網(wǎng)絡技術與教育課件

信息技術教育應用信息技術教育應用1第四章網(wǎng)絡技術與教育本章主要知識點：

網(wǎng)絡技術的發(fā)展過程計算機網(wǎng)絡的定義、功能、組成、類型和結構局域網(wǎng)技術：局域網(wǎng)的概念、特點、拓樸結構、以太網(wǎng)介紹。廣域網(wǎng)技術：廣域網(wǎng)的構成、ISO/OSI體系結構、TCP/IP協(xié)議。網(wǎng)絡技術在教育中的應用第四章網(wǎng)絡技術與教育本章主要知識點：2第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1網(wǎng)絡技術4.1.1概述：1、網(wǎng)絡發(fā)展歷史：60年代----萌芽面向終端分布的計算機系統(tǒng)70年代----興起分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)(PSDN)出現(xiàn)70年代中期到80年代----發(fā)展和網(wǎng)絡互連LAN和互連網(wǎng)發(fā)展、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN和智能網(wǎng)IN的出現(xiàn)90年代----網(wǎng)絡計算和國際互連網(wǎng)現(xiàn)代網(wǎng)絡技術和協(xié)同計算技術的發(fā)展第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1網(wǎng)絡技術3第四章網(wǎng)絡技術與教育2、定義：利用通信設備和線路將地理位置不同的、功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互連起來，以功能完善的網(wǎng)絡軟件（即網(wǎng)絡通信協(xié)議、信息交換方式、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)等）實現(xiàn)網(wǎng)絡中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。3、軟硬件組成：傳輸/交換設備、用戶設備和網(wǎng)絡軟件第四章網(wǎng)絡技術與教育2、定義：4第四章網(wǎng)絡技術與教育4、網(wǎng)絡功能：數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布處理、網(wǎng)絡計算機、集中控制5、類型：按覆蓋范圍分：局域網(wǎng)LAN（約1千米）城域網(wǎng)MAN（約10千米）、廣域網(wǎng)WAN（約100千米以上）第四章網(wǎng)絡技術與教育4、網(wǎng)絡功能：數(shù)據(jù)通信、資源共享、分布5第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1.2局域網(wǎng)技術1、概念：在有限的地理范圍內將大量PC機及各種設備互連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和資源共享的計算機網(wǎng)絡。2、特點：為一個單位所擁有，地理范圍和站點數(shù)目均有限；較高的通信速率。局域網(wǎng)的傳輸速率在每秒10Mbps的數(shù)量級以上，可達Gbps；較低的時延和誤碼率，一般為10-8～10-11；各站點為平等關系而不是主從關系；能支持簡單的點對點或多點通信；支持多種傳輸介質。第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1.2局域網(wǎng)技術6第四章網(wǎng)絡技術與教育3、優(yōu)點：共享昂貴的外設、主機以及軟件、數(shù)據(jù)，從一個站點訪問全網(wǎng)；便于系統(tǒng)的擴展和逐漸地演變；提高了系統(tǒng)的可靠性和可用性；響應速度較快；各設備的位置可靈活地調整和改變，有利于數(shù)據(jù)的處理和辦公自動化。第四章網(wǎng)絡技術與教育3、優(yōu)點：7第四章網(wǎng)絡技術與教育4、拓撲結構：總線型星型環(huán)型第四章網(wǎng)絡技術與教育4、拓撲結構：8第四章網(wǎng)絡技術與教育總線型結構第四章網(wǎng)絡技術與教育總線型結構9第四章網(wǎng)絡技術與教育總線型結構總線結構是指各工作站和服務器均掛在一條總線上，各工作站地位平等，無中心節(jié)點控制，公用總線上的信息多以基帶形式串行傳遞，其傳遞方向總是從發(fā)送信息的節(jié)點開始向兩端擴散，如同廣播電臺發(fā)射的信息一樣，因此又稱廣播式計算機網(wǎng)絡。優(yōu)點：結構簡單，可擴充性好。當需要增加節(jié)點時，只需要在總線上增加一個分支接口便可與分支節(jié)點相連，當總線負載不允許時還可以擴充總線；使用的電纜少，且安裝容易；使用的設備相對簡單，可靠性高。缺點：系統(tǒng)范圍受限制；網(wǎng)絡維護難度大，分支節(jié)點故障查找難；分布式協(xié)議不能保證信息的及時傳送，不保證實時功能；站點必須是智能的，要有媒體訪問控制功能，從而增加了站點的硬件和軟件費用。第四章網(wǎng)絡技術與教育總線型結構10第四章網(wǎng)絡技術與教育星型結構第四章網(wǎng)絡技術與教育星型結構11第四章網(wǎng)絡技術與教育星型結構星型結構是指各工作站以星型方式連接成網(wǎng)。網(wǎng)絡有中央節(jié)點，其他節(jié)點（工作站、服務器）都與中央節(jié)點直接相連，這種結構以中央節(jié)點為中心，因此又稱為集中式網(wǎng)絡。優(yōu)點：結構簡單，便于管理；控制簡單，便于建網(wǎng)；網(wǎng)絡延遲時間較小，傳輸誤差較低；容易做到故障診斷和隔離方便服務。缺點：成本高；安裝工作量大；中央點負擔重，易形成瓶頸，一旦出問題，全網(wǎng)受影響，因而對中央點的可靠性和冗余度要求很高；各站點的分布處理能力較少。星形網(wǎng)容易擴展，主要的限制因素就是中心節(jié)點的端口數(shù)量。采用的交換方式有電路交換和報文交換，尤以電路交換更為普遍。一旦建立了通道連接，可以無延遲地在連接的兩個站點間傳送數(shù)據(jù)。第四章網(wǎng)絡技術與教育星型結構12第四章網(wǎng)絡技術與教育環(huán)型結構第四章網(wǎng)絡技術與教育環(huán)型結構13第四章網(wǎng)絡技術與教育環(huán)型結構環(huán)型結構由網(wǎng)絡中若干節(jié)點通過點到點的鏈路首尾相連形成一個閉合的環(huán)，這種結構使公共傳輸電纜組成環(huán)型連接，數(shù)據(jù)在環(huán)路中沿著一個方向在各個節(jié)點間傳輸，信息從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。優(yōu)點：電纜長度短；增加或減少工作站時，僅需簡單地連接；信息流在網(wǎng)中是沿著固定方向流動的，兩個節(jié)點僅有一條道路，故簡化了路徑選擇的控制；環(huán)路上各節(jié)點都是自舉控制，故控制軟件簡單；缺點：由于信息源在環(huán)路中是串行地穿過各個節(jié)點，當環(huán)中節(jié)點過多時，勢必影響信息傳輸速率，使網(wǎng)絡的響應時間延長；可靠性低，一個節(jié)點故障，將會造成全網(wǎng)癱瘓；維護難，對分支節(jié)點故障定位較難。第四章網(wǎng)絡技術與教育環(huán)型結構14第四章網(wǎng)絡技術與教育選拓樸結構時要考慮的因素可靠性費用靈活性響應時間和吞吐量5、局域網(wǎng)的系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)：網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡管理軟件、網(wǎng)絡應用軟件第四章網(wǎng)絡技術與教育選拓樸結構時要考慮的因素15第四章網(wǎng)絡技術與教育6、快速發(fā)展的以太網(wǎng)以太網(wǎng)技術快速以太網(wǎng)技術千兆以太網(wǎng)技術萬兆以太網(wǎng)技術第四章網(wǎng)絡技術與教育6、快速發(fā)展的以太網(wǎng)16第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1.3廣域網(wǎng)技術定義：廣域網(wǎng)WAN（WideAreaNetwork）又稱為遠程網(wǎng)，它的作用范圍通常是幾十到幾千公里。廣域網(wǎng)覆蓋多個遠距離區(qū)域的計算機網(wǎng)絡，甚至也會遍布全世界。廣域網(wǎng)常常連接著多個小型的網(wǎng)絡，如局域網(wǎng)（LAN）或城域網(wǎng)（MAN）等。廣域網(wǎng)的構成：一般由端系統(tǒng)（endsystem）和通信子網(wǎng)（communicationsubnet）構成。第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1.3廣域網(wǎng)技術17第四章網(wǎng)絡技術與教育ISO/OSI模型第四章網(wǎng)絡技術與教育ISO/OSI模型18第四章網(wǎng)絡技術與教育物理層實現(xiàn)物理接口接收和發(fā)送一串位串，不考慮信息的意義和信息的結構。數(shù)據(jù)單位：位功能：實現(xiàn)實體之間的按位傳輸，完成對數(shù)據(jù)鏈路層的建立、保持和拆除操作。第四章網(wǎng)絡技術與教育物理層19第四章網(wǎng)絡技術與教育數(shù)據(jù)鏈路層功能：實現(xiàn)實體間的可靠傳送。提供差錯和校正、流量控制服務。數(shù)據(jù)單位：幀需要解決的問題：信息模式、操作模式、差錯控制、流量控制、信息交換過程控制和通信控制規(guī)程。第四章網(wǎng)絡技術與教育數(shù)據(jù)鏈路層20第四章網(wǎng)絡技術與教育網(wǎng)絡層通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的接口。功能：實現(xiàn)整個網(wǎng)絡系統(tǒng)連接，為傳輸層提供整個網(wǎng)絡范圍內兩個終端用戶之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐?。任務：提供建立、保持和釋放通信連接手段，包括交換方式、路徑選擇、流量控制、阻塞與死鎖等。數(shù)據(jù)單元：包第四章網(wǎng)絡技術與教育網(wǎng)絡層21第四章網(wǎng)絡技術與教育傳輸層會話層體系協(xié)議的核心。功能：從會話層接受數(shù)據(jù)，根據(jù)需要把數(shù)據(jù)切成較小的數(shù)據(jù)片，并把數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡層，確保數(shù)據(jù)片正確到達網(wǎng)絡層，從而實現(xiàn)兩層間數(shù)據(jù)的透明傳送。第四章網(wǎng)絡技術與教育傳輸層22第四章網(wǎng)絡技術與教育會話層功能：建立、管理以及終止兩個應用系統(tǒng)之間的會話。包括：會話連接到傳輸連接的映射、會話連接的流量控制、數(shù)據(jù)傳輸、會話連接恢復與釋放、會話連接管理、差錯控制。特征：數(shù)據(jù)交換。會話三階段：建立鏈路、數(shù)據(jù)交換、釋放鏈路。第四章網(wǎng)絡技術與教育會話層23第四章網(wǎng)絡技術與教育表示層功能：不同數(shù)據(jù)編碼格式的轉換、數(shù)據(jù)壓縮、解壓縮服務。特點：為在應用過程之間傳送的信息提供表示方法的服務，關心的只是發(fā)出信息的語法和語義。第四章網(wǎng)絡技術與教育表示層24第四章網(wǎng)絡技術與教育應用層通信用戶之間的窗口，為用戶提供網(wǎng)絡管理、文件傳輸、事務處理等服務。涉及問題：分布數(shù)據(jù)庫、分布計算技術、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)和分布操作系統(tǒng)、遠程文件傳輸、電子郵件、終端電話及遠程作業(yè)登錄與控制。第四章網(wǎng)絡技術與教育應用層25第四章網(wǎng)絡技術與教育4、TCP/IP協(xié)議含義：Internet協(xié)議簇，包含100多個協(xié)議，TCP和IP只是其中兩個協(xié)議。TCP協(xié)議：負責保證數(shù)據(jù)、按次序、安全、無重復地傳遞。IP協(xié)議：將協(xié)議單元從一個節(jié)點傳到另一個節(jié)點。NFS(網(wǎng)絡文件系統(tǒng))：提供透明文件訪問及文件傳送，用戶可以獲取遠程文件、數(shù)據(jù)，而不必了解其細節(jié)，在網(wǎng)絡上真正實現(xiàn)了分布處理容易擴充，高性能，可靈活配置。第四章網(wǎng)絡技術與教育4、TCP/IP協(xié)議26第四章網(wǎng)絡技術與教育應用層應用層表示層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)際層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡接口層物理層5、OSIRM與TCP/IP的對應關系第四章網(wǎng)絡技術與教育應用層表示層會話層傳輸層傳輸層網(wǎng)絡層網(wǎng)27TCP/IP協(xié)議分層模型概念層次層次傳遞的對象報文流(處理特定應用。如telnetsmtp等)傳輸協(xié)議分組

(提供兩臺計算機之間端對端的數(shù)據(jù)傳送)IP數(shù)據(jù)報(處理網(wǎng)上分組的傳送以及路由至目的站點)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)報應用層傳輸層網(wǎng)際層網(wǎng)絡接口層TCP/IP協(xié)議分層模型概念層次28第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1.4網(wǎng)絡技術展望無線局域網(wǎng)技術網(wǎng)格技術實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)上所有資源的全面聯(lián)通,包括計算資源、存儲資源、通信資源、軟件資源、信息資源、知識資源等。一些相關術語：業(yè)務集中（銀行界）、廣域虛擬設計環(huán)境、單一數(shù)據(jù)源、資源共享、協(xié)同工作等。第四章網(wǎng)絡技術與教育4.1.4網(wǎng)絡技術展望29第四章網(wǎng)絡技術與教育4.2網(wǎng)絡技術在教育中的應用4.2.1多媒體網(wǎng)絡教室系統(tǒng)構成：計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、網(wǎng)絡教學支持系統(tǒng)、教學信息資源系統(tǒng)教學支持系統(tǒng)：核心控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)（網(wǎng)絡考試系統(tǒng)、集成學習系統(tǒng)等）核心控制系統(tǒng)實現(xiàn)方式：純軟件方式、純硬件方式、軟硬件結合方式第四章網(wǎng)絡技術與教育4.2網(wǎng)絡技術在教育中的應用30第四章網(wǎng)絡技術與教育教學功能：多媒體廣播教學、監(jiān)視監(jiān)聽、單獨對講、討論發(fā)言、遙控輔導、答題示范、轉播示范、同步教學、電子舉手、課堂點名、鎖定/解鎖、遠端復位、黑屏功能、語音分組功能教學應用模式：群體化教學模式、個別化教學模式、小組教學模式應用形式：電子備課、多媒體課堂教學、基于資源的自學、網(wǎng)絡練習和測試、教務管理第四章網(wǎng)絡技術與教育教學功能：多媒體廣播教學、監(jiān)視監(jiān)聽、單31第四章網(wǎng)絡技術與教育4.2.2校園網(wǎng)的教育應用校園網(wǎng)的教育功能模型：教學系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、信息資源系統(tǒng)、課外教育系統(tǒng)、家庭教育系統(tǒng)、社會教育系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)電子圖書館虛擬教室、網(wǎng)上校園文化學校管理自動化第四章網(wǎng)絡技術與教育4.2.2校園網(wǎng)的教育應用32第四章網(wǎng)絡技術與教育視頻點播技術通過高速上網(wǎng)技術與各種寬帶多媒體服務器相連，進行網(wǎng)上電影、電視、網(wǎng)絡音樂、網(wǎng)上教學、視頻會議、醫(yī)療等各種交互活動。實現(xiàn)方式：利用電腦或機頂盒連入網(wǎng)絡應用形式：電子備課、個性化基于資源的自主學習、網(wǎng)上課堂點播自主學習（流媒體課件方式）第四章網(wǎng)絡技術與教育視頻點播技術33第四章網(wǎng)絡技術與教育4.2.3互聯(lián)網(wǎng)的教育應用1、互聯(lián)網(wǎng)上的教育資源網(wǎng)絡課件（知識點、專題型）網(wǎng)絡課程專題學習網(wǎng)站（結構化知識、資源庫、協(xié)商交流、評價工具）專業(yè)資源庫資源網(wǎng)站門戶網(wǎng)站第四章網(wǎng)絡技術與教育4.2.3互聯(lián)網(wǎng)的教育應用34第四章網(wǎng)絡技術與教育2、基于互聯(lián)網(wǎng)的學習工具信息獲取工具（WWW服務獲取工具、FTP、TELNET、USENET、搜索引擎）信息交流工具（(E-MAIL、BBS、USENET、留言板、CHAT實時聊天、NETMEETING、QQ、視頻會議系統(tǒng)、語音會議系統(tǒng)、MUD/MOO)信息共享工具（電子白板、桌面共享系統(tǒng)、FTP、TELNET、MUD/MOO）協(xié)同作業(yè)工具（帶白板的視頻會議系統(tǒng)、集思廣益工具、群組決策支持系統(tǒng)、帶合著工具的異步、計算機會議系統(tǒng)、群組課題管理系統(tǒng)）第四章網(wǎng)絡技術與教育2、基于互聯(lián)網(wǎng)的學習工具35第四章網(wǎng)絡技術與教育3、基于互聯(lián)網(wǎng)的教學模式講授型同步：分布