網(wǎng)絡(luò)技術(shù)電子教案全集

教案：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

第1章網(wǎng)絡(luò)初步

組網(wǎng)實(shí)例

教學(xué)目標(biāo)

1.掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念

2.熟練掌握對等網(wǎng)的組建

3.掌握對等網(wǎng)中共享資源的訪問

教學(xué)重點(diǎn)

對等網(wǎng)的組建

教學(xué)難點(diǎn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念的理解

教學(xué)課時

講授2課時，實(shí)踐2課時

教學(xué)過程

一、引入

經(jīng)過前段時間的市場調(diào)查，同學(xué)們對本地區(qū)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用情況有了一

定的了解，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在本地區(qū)發(fā)揮的作用有了一定的認(rèn)識。隨著生活節(jié)奏

的加快、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類進(jìn)入了信息化社會，信息量的不斷增加使得越

來越多的領(lǐng)域需要使用多臺計(jì)算機(jī)協(xié)同工作對信息進(jìn)行處理，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)

滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，在人們的日常生活中發(fā)揮著重要的作用。（如

果有可能，可以將前期社會調(diào)查的一些數(shù)據(jù)用投影片展示出來）

二、新授課

組網(wǎng)實(shí)例

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概念

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地理位置不同但具有獨(dú)立功能的多個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過通

信設(shè)備和線路連接起來，由功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)資源共享的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的

集合。

口簡單地說：是自主、互聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集合。

主要特征：獨(dú)立功能、相互連接、實(shí)現(xiàn)資源共享、計(jì)算機(jī)集合。

2.對等網(wǎng)的組建

對等網(wǎng)是指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)是對等的實(shí)體，沒有主從之分的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，

主要適用于較小的空間，如家庭、小公司等。組建對等網(wǎng)主要有以下幾步：

⑴硬件安裝

硬件安裝主要是指網(wǎng)卡的安裝和網(wǎng)絡(luò)連接

網(wǎng)卡的安裝：打開主機(jī)箱，將網(wǎng)卡插入計(jì)算機(jī)主板上空閑的插槽中，并用

螺絲固定。此時不要急于關(guān)閉主機(jī)箱，等網(wǎng)卡驅(qū)動完成，并檢查無誤后，再合

上主機(jī)箱。

網(wǎng)絡(luò)連接：用制作好的網(wǎng)線將計(jì)算機(jī)按照用戶的要求連接起來。

⑵軟件的安裝與設(shè)置

對等網(wǎng)需要安裝的軟件主要有網(wǎng)卡驅(qū)動程序與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

網(wǎng)卡的驅(qū)動程序的安裝一般是在安裝向?qū)У囊龑?dǎo)下進(jìn)行的，安裝完成后，

在系統(tǒng)屬性中可以查看網(wǎng)卡工作是否正常。

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的安裝：對等網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)都需要安裝兩個網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

兩個協(xié)議：TCP/IP協(xié)議、NetBEUI協(xié)議（板書）

兩個協(xié)議的安裝都是在“控制面板”中的“網(wǎng)絡(luò)”選項(xiàng)中進(jìn)行的。

⑶其他設(shè)置

組建對等網(wǎng)其他的設(shè)置主要有：（以下板書）

添加網(wǎng)絡(luò)用戶

標(biāo)識計(jì)算機(jī)

設(shè)置訪問控制

設(shè)置IP地址

設(shè)置共享

3.共享資加京訪問

啟動組建完成的對等網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)，打開“網(wǎng)上鄰居”，查找對等網(wǎng)中的

計(jì)算機(jī)圖標(biāo)，訪問設(shè)置過的共享資源。請學(xué)生總結(jié)共享資源的訪問的步驟。

三、課堂練習(xí)

請兩與學(xué)生來進(jìn)行對等網(wǎng)的連接與設(shè)置

四、課堂總結(jié)

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念

2.對等網(wǎng)的組建的主要步驟

五、作業(yè)

預(yù)習(xí)課后練習(xí)四實(shí)踐項(xiàng)目h為對等網(wǎng)組建作準(zhǔn)備。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

教學(xué)目標(biāo)

1.了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程

2.了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢

3.掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程中不同階段的主要特點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)

計(jì)瘴機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展過程及不同階段的特點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

計(jì)算機(jī)的發(fā)展根據(jù)所使用的電子器件的不同，可以將其劃分為四代：電子

管計(jì)算機(jī)、晶體管計(jì)算機(jī)、集成電路計(jì)算機(jī)和超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在

使用的計(jì)算機(jī)都是第四代計(jì)算機(jī)，隨著功能不斷拓展，經(jīng)歷了從低級向高級發(fā)

展的一個過程。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展也是這樣，隨著計(jì)算機(jī)功能的不斷拓展以及

人們使用的需要，也經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低級到高級的發(fā)展過程。

二、新授課

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展

1.具有通信功能的單機(jī)系統(tǒng)

⑴批處理方式

批處理方式是由于計(jì)算機(jī)資源緊缺，人們需要使用計(jì)算機(jī)時，只能將自己

的數(shù)據(jù)程序送交給計(jì)算機(jī)操作人員，由他們使用計(jì)算機(jī)運(yùn)行，最后將結(jié)果返饋

給用戶。

⑵單機(jī)系統(tǒng)

單機(jī)系統(tǒng)是在分時系統(tǒng)出現(xiàn)和一個叫做線路控制器的通信裝置出現(xiàn)后，產(chǎn)

生了單機(jī)系統(tǒng)。最初采用的是點(diǎn)-點(diǎn)方式，每個終端獨(dú)占一條通信線路，隨著多

重線路控制器的使用，一臺主機(jī)可以和多臺遠(yuǎn)程終端相連接，出現(xiàn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)

網(wǎng)絡(luò)的雛形。

單機(jī)系統(tǒng)的弱點(diǎn)：

?主機(jī)負(fù)擔(dān)太重

?線路利用率比較低

2.多機(jī)系統(tǒng)

由于單機(jī)系統(tǒng)的弱點(diǎn)明顯，人們設(shè)計(jì)出前端處理機(jī)和集中器來拓展計(jì)算機(jī)

網(wǎng)絡(luò)的功能。

前端處理機(jī)又稱為前端機(jī)，主要完成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中全部的通信控制任務(wù)，

主機(jī)就可以進(jìn)行專門的數(shù)據(jù)處理，提高計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的效率。

集中器和前端機(jī)相似，它的一端用多條低速線路與各個終端相連，另一端

用一條較高速率的線路與主機(jī)的前端處理機(jī)相連，提高了線路的利用率。如下

圖所示。

3.計(jì)算機(jī)-計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

多機(jī)系統(tǒng)主要用于終端機(jī)與主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的通信要

求不能實(shí)現(xiàn)，分組交換的概念就引入了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

分組交換的概念于1964年被提出來，1969年美國的分組交換網(wǎng)ARPANET

投入使用。

分組交換網(wǎng)以通信子網(wǎng)為中心，主機(jī)與終端都處于網(wǎng)絡(luò)的外圍，構(gòu)成了用

戶資源網(wǎng)，可以共享的資源得到了有效的擴(kuò)大。如下圖所示。

4.局域網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)生

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，使得人們越來越認(rèn)識到網(wǎng)絡(luò)給人們工作、學(xué)習(xí)、生活

帶來的方便，加上個人計(jì)算機(jī)的廣泛使用，使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在一些公司、學(xué)校

等單位出現(xiàn)，這些單位內(nèi)部的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)了局域網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生與發(fā)展。

由于沒有一定的國際標(biāo)準(zhǔn)，不同公司的局域網(wǎng)之間的信息交換沒有得到很

好地解決，1977年，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定了世界范圍內(nèi)網(wǎng)絡(luò)互連的標(biāo)準(zhǔn)，稱為

開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型

5.網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

20世紀(jì)90年代后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，局域網(wǎng)技術(shù)日趨

成熟，因特網(wǎng)遍及全球，人類進(jìn)入一個網(wǎng)絡(luò)化的社會。

未來網(wǎng)絡(luò)將綜合無線技術(shù)與有線技術(shù)，能夠同時傳送視頻、語音、數(shù)據(jù)等,

傳輸速率也得到很大提高。

6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展簡況

我國于1980年開始由鐵道部進(jìn)行計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，采用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是

Digital公司的DNA；

1989年2月我國第一個公用公組交換網(wǎng)CHINAPAC通過試運(yùn)行和驗(yàn)收，達(dá)

到了開通業(yè)務(wù)的條件，主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備依賴進(jìn)口；

80年代后期，公安部和軍隊(duì)相繼建立了各自的專用計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)；銀行等

部門建立了本系統(tǒng)的專用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

80年代初，國內(nèi)的許多單位建立了大量的局域網(wǎng)。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化工作方面，我國于1983年5月成立了全國計(jì)算機(jī)與信

息處理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會。1988年我國制定了與ISO的開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型

相對應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)GB9387-88。

三、課堂練習(xí)

五、作業(yè)

本章練習(xí)：1⑴⑵、2(1)、3(1)(2)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

教學(xué)目標(biāo)

1.理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能

2.了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在日常生活中的主要應(yīng)用

教學(xué)重點(diǎn)

計(jì)I機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

教學(xué)難點(diǎn)

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能的理解

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

同學(xué)們通過對等網(wǎng)的組建、社會調(diào)查以及平時登錄因特網(wǎng)，對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

的基本功能有了一定的認(rèn)識。我們?nèi)粘Ｉ钪匈徺I車船、飛機(jī)票，交納日常家

庭的費(fèi)用，都已經(jīng)在不知不覺中體會到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)給我們帶來的方便。在理論

上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能主要有哪些呢？

二、新授課

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能

1.數(shù)據(jù)通信

數(shù)據(jù)通信功能實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器與工作站、工作站與工作站間的數(shù)據(jù)傳輸，是

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本功能。

典型的例子就是通過Internet收發(fā)電子郵件，可以很方便地實(shí)現(xiàn)異地交

流。

2資源共享

、資或共享是構(gòu)建計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心。

主要資源共享有：

⑴共享文件資源

主要包括程序共享、文件共享等，可以避免軟件的重復(fù)開發(fā)與大型軟件的

重復(fù)購買。在局域網(wǎng)中客戶機(jī)可以調(diào)用主機(jī)中的應(yīng)用程序，調(diào)看相關(guān)的文件，

單機(jī)用戶一旦連入計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在操作系統(tǒng)的控制下，該用戶可以使用網(wǎng)絡(luò)中

其他計(jì)算機(jī)資源來處理用戶提交的大型復(fù)雜問題。

⑵硬件資源共享

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，可以共享網(wǎng)絡(luò)中的硬件設(shè)備，避免重復(fù)購置，提高計(jì)算

機(jī)硬件的利用率?？梢允褂镁W(wǎng)絡(luò)上的高速打印機(jī)打印文檔、報表，可以使用網(wǎng)

絡(luò)中大容量的存儲設(shè)備存放用戶的資料。

⑶數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)共享，可以避免大型數(shù)據(jù)庫的重復(fù)設(shè)置，以最大限度在降低成本，提

高效率。人才市場的人才庫系統(tǒng)、學(xué)校的畢業(yè)生檔案系統(tǒng)等等。如果人們能夠

很好地利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，作好電子注冊，并將相關(guān)信息提供共享，能夠很好地

解決社會上很多問題。

3.分布式處理

分布式處理是將大型信息處理問題分散到網(wǎng)絡(luò)中的多臺計(jì)算機(jī)中協(xié)同完

成，解決單機(jī)無法完成的信息處理任務(wù)。

⑴分布式輸入

將需要處理的大量數(shù)據(jù)分散到多個計(jì)算機(jī)上進(jìn)行輸入，以解決數(shù)據(jù)輸入的

“瓶頸”問題。如我國進(jìn)行多次的人口普查，各地方收集到的數(shù)據(jù)由各地方進(jìn)

行數(shù)據(jù)輸入。

⑵分布式處理

一些大型綜合性問題，分別交給不同的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。

⑶分布式輸出

將需要輸出的大型任務(wù)，選擇網(wǎng)絡(luò)空閑輸出設(shè)備進(jìn)行輸出。

4.提高可靠性

在一個系統(tǒng)中，單個部件或計(jì)算機(jī)的暫時失效是隨時都有可能發(fā)生的。建

立計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)后，重要的資源可以通過網(wǎng)絡(luò)在多個地點(diǎn)互做備份，并使用用戶

可以通過幾條路由來訪問網(wǎng)內(nèi)的資源，從而可以有效地避免單個部件、計(jì)算機(jī)

等的故障影響用戶的使用。

5.綜合信息服務(wù)

網(wǎng)絡(luò)的一大發(fā)展趨勢是多元化，在一套系統(tǒng)上提供集成的信息服務(wù)，包括

來自政治、經(jīng)濟(jì)、生活等各個方面的資源，同時還能夠提供多媒體信息。Internet

上的一些綜合性的網(wǎng)站主要提供這種綜合信息服務(wù)。

6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在日常生活中具體應(yīng)用

⑴電子郵件

⑵電子數(shù)據(jù)交換

電子數(shù)據(jù)交換是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在商業(yè)領(lǐng)域的一種重要的應(yīng)用形式，它以共同

認(rèn)可的數(shù)據(jù)格式，在貿(mào)易伙伴的計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。

⑶聯(lián)機(jī)會議

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，人們可以通過個人計(jì)算機(jī)參加會議討論。

(4)網(wǎng)絡(luò)游戲

網(wǎng)絡(luò)游戲拓展了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能，擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)用戶群，給人們帶來了一

種全新休閑理念。

(5)網(wǎng)絡(luò)教育

網(wǎng)絡(luò)教育是現(xiàn)在與將來人們學(xué)習(xí)知識的重要途徑。網(wǎng)上大學(xué)就是利用計(jì)算

機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸知識，擴(kuò)展了辦學(xué)規(guī)模與辦學(xué)模式。

(6)信息查詢

信息查詢是因特網(wǎng)提供給廣大網(wǎng)民的一種新的資料搜尋方式。

三、課堂練習(xí)

1.舉例說明分布式處理

2.舉例說明計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提高了系統(tǒng)的安全可靠性

四、作業(yè)

本章練習(xí)：2(3)

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)

1.了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的三種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

2.掌握三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理、網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)及主要應(yīng)用領(lǐng)域

3.能夠根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

教學(xué)重點(diǎn)

三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理及網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)

根據(jù)實(shí)際情況選擇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

地圖對大家來說都不陌生，一個很大的城市，通過一張小小的地圖就可以

將整個城市濃縮在一張紙上。城市的道路，主要建筑都被標(biāo)識為相應(yīng)的線或點(diǎn),

這種標(biāo)識方式類似于拓?fù)?。拓?fù)鋵W(xué)是一種研究與大小、距離無關(guān)的幾何圖形特

征的學(xué)科，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中常采用拓?fù)鋵W(xué)的方法，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)表示出

來。

二、新授課

網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1.網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

按照拓?fù)鋵W(xué)的觀點(diǎn)，將工作站、服務(wù)器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)單元抽象為“點(diǎn)”，

網(wǎng)絡(luò)中的傳輸介質(zhì)抽象為“線”，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就變成了由點(diǎn)和線組成的幾

何圖形，它表示了通信媒介與各節(jié)點(diǎn)的物理連接結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)絡(luò)的拓

撲結(jié)構(gòu)。

按照網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)位置和布局的不同，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可分為樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)

絡(luò)、總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)、星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀拓?fù)?/p>

結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)等五種網(wǎng)絡(luò)類型。

常用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是總線型、環(huán)型和星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如下圖所示。

2.總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡稱總線拓?fù)洌菍⒕W(wǎng)絡(luò)中的各個節(jié)點(diǎn)設(shè)備用一根總線

(如同軸電纜等)掛接起來，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能。

總線型結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸是廣播式傳輸結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的所有的計(jì)

算機(jī)，只有計(jì)算機(jī)地址與信號中的目的地址相匹配的計(jì)算機(jī)才能接收到。采取

分布式訪問控制策略來協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)上計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的發(fā)送。

傳輸介質(zhì)的每一個端點(diǎn)都必須連接到某個器件上，任何開放的纜線端口都

必須接入終結(jié)器以阻止信號的反射。

總線型拓?fù)鋵τ谝粋€網(wǎng)絡(luò)段上的節(jié)點(diǎn)數(shù)有一定的限制。如果網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算

機(jī)需求數(shù)大于這一限制，通常采用增加中繼器的方法對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)充。

主要優(yōu)點(diǎn)：

⑴網(wǎng)募結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)點(diǎn)的插入、刪除比較方便，易于網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展；

⑵設(shè)備少、造價低，安裝和使用方便；

⑶具有較高的可靠性。因?yàn)閱蝹€節(jié)點(diǎn)的故障不會涉及到整個網(wǎng)絡(luò)。

主要缺點(diǎn)：

⑴故障診斷困難?？偩€型的網(wǎng)絡(luò)不是集中控制，故障診斷需要在整個網(wǎng)

絡(luò)的各個站點(diǎn)上進(jìn)行；

⑵故障隔離困難。當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，隔離起來還比較方便，一旦傳輸介

質(zhì)出現(xiàn)故障時，就需要將整個總線切斷。

⑶易于發(fā)生數(shù)據(jù)碰撞，線路爭用現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

主要適用于家庭、宿舍等網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的地方。

3.星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

星型結(jié)構(gòu)以中央節(jié)點(diǎn)為中心，并用單獨(dú)的線路使中央節(jié)點(diǎn)與其他各節(jié)點(diǎn)相

連，相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信都要通過中心節(jié)點(diǎn)。

星型拓?fù)洳捎眉惺酵ㄐ趴刂撇呗?，所有的通信均由中央?jié)點(diǎn)控制，中央

節(jié)點(diǎn)必須建立和維持許多并行數(shù)據(jù)通路。

星型拓?fù)洳捎玫臄?shù)據(jù)交換方式主要有線路交換和報文交換兩種，線路交換

更為普遍。

網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展通常是采用增加中央節(jié)點(diǎn)的方式，將中央節(jié)點(diǎn)級聯(lián)起來，需要

增加的節(jié)點(diǎn)再與新中央節(jié)點(diǎn)連接。

主要優(yōu)點(diǎn)：

⑴易于故障的診斷與隔離。

⑵易于網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展。

⑶具有較高的可靠性。

主要缺點(diǎn)：

⑴過分依賴中央節(jié)點(diǎn)。

⑵組網(wǎng)費(fèi)用高。

(3)布線比較困難。

星型網(wǎng)絡(luò)是在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用最廣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，一般的學(xué)校、單位都采用

這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣M建單位的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

4.環(huán)型網(wǎng)絡(luò)

環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一些中繼器和連接中繼器的點(diǎn)到點(diǎn)鏈路組成一個閉合環(huán)，

計(jì)算機(jī)通過各中繼器接入這個環(huán)中，構(gòu)成環(huán)型拓?fù)涞挠?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中各

個節(jié)點(diǎn)的地位相等。

環(huán)型拓?fù)渲械拿總€站點(diǎn)都是通過一個中繼器連接到網(wǎng)絡(luò)中的，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)

據(jù)以分組的形式發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)中的信息流是定向的，網(wǎng)絡(luò)的傳輸延遲也是確定的。

主要優(yōu)點(diǎn)：

⑴數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量高。

⑵可以使用各種介質(zhì)。

⑶網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性好。

主要缺點(diǎn)：

⑴網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展困難。

⑵網(wǎng)絡(luò)可靠性不高。

⑶故障診斷困難。

環(huán)型網(wǎng)平時用的比較少，主要用于跨越較大地理范圍的網(wǎng)絡(luò)，環(huán)型拓?fù)涓?/p>

適合于網(wǎng)間網(wǎng)等超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。

三、課堂練習(xí)

1.用自己的語言描述拓?fù)涞母拍?，并舉例說明。

2.畫出總線型、星型、環(huán)型、樹型和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

教學(xué)目標(biāo)

1.了解廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和無線網(wǎng)的基本特征

2.掌握局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)以及無線網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

教學(xué)重點(diǎn)

局贏網(wǎng)的技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

教學(xué)難點(diǎn)

廣域網(wǎng)的相關(guān)知識

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

給某樣?xùn)|西分類，常常會有這樣的問題，分類標(biāo)準(zhǔn)不同，分類的結(jié)果也會

有很大的差異，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類也是如此。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范

圍可以將網(wǎng)絡(luò)分為廣域網(wǎng)、局域網(wǎng)和介于廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間的城域網(wǎng)；按網(wǎng)

絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以將網(wǎng)絡(luò)分為星型網(wǎng)、樹形網(wǎng)、總線型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)、

混合網(wǎng)；按網(wǎng)絡(luò)交換功能可以將網(wǎng)絡(luò)分為電路交換網(wǎng)、報文交換網(wǎng)、分組交換

網(wǎng)、混合交換網(wǎng)等。平時最常用的分類方式是按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍來分的。

二、新授課

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類

1.局域網(wǎng)

局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork)簡稱LAN,通常是由地理范圍在幾公里以

內(nèi)的、采用單一或有限的傳輸介質(zhì)、按照某種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相互連接起來的計(jì)算機(jī)

組成的網(wǎng)絡(luò)。

主要特點(diǎn)：

⑴數(shù)據(jù)傳輸速率極高

(2)地理范圍有限

⑶誤碼率低

(4)易維護(hù)

局域網(wǎng)分類：

(1)以太網(wǎng)

以太網(wǎng)采用CSMA/CD(沖突檢測/載波偵聽)介質(zhì)訪問控制方法，使用的典

型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是總線型，不適用于大型或忙碌的網(wǎng)絡(luò)。常見的以太網(wǎng)有四種類型：

10Base5、10Base2>10Base-T、10Base-F,其傳輸介質(zhì)分別為粗纜、細(xì)纜、雙

絞線和光纖。

(2)快速以太網(wǎng)

快速以太網(wǎng)執(zhí)行的是以太網(wǎng)的擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)，保留著傳統(tǒng)以太網(wǎng)的所有特征。

主要有兩種類型：100Base-T和100Base-VG,100Base-T采用了CSMA/CD介質(zhì)

訪問控制方法，100Base-VG采用了新的介質(zhì)訪問方法：請求優(yōu)先?？焖僖蕴?/p>

網(wǎng)可以使用的傳輸介質(zhì)為光纖和5類非屏蔽雙絞線。

(3)千兆以太網(wǎng)

千兆以太網(wǎng)采用CSMA/CD介質(zhì)訪問控制方法，傳輸速率可達(dá)IGbps,千兆

以太網(wǎng)可以使用的傳輸介質(zhì)為光纖和5類非屏蔽雙絞線。

(4)ATM

ATM是高速分組交換技術(shù)，其基本數(shù)據(jù)傳輸單元是信元，其速率可達(dá)

155Mbps。網(wǎng)絡(luò)中增加計(jì)算機(jī)的數(shù)量，傳輸速率也不會降低，必須使用光纖用為

傳輸介質(zhì)，主要應(yīng)用于主干網(wǎng)上。

⑸FDDI

光纖分布數(shù)據(jù)接口(FDDD使用基本令牌的環(huán)型體系結(jié)構(gòu)，以光纖為傳輸

介質(zhì)，傳輸速率可達(dá)100Mbps,主要用于高速網(wǎng)絡(luò)主干，能夠滿足高頻寬信息

的傳輸需求。

城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork)簡稱MAN,是一種大型的局域網(wǎng)，

它一般覆蓋一個地區(qū)或城市，其傳輸速率通常在10Mbps以上，地域范圍可以從

幾十公里到上百公里，一般采用FDDI技術(shù)、ATM技術(shù)。

2.廣域網(wǎng)

廣域網(wǎng)(WideAreaNetwork)簡稱WAN,又稱為遠(yuǎn)程網(wǎng)，是指處于一個相

對廣泛區(qū)域內(nèi)的計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備，通過公共電信設(shè)施相互連接，以實(shí)現(xiàn)信息

交換和資源共享的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

典型的廣域網(wǎng)技術(shù)：

⑴公共交換電話網(wǎng)(PSTN)

模擬撥號服務(wù)是基于標(biāo)準(zhǔn)電話線路的電路交換服務(wù)，主要用來作為連接遠(yuǎn)

程端點(diǎn)的連接方法，比較典型的應(yīng)用有：用于遠(yuǎn)程端點(diǎn)和本地局域網(wǎng)之間互連、

用于遠(yuǎn)程用戶撥號上網(wǎng)及用作專用線路的備份線路。

⑵綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)為用戶提供端到端的數(shù)字通信線路，傳輸速率高，達(dá)到

128kbit/s,而且可以通過數(shù)字通道傳輸語音、數(shù)據(jù)和圖像信息。主要采用2B

+D通道接入。

⑶不對稱數(shù)字用戶線(ADSL)

ADSL是不對稱數(shù)字用戶線，它允許下行信息傳輸速率(從網(wǎng)絡(luò)到用戶設(shè)備)

遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行信息傳輸速率(從用戶設(shè)備到網(wǎng)絡(luò))。

ADSL支持的下行傳輸速率可以達(dá)到1.5?8Mbit/s,上行傳輸速率可達(dá)到

16~640kbit/so

3.無線網(wǎng)

無線網(wǎng)絡(luò)是指通過無線手持終端或移動終端、無線基站、無線網(wǎng)卡、無線

路由等無線通信設(shè)備經(jīng)無線傳輸介質(zhì)連接而成的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與

無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

無線網(wǎng)使用的傳輸媒體主要有兩種：無線電波和紅外線。

無線網(wǎng)有擴(kuò)展頻譜方式與窄帶調(diào)制方式。使用擴(kuò)頻方式通信時，數(shù)據(jù)基帶

信號的頻譜被擴(kuò)展至幾倍一一幾十倍后再搬移至射頻，然后發(fā)射出去。在窄帶

調(diào)制方式中，數(shù)據(jù)基帶信號的頻譜不做任何擴(kuò)展被直接搬移至射頻發(fā)射出去。

紅外線網(wǎng)采用小于lum波長的紅外線作為傳輸媒體，有較強(qiáng)的方向性，它

采用低于可見光的部分作為傳輸介質(zhì)，紅外信號要求視距傳輸，竊聽困難，對

鄰近區(qū)域的類似系統(tǒng)不產(chǎn)生干擾，但是具有很高的背景噪聲，受日光、環(huán)境照

明的影響較大。

無線網(wǎng)的特點(diǎn)：

⑴傳輸速率低

⑵視線問題

⑶通信盲點(diǎn)

三、課堂練習(xí)

1.用自己規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，給計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分類

2.局域網(wǎng)的分類是怎樣的？

3.目前廣泛使用的廣域網(wǎng)技術(shù)主要有哪些？

四、作業(yè)

本章練習(xí)：1??，3⑷⑼⑩

局域網(wǎng)組成與結(jié)構(gòu)

教學(xué)目標(biāo)

1.掌握局域網(wǎng)系統(tǒng)的組成

2.掌握局域網(wǎng)的兩種常見結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)

3.了解相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

教學(xué)重點(diǎn)

局域網(wǎng)系統(tǒng)的組成

教學(xué)難點(diǎn)

對等網(wǎng)與基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，硬件系統(tǒng)主要由運(yùn)算

器等部分組成，軟件系統(tǒng)主要由系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件等組成。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

的組成也是由網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)兩大部分組成的，局域網(wǎng)也是如此。

二、新授課

局域網(wǎng)的組成與結(jié)構(gòu)

1.局域網(wǎng)的硬件系統(tǒng)

局域網(wǎng)的基本硬件主要有：服務(wù)器、工作站、網(wǎng)絡(luò)接口卡、傳輸介質(zhì)、集

線器等

⑴服務(wù)器

在網(wǎng)絡(luò)中提供服務(wù)資源并起服務(wù)作用的計(jì)算機(jī)稱為服務(wù)器。

網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器主要有為文件服務(wù)器、打印服務(wù)器、應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器等。

⑵工作站

連接到網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)就稱為工作站。

工作站可以分為有盤工作站與無盤工作站。區(qū)別在于有沒有外存儲器，有

外存儲器的工作站為有盤工作站，沒有外存儲器的工作站為無盤工作站。

工作站一般不用來管理共享資源，但必要時也可以將工作站的外設(shè)設(shè)置為

網(wǎng)絡(luò)共享設(shè)備，從而具有某些服務(wù)器的功能。

⑶網(wǎng)絡(luò)接口卡

網(wǎng)絡(luò)接口卡簡稱網(wǎng)卡，又稱為網(wǎng)絡(luò)適配器，它是計(jì)算機(jī)與傳輸介質(zhì)之間的

物理接口。

主要作用是負(fù)責(zé)將發(fā)送給其他計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成能夠在傳輸介質(zhì)上傳輸

的信號發(fā)送出去，同時又要負(fù)責(zé)通過傳輸介質(zhì)接收信號，并且將接收到的信號

轉(zhuǎn)換成可以被計(jì)算機(jī)識別的數(shù)據(jù)。

⑷集線器

集線器也稱為集中器或集線中心，平時我們簡稱HUBo

主要作用是能夠?qū)?shù)據(jù)信號進(jìn)行整形再生的。是一個集中式、廣播式的中

繼器設(shè)備。

（5）通信介質(zhì)

通信介言是而來連接計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與集線器等的媒介。

主要作用是連接各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

2.局域網(wǎng)的軟件系統(tǒng)

局域網(wǎng)的軟件系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、工作站軟件、網(wǎng)卡驅(qū)動程序、網(wǎng)

絡(luò)應(yīng)用軟件和網(wǎng)絡(luò)管理軟件等組成。

⑴網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)運(yùn)行在服務(wù)器上，負(fù)責(zé)處理工作站的請求，控制網(wǎng)絡(luò)用戶可

用的服務(wù)程序和設(shè)備，維持網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。

⑵工作站軟件

工作站軟件運(yùn)行在工作站上，處理工作站與網(wǎng)絡(luò)間的通信，與本地操作系

統(tǒng)一起工作。

⑶網(wǎng)卡驅(qū)動程序

網(wǎng)卡驅(qū)動程序是網(wǎng)絡(luò)硬件專用的，一般隨網(wǎng)卡一起提供，工作站或服務(wù)器

上的網(wǎng)卡必須經(jīng)過驅(qū)動才能正常工作。

⑷網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件是專門為在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行而設(shè)計(jì)的，網(wǎng)絡(luò)版應(yīng)用程序允許

多個用戶在同一時刻訪問、操作、使用，它是網(wǎng)絡(luò)文件資源共享的基礎(chǔ)。

⑸網(wǎng)絡(luò)管理軟件

網(wǎng)絡(luò)管理軟件能監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)上的活動并收集網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)，并能根據(jù)數(shù)據(jù)提

供的信息來微調(diào)和改善網(wǎng)絡(luò)性能。

3.局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)常見的只有兩類：工作站/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)和對等網(wǎng)

⑴工作站/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)

工作站/服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)中至少有一臺以上的專用服務(wù)器用來管理

網(wǎng)絡(luò)，控制網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，為網(wǎng)絡(luò)上的用戶提供共享資源，而其他的計(jì)算機(jī)作為工

作站通過服務(wù)器來訪問網(wǎng)絡(luò)上的共享資源。

主要特點(diǎn)：

網(wǎng)嘉運(yùn)行穩(wěn)定、信息管理比較安全、用戶擴(kuò)展方便，易于升級，可以有效

地利用各工作站的資源、服務(wù)器負(fù)擔(dān)小、網(wǎng)絡(luò)工作效率高。

工作站的管理比較困難、組網(wǎng)成本較高，不適合于家庭。

⑵對等網(wǎng)

對等網(wǎng)絡(luò)是指網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)地位平等，是對等實(shí)體，既可以為別的計(jì)算

機(jī)提供服務(wù)，也可以享用其他計(jì)算機(jī)提供的服務(wù)。

主要特點(diǎn)：

組建和維護(hù)容易、成本較低、使用起來也比較簡單。

數(shù)據(jù)保密性比較差、文件存儲分散、不易于升級。適用于家庭、宿舍組網(wǎng)

使用。

4.國際標(biāo)準(zhǔn)化組織

比較著名的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織有：ANSI.ITU(CCITT)>EIA.IEEE和ISO。

ANSI是美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會，它設(shè)計(jì)了ASCH代碼組。

ITU是國際電信聯(lián)盟，是世界各國政府的電信主管部門之間協(xié)調(diào)電信事務(wù)

方面的一個國際組織。有3個主要部門：無線通信部門(ITU-R),電信標(biāo)準(zhǔn)化

部門(ITU-T),開發(fā)部門(ITU-D)。在通信領(lǐng)域，ITU-T標(biāo)準(zhǔn)有V系列標(biāo)準(zhǔn),

如V.32、V.33、V.42標(biāo)準(zhǔn)，有X系列標(biāo)準(zhǔn),如X.25、X.400、X.500,ITU-T

的標(biāo)準(zhǔn)還包括了電子郵件、目錄服務(wù)、ISDN以及寬帶ISDN等方面的內(nèi)容。

EIA是美國電子工業(yè)協(xié)會，在定義數(shù)據(jù)通信設(shè)備的物理接口和電氣特性等

方面做了巨大的貢獻(xiàn),如EIARS-232、EIARS-449和EIARS-530等。

IEEE是電子和電氣工程師協(xié)會，IEEE制定了局域網(wǎng)和城域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，就是

我們現(xiàn)在稱為802項(xiàng)目或802系列標(biāo)準(zhǔn)。

ISO是國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，開發(fā)了開放系統(tǒng)互連網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型，模型定義了

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的7個數(shù)據(jù)處理層。

三、課堂練習(xí)

1.家庭組網(wǎng)需要的硬件主要有哪些？需要安裝的軟件呢？

2.簡要敘述基于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。

3.談一談你們通過因特網(wǎng)查找到國際標(biāo)準(zhǔn)化組織有哪些？主要從事哪些

方面標(biāo)準(zhǔn)的制定？

四、作業(yè)

本章練習(xí):1(4)(6)(8)(9),3⑺⑻

第2章數(shù)據(jù)通信電子教案

基本概念

教學(xué)目標(biāo)

1.掌握數(shù)據(jù)通信的基本概念，理解數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)的區(qū)別；

2.掌握模擬數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)的模型及其主要區(qū)別；

3.理解、掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)。

教學(xué)重點(diǎn)

數(shù)據(jù)通信的基本概念

教學(xué)難點(diǎn)

模菽數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信系統(tǒng)的區(qū)別

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

數(shù)據(jù)通信作為一門獨(dú)立的學(xué)科，涉及多方面內(nèi)容，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與之有

著一定的聯(lián)系。通過第一章的學(xué)習(xí)，我們對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有了一定的認(rèn)識，在日

常的生活中，我們已經(jīng)體會到了因特網(wǎng)的的普及給我們帶來的方便，但網(wǎng)絡(luò)的

數(shù)據(jù)是怎樣傳輸?shù)哪?？網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)是以怎樣的形式進(jìn)行傳輸?shù)哪兀颗c我們平

常使用的電話、手機(jī)中數(shù)據(jù)的傳輸是一回事嗎？要了解這些知識，我們需要對

數(shù)據(jù)通信的相關(guān)知識有一定的了解。

二、新授課

數(shù)據(jù)通信的基本概念

1.數(shù)據(jù)與信息

數(shù)據(jù)是包含有一定內(nèi)容的物理符號，是傳送信息的載體。

信息是指數(shù)據(jù)在傳輸過程中的表示形式或向人們提供關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界事實(shí)的

知識，它不隨載荷符號的形式不同而改變。

數(shù)據(jù)是信息傳送的形式，信息是數(shù)據(jù)表達(dá)的內(nèi)涵。

2彳言與彳言］首

口信號（數(shù)據(jù)的電編碼、電磁編碼或其它編碼。信號可以分為模擬信號和數(shù)

字信號。

信道是信號傳輸?shù)耐ǖ溃ㄍㄐ旁O(shè)備和傳輸媒體。信道按傳輸信號的形

式可以分為模擬信道和數(shù)字信道。模擬信道用于傳輸模擬信號，數(shù)字信道用于

傳輸數(shù)字信號。

3.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)

模擬數(shù)據(jù)是指在某個區(qū)間產(chǎn)生的連續(xù)值，如：聲音、視頻、溫度、壓力。數(shù)字

數(shù)據(jù)是有限個離散值，如字符串、整數(shù)數(shù)列。

模擬信號是在一定范圍內(nèi)可以連續(xù)取值的信號，是一種連續(xù)變化的電信號，它

可以不同頻率在介質(zhì)上傳輸。

數(shù)字信號是一種離散的脈沖序列，它的取值是有限個數(shù)，它以恒定的正電

壓/負(fù)電壓或正電壓/0電壓，表示“1”、“0”，可以用不同的位速率在介質(zhì)

上傳輸。

4.數(shù)據(jù)通信模型

通信系統(tǒng)的基本作用是在發(fā)送方（信源）和接收方（信宿）之間傳遞和交換信

息。根據(jù)通信系統(tǒng)是利用模擬信號還是數(shù)字信號來傳遞消息，通信系統(tǒng)可以分

為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。

模擬通信系統(tǒng)利用模擬信號來傳遞信息，如現(xiàn)在廣泛使用的電話、廣播和

電視。系統(tǒng)一般由信源、調(diào)制器、信道、解調(diào)器、信宿以及噪聲源組成。如下

圖所示

人們?nèi)粘Ｊ褂玫膿芴柹暇W(wǎng)就是一個模擬通信系統(tǒng)的實(shí)例，發(fā)送端工作站發(fā)

送的數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)換為模擬信號后，送到公共電話網(wǎng)上傳輸，到接收端

經(jīng)調(diào)制解調(diào)器變換為數(shù)字信號后，與服務(wù)器通信。

數(shù)字通信系統(tǒng)利用數(shù)字信號來傳遞信息，如計(jì)算機(jī)通信，數(shù)字電話、數(shù)字

電視等。數(shù)字通信系統(tǒng)由信源、信源編碼器、信道編碼器、調(diào)制器、信道、解

調(diào)器、信道譯碼器、信源譯碼器以及發(fā)送端和接收端時鐘同步組成。如下圖所

示

主要特點(diǎn)：數(shù)字通信抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)信號的差錯控制，傳輸質(zhì)量

高，通過對信號加密和防火墻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)保密通信，但數(shù)字通信所占的信道

帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于模擬信道。

5.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

帶寬信號在通信線路上傳輸時最高頻率與最低頻率之差叫信號的頻帶寬

度，簡稱帶寬或稱為通頻帶。數(shù)字信號帶寬與脈沖寬度成反比。

信道容量即單位時間內(nèi)最大可傳輸信息的位數(shù)，是信道傳輸信息的最大

能力的指標(biāo)。無噪聲理想信道容量與信道的帶寬的關(guān)系如下：

C=2〃log2N

其中：C為信道容量，H為信道帶寬(信道能夠傳輸信號的最大頻率范圍)，

N為傳輸時為一個碼元所取的離散值個數(shù)。本公式也稱為奈奎斯特公式或無噪

信道傳輸能力公式。

對有噪聲的實(shí)際信道，其關(guān)系如下：

C=Hlog2(l+S/N)

其中：S/N為接收端的信噪比。本公式也稱為香農(nóng)公式。

位速率位速率也稱信號速率，常用S表示，位速率是數(shù)字信號的傳輸速

率，它用單位時間內(nèi)傳輸?shù)亩M(jìn)制代碼的有效位數(shù)來表示，其單位為位每秒

(bps)o

波特率波特率也稱調(diào)制速率，也稱碼元速率。位速率和波特率之間有如

下關(guān)系：

S=Blog2N

其中N是一個脈沖信號所表示的有效狀態(tài)，在二進(jìn)制方式中，N=2,故5=8。

即數(shù)據(jù)傳輸速率和調(diào)制速率相等。

誤碼率誤碼率指信息傳輸?shù)腻e誤率，是衡量傳輸系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)。誤

碼率以在接收的碼元中的錯誤碼元占總傳輸碼元的比例來衡量，通常應(yīng)低于

10%

三、課堂練習(xí)

1.請舉例說明數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別

2.舉例說明模擬數(shù)據(jù)與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)

3.請用撥號上網(wǎng)說明模擬通信系統(tǒng)模型

4.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？

四、課堂總結(jié)

1.數(shù)據(jù)與信息、信號與信道

2.數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)

3.數(shù)據(jù)通信模型

4.數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)

五、作業(yè)、本章練習(xí)1(1)(2)

數(shù)據(jù)傳輸一

教學(xué)目標(biāo)

1.了解數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)概念；

2.掌握基帶傳輸和寬帶傳輸?shù)南嚓P(guān)知識；

3.掌握串行傳輸和并行傳輸?shù)南嚓P(guān)知識。

教學(xué)重點(diǎn)

串5傳輸和并行傳輸?shù)南嚓P(guān)知識

教學(xué)難點(diǎn)

基帶傳輸和寬帶傳輸

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)設(shè)想

數(shù)據(jù)傳輸是數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)，本次課主要介紹數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程、基帶傳輸

與寬帶傳輸技術(shù)和串行傳輸與并行傳輸技術(shù)。在數(shù)據(jù)傳輸過程的教學(xué)中，重點(diǎn)

介紹清楚數(shù)據(jù)傳輸幾個概念，數(shù)據(jù)傳輸過程可以以人們捎口信做類比進(jìn)行教學(xué);

基帶傳輸與寬帶傳輸要講清楚兩者的區(qū)別，以及寬帶與平時所說寬帶的區(qū)別，

以免引起學(xué)生的誤解；串行通信與并行通信可以用列隊(duì)做類比進(jìn)行教學(xué)以幫助

學(xué)生理解。

教學(xué)過程

一、引入

在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，通信信道為數(shù)據(jù)的傳輸提供了各種不同的通路，對應(yīng)

于不同類型的信道，數(shù)據(jù)傳輸可以采用不同的方式。今天我們來學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)傳輸

的相關(guān)內(nèi)容。

二、新授課

數(shù)據(jù)傳輸

1.數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程

兩臺計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸首先需要將信息用二進(jìn)制代碼來表示，其次還

要將二進(jìn)制代碼以一定的信號形式（如電壓、電流、脈沖等）來表示，然后將信

號經(jīng)由信道進(jìn)行傳輸，到達(dá)接收方后，再根據(jù)這些信號恢復(fù)為代碼，從而得到

發(fā)送端的信息。

數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P(guān)概念：（本行以下板書）

模擬通信：模擬信號通過模擬信道進(jìn)行傳輸。

數(shù)字通信：模擬信號通過數(shù)字信道進(jìn)行傳輸。

數(shù)據(jù)通信：是專指信源和信宿中數(shù)據(jù)的形式是數(shù)字的，而不論是通過數(shù)字

信道傳輸還是模擬信道傳輸。。

數(shù)字傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)：

⑴抗干擾能力強(qiáng)

⑵適合遠(yuǎn)距離傳輸

⑶安全保密性好

⑷適合多媒體信息傳輸

2.基帶傳輸和寬帶傳輸

數(shù)據(jù)傳輸方式依其數(shù)據(jù)在傳輸線上原樣不變地傳輸還是調(diào)制變樣后再傳

輸，可以分為基帶傳輸和寬帶傳輸兩大類。

⑴基帶信號與基帶傳輸

二進(jìn)制數(shù)字脈沖信號稱為基帶信號

基帶傳輸是將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為脈沖信號加到電纜上進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方

式。

（2）寬帶信號與寬帶傳輸

寬帶信號是將多組基帶信號分別調(diào)制不同頻率的載波，并由這些載波分別

占用不同頻段的調(diào)制載波組成。

寬帶傳輸是將數(shù)據(jù)加載到載波信號上進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)傳輸方式。

基帶傳輸和寬帶傳輸最重要的區(qū)別在于：基帶傳輸采用的是“直接控制信

號狀態(tài)”的傳輸方式，而寬帶傳輸采用的是“控制載波信號狀態(tài)”的傳輸技術(shù)。

3.并行傳輸和串行傳輸

依據(jù)傳輸線數(shù)目的多少，可以將數(shù)據(jù)傳輸方式分為：并行傳輸和串行傳輸。

并行傳輸用于短距離、高速率的通信，串行傳輸用于長距離、低速率的通信。

⑴并行傳輸

并行傳輸是指數(shù)字信號以成組的方式在多個并行信道上傳輸，數(shù)據(jù)由多條

數(shù)據(jù)線同時傳送與接收，每個比特使用單獨(dú)的一條線路。

并行傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)在于傳送速率高，發(fā)收雙方間不存在字符同步的問題，缺

點(diǎn)是需要多個并行信道，增加了設(shè)備的成本，而且并行線路的電平相互干擾也

會影響傳輸質(zhì)量，不適合做較長距離的通信，主要用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部或同一系統(tǒng)

設(shè)備間的通信。常見的并行傳輸如計(jì)算機(jī)與打印機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。如下圖所

示

⑵串行傳輸

串行傳輸就是將比特流逐位在一條信道上傳送。需要解決收發(fā)雙方如何保

持碼組或字符同步的問題。

相對于并行傳輸，串行傳輸?shù)男实?，傳輸速率慢，但由于只有一條信道,

減少了設(shè)備的成本，且易于實(shí)現(xiàn)與維護(hù)。計(jì)算機(jī)與Modem之間的通信就是串行

傳輸。如下圖所示

三、課堂總結(jié)

1.數(shù)據(jù)傳輸過程

2.基帶信號與基帶傳輸

3.并行傳輸與串行傳輸

四、課堂練習(xí)

1.用&己的語言描述數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程

2.數(shù)字傳輸具有的優(yōu)點(diǎn)是什么？

3.基帶傳輸與寬帶傳輸?shù)膮^(qū)別是什么？

4.并行傳輸和串行傳輸主要用于什么地方？

五、作業(yè)

本章練習(xí)：1⑶⑷⑸

六、教后記

數(shù)據(jù)通信二

教學(xué)目標(biāo)

1.掌握單工、半雙工和全雙工通信的基本原理、特點(diǎn)及主要區(qū)別；

2.掌握異步傳輸和同步傳輸?shù)幕竟ぷ髟恚?/p>

3.理解多路復(fù)用技術(shù)的基本工作原理。

教學(xué)重點(diǎn)

單工、半雙工和全雙工通信的基本原理

教學(xué)難點(diǎn)

多路復(fù)用技術(shù)

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在通訊技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，十年前的尋呼機(jī)現(xiàn)在已

經(jīng)難覓蹤跡了，手機(jī)的使用越來越普及，大家來想一想，手機(jī)、尋呼機(jī)以及現(xiàn)

在一些小區(qū)保安使用的對講機(jī)等在使用中的區(qū)別是什么？

二、新授課

數(shù)據(jù)通信

1.單工、半雙工和全雙工通信

在串行通信中，根據(jù)數(shù)據(jù)流的方向可以將通信分為單工、半雙工和全雙工

通信3種方式。

⑴單工通信

單工通信是指在兩個通信設(shè)備間，信息只能沿著一個方向被傳輸。

采用單工通信時，在通信設(shè)備雙方中，一方為發(fā)送設(shè)備，另一方為接收設(shè)

備。廣播和電視節(jié)目的傳送以及尋呼系統(tǒng)都屬于單工通信的例子。

⑵半雙工通信

半雙工通信是指兩個通信設(shè)備間的信息交換可以雙向進(jìn)行，但不能同時進(jìn)

行。也就是說，在同一時間內(nèi)僅能使信息在一個方向上傳輸。

半雙工通信設(shè)備的兩端要求既要有發(fā)送設(shè)備，又要有接收設(shè)備，因此該方

式需要具有信道轉(zhuǎn)換能力，通常用軟件控制換向，換向過程中存在換向的延時

時間，也可以采用人工操作機(jī)械開關(guān)的方法進(jìn)行控制。其典型的例子是對講機(jī)

或計(jì)算機(jī)與終端的通信。

⑶全雙工通信

全雙工通信是指兩個通信設(shè)備間可以同時進(jìn)行兩個方向上的信息傳輸。

兩個通信應(yīng)同時具有發(fā)射和接收的功能，與通信站相接的傳輸設(shè)備和傳輸

控制協(xié)議必須提供全雙工的工作方式，同是還應(yīng)對緩存器作特殊的考慮，如想

進(jìn)行同時讀寫就要求緩存中也能同時釋放和分配存儲器等。我們平時使用的手

機(jī)類似于全雙工通信

2.異步傳輸和同步傳輸

⑴異步傳輸

異步傳輸方式又稱為起止式同步方式，它是以字符為單位進(jìn)行同步的，且

每一字符的起始時刻可以為任意。數(shù)據(jù)格式如下圖所示：

一般“起”信號的長度規(guī)定為1個碼元寬度，極性為“0”，即用空號(space)

代表，“止”信號可以為1、L5或2個碼元的寬度，其長度的選取與所采用的

傳輸代碼類型有關(guān)。

在異步傳輸方式中字符可以被單獨(dú)發(fā)送或連續(xù)發(fā)送，字符與字符的間隔期

間可以連續(xù)發(fā)送“1”狀態(tài)，當(dāng)不傳字符時，不要求收發(fā)時鐘同步，僅在傳輸字

符時，收發(fā)時鐘才需要在字符的每一位上同步。

異步傳輸方式的優(yōu)點(diǎn)是每一個字符本身就包括了本字符的同步信息，不需

要在線路兩端設(shè)置專門的同步設(shè)備。

其缺點(diǎn)是每發(fā)一個字符就要添加一對起止信號，線路的開銷增加，傳輸效

率低。異步傳輸方式常用于200bps的低速率數(shù)據(jù)傳輸中，目前仍在廣泛使

用。

(2)同步傳輸

同步傳輸方式是以固定的時鐘節(jié)拍來連續(xù)串行發(fā)送數(shù)字信號的一種方法。

其數(shù)據(jù)格式如下圖所示：

同步傳輸方式中，要求收發(fā)兩端的時鐘都必須在每個比特上保持一致。

在同步傳輸中，數(shù)據(jù)的發(fā)送一般以幀為單位。傳送時在每個幀的幀首加兩

個或兩個以上同步字符Sync,幀內(nèi)每個字符前后不附加起止位。同步字符Sync

是一個獨(dú)特的比特組合，用于通知接收方一個幀已經(jīng)到達(dá)。Sync類似于異步傳

輸中的起始位，但它除了具有起始位的功能外，還能確保接收方的采樣速度和

比特的到達(dá)速度保持一致，收、發(fā)方一般采用同一同步時鐘。

實(shí)現(xiàn)同步傳輸方式的收發(fā)時鐘同步方法有兩種：外同步法和自同步法。同

步傳輸方式具有較高的效率，常用于大于2400bps的速率的傳輸。

3.多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用技術(shù)是使多路數(shù)據(jù)信號共同使用一條線路進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。多路

復(fù)用通常有：頻分多路復(fù)用技術(shù)、時分多路利用技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)。

⑴頻分多路復(fù)用技術(shù)

頻分多路復(fù)用將信道的可用帶寬劃分為若干個小頻帶，每個小頻帶傳送一

路信號，形成一個子信道。

頻分多路復(fù)用常用于模擬信號的傳輸，如收音機(jī)、電視機(jī)等，F(xiàn)DM也用于

寬帶網(wǎng)絡(luò)。載波電話通信系統(tǒng)是頻分多路復(fù)用的典型例子。

⑵時分多路復(fù)用技術(shù)

時分多路復(fù)用技術(shù)是將通信信道傳輸數(shù)據(jù)的時間劃分為若干個時間段，每

一路信號占用一個時間段，在其占用的一段時間內(nèi)，信號獨(dú)自使用信道的全部

帶寬。

時分多路復(fù)用通常用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳送，也可用于模擬信號的傳送。

時分多路復(fù)用在任一時刻，只傳送一種信號，多路信號分時地在信道中傳

送，而頻分多路復(fù)用是在任一時刻，同時傳送多路信號，各路信號占用的頻帶

不同。

⑶波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用是把光波波長分割復(fù)用，在一根光纖中同時傳輸多波長光信號的

一項(xiàng)技術(shù)。

基本原理是在發(fā)送端將不同的光信號組合起來，也即是復(fù)用過程；耦合到

光線線路上用一根光纖進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號區(qū)分開來，

即完成解復(fù)用過程，再通過進(jìn)一步處理恢復(fù)出原信號后送入不同的終端。

三、課堂總結(jié)

1.單工通信、半雙工通信和全雙工通信

2.異步傳輸和同步傳輸

3.多路復(fù)用技術(shù)

四、課堂練習(xí)

1.舉例說明單工通信、半雙工通信和全雙工通信

2.異步傳輸和同步傳輸數(shù)據(jù)格式上的主要區(qū)別是什么？

3.簡述3種復(fù)用技術(shù)的主要工作原理

五、作業(yè)

本章練習(xí)：1(6)⑺⑻⑩、2⑴⑵⑶⑷⑹⑻、3⑵

數(shù)據(jù)交換

教學(xué)目標(biāo)

1.掌握電路交換的工作原理、工作特點(diǎn)及適用網(wǎng)絡(luò)類型

2.掌握報文交換的工作原理、工作特點(diǎn)及適用網(wǎng)絡(luò)類型

3.掌握分組交換的工作原理、工作特點(diǎn)及適用網(wǎng)絡(luò)類型

教學(xué)重點(diǎn)

三種數(shù)據(jù)交換方式的工作原理及工作特點(diǎn)

教學(xué)難點(diǎn)

工作原理的理解

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

數(shù)據(jù)通信時，需要通信的兩個設(shè)備通過傳輸介質(zhì)直接連接在一起一般是不

現(xiàn)實(shí)的，也是不方便的，一般是通過有中間節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)來把數(shù)據(jù)從源設(shè)備發(fā)送

到目標(biāo)設(shè)備，這些中間節(jié)點(diǎn)不關(guān)心數(shù)據(jù)的內(nèi)容，只提供一個交換設(shè)備，用這個

交換設(shè)備把數(shù)據(jù)從一個節(jié)點(diǎn)傳到另一個節(jié)點(diǎn)直至目的地。這些交換設(shè)備是采用

什么技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的呢？

二、新授課

數(shù)據(jù)交換

1.電路交換

⑴電路交換的原理

電路交換過程主要有三個階段：電路建立、數(shù)據(jù)傳輸和電路拆除。

①電路建立

在傳輸數(shù)據(jù)之前，先經(jīng)過呼叫過程建立一條端到端的電路。

②數(shù)據(jù)傳輸

電路建立以后，數(shù)據(jù)就可以從源站發(fā)送往目的站，電路連接是全雙工的，

數(shù)據(jù)可以在兩個方向傳輸。在整個數(shù)據(jù)傳輸過程中，所建立的連接必須始終保

持連接狀態(tài)。

③電路拆除

數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，由某一方發(fā)出拆除請求，然后逐節(jié)拆除到對方的節(jié)點(diǎn)鏈

路，將電路的使用權(quán)交還給網(wǎng)絡(luò)，以供其他用戶使用。

電路交換屬于電路資源預(yù)分配系統(tǒng)，即每次通信時，通信雙方都要連接電

路，且在一次連接中，電路被預(yù)分配給一對固定用戶。不管該電路上是否有數(shù)

據(jù)傳輸，其他用戶都不能使用該電路直至通信雙方要求拆除此電路為止。

⑵電路交換的特點(diǎn)

電路交換方式的特征是在整個連接路徑中均采用物理連接，具有以下的一

些優(yōu)點(diǎn)：

信息傳輸時延??；電路是透明的；信息傳送的吞吐量大。

采用電路交換方式傳送數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)：

所占用的帶寬是固定的，造成網(wǎng)絡(luò)資源的利用率較低；由于通信的傳輸通

路是專用的，采用電路交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的效率較低；通信雙方在信息傳

輸速率、編碼格式、同步方式、通信規(guī)程等要完全兼容，不同速率和不同通信

協(xié)議之間的用戶不能通信。

⑶適用范圍

電路交換方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，可以用于公用交換網(wǎng)，即電話網(wǎng)，以及專線

方式，如數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)DDN。電路交換適用于信息量大的場合。

2.報文交換

報文交換也稱為包交換，它將用戶的一個報文分成若干個報文組，以報文

組為單位采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”交換方式進(jìn)行通信。

⑴報文交換的工作原理

報文交換采用存儲-轉(zhuǎn)發(fā)原理，即交換機(jī)把來自用戶的報文先暫時存在節(jié)點(diǎn)

機(jī)內(nèi)排隊(duì)等候，網(wǎng)絡(luò)上鏈路空閑時就轉(zhuǎn)發(fā)出去至下一節(jié)點(diǎn)，報文在下一節(jié)點(diǎn)再

存貯-轉(zhuǎn)發(fā)，直到到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。信息是以報文為單位傳輸?shù)模W(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有信

息處理、存儲和路由選擇的功能。

⑵報文交換的特點(diǎn)

報文交換的優(yōu)點(diǎn)是：

報文交換過程沒有電路接續(xù)，可以采用多路復(fù)用，提高線路的利用率；用

戶不需要叫通對方就可以發(fā)送報文；容易實(shí)現(xiàn)不同類型的終端之間的通信。

報文交換的缺點(diǎn)是：

數(shù)據(jù)時延較大，不利于實(shí)時通信；要求交換機(jī)有高速處理能力及大的存儲

容量，增加了設(shè)備的開支。

3.分組交換

分組交換采用了“存儲一轉(zhuǎn)發(fā)”的方式，同時把報文分割成若干較短的按

一定格式組成的分組進(jìn)行交換和傳輸。分組交換有虛電路分組交換和數(shù)據(jù)報分

組交換兩種，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中使用最廣泛的一種交換技術(shù)。

⑴虛電路分組交換

虛電路分組交換在傳送數(shù)據(jù)前必須在發(fā)送端和接收端之間建立一條邏輯連

接，數(shù)據(jù)按照事先建好的路徑順序傳輸。傳送數(shù)據(jù)量較大時，通常采用虛電路

方式。

⑵數(shù)據(jù)報分組交換

數(shù)據(jù)報分組中每個分組的大小有嚴(yán)格的限制，每個數(shù)據(jù)報自身攜帶足夠的

地址信息。各數(shù)據(jù)報所走的路徑不一定相同，各個數(shù)據(jù)報到達(dá)目的地的順序可

能不同，有的數(shù)據(jù)報會丟失。

⑶分組交換的特點(diǎn)

分組交換采用“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”方式，不獨(dú)占信道；信息傳輸時延較?。粸椴?/p>

同通信規(guī)程的數(shù)據(jù)終端間能相互通信提供了會話環(huán)境；可靠性高。

分組交換的技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，軟件及硬件結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜；網(wǎng)絡(luò)附加的信息

較多。

分組交換主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)終端連網(wǎng)。

三、課堂總結(jié)

電路交換在數(shù)據(jù)傳輸之前必須先設(shè)置一條完全的通路，在線路拆除之前，

該通路由一對用戶完全占用，線路利用率不高。對于較輕和間接式負(fù)載，可以

通過電話撥號來使用公用電話系統(tǒng)線路，對于很重和持續(xù)的負(fù)載，可以使用租

用的電路交換線。

報文交換的報文從源點(diǎn)傳送到目的地采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，報文需要排隊(duì),

不適合于交互式通信，不能滿足實(shí)時通信的要求。

分組交換方式和報文交換方式類似，但報文被分成分組傳送，并規(guī)定了最

大長度。分組交換技術(shù)是在數(shù)據(jù)網(wǎng)中最廣泛使用的一種交換技術(shù)，線路利用率

高，適用于交換中等數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)交換到大容量設(shè)備的情況。

四、課堂練習(xí)

1.簡要敘述電路交換的過程。

2.報文交換的特點(diǎn)是什么？

3.分組交換有幾種技術(shù)，簡要敘述其特點(diǎn)。

五、作業(yè)

本章練習(xí)：10)(11),2(9)(10)01)(12)(13)(14),3(3)(4)

差錯控制

教學(xué)目標(biāo)

1.理解差錯控制的機(jī)制；

2.掌握差錯控制的方法及各方法的基本工作原理；

3.理解循環(huán)冗余碼的構(gòu)成。

教學(xué)重點(diǎn)

差善控制的方法

教學(xué)難點(diǎn)

循環(huán)冗余碼

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

我們經(jīng)常在電視上看到這樣一種游戲，甲對乙作某種動作，乙模仿甲的動

作再向丙演示，丙再向丁演示，……這樣，最后一個人演示的動作與甲的動作

有了很大的區(qū)別。這說明在動作傳輸過程中，出現(xiàn)了差錯。數(shù)據(jù)通信也有這種

出現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時，如果一組數(shù)據(jù)產(chǎn)生錯誤，在接收端就會出

現(xiàn)錯誤的解釋，得不到正確的結(jié)果。在數(shù)據(jù)通信過程中，如果差錯控制在一定

的范圍內(nèi)，對接收方影響還不大，如果差錯太多，就影響數(shù)據(jù)的正確傳輸了，

需要采取必要的手段對差錯進(jìn)行控制。

二、新授課

差錯控制

1.差錯控制機(jī)制

⑴差錯與差錯控制

差錯也稱為傳輸差錯，是指數(shù)據(jù)在傳輸過程中，由于外界因素或線路本身

的電器特性，使接收端接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的數(shù)據(jù)不一致。

差錯控制是指在數(shù)據(jù)傳輸過程中，使用必要的技術(shù)或方法，發(fā)現(xiàn)或糾正數(shù)

據(jù)傳輸中的差錯，把差錯限制在盡可能小的范圍內(nèi)的控制技術(shù)。

⑵噪聲種類

傳輸差錯是一般是由噪聲引起的，噪聲主要有兩類：一類是熱噪聲，是電

子在傳輸介質(zhì)導(dǎo)體中作高速雜亂運(yùn)行，產(chǎn)生的一種寬頻背景噪聲，是隨機(jī)的噪

聲；另一類沖擊噪聲，是由外界電磁干擾引起的，沖擊噪聲比熱噪聲幅度大，

是引起傳輸差錯的主要原因。

⑶差錯控制方法

檢錯法，是在要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊上附加冗余位，使接收方知道有差錯發(fā)生，

但不知道是什么樣的差錯，然后向發(fā)送方請求重傳，常用的是奇偶校驗(yàn)碼和CRC

循環(huán)冗余校驗(yàn)碼；

糾錯法，是在要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊上附加足夠的冗余信息，使接收方能夠推導(dǎo)

出已發(fā)出的數(shù)據(jù)應(yīng)該是什么，常用的是海明校驗(yàn)碼。

2.差錯控制基本方式（本行及下一行板書）

差錯控制基本方式主要有檢錯反饋重發(fā)、前向糾錯和混合糾錯三種。

⑴檢錯反饋重發(fā)

檢錯反饋重發(fā)又稱為自動請求重發(fā)，簡稱ARQ。

工作原理：發(fā)送端對所發(fā)送的序列進(jìn)行差錯控制編碼，接收端根據(jù)檢驗(yàn)序

列的編碼規(guī)則判決有無誤碼，若發(fā)現(xiàn)有誤碼，則利用反向信道要求發(fā)端重發(fā)有

錯的信息，直至接收端檢測認(rèn)為無誤為止，從而達(dá)到糾正差錯的目的。

可以工作于半雙工鏈路和全雙工鏈路上。

工作于半雙工鏈路上的又叫停等式ARQ,發(fā)送端在發(fā)完一組信息后就停下

來等待接收端由反饋信道送回的判決信號。如果送回的是“否認(rèn)”（NAK）或收到

的是“否認(rèn)”信號，在計(jì)時器停止計(jì)時前則需重發(fā)該組信號。如收到“肯定”

信號，則繼續(xù)發(fā)送下一組。這種方式常用于面向字符的傳輸控制協(xié)議中。

工作于全雙工鏈路上的ARQ,信息組和判決信號均被編號，發(fā)送端可連續(xù)

發(fā)送信息，同時檢測接收端送回的判決信號，并依據(jù)接收端的要求重發(fā)全部或

選擇重發(fā)部分信息，這種連續(xù)式ARQ系統(tǒng)常用于面向比特的傳輸控制規(guī)程中。

反饋重發(fā)方式的缺點(diǎn)是需要雙向信道，且實(shí)時性較差。

⑵前向糾錯方式

工作原理是：發(fā)送端將信息編成具有檢錯和糾錯能力的碼字并發(fā)送出去，

接收端對收到的碼字進(jìn)行譯碼，譯碼時不但能發(fā)現(xiàn)錯誤，而且能自動進(jìn)行錯誤

糾正，并且將已糾正的信息送給接收器。

特點(diǎn)：不需要反向信道，也不存在由于反饋重發(fā)而造成的時延，實(shí)時性好;

需要較為復(fù)雜的譯碼設(shè)備，為了確定和糾正錯誤碼元，有較多的冗余碼元，傳

輸效率有所下降。

⑶混合糾錯

混合糾錯方式綜合了上述兩種糾錯方式，其基本原理是發(fā)端發(fā)送具有一定

糾錯能力的碼字，接收端對所收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測。若發(fā)現(xiàn)錯誤，就對少量的

能糾正的錯誤進(jìn)行糾正，而對于超過糾錯能力的差錯通過反饋重發(fā)方式予以糾

正。

3.常用的檢糾錯碼（本行及下一行板書）

常用的檢糾錯碼主要有循環(huán)冗余碼、奇偶校驗(yàn)碼、等重碼和方陣檢驗(yàn)碼。

循環(huán)冗余碼CRC,又稱多項(xiàng)式碼。它利用事先生成的一個多項(xiàng)式去除要發(fā)

送的信息多項(xiàng)式，得到多項(xiàng)式就是所需的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。循環(huán)碼檢驗(yàn)具有良

好的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)，發(fā)送端編碼器和接收端檢測譯碼器的實(shí)現(xiàn)較為簡單,

同時，具有十分強(qiáng)的檢錯能力，特別適合于檢測突發(fā)性錯誤，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中

得到了廣泛的應(yīng)用。

奇偶檢驗(yàn)碼是一種最常見的檢錯碼。它是在一個二進(jìn)制數(shù)上加上一個校驗(yàn)

位，以便檢測差錯。在偶校驗(yàn)中，要在每個字符上加上一個附加位，使得該字

符中“1”的個數(shù)為偶數(shù)。在奇校驗(yàn)中，要在每一個字符上增加一個附加位，使

得該字符中“1”的個數(shù)為奇數(shù)，接收方則通過判斷接收的數(shù)據(jù)中1的個數(shù)是否

為偶數(shù)來確定傳輸是否出錯。

奇偶校驗(yàn)方法非常簡單，但并不十分可靠，奇偶校驗(yàn)一般只用于通信要求

較低的環(huán)境。通常偶校驗(yàn)用于異步傳輸或低速傳輸，奇校驗(yàn)用于同步傳輸。

等重碼又叫恒比碼，其特點(diǎn)是碼集中每個碼組中“1”和“0”的個數(shù)保持

恒定比例，如果接收端收到碼不符合恒比規(guī)律，就認(rèn)定有錯。該碼只能檢測奇

數(shù)個差錯，所以在實(shí)際中常運(yùn)用反饋重發(fā)方式使差錯明顯減少。

方陣檢驗(yàn)碼也稱為行列監(jiān)督碼，其碼字中的每個碼元受到行和列的兩次監(jiān)

督。方陣碼常用于糾正突發(fā)差錯，該碼常用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部通信系統(tǒng)中。

三、課堂總結(jié)

1.差錯控制機(jī)制（噪聲種類和差錯控制方法）

2.差錯控制的基本方式（檢錯反饋重發(fā)方式、前向糾錯方式和混合方式）

3.常用的檢錯碼(CRC、奇偶檢驗(yàn)碼、等重碼、方陣檢碼碼)

四、課堂練習(xí)

1.數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)差錯的主要原因是什么？

2.簡述檢錯反饋重發(fā)的工作原理。

3.簡述奇偶檢驗(yàn)碼的工作原理。

五、作業(yè)

本章練習(xí)：1(12)(13)(14),2(15)(16)、3(6)

第3章網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議電子教案

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述

教學(xué)目標(biāo)

1.理解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的內(nèi)涵；

2.理解網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)的思想；

3.掌握網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念。

教學(xué)重點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)思想的理解

教學(xué)難點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)分層設(shè)計(jì)思想的理解

教學(xué)課時

講授2課時

教學(xué)過程

一、引入

人與人在日常生活中相互交流時，都在不知不覺遵守了一定的約定，幾個

人聊天會圍繞一個共同的話題，如果某個人對這個話題不了解的話或是聽不懂

別人所說的語言，那他便不能與參與交流。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間

的交流，各計(jì)算機(jī)也必須遵守一些事先約定好的規(guī)則，如果網(wǎng)絡(luò)中某臺計(jì)算機(jī)

不遵守這一規(guī)則，則該計(jì)算機(jī)就不能與其他交流，如果用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語來說就是進(jìn)

行不能進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為了使計(jì)算機(jī)之間能夠順利地進(jìn)行交流，人們?yōu)槠渲贫?/p>

了相應(yīng)的規(guī)則，設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。

二、新授課

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)概述

1.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念

網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是為了完成網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)間的通信合作，把計(jì)算機(jī)互聯(lián)的功

能劃分成有明確定義的層次，規(guī)定了同層次實(shí)體通信的協(xié)議及相鄰層之間的接

口服務(wù)。將這些同層實(shí)體通信協(xié)議及相鄰層接口統(tǒng)稱為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。

2.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)傳送是個很復(fù)雜的過程，為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)之間可靠地交換數(shù)據(jù)，許多

工作要協(xié)調(diào)(如發(fā)送信號的數(shù)據(jù)格式，通信協(xié)調(diào)與出錯處理，信號編碼與電平

參數(shù)，傳輸速度匹配等)。(講解教材中的打電話的例子來說明協(xié)議)

假定一個與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備正向另一個與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，由于

各個廠家有其各自的實(shí)現(xiàn)方法，這些設(shè)備可能不完全兼容，它們相互之間不可

能識別和通信。解決方法之一是在同一個網(wǎng)絡(luò)中全部使用某一廠家的專有技術(shù)

和設(shè)備，在網(wǎng)絡(luò)互連的今天已不可行。另一種方法就是制定一套實(shí)現(xiàn)互連的規(guī)

范（標(biāo)準(zhǔn)），即所謂“協(xié)議”。該標(biāo)準(zhǔn)允許每個廠家以不同的方式完成互連產(chǎn)

品的開發(fā)、設(shè)計(jì)與制造，當(dāng)按同一協(xié)議制造的設(shè)備連入同一網(wǎng)絡(luò)時，它們完全

兼容，仿佛是由同一廠家生產(chǎn)的一樣。（網(wǎng)絡(luò)中使用協(xié)議的原因）

將為進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)、約定稱為網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有三種組成要素：語法、語義和交換規(guī)則。（本行及上行板書）

語義規(guī)定通信雙方彼此“講什么”（含義），語法規(guī)定“如何講”（格式），

交換規(guī)則規(guī)定了信息交流的次序（順序）。

3.分層設(shè)計(jì)

⑴分層概念

將人與人的“通信”分為三個相關(guān)的層次：認(rèn)識層、語言層、傳輸層。

如果讓一講南方方言老嫗與南京一教授進(jìn)行如下的“通信”。

冠題|南京教授結(jié)果用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語表達(dá)結(jié)果

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)“不可理喻”認(rèn)識層“協(xié)議”不兼容

英語“不知所云”語言層“協(xié)議”不兼容

1通信方式I電腦“不可溝通”傳輸層“協(xié)議”不兼容

如果讓一講南方方言老嫗與當(dāng)?shù)匾唤淌谶M(jìn)行如下的“通信”。

老順配當(dāng)?shù)亟淌诮Y(jié)果用網(wǎng)絡(luò)術(shù)語表達(dá)結(jié)果

當(dāng)您菽當(dāng)?shù)刂伟病翱梢越涣鳌闭J(rèn)識層“協(xié)議”兼容

方言“可以理解”語言層“協(xié)議”兼容

電話“可以溝通”傳輸層“協(xié)議”兼容

通信方式

所以，人們?yōu)榱四軌虮舜私涣魉枷?，需借助一個分層次的通信結(jié)構(gòu)；其次,

層次之間不是相互孤立的，而是密切相關(guān)的，上層的功能是建立在下層的基礎(chǔ)

上，下層為上層提供某些服務(wù)，而且每層還應(yīng)有一定的規(guī)則。網(wǎng)絡(luò)通信情況同

樣如此，只是區(qū)分更細(xì)一些。

⑵網(wǎng)絡(luò)通信分層設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)體系通常采用層次化結(jié)構(gòu)，每一層都建立在其下層之上，每