到纤芯中。光纤分单模和多模两种。单模只提供一条光通路，在无中继的条件下，传输距离可达几十千米。多模有多条光通路，在无中继的情况下，传输距离可达几千米。单模光纤容量大，传输距离比多模远，价格较贵。目前单模光纤芯直径约8.3m/125m,多模光纤芯常用的为62.5um/125mo光纤只能单向传输，如需双向通信，则应成对使用。光缆是目前计算机网络中最有发展前途的传输介质，它的传输速率可高达1000Mbits,误码率低，衰减小，传播延时很小，并有很强的抗干扰能力，适宜在泄漏信号、电气干扰信号严重的环境中使用，所以倍受人们青睐。光缆适用于点到点链路，所以常应用于环状结构网络。缺点是成本较高，还不能普遍使用。4)无线介质除了以上说的有线介质之外，在某些特殊的环境中还可以使用无线技术，将计算机连接起来。无线传输技术是利用大气和外层空间作为传播的通路，但由于信号波谱和传输技术的不同，主要包括微波、卫星微波和红外等。微波通信是指用频率在2GHz40GHz的微波信号进行通信。由于微波通信只能进行可视范围内的通信，并且大气对微波信号的吸收与散射影响较大，所以，微波通信主要用于几千米范围内的传输，不适用于铺设有线传输介质的情况,而且只能用于点到点的通信，速率也不高，一般为几百Kb/so卫星微波通信是指利用人造卫星进行中转的通信方式。商用的通信卫星一般被发射到赤道上方3.6×10,km的同步轨道上。另外也有中低轨道的小卫星通信，如摩托罗拉的钺星系统。卫星通信的特点是适用于很长距离的传输，如国际、洲际之间；传输延时较大，费用较高。一般来说，影响传输介质选择的因素包括以下几个：1.拓扑结构：拓扑结构与传输介质的物理特性、网络成本及应用环境的需要等诸多因素紧密相关。例如，星状结构不适合选用同轴电缆，可选择双绞线等方式通信O2口容量：介质提供的传输速率应能够满足要求。3 .可靠性(差错率)：在可能的情况下，尽量选择可靠性高的介质。4 .应用环境：包括传输距离、环境恶劣程度、信号强度等。目前常用的介质使用方式为：局域网由双绞线连接到桌面；光纤(包括单模和多模，视距离远近而定)作为通信干线；卫星微波用于跨国界和对偏远地区传输。4、网络互联设备这里的网络设备是指单个计算机连入网络及网络与网络互连时必须使用的设备，是集线器(Hub)中继器(RCPCatCr)、交换机(Switch)等网络连接设备和网桥(Bridge)、路由器(Router)、网关等网络互连设备的统称。通过这些设备可以把计算机连接起来组成局域网，或将局域网与局域网互连起来组成更大规模的互联网。网络设备是组建计算机网络的关键设备。比如：将计算机通过以太网卡、非屏蔽双绞线、RJ-45连接器和网络设备交换机相连，连接在一起就能组成一个IOBase-T以太网。1)网卡(NIC)网络接口卡(NetWorklnterfaCeCard,NIC),又称为网络适配器(NetWorkInterfaceAdapter,NIA),简称网卡，网卡是安装在计算机中的一块电路板，它可以作为计算机的外部设备插在扩展槽中，用于实现计算机和传输介质之间的物理连接，为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输。在局域网中，每一台联网计算机都需要安装一块或多块网卡，通过介质连接器将计算机接入网络电缆系统。网卡工作在数据链路层，它主要完成物