通讯与计算机网络教案Word文档下载推荐.docx
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2、网络日志(博客)
基于Web页
个人形式
3、播客
基于站点
提供音频文件下载
1.1.3网络支撑着我们的学习方式
1.1.4网络支撑着我们的工作方式
1.1.5网络支撑着我们的娱乐方式
1.2通信–生活中不可或缺的一部分
1.2.1何为通信?
1.2.2通信质量
如果收件人理解的消息意思符合发送方意欲表达的意思,就认为个人之间的通信成功.
必须多次重新编码和解码的信息可能无法成功传输.
必须多次重新分配地址和重定向的消息可能无法成功送达.
影响网络通信的成功与否的内部因素包括:
消息的大小
消息的复杂程度
消息的重要程度
1.3网络平台
1.3.1通过网络通信
1.3.2网络要素
包括设备、介质和服务,它们通过规则结合在一起,共同作用来发送消息。
1.3.3融合网络
技术进步使得我们可将这些单独的网络合并到一个平台—即定义为融合网络的平台。
1.4Internet的体系结构
1.4.1网络体系结构
容错能力
可扩展性
服务质量(QoS)
安全
1.4.2具备容错能力的网络结构
面向电路交换连接的网络
数据包交换无连接网络
1.4.3可扩张网络体系结构
Internet能迅速扩展而不会严重影响用户感受到的性能,这是构建Internet的基础协议和底层技术的目标功能之一。
1.4.4提供服务质量
网络必须提供安全、可预测、可衡量的服务,有时还需要确保可靠的服务。
根据数据类型排队可以使语音数据的优先级高于交易数据,使交易数据的优先级高于web数据.
服务质量机制促进了队列管理策略的建立,可以针对不同的应用程序数据分类执行不同的主次优先级。
1.4.5提供网络安全保证
网络基础架构、服务以及连入网络的计算机上的数据是极为重要的个人和企业资产。
网络中采取的安全措施包括:
1、防止XX地披露或窃取信息
2、防止XX地修改信息
3、防止拒绝服务
实现这些目标的方法包括:
1、确保机密性
2、维护通信完整性
3、确保可用性
数据安全基本措施:
确保机密性——用户认证、数据加密
维护通信完整性——数字签名
确保可用性——防火墙、冗余网络基础架构、防止单点失效的硬件
1.5网络趋势
1.5.1发展方向?
形成未来复杂信息网络的三个主要趋势是:
1、移动用户数量不断增加
2、具备网络功能的设备急剧增加
3、服务范围不断扩大
1.5.2网络行业就业机会
随着底层技术的快速发展,信息技术和网络行业的就业机会也与日俱增。
【重点和难点】
确定任意数据网络的关键组件,描述网络体系结构的特征:
容错能力、可扩展性、服务质量以及安全性.
【教学指南】
1、了解网络如何支撑着我们的生活方式、学习方式、工作方式、娱乐方式
2、当前最常用的几种通讯工具
3、何为通信?
4、什么是网络平台
5、网络要素有哪些?
6、什么是融合网络?
【课前思考】
数据是如何在计算机网络中传递的?
【教学过程及注意事项】
结合实验,并充分利用PacketTracer工具对于TCP等协议PDU进行模拟,激发学生的学习兴趣。
第二讲:
网络体系结构
1.掌握网络体系分层结构的作用。
2.掌握网络协议的基本概念。
2.1网络体系结构
2.1.1什么是网络体系结构
完成计算机间的通信合作,把每个计算机互联的功能划分成有明确定义的层次,并规定同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口服务;
消息来源
2.1.2网络体系结构分层设计
1.功能分工的原则:
即每一层的划分都应有它自己明确的与其他层不同的基本[被屏蔽广告]功能。
2.隔离稳定的原则:
即层与层的结构要相对独立和相互隔离,从而使某一层内容或结构的变化对其他层的影响小,各层的功能、结构相对稳定。
3.分支扩张的原则:
即公共部分与可分支部分划分在不同层,这样有利于分支部分的灵活扩充和公共部分的相对稳定,减少结构上的重复。
4.方便实现的原则:
即方便标准化的技术实现。
2.2网络协议
▪网络协议确保设备通信成功.
▪协议规范消息的格式和结构
▪网络设备共享有关于其他网络之间通信的信息时使用的流程.
▪设备之间传送错误消息和系统消息的方式与时间.
▪数据传送会话的建立和终止.
2.2.1协议簇和行业标准
标准是指已经受到网络行业认可,经过标准化组织批准的流程或协议.
2.2.2协议的交互
Web服务器和Web浏览器之间的交互是协议簇在网络通信中的典型应用示例.
2.2.3技术无关协议
网络协议描述的是网络通信期间实现的功能。
许多不同类型的设备可以使用相同的协议集通信.这是因为协议指定的是网络功能而非支持此功能的底层技术
1.理解网络体系结构
2.理解协议的含义
1、通信要素有哪些?
2、网络的组成部分
3、网络表示方式
4、协议
实验室的网络是什么样子?
注意将课程内容与现实的网络相联系。
第三讲:
ISO/OSI参考模型
1.掌握ISO/OSI的七层结构。
2.了解TCP/IP的四层结构。
3.1使用分层模型
3.1.1使用分层模型的优点
有助于协议设计,因为对于在特定层工作的协议而言,它们的工作方式及其与上下层之间的接口都已经确定
促进竞争,因为可以同时使用不同厂商的产品。
避免一个协议层的技术或功能变化影响相邻的其它层。
提供了描述网络功能和能力的通用语言
3.1.2协议模型和参考模型
网络模型有两种基本类型:
协议模型和参考模型
3.1.3TCP/IP模型
3.1.4通信过程
完整的通信过程包括以下步骤:
在发送方源终端设备的应用层创建数据
当数据在源终端设备中沿协议栈向下传递时对其分段和封装
在协议栈网络接入层的介质上生成数据
通过由介质和任意中间设备组成的网际网络传输数据
在目的终端设备的网络接入层接收数据
当数据在目的设备中沿协议栈向上传递时对其解封和重组
将此数据传送到目的终端设备应用层的目的应用程序
3.1.5协议数据单元和封装
封装
▪根据TCP/IP协议簇的协议来命名PDU。
Ø
数据-一般术语,泛指应用层使用的PDU
数据段-传输层PDU
数据包-网络层PDU
帧-网络接入层PDU
比特(位)-通过介质实际传输数据时使用的PDU
3.2ISO/OSI模型
▪应用层为以人为本网络中的不同个人之间提供了使用数据网络实现端到端连接的方法.
▪表示层对应用层服务之间传输的数据规定了通用的表示方式.
▪会话层为表示层提供组织对话和管理交换的服务.
▪传输层为终端设备之间的每个通信定义了数据分段、传输和重组服务.
▪网络层为所标识的终端设备直接按通过网络交换一个个数据的片段提供服务.
▪数据链路层协议描述了设备之间通过公共介质.
▪物理层协议描述的机械、电气、功能和操作方法用于激活、维护和停用网络设备之间比特传输使用的物理连接.
3.3比较OSI模型与TCP/IP模型
▪比较OSI模型与TCP/IP模型
1.描述以下两种公认网络模型中每一层的作用:
TCP/IP模型和OSI模型。
2.说明编址和命名方案在网络通信中的重要性。
1、协议
2、TCP/IP模型
3、OSI模型
4、比较OSI模型与TCP/IP模型
如何表示一个网络?
补充二进制与十进制的转换知识。
第四讲:
通讯系统、数据通信及信道的性能标准
1.掌握数据通信系统的组成和数据通信的方式。
2.掌握信道的性能指标和信号的传输方式。
3.了解无线电波的传播方式和传播特点。
4.1数字与模拟
4.1.1数字与模拟
“数字”泛指一切可数的信息,“模拟”则是那些只能通过比较技巧进行区分的不可数信息。
4.1.2
信号:
指的是所需的电压、光模式或调制的电磁波
模拟信号:
可以用波形进行图示,因为他们是逐渐的持续的发生变化的,模拟信号是一种能持续变化的电磁波。
(电话系统)
模拟信号具有以下特征:
1、波动性
2、持续变化的电压-时间图
3、反映事物的本质特征
4、在电信业已经被广泛使用了超过100年
4.1.3数字信号:
几乎能瞬时的从一个状态转换为另一个状态。
(现代的局域网数字传输技术)
数字信号具有以下特征:
1、离散的、或跳跃的电压-时间图
2、反映技术的本质特征而不是时间的本质特征
4.1.4数字信号和模拟信号
通常数字信号是描述传输计算机数据的一种非常近似的格式,因此绝大多数网络使用数字信号的描述方法。
数字信号的优点:
1、制造数字设备,较模拟设备便宜
2、数字信号开启或关闭的离散状态不会像一个连续波形那样容易受到一个较小的失真的影响。
模拟信号的优点:
1、容易进行多路复用,也就是联合起来增加带宽。
2、不容易衰减但放大信号时,噪声和信号也一起随之放大。
4.1.5数据的数字化
模拟数据经过采样过程后就变成了数字信息,这种取样过程也常被称为“数字化”(digitize)过程。
4.2基带传输与宽带传输
4.2.1基带传输与宽带传输
信号的传输方式分为两大类:
“基带(BASEband)传输”与“宽带(Broadband)传输”。
其中基带传输是“直接控制信号状态”的传输方式;
宽带传输则是“控制载波(Carder)信号状态”的传输技术。
未经调制的电脉冲信号呈现方波形式,在直接和低频条件下就可传输,称为基带信号,在近距离范围内,基本信号功率衰减不大,故局域网都采用基带传输。
而在远程传输中,必须经高频调制后才能在信道进行传输,称为数字基带信号的载波传输或宽带传输。
4.2.2基带的信号发送与接收
基带(BASEband)传输是“直接控制信号状态”的传输方式,是直接改变电位状态来传输数据(见图2-6)。
4.2.3载波信号的调制与解调
载波是指“可以用来载送数据的信号”。
1、发送端的载波产生器输出正弦波信号给调制器。
2、调制器根据数据内容改变正弦波信号的物理特性,送出信号。
3、解调器收到信号后,拿它跟接收端载波产生器所输入正弦波信号相比较,过滤出物理特性上的变动。
4.2.4解调器根据信号物理特性上的变动,还原出数据内容。
上述将数据放上载波的操作称为“调制(Modulation)”,执行调制操作的装置或程序称为“调制器(Modulator)”;
而将数据与载波分离的操作称为“解调(Demodulation)”执行解调制操作的设备或程序称为“解调器(Demodulator)”。
4.2.5载波传输不等于模拟传输、载波传输不等于单向传输
4.3基带编码技术
4.3.1编码是指把1和0转换成某种
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- 通讯 计算机网络 教案