3.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 課件-高中信息技術(shù) （粵教版2019）必修二

中物理第3章

信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組建粵教版（2019）信息技術(shù)（高中）第4課時(shí)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（必修二）1課堂導(dǎo)入討論：

各小組討論并回答下列問題。1、大家喜歡上網(wǎng)嗎？2、上網(wǎng)時(shí)見過下面的這些設(shè)備嗎？網(wǎng)線光貓路由器1學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息系統(tǒng)中的作用。2、認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。3、了解網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。4、了解帶寬和下載速度的計(jì)算。5、了解云計(jì)算。2目錄一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)二、知識(shí)拓展一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

在當(dāng)今的信息社會(huì)，計(jì)算加網(wǎng)絡(luò)逐漸成為人們生活、學(xué)習(xí)、工作中不可或缺的一部分，可謂是無處不在。

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)路，人們可以隨時(shí)隨地通過信息系統(tǒng)進(jìn)行在線學(xué)習(xí)、辦公、購(gòu)物、訂票，可以足不出戶進(jìn)行電子商貿(mào)，欣賞音樂、電影、體育比賽等。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今社會(huì)不可或缺的一張大網(wǎng)，組成信息系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，使多臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接起來，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程處理或進(jìn)一步達(dá)到資源共享的系統(tǒng)。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)探究活動(dòng)一：

右圖是一個(gè)校園消費(fèi)信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，校園消費(fèi)信息系統(tǒng)由收費(fèi)機(jī)、轉(zhuǎn)存機(jī)、自主掛失機(jī)、發(fā)卡器、服務(wù)器以及消費(fèi)軟件組成，它們通過學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)連接成一個(gè)信息系統(tǒng)。各小組討論分析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在此信息系統(tǒng)中起到的作用。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分析：

校園消費(fèi)信息系統(tǒng)將消費(fèi)者消費(fèi)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)保存到服務(wù)器上，服務(wù)器上保存的消費(fèi)數(shù)據(jù)可以在聯(lián)網(wǎng)的電腦或手機(jī)上查詢，余額可以在收費(fèi)機(jī)、轉(zhuǎn)存機(jī)上顯示。

通過以上的分析，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息系統(tǒng)中的主要作用是：數(shù)據(jù)傳輸、資源共享和分布式處理。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)探究活動(dòng)二：

各小組討論在生活中哪些應(yīng)用使用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)？一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1、微信視頻聊天，收發(fā)電子郵件、微博互動(dòng)留言。（通過網(wǎng)絡(luò)能夠進(jìn)行通信，互相傳遞數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息交換）數(shù)據(jù)傳輸2、瀏覽網(wǎng)頁，在線游戲，網(wǎng)購(gòu)，下載文件等。（通過網(wǎng)絡(luò)可以共享各地主機(jī)上的資源，應(yīng)用軟件，硬件等資源）資源共享3、淘寶購(gòu)物，系統(tǒng)中的用戶管理服務(wù)，訂單服務(wù)，支付服務(wù)等不同模塊在不同服務(wù)器上部署，組成橫向聯(lián)通，縱橫一體的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。（通過適當(dāng)?shù)乃惴▽?fù)雜的任務(wù)給該系統(tǒng)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)的CPU協(xié)同處理，從而均衡負(fù)載，提高效率）分布式處理一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用——數(shù)據(jù)傳輸：

數(shù)據(jù)傳輸時(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)最基本的功能，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將不同地理位置的計(jì)算機(jī)與終端、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)連接起來，并在計(jì)算機(jī)與終端、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間快速傳送各種類型的信息，包括文字、圖形、圖像、聲音、視頻等。

在信息系統(tǒng)的使用過程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將信息系統(tǒng)和用戶連接起來，能夠跨越空間快速地傳輸和交換數(shù)據(jù)，大大提高了人們的辦事效率，給人們工作、學(xué)習(xí)和生活帶來極大的便利，這使得信息系統(tǒng)得到快速的推廣和應(yīng)用。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸需要介質(zhì)，常用的傳輸介質(zhì)分為有線傳輸介質(zhì)和無線傳輸介質(zhì)兩大類。

有線傳輸介質(zhì)是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)的物理連接部分，它能將信號(hào)從一方傳輸?shù)搅硪环健Ｓ芯€傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。雙絞線和同軸電纜傳輸電信號(hào)，光纖傳輸光信號(hào)。

無線傳輸介質(zhì)是指在自由空間中實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)之間通信的電磁波，它突破有線網(wǎng)絡(luò)的限制,為用戶提供移動(dòng)通信等。在自由空間傳輸?shù)碾姶挪ǜ鶕?jù)頻譜可將其分為無線電波、微波、紅外線、激光等,信息被加載在電磁波上進(jìn)行傳輸。不同的傳輸介質(zhì)，其傳輸數(shù)據(jù)的速率、距離以及抗干擾性均有所不同。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)探究活動(dòng)二：

調(diào)查了解不同網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)的區(qū)別,將調(diào)查所得數(shù)據(jù)用表格的形式呈現(xiàn)。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)對(duì)比一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)傳輸速率傳輸距離抗干擾性雙絞線10Mbps-100Mbps100米以內(nèi)較強(qiáng)同軸電纜10Mbps-50Mbps500米以內(nèi)強(qiáng)光纖（光纜）1000Mbps以上20公里以上最強(qiáng)無線電波10Mbps-300Mbps10-100米較弱微波最高可達(dá)幾百M(fèi)bps全球通信受大氣干擾藍(lán)牙1Mbps10米強(qiáng)

數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸必須遵守一定的規(guī)則和約定,也就是網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。如今網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議有很多，常見的有TCP/IP、NetBEUI、HTTP、FTP等。

由于有些協(xié)議在設(shè)計(jì)時(shí)并未考慮到未來的安全需要，因此協(xié)議中存在諸多的安全問題，協(xié)議的安全缺陷與電腦病毒的存在,使得網(wǎng)絡(luò)環(huán)境面臨極大的危險(xiǎn)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)共享性及互聯(lián)性程度的加深，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)日益成為數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕侄?。機(jī)密數(shù)據(jù)、商業(yè)數(shù)據(jù)等敏感信息對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸安全提出了更高的要求，于是就出現(xiàn)了一些更加安全的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，如HTTPS、FTPS等。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)探究活動(dòng)三：

調(diào)查了解并對(duì)比HTTP和HTTPS、FTP與FTPS的異同。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議：

叫做傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議。是互聯(lián)網(wǎng)信息交換、規(guī)則、規(guī)范的集合體，接入因特網(wǎng)的主機(jī)都必須安裝TCP/IP協(xié)議。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)HTTP和HTTPS的對(duì)比一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議定義特點(diǎn)HTTP協(xié)議超文本傳輸協(xié)議，是一個(gè)基于請(qǐng)求與響應(yīng)，無狀態(tài)的，應(yīng)用層的協(xié)議，?；赥CP/IP協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)上應(yīng)用最為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，所有的WWW文件都必須遵守這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。1、無狀態(tài)：協(xié)議對(duì)客戶端沒有狀態(tài)存儲(chǔ)，對(duì)事物處理沒有“記憶”能力，比如訪問一個(gè)網(wǎng)站需要反復(fù)進(jìn)行登錄操作。2、無連接：由于無狀態(tài)特點(diǎn)，每次請(qǐng)求需要通過TCP三次握手四次揮手，和服務(wù)器重新建立連接。3、基于請(qǐng)求和響應(yīng)：基本的特性，由客戶端發(fā)起請(qǐng)求，服務(wù)端響應(yīng)。4、簡(jiǎn)單快速、靈活。5、通信使用明文、請(qǐng)求和響應(yīng)不會(huì)對(duì)通信方進(jìn)行確認(rèn)、無法保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。HTTPS協(xié)議是一種通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安全通信的傳輸協(xié)議，經(jīng)由HTTP進(jìn)行通信，利用SSL/TLS建立全信道，加密數(shù)據(jù)包。1、內(nèi)容加密：采用混合加密技術(shù)，中間者無法直接查看明文內(nèi)容。2、驗(yàn)證身份：通過證書認(rèn)證客戶端訪問的是自己的服務(wù)器。3、保護(hù)數(shù)據(jù)完整性：防止傳輸?shù)膬?nèi)容被中間人冒充或者篡改。FTP和FTPS的對(duì)比一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議定義FTP協(xié)議文件傳輸協(xié)議，F(xiàn)TP是一個(gè)客戶機(jī)/服務(wù)器系統(tǒng)。用戶通過一個(gè)支持FTP協(xié)議的客戶機(jī)程序，連接到在遠(yuǎn)程主機(jī)上的FTP服務(wù)器程序。用戶通過客戶機(jī)程序向服務(wù)器程序發(fā)出命令，服務(wù)器程序執(zhí)行用戶所發(fā)出的命令，并將執(zhí)行的結(jié)果返回到客戶機(jī)。HTTPS協(xié)議一種多傳輸協(xié)議，相當(dāng)于加密版的FTP。FTPS是在安全套接層使用標(biāo)準(zhǔn)的FTP協(xié)議和指令的一種增強(qiáng)型FTP協(xié)議，為FTP協(xié)議和數(shù)據(jù)通道增加了SSL安全功能。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的日益豐富，人們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的需求不再是單一的瀏覽網(wǎng)頁、查看新聞,而是有了多樣化的應(yīng)用需求，如網(wǎng)絡(luò)游戲、在線影視、遠(yuǎn)程辦公、網(wǎng)絡(luò)電視等。這些形式的出現(xiàn)雖然極大地豐富了人們的生活,但同時(shí)也給互聯(lián)網(wǎng)的帶寬(單位時(shí)間內(nèi)能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量）提出了更高的要求。這使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)終不斷向更高的速度發(fā)展，光纖傳輸逐漸取代原來的電話線傳輸方式，網(wǎng)絡(luò)帶寬也由原來的幾兆提升到十幾兆，甚至上百兆、上千兆。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

一般在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP）提供的線路中，帶寬使用的單位是比特/秒(bit/s)，而下載軟件顯示的一般是字節(jié)/秒(Byte/s)，所以要通過換算，才能得出實(shí)際帶寬值。換算公式如下:1Byte=8bit，即1B=8b1B/s=8b/s1KB=1024B，1Kb=1024b1MB=1024KB，1Mb=1024Kb1GB=1024MB，1TB=1024GB一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)例如：

下載軟件時(shí)顯示下載速度為128Kps（即128KB/s）,則實(shí)際帶寬是多少？一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)128KB/s=128x8Kb/s=1024Kb/s=1Mb/s探究活動(dòng)四：

假設(shè)家里安裝100M的帶寬，則理論上最大的下載速度為多少。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)100M帶寬，理論最大下載速度是100Mb/s，即12.5MB/s。由于用戶上網(wǎng)同時(shí)受到用戶電腦軟硬件配置，所瀏覽網(wǎng)址的地址，對(duì)端網(wǎng)站帶寬等情況影響，因此實(shí)際上網(wǎng)速率通常低于理論速率值。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用——資源共享：

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源一般包括軟件資源、硬件資源、數(shù)據(jù)資源、信道資源等。“共享”指的是網(wǎng)絡(luò)中用戶都能夠部分或者全部的享受這些資源，由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的資源共享功能方便了數(shù)據(jù)、軟件和硬件的統(tǒng)一管理，提高了管理效率，降低了運(yùn)作成本，使得信息系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1、硬件資源：包括各種類型的計(jì)算機(jī)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備、計(jì)算及外部設(shè)備，例如彩色打印機(jī)、經(jīng)典繪圖儀等。2、軟件資源：包括各種應(yīng)用軟件、工具軟件、系統(tǒng)開發(fā)所用的支撐軟件、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。3、數(shù)據(jù)資源：包括數(shù)據(jù)庫(kù)文件、數(shù)據(jù)庫(kù)、文檔資料、數(shù)據(jù)報(bào)表等。4、信道資源：包括電信號(hào)的傳輸介質(zhì)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最重要的共享資源之一。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

軟件資源和數(shù)據(jù)資源的共享可以減少軟件開發(fā)過程中的勞動(dòng)，避免大型數(shù)據(jù)庫(kù)的重復(fù)建設(shè)。例如：1、網(wǎng)絡(luò)云盤為更好地實(shí)現(xiàn)軟件以及數(shù)據(jù)資源的存儲(chǔ)和共享提供了很好的空間以及平臺(tái)，并且具有安全保密、超大空間以及輕松共享的特點(diǎn)。2、我國(guó)自主研發(fā)的世界計(jì)算能力最強(qiáng)的超級(jí)計(jì)算機(jī)，個(gè)人和科研院校都可以通過租賃的方式共享使用，提高了計(jì)算機(jī)軟硬件的利用率。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作用——分布式處理：

分布式處理是將不同地點(diǎn)的，或者具有不同功能的，或者擁有不同數(shù)據(jù)的多臺(tái)計(jì)算機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，在控制系統(tǒng)的統(tǒng)一管理控制下，協(xié)調(diào)的完成大規(guī)模信息處理任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

通俗理解：分布式處理是把一件大的事情，拆分成多個(gè)小事情，分別交給不同的人來做，把一個(gè)大的系統(tǒng)拆分成多個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)自己專注的事情，然后通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信和協(xié)調(diào)，對(duì)用戶來說，就像訪問的是同一臺(tái)機(jī)器一樣。一計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)二、知識(shí)拓展二知識(shí)拓展云計(jì)算

云計(jì)算是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。

云計(jì)算有著超大的規(guī)模，一些著名的云計(jì)算服務(wù)商擁有幾十萬臺(tái)、甚至上百萬臺(tái)服務(wù)器，讓人們體驗(yàn)到每秒10