局域网组网与维护教案1Word格式.docx
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网络概述、数据传输技术和网络协议,局域网拓扑结构。
教学
难点
难点:
数据传输技术及网络体系结构
教学过程:
一、引言
人类社会已经进入了一个以网络为核心的信息时代,这里的网络是指“三网”,即电信网络、电视网络和计算机网络,其中发展最快且起到决定性作用的是计算机网络。
目前,以Internet为代表的计算机网络已经深入到社会的各个领域,改变着人们的工作、学习、生活以及思维方式,其应用范围越来越广,成为信息社会的命脉和发展知识经济的重要基础。
世界各国都对计算机网络给予高度重视,从某种意义上讲,计算机网络的发展水平不仅反映了一个国家的计算机科学和通信技术水平,而且已经成为衡量一国国力及现代化程度的重要标志之一。
二、知识点的讲解
1.1计算机网络基础
1.1.1计算机网络的概念
从这个定义中,可见计算机网络具有以下4个显著的特点。
1.计算机网络是一个互连的计算机系统群体,在地理上是分布的。
2.计算机网络中的计算机系统是自治的,即每台主机是独立工作的,它们向网络用户提供资源和服务(称为资源子网)。
3.系统互连要通过通信设施来实现。
通信设施一般是由通信线路以及相关的传输、交换设备等组成(称为通信子网)。
4.主机和子网之间通过一系列的协议实现通信。
1.1.2计算机网络的作用
1.资源共享
2.数据通信
3.分布式处理
4.网络综合服
局域网(LocalAreaNetwork,LAN)是最常见和应用最广泛的一种网络,随着计算机网络技术的发展和提高它得到了充分的应用和普及。
几乎每个单位都有自己的局域网,甚至有些家庭中都有自己的小型局域网。
目前经常见到的局域网有网吧局域网、办公室局域网、校园网、酒店局域网以及企业内部网等。
1.2.1局域网的含义与特点
电气和电子工程师协会(IEEE)对局域网的定义为:
局域网中的数据通信被限制在几米至几千米的地理范围内,能够使用具有中等或较高传输速率的物理信道,并且具有较低的误码率。
局域网是专用的,由单一组织机构所使用。
1.2.2局域网的拓扑结构
在计算机网络中,把计算机、主机、网络设备等抽象成点,把连接这些设备的通信线路抽象成线,用网络的拓扑结构来反映网络的结构关系。
拓扑结构是局域网组网的重要组成部分,也是关系局域网性能的重要特征,局域网拓扑结构通常分为总线型、星型、环型、树型、网状型以及蜂窝型等。
下面将分别介绍各类型的结构和性能特点。
1、总线型拓扑结构
2、星型拓扑结构
3、环型拓扑结构
4、树型拓扑结构
5、网状型拓扑结构
6、蜂窝型拓扑结构
三、教学后记
通过大量案例讲解,学生基本能够理解,但由于概念过多,需要下去巩固。
要求学生先完成课后部分练习,由于是刚接触计算机网络这么课学生还有很多难以理解的地方需要课后复习,同时布置让学生预习新的知识,加深对网络的理解。
1.3数据传输与交换
1.4网络体系结构与协议
9月12日星期五(第2周)
讲授
通过对数据传输与通讯的学习,掌握局域网的数据传输方式。
理解在数据通讯过程中具体的数据是如何传输及所经历的不同阶段
理解数据传输技术的概念,了解几种常见数据传输技术。
掌握网络体系结构与协议分层,重点掌握TCP/IP参考模型
1、数据的同步与异步传输2、网络体系的OSA7层参考模型
数据在信源和信宿之间进行传输最理想的方式是在两个互连的站点之间直接建立传输信道并进行数据通信。
但实际上,在大范围的网络环境中直接连接两个设备是不现实的,也是不可取的,只有通过网络的中间节点把数据从源站点发送到目的站点,实现数据通信。
这些中间节点并不关心数据内容,而是提供一个交换设备,使数据从一个节点传到另一个节点,直至到达目的地为止。
1.3、数据传输与交换
1.3.1数据传输技术(掌握)
1.3.2数据交换技术(掌握)
1.4、网络体系结构与协议
1.4.1体系结构与协议分层(掌握)
1.4.2OSA参考模型(掌握)
1.4.3TCP/IP参考模型(掌握)
1.4.5局域网协议IEEE802(了解)
(1)同步传输。
同步传输采用的是按位同步的同步技术(即位同步)。
在同步传输中,字符之间有一个固定的时间间隔。
(2)异步传输。
3、数据传输方向
根据信号在信道上的传输方向与时间关系,可以将信道的通信方式分为单工、半双工和全双工3种。
4、数据交换技术
1、电路交换
2、报文交换
3、分组交换
1.4.2OSI参考模型
OSI参考模型将整个网络的通信功能划分成7个部分(也叫7个层次),每层各自完成一定的功能,由底层至顶层分别称为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。
前3层(低3层)也叫通信子网,后4层(高4层)也叫资源子网
1.4.3TCP/IP参考模型
由于Internet的飞速发展和全球化,使得TCP/IP协议成为事实上的国际标准和工业标准,并得到了极其广泛的应用,许多产品都支持TCP/IP,使之具有极强的可用性。
TCP/IP不是一个简单的协议,而是一组小的、专业化的协议,包括TCP/IP、UDP、ARP、ICMP以及其他的一些被称为子协议的协议。
大部分网络管理员将整组协议称为TCP/IP协议。
TCP/IP参考模型提供了TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)两个传输层协议。
TCP是一个可靠的面向连接的传输层协议,它将某节点的数据以字节流形式无差错传递到Internet的任何一台机器上。
发送方的TCP将用户交来的字节流划分成独立的报文并交给网络互连层进行发送,而接收方的TCP将接收的报文重新装配后交给接收用户。
TCP同时处理有关流量控制的问题,以防止快速的发送方淹没慢速的接收方。
UDP是一个不可靠的、无连接的传输层协议,将可靠性问题交给应用程序来解决。
UDP主要面向请求/应答式的交易型应用,这种交易往往只有一来一回两次报文交换,假如为此单独建立和撤销连接,成本相当高,这种情况下使用UDP就非常有效。
通过大量图例讲解,学生基本能够理解,但由于概念过多,需要下去巩固。
本章节要求学生重点掌握,它是网络中计算机如何实现通讯,如何传输数据的详细介绍,掌握好该章节有利于后面内容的学习。
特别是OSI七层结构模型,TCP/IP模型都是很重要的知识。
要求学生课后参考相关书籍,来加深对本章节的理解。
2.1.局域网规划与设计
9月19日星期五(第3周)
通过对本章节的学习,使学生了解和掌握局域网规划和设计的内容,掌握建设一个局域网应该从那些方面去分析、考虑、按流程规划设计
局域网的规划设计、工程实施基本流程
局域网设计的整体规划
网络规划人员应从以下3个方面进行用户需求分析。
网络的应用目标:
解决“做什么”的问题,明确网络应用范围、网络设计目标和各项网络应用。
网络的应用约束:
解决“怎么做”的问题,明确网络建设的商业条件、施工环境等要素。
网络的通信特征:
解决“怎么样”的问题,明确网络需要达到什么样的运行效果,以便选择相应的网络软硬件设备。
2.1、局域网规划与设计
2.1.1、局域网设计分析(了解)
2.1.2、局域网设计规划(了解)
1、项目经费分析
2、性能需求分析
3、可行性分析
4、环境分析
5、网络拓扑结构分析
逻辑网络设计由网络设计师完成,包括网络总体设计(分析现有的网络体系结构,确定网络的逻辑结构和物理结构)、分层设计(核心层、汇聚层、接入层的设计以及Internet的接入设计)、IP地址规划和设计、选路和路由、选择技术和设备以及其他功能设计(如聚合设计、冗余设计和安全设计)等。
对于简单的网络,通常采用星型拓扑结构。
当计算机数量较多时,可以考虑使用聚合的星型拓扑结构,将网络设计成核心层、汇聚层、接入层3层。
第1层为核心交换机,连接服务器、网管工作站以及Internet链路等,具有3层交换功能;
第2层为汇聚层交换机,负责汇集各接入交换机并与核心交换机进行通信,一般也具有3层交换功能;
第3层为接入交换机,直接与用户的计算机连接。
通过大量图例讲解,学生基本能够理解。
本章节比较简单易懂,概念理论不多。
关键是培养学生按流程化的思想分析问题,课后给学生一个案例,让学生练习学会分析。
2.2、局域网建设基本流程
2.3、案例──校园网建设方案
掌握局域网建设基本流程,学会流程化的分析问题。
如何根据要求来设计整个网络的建设方案
局域网建设程序主要包括立项、选择厂商、设计方案论证、工程施工、交接验收和人员培训等过程。
一般情况下,网络的布线、施工和一期建设都由专业公司(网络系统集成商)来承担。
用户首先要对局域网建设项目提出可行性报告,得到主管部门批准立项后,就可以进行项目的招商与投标了。
项目投标过程是网络系统集成商和用户之间的一种商务活动,是集成商技术实力、公司资质、公关能力与谈判技巧的综合体现。
为了保证网络建设的质量,用户应选择技术、施工力量雄厚,经验丰富,有良好售后服务并且信誉良好的厂商承包工程。
2.2、局域网建设基本流程
2.2.1、立项与投标(了解)
2.2.2、方案的细化与确认(了解)
2.2.3、工程的施工(了解)
2.2.4、网络的测试和验收(了解)
2.2.5、培训和售后服务(了解)
一、网络规划和设计
(1)设计目标。
首先,学校的目的是通过教学过程来培养人才,因此对教学过程提供直接支持应是校园网的基本功能。
其次,校园网必须能支持学校的日常办公和管理。
再次,与Internet的连接也是校园网的基本功能之一。
(2)设计原则。
校园网络系统的设计应掌握以下原则。
•实用性
•先进性
•安全性
•可扩展性
•可管理性
•高性价比
(3)需求分析。
该校园网连接的建筑物有教学楼、行政楼、图书馆、实验楼、门诊楼、宿舍区以及教工家属区等,信息点共约1800个。
网络中心设在教学楼三层,以教学楼为中心,采用星型拓扑结构,用光纤连接其他几个建筑物。
通过DDN专线将整个校园网连入教育科研网(CERNET),即连入Internet。
校园网除了能够实现文件打印服务、网络数据通信、校园网络管理系统等一般网络的基本
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