計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教案

1、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教案課程名稱： 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)授課章節(jié)： 第1章至第11章授課教師： 孫洪峰教師單位： 信息技術(shù)學院第一講：第1章 生活在以網(wǎng)絡(luò)為中心的世界【教學目標】1. 描述網(wǎng)絡(luò)如何影響我們的日常生活.2. 描述數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在以人為本的網(wǎng)絡(luò)中的角色.3. 確定任意數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組件.4. 確定融合網(wǎng)絡(luò)所帶來的機遇和挑戰(zhàn).5. 描述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的特征：容錯能力、可擴展性、服務(wù)質(zhì)量以及安全性.6. 安裝和使用 IRC 客戶端和維基服務(wù)器.【教學內(nèi)容】1.1 在以網(wǎng)絡(luò)為中心的世界相互通信1.1.1 網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的生活方式1.1.2當前最常用的幾種通訊工具1、即時消息實時 2人或多人之間 以文本的形式

2、2、網(wǎng)絡(luò)日志（博客）基于Web頁個人形式3、播客基于站點 提供音頻文件下載1.1.3 網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的學習方式1.1.4 網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的工作方式1.1.5 網(wǎng)絡(luò)支撐著我們的娛樂方式1.2 通信 生活中不可或缺的一部分1.2.1 何為通信?1.2.2 通信質(zhì)量如果收件人理解的消息意思符合發(fā)送方意欲表達的意思，就認為個人之間的通信成功.必須多次重新編碼和解碼的信息可能無法成功傳輸.必須多次重新分配地址和重定向的消息可能無法成功送達.影響網(wǎng)絡(luò)通信的成功與否的內(nèi)部因素包括:消息的大小消息的復雜程度消息的重要程度1.3 網(wǎng)絡(luò)平臺1.3.1 通過網(wǎng)絡(luò)通信1.3.2 網(wǎng)絡(luò)要素包括設(shè)備、介質(zhì)和服務(wù)，它們通過

3、規(guī)則結(jié)合在一起，共同作用來發(fā)送消息。1.3.3融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進步使得我們可將這些單獨的網(wǎng)絡(luò)合并到一個平臺 即定義為融合網(wǎng)絡(luò)的平臺。1.4 Internet的體系結(jié)構(gòu)1.4.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)容錯能力可擴展性服務(wù)質(zhì)量 (QoS)安全1.4.2 具備容錯能力的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)面向電路交換連接的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包交換無連接網(wǎng)絡(luò)1.4.3 可擴張網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)Internet 能迅速擴展而不會嚴重影響用戶感受到的性能，這是構(gòu)建 Internet 的基礎(chǔ)協(xié)議和底層技術(shù)的目標功能之一。1.4.4 提供服務(wù)質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)必須提供安全、可預(yù)測、可衡量的服務(wù)，有時還需要確?？煽康姆?wù)。 根據(jù)數(shù)據(jù)類型排隊可以使語音數(shù)據(jù)的優(yōu)先級高于交易數(shù)據(jù)，

4、使交易數(shù)據(jù)的優(yōu)先級高于web數(shù)據(jù).服務(wù)質(zhì)量機制促進了隊列管理策略的建立，可以針對不同的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)分類執(zhí)行不同的主次優(yōu)先級。1.4.5提供網(wǎng)絡(luò)安全保證網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)、服務(wù)以及連入網(wǎng)絡(luò)的計算機上的數(shù)據(jù)是極為重要的個人和企業(yè)資產(chǎn)。 網(wǎng)絡(luò)中采取的安全措施包括:1、防止未經(jīng)授權(quán)地披露或竊取信息2、防止未經(jīng)授權(quán)地修改信息3、防止拒絕服務(wù)實現(xiàn)這些目標的方法包括:1、確保機密性2、維護通信完整性3、確?？捎眯詳?shù)據(jù)安全基本措施：確保機密性用戶認證、數(shù)據(jù)加密維護通信完整性數(shù)字簽名確?？捎眯苑阑饓Α⑷哂嗑W(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)、防止單點失效的硬件1.5 網(wǎng)絡(luò)趨勢1.5.1 發(fā)展方向?形成未來復雜信息網(wǎng)絡(luò)的三個主要趨勢是:1、移

5、動用戶數(shù)量不斷增加2、具備網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備急劇增加3、服務(wù)范圍不斷擴大1.5.2 網(wǎng)絡(luò)行業(yè)就業(yè)機會隨著底層技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)行業(yè)的就業(yè)機會也與日俱增。1.6 章節(jié)實驗1.6.1 使用協(xié)作工具 Internet中繼聊天和即時消息【重點和難點】確定任意數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組件, 描述網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的特征：容錯能力、可擴展性、服務(wù)質(zhì)量以及安全性.【教學指南】1、了解網(wǎng)絡(luò)如何支撐著我們的生活方式、學習方式、工作方式、娛樂方式2、當前最常用的幾種通訊工具3、何為通信?4、什么是網(wǎng)絡(luò)平臺5、網(wǎng)絡(luò)要素有哪些？6、什么是融合網(wǎng)絡(luò)？7、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)8、如何保障服務(wù)質(zhì)量9、如何提供網(wǎng)絡(luò)安全保證10、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

6、11、做章節(jié)測驗【課前思考】數(shù)據(jù)是如何在計算機網(wǎng)絡(luò)中傳遞的？【教學過程及注意事項】結(jié)合實驗，并充分利用Packet Tracer工具對于TCP等協(xié)議PDU進行模擬，激發(fā)學生的學習興趣。第二講：第2章 網(wǎng)絡(luò)通信【教學目標】1. 描述網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，包括成功通信所需的設(shè)備和介質(zhì)。2. 說明協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)通信中的功能?！窘虒W內(nèi)容】2.1 通信平臺2.1.1 通信要素 三個共同的要素 消息來源 通道 消息的目的地址2.1.2 傳達消息分段 將通信劃分為多個片段 多路復用 交替發(fā)送經(jīng)過介質(zhì)的片段. 表示多個片段以便定向和重組.標示用于在片段到達時對其排序和重組2.1.3網(wǎng)絡(luò)的組成部分 設(shè)備和介質(zhì)是網(wǎng)絡(luò)的物理要素

7、，即硬件. 服務(wù)和過程是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運行的通信程序，稱為軟件。2.1.4 終端設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用 終端設(shè)備包括: 計算機（工作站、筆記本電腦、文件服務(wù)器、Web 服務(wù)器） 網(wǎng)絡(luò)打印機 VoIP 電話 安全攝像頭 移動手持設(shè)備（如無線條碼掃描儀、PDA）2.1.5 中間設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用 這些設(shè)備將每臺主機連接到網(wǎng)絡(luò)，并且可以將多個獨立的網(wǎng)絡(luò)連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)。中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括: 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備（集線器、交換機和無線接入點） 網(wǎng)間設(shè)備（路由器） 通信服務(wù)器和調(diào)制解調(diào)器 安全設(shè)備（防火墻） 中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上運行的進程執(zhí)行以下功能:1. 重新生成和重新傳輸數(shù)據(jù)信號2. 維護有關(guān)網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)中存在哪些

8、通道的信息3. 將錯誤和通信故障通知其它設(shè)備4. 發(fā)生鏈路故障時按照備用路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)5. 根據(jù) QoS 優(yōu)先級別分類和轉(zhuǎn)發(fā)消息6. 根據(jù)安全設(shè)置允許或拒絕數(shù)據(jù)的通行 7. 中間設(shè)備可控制數(shù)據(jù)的路徑但并不會生成或更改數(shù)據(jù)的內(nèi)容.2.1.6 網(wǎng)絡(luò)介質(zhì) 現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)主要使用三種介質(zhì)來連接設(shè)備并提供傳輸數(shù)據(jù)的途徑。這三種介質(zhì)是: 無線傳輸 銅纜與光線 電纜內(nèi)部的金屬電線 玻璃或塑料纖維（光纜）2.2 LANs, WANs, 和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)2.2.1 局域網(wǎng) 為家庭、建筑或園區(qū)提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)視為局域網(wǎng)（LAN） 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)在以下方面可能存在巨大差異: 覆蓋的區(qū)域大小 連接的用戶數(shù)量 可用的服務(wù)數(shù)量和類型2.2

9、.2 廣域網(wǎng) 分布于不同地區(qū)的局域網(wǎng)由稱為廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接在一起2.2.3 The Internet 由多個網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò) internet由相互連接的網(wǎng)絡(luò)組成. LANs 和 WANs 可連接成網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò).2.2.4 網(wǎng)絡(luò)表示方式 需要牢記的重要術(shù)語包括: 網(wǎng)絡(luò)接口卡 物理端口 接口2.3 協(xié)議2.3.1 用語規(guī)范通信的規(guī)則 該議定的重要性，以及他們?nèi)绾问褂?，以方便通信?shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)一個協(xié)議制定一套規(guī)則2.3.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議確保設(shè)備通信成功. 協(xié)議規(guī)范消息的格式和結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共享有關(guān)于其他網(wǎng)絡(luò)之間通信的信息時使用的流程. 設(shè)備之間傳送錯誤消息和系統(tǒng)消息的方式與時間. 數(shù)據(jù)傳送會話的建立和終

10、止.2.3.3 協(xié)議簇和行業(yè)標準標準是指已經(jīng)受到網(wǎng)絡(luò)行業(yè)認可，經(jīng)過標準化組織批準的流程或協(xié)議.2.3.4 協(xié)議的交互Web 服務(wù)器和 Web 瀏覽器之間的交互是協(xié)議簇在網(wǎng)絡(luò)通信中的典型應(yīng)用示例. 2.3.5 技術(shù)無關(guān)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)議描述的是網(wǎng)絡(luò)通信期間實現(xiàn)的功能。許多不同類型的設(shè)備可以使用相同的協(xié)議集通信.這是因為協(xié)議指定的是網(wǎng)絡(luò)功能而非支持此功能的底層技術(shù)【重點和難點】1. 理解協(xié)議2. 分清楚局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的區(qū)別【教學指南】1、通信要素有哪些？2、網(wǎng)絡(luò)的組成部分3、終端設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用4、中間設(shè)備及其在網(wǎng)絡(luò)中的作用5、網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)6、LANs, WANs, 和網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)7、網(wǎng)絡(luò)表示方式8、協(xié)議

11、【課前思考】實驗室的網(wǎng)絡(luò)是什么樣子？【教學過程及注意事項】注意將課程內(nèi)容與現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系。第三講：第2章 網(wǎng)絡(luò)通信【教學目標】1. 描述網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，包括成功通信所需的設(shè)備和介質(zhì)。2. 說明協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)通信中的功能。3. 說明使用分層模型來描述網(wǎng)絡(luò)功能的優(yōu)點。4. 描述以下兩種公認網(wǎng)絡(luò)模型中每一層的作用：TCP/IP 模型和 OSI 模型。5. 說明編址和命名方案在網(wǎng)絡(luò)通信中的重要性。【教學內(nèi)容】2.4 使用分層模型2.4.1 使用分層模型的優(yōu)點有助于協(xié)議設(shè)計，因為對于在特定層工作的協(xié)議而言，它們的工作方式及其與上下層之間的接口都已經(jīng)確定促進競爭，因為可以同時使用不同廠商的產(chǎn)品。避免一個協(xié)議層的

12、技術(shù)或功能變化影響相鄰的其它層。提供了描述網(wǎng)絡(luò)功能和能力的通用語言2.4.2 協(xié)議模型和參考模型網(wǎng)絡(luò)模型有兩種基本類型：協(xié)議模型和參考模型2.4.3 TCP/IP 模型2.4.4 通信過程完整的通信過程包括以下步驟:在發(fā)送方源終端設(shè)備的應(yīng)用層創(chuàng)建數(shù)據(jù)當數(shù)據(jù)在源終端設(shè)備中沿協(xié)議棧向下傳遞時對其分段和封裝在協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)接入層的介質(zhì)上生成數(shù)據(jù)通過由介質(zhì)和任意中間設(shè)備組成的網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)在目的終端設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入層接收數(shù)據(jù)當數(shù)據(jù)在目的設(shè)備中沿協(xié)議棧向上傳遞時對其解封和重組將此數(shù)據(jù)傳送到目的終端設(shè)備應(yīng)用層的目的應(yīng)用程序2.4.5 協(xié)議數(shù)據(jù)單元和封裝封裝 根據(jù) TCP/IP 協(xié)議簇的協(xié)議來命名 PDU。 數(shù)

13、據(jù) - 一般術(shù)語，泛指應(yīng)用層使用的 PDU 數(shù)據(jù)段 - 傳輸層 PDU 數(shù)據(jù)包 - 網(wǎng)絡(luò)層 PDU 幀 - 網(wǎng)絡(luò)接入層 PDU 比特（位） - 通過介質(zhì)實際傳輸數(shù)據(jù)時使用的 PDU2.4.6 發(fā)送和接受過程 過程的消息.2.4.7 OSI 模型 應(yīng)用層為以人為本網(wǎng)絡(luò)中的不同個人之間提供了使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)端到端連接的方法. 表示層對應(yīng)用層服務(wù)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)規(guī)定了通用的表示方式. 會話層為表示層提供組織對話和管理交換的服務(wù). 傳輸層為終端設(shè)備之間的每個通信定義了數(shù)據(jù)分段、傳輸和重組服務(wù). 網(wǎng)絡(luò)層為所標識的終端設(shè)備直接按通過網(wǎng)絡(luò)交換一個個數(shù)據(jù)的片段提供服務(wù). 數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議描述了設(shè)備之間通過公共介質(zhì)

14、. 物理層協(xié)議描述的機械、電氣、功能和操作方法用于激活、維護和停用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間比特傳輸使用的物理連接.2.4.8 比較 OSI 模型與 TCP/IP 模型 比較 OSI 模型與 TCP/IP 模型2.5 網(wǎng)絡(luò)編址2.5.1 Addressing in the Network 每個數(shù)據(jù)片段必須包含充分的標識信息才能到達正確目的地. 為了將數(shù)據(jù)從一臺主機上運行的源應(yīng)用程序成功傳送到另一臺主機上運行的目的應(yīng)用程序，必須包含幾種不同類型的地址.2.5.2 數(shù)據(jù)送達終端設(shè)備 協(xié)議數(shù)據(jù)單元的報頭包含設(shè)備地址字段2.5.3 數(shù)據(jù)通過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò) 片斷到達正確網(wǎng)絡(luò).2.5.4 數(shù)據(jù)達到正確的應(yīng)用程序 報頭中包含的

15、信息并未標識目的主機或目的網(wǎng)絡(luò)2.5.5 Warriors of the Net 網(wǎng)絡(luò)類型 網(wǎng)絡(luò)模型 協(xié)議及封裝 端口號 盲目的錯誤【重點和難點】1. 描述以下兩種公認網(wǎng)絡(luò)模型中每一層的作用：TCP/IP 模型和 OSI 模型。2. 說明編址和命名方案在網(wǎng)絡(luò)通信中的重要性?！窘虒W指南】1、協(xié)議2、使用分層模型3、TCP/IP 模型4、OSI 模型5、比較 OSI 模型與 TCP/IP 模型6、網(wǎng)絡(luò)編址7、做章節(jié)測驗【課前思考】如何表示一個網(wǎng)絡(luò)？【教學過程及注意事項】補充二進制與十進制的轉(zhuǎn)換知識。第四講：第3章 應(yīng)用層功能及協(xié)議【教學目標】1. 規(guī)定人們?nèi)绾卧谛畔⒕W(wǎng)絡(luò)中使用應(yīng)用層通信.2. 描述

16、 OSI 模型的上三層功能如何為終端用戶應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù).3. 描述常見 TCP/IP 應(yīng)用程序的功能，例如：萬維網(wǎng)和電子郵件，以及相關(guān)服務(wù)，包括 HTTP、DNS、SMB、DHCP、STMP/POP 以及 Telnet【教學內(nèi)容】3.1 應(yīng)用程序 網(wǎng)絡(luò)間的接口3.1.1 OSI 和 TCP/IP 模型 OSI 模型將網(wǎng)絡(luò)通信過程分為 7 個邏輯層，每一層都擁有獨特的功能，且被賦予了特定的服務(wù)和協(xié)議. 應(yīng)用層幫助人們處理通信，以便通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸. TCP/IP 應(yīng)用層協(xié)議與 OSI 模型的上三層結(jié)構(gòu)（應(yīng)用層、表示層和會話層）仍然大致對應(yīng). 最廣為人知的 TCP/IP 應(yīng)用層協(xié)議是那些用于

17、交換用戶信息的協(xié)議。3.1.2 應(yīng)用層軟件應(yīng)用層協(xié)議的相關(guān)功能實現(xiàn)了以人為本的網(wǎng)絡(luò)與底層數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的對接. 3.1.3 用戶應(yīng)用程序、服務(wù)以及應(yīng)用層協(xié)議 應(yīng)用層使用在應(yīng)用程序和服務(wù)中實現(xiàn)的協(xié)議。3.1.4 應(yīng)用層協(xié)議功能 應(yīng)用層協(xié)議為應(yīng)用程序之間的通信提供規(guī)則3.2 準備應(yīng)用程序和服務(wù)3.2.1 客戶端-服務(wù)器模型 在客戶端/服務(wù)器模型中，請求信息的設(shè)備稱為客戶端，而響應(yīng)請求的設(shè)備稱為服務(wù)器3.2.2 服務(wù)器響應(yīng)客戶端應(yīng)用程序請求的設(shè)備扮演的是服務(wù)器角色.3.2.3 應(yīng)用層服務(wù)和協(xié)議服務(wù)器進程可支持多個客戶端.3.2.4 點對點網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用程序 (p2p) 在點對點網(wǎng)絡(luò)中，兩臺或兩臺以上的計算機通

18、過網(wǎng)絡(luò)互連，它們共享資源（如打印機和文件）時可以不借助專用服務(wù)器。 與點對點網(wǎng)絡(luò)不同，點對點應(yīng)用程序 (P2P) 允許設(shè)備在同一通信過程中既作客戶端又作服務(wù)器. 3.3 應(yīng)用層協(xié)議及服務(wù)實例3.3.1 DNS 服務(wù)及協(xié)議 人們很難記住IP數(shù)字地址。于是，人們創(chuàng)建了可以將數(shù)字地址轉(zhuǎn)換為簡單易記名稱的域名系統(tǒng). 用戶還可以使用操作系統(tǒng)中名為 nslookup 的實用程序手動查詢域名服務(wù)器，來解析給定的主機名. DNS 服務(wù)器中存儲不同類型的資源記錄，用來解析域名。這些記錄中包含域名、地址以及記錄的類型. DNS 服務(wù)器的層級結(jié)構(gòu)包含用于匹配域名與地址的資源記錄.3.3.2 WWW 服務(wù)及 HTTP

19、 當在 web 瀏覽器中輸入一個 Web 地址（或者 URL 地址）時，Web 瀏覽器將通過 HTTP 協(xié)議建立與服務(wù)器上的 Web 服務(wù)之間的連接. HTTP 服務(wù)器通過返回網(wǎng)頁的代碼對請求做出相應(yīng). 瀏覽器解釋 HTML 代碼并顯示網(wǎng)頁. 在瀏覽器的地址欄中輸入 會生成 HTTP GET消息.3.3.3 電子郵件服務(wù)及 SMTP/POP協(xié)議 客戶端使用 SMTP 將郵件發(fā)送到服務(wù)器并使用 POP3接受電子郵件. 郵件服務(wù)器 MTA 郵件傳送代理 (MTA) 進程用于發(fā)送電子郵件。 郵件服務(wù)器 MDA 郵件分發(fā)代理進程控制服務(wù)器與客戶端之間的電子郵件分

20、發(fā). SMTP 用于轉(zhuǎn)發(fā)郵件 POP 用于接收郵件.3.3.4 FTPFTP 用于客戶端和服務(wù)器之間的文件傳輸.3.3.5 DHCP通過動態(tài)主機配置協(xié)議 (DHCP) 服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以從 DHCP 服務(wù)器中獲取 IP 地址和其它信息. DHCP 服務(wù)器負責維護 IP 地址池，并在客戶端登錄時將臨時地址分配給客戶端. 3.3.6 文件共享服務(wù)及 SMB 協(xié)議SMB 是一種客戶端請求服務(wù)器相應(yīng)協(xié)議，服務(wù)器可將其資源共享給網(wǎng)絡(luò)中的客戶端使用.使用SMB協(xié)議可以通過windows資源管理器將一臺 PC 中的文文件復制到另一臺 PC3.3.7 P2P 服務(wù)及 Gnutella 協(xié)議 通過基于 Gn

21、utella 協(xié)議的 P2P 應(yīng)用程序，人們可以將自己硬盤中的文件共享給其他人下載. 很多 P2P 應(yīng)用程序并不使用中央數(shù)據(jù)庫記錄各個對等設(shè)備上的所有可用文件.3.3.8 Telnet 服務(wù)及協(xié)議Telnet 提供使用通過網(wǎng)絡(luò)連接的計算機訪問網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，就如同鍵盤和顯示器直接連接到該設(shè)備一樣.Telnet 是一種客戶端/服務(wù)器協(xié)議，規(guī)定了創(chuàng)建和終止 VTY 會話的規(guī)則. 【重點和難點】描述 OSI 模型的上三層功能如何為終端用戶應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；描述常見 TCP/IP 應(yīng)用程序的功能【教學指南】1、 應(yīng)用程序 網(wǎng)絡(luò)間的接口2、應(yīng)用層軟件3、用戶應(yīng)用程序、服務(wù)以及應(yīng)用層協(xié)議4、應(yīng)用層協(xié)議

22、及服務(wù)實例DNS 服務(wù)及協(xié)議WWW 服務(wù)及 HTTP電子郵件服務(wù)及 SMTP/POP協(xié)議FTPDHCP文件共享服務(wù)及 SMB 協(xié)議P2P 服務(wù)及 Gnutella 協(xié)議Telnet 服務(wù)及協(xié)議5、做章節(jié)測驗【課前思考】用戶如何使用網(wǎng)絡(luò)傳輸不同的數(shù)據(jù)如email、請求瀏覽網(wǎng)頁、上傳數(shù)據(jù)【教學過程及注意事項】注意結(jié)合具體實例進行講解。第五講：第4章 OSI傳輸層【教學目標】1. 了解傳輸層的需求；2. 掌握傳輸層在終端應(yīng)用程序之間傳輸數(shù)據(jù)的過程中所扮演的角色；3. 掌握兩種 TCP/IP 傳輸層協(xié)議 TCP 和 UDP 協(xié)議的作用?！窘虒W內(nèi)容】4.1目標4.2關(guān)鍵術(shù)語4.3傳輸層的作用4.3.1傳

23、輸層的用途4.3.2支持可靠通信4.3.3TCP和UDP4.3.4端口尋址4.3.5分段和重組：分治法【重點和難點】兩種 TCP/IP 傳輸層協(xié)議 TCP 和 UDP 協(xié)議的作用；傳輸層的關(guān)鍵功能，包括可靠性、端口尋址以及數(shù)據(jù)分段【教學指南】1、傳輸層的作用2、TCP和UDP3、端口尋址4、分段和重組：分治法【課前思考】計算機如何區(qū)分數(shù)據(jù)是使用哪個應(yīng)用程序？【教學過程及注意事項】用Packet Tracer模擬數(shù)據(jù)傳輸過程并觀察傳輸層數(shù)據(jù)包格式，驗證不同服務(wù)使用不同端口。第六講：第4章 OSI傳輸層【教學目標】1. 理解傳輸層的關(guān)鍵功能，包括可靠性、端口尋址以及數(shù)據(jù)分段；2. 理解TCP 和

24、UDP 協(xié)議如何發(fā)揮各自的關(guān)鍵功能；3. 理解TCP 或 UDP 協(xié)議的應(yīng)用場合，并舉出使用每個協(xié)議的應(yīng)用程序的例子【教學內(nèi)容】4.4TCP：可靠通信4.4.1創(chuàng)建可靠會話4.4.2TCP服務(wù)器進程4.4.3TCP連接的建立和終止4.4.4三次握手4.4.5TCP會話終止4.4.6TCP窗口確認4.4.7TCP重傳4.4.8TCP擁塞控制：將可能丟失的數(shù)據(jù)段降到最少4.5UDP協(xié)議：低開銷通信4.5.1UDP：低開銷與可靠性對比4.5.2UDP數(shù)據(jù)報重組4.5.3UDP服務(wù)器進程與請求4.5.4UDP客戶端進程【重點和難點】TCP連接的建立和終止；三次握手；TCP會話終止；TCP窗口確認；TC

25、P重傳【教學指南】1、TCP：可靠通信2、TCP連接的建立和終止3、三次握手4、UDP協(xié)議：低開銷通信5、做章節(jié)測驗【課前思考】收發(fā)E-mail使用TCP還是UDP協(xié)議？【教學過程及注意事項】結(jié)合具體例子，使用Packet Tracer模擬數(shù)據(jù)傳輸過程并觀察傳輸層數(shù)據(jù)包格式。第七講：第5章OSI網(wǎng)絡(luò)層【教學目標】1. 理解并掌握網(wǎng)絡(luò)層在說明從一臺終端設(shè)備到另一臺終端設(shè)備的通信時所起的作用。2. 了解最常用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議 Internet 協(xié)議 (IP) 及其提供無連接服務(wù)和盡力服務(wù)方面的功能。3. 了解將設(shè)備劃分（即分組）為網(wǎng)絡(luò)時使用的指導原則?！窘虒W內(nèi)容】5.1學習目標5.2關(guān)鍵術(shù)語5.3IP

26、v4地址5.3.1網(wǎng)絡(luò)層：從主機到主機的通信5.3.2IPv4：網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的例子5.3.3IPv4數(shù)據(jù)包：封裝傳輸層PDU5.3.4IPv4數(shù)據(jù)包頭5.4網(wǎng)絡(luò)：將主機分組5.4.1建立通用分組5.4.2為何將主機劃分為網(wǎng)絡(luò)？5.4.3從網(wǎng)絡(luò)劃分網(wǎng)絡(luò)【重點和難點】網(wǎng)絡(luò)層在說明從一臺終端設(shè)備到另一臺終端設(shè)備的通信時所起的作用【教學指南】1、IPv4地址2、網(wǎng)絡(luò)層：從主機到主機的通信3、IPv4：網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的例子4、網(wǎng)絡(luò)：將主機分組5、為何將主機劃分為網(wǎng)絡(luò)？6、從網(wǎng)絡(luò)劃分網(wǎng)絡(luò)【課前思考】數(shù)據(jù)包如何被處理？【教學過程及注意事項】用Packet Tracer模擬數(shù)據(jù)傳輸過程并觀察IP數(shù)據(jù)包格式中字段變化

27、。第八講：第5章OSI網(wǎng)絡(luò)層【教學目標】1 了解將設(shè)備劃分（即分組）為網(wǎng)絡(luò)時使用的指導原則。2 了解設(shè)備的分層編址及其如何實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)之間的通信。3 了解有關(guān)路由、下一跳地址和轉(zhuǎn)發(fā)到目的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的基礎(chǔ)知識?！窘虒W內(nèi)容】5.5路由：數(shù)據(jù)包如何被處理5.5.1設(shè)備參數(shù)：支持網(wǎng)絡(luò)外部通信5.5.2IP數(shù)據(jù)包：端到端傳送數(shù)據(jù)5.5.3網(wǎng)關(guān)：網(wǎng)絡(luò)的出口5.5.4路由：通往網(wǎng)絡(luò)的路徑5.5.5目的網(wǎng)絡(luò)5.5.6下一跳：數(shù)據(jù)包下一步去哪5.5.7數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)：將數(shù)據(jù)包發(fā)往目的5.6路由過程：如何學習路由5.6.1靜態(tài)路由5.6.2動態(tài)路由5.6.3路由協(xié)議5.7總結(jié)5.8實驗【重點和難點】路由過程：如何學習路

28、由；靜態(tài)路由；動態(tài)路由；路由協(xié)議；【教學指南】1、路由：數(shù)據(jù)包如何被處理2、路由過程：如何學習路由3、靜態(tài)路由4、動態(tài)路由5、路由協(xié)議6、做章節(jié)測驗【課前思考】如何讓路由器知道把數(shù)據(jù)包送到哪個路徑？【教學過程及注意事項】用Packet Tracer模擬數(shù)據(jù)傳輸過程并觀察IP數(shù)據(jù)包格式中字段變化。第九講：第6章 網(wǎng)絡(luò)編址：IPv4【教學目標】1. 理解IP 地址的結(jié)構(gòu)并掌握換算 8 位二進制和十進制數(shù)字的能力。2. 掌握按照類型對給定的 IPv4 地址分類并描述其在網(wǎng)絡(luò)中的使用方式。3. 了解 ISP 如何將地址分配給網(wǎng)絡(luò)以及管理員如何在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分配地址。4. 理解主機地址的網(wǎng)絡(luò)部分并說明子網(wǎng)掩碼

29、在劃分網(wǎng)絡(luò)中的作用。5. 掌握根據(jù)給定的 IPv4 地址信息和設(shè)計標準，計算相應(yīng)的地址組成部分。6. 掌握在主機上使用常用的測試實用程序來驗證和測試網(wǎng)絡(luò)連通性以及 IP 協(xié)議棧的運行狀態(tài)?！窘虒W內(nèi)容】6.1學習目標6.2關(guān)鍵術(shù)語6.3IPv4地址6.3.1IPv4地址剖析6.3.2二進制與十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換6.3.3十進制到二進制的轉(zhuǎn)換6.3.4通信的編址類型：單播、廣播，多播6.4不同用途的IPv4地址6.4.1IPv4網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的不同類型地址6.4.2子網(wǎng)掩碼：定義地址的網(wǎng)絡(luò)和主機部分6.4.3公用地址和私用地址6.4.4特殊的單播IPv4地址6.4.5傳統(tǒng)IPv4編址6.5地址分配6.5

30、.1規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址6.5.2最終用戶設(shè)備的靜態(tài)和動態(tài)地址6.5.3選擇設(shè)備地址6.5.4Internet地址分配機構(gòu)(IANA)6.5.5ISP6.6計算地址6.6.1這臺主機在我的網(wǎng)絡(luò)上嗎？6.6.2計算網(wǎng)絡(luò)、主機和廣播地址6.6.3基本子網(wǎng)6.6.4子網(wǎng)劃分：將網(wǎng)絡(luò)劃分為適當大小6.6.5細分子網(wǎng)6.7測試網(wǎng)絡(luò)層6.7.1ping ：測試本地協(xié)議族6.7.2ping網(wǎng)關(guān)：測試到本地網(wǎng)絡(luò)的連通性6.7.3ping遠程主機：測試到遠程網(wǎng)絡(luò)的連通性6.7.4traceroute(tracert)：測試路徑6.7.5ICMPv4：支持測試和消息的協(xié)議6.7.6IPv6概述6.8總結(jié)

31、6.9實驗【重點和難點】按照類型對給定的 IPv4 地址分類并描述其在網(wǎng)絡(luò)中的使用方式；主機地址的網(wǎng)絡(luò)部分并說明子網(wǎng)掩碼在劃分網(wǎng)絡(luò)中的作用；在主機上使用常用的測試實用程序來驗證和測試網(wǎng)絡(luò)連通性以及 IP 協(xié)議棧的運行狀態(tài)?！窘虒W指南】1、IPv4地址剖析2、二進制與十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換3、通信的編址類型：單播、廣播，多播4、不同用途的IPv4地址5、IPv4網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的不同類型地址6、子網(wǎng)掩碼：定義地址的網(wǎng)絡(luò)和主機部分7、公用地址和私用地址8、特殊的單播IPv4地址9、規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)地址10、計算地址11、子網(wǎng)劃分：將網(wǎng)絡(luò)劃分為適當大小12、細分子網(wǎng)13、測試網(wǎng)絡(luò)層ping ：測試本

32、地協(xié)議族ping網(wǎng)關(guān)：測試到本地網(wǎng)絡(luò)的連通性ping遠程主機：測試到遠程網(wǎng)絡(luò)的連通性traceroute(tracert)：測試路徑14、 IPv6概述15、做章節(jié)測驗【課前思考】如何申請IP地址？如何分配IP地址？【教學過程及注意事項】用例子講解子網(wǎng)劃分，并使學生通過實驗掌握本章內(nèi)容。第十講：第7章OSI數(shù)據(jù)鏈路層【教學目標】1. 理解數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸中的作用。2. 了解數(shù)據(jù)鏈路層如何準備數(shù)據(jù)，以便通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。3. 理解并掌握不同類型的介質(zhì)訪問控制方法。4. 了解幾種常見的邏輯網(wǎng)絡(luò)拓撲，還可以說明邏輯拓撲確定網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制方法的方式。5. 理解將數(shù)據(jù)包封裝成幀以方便介質(zhì)訪問的

33、意圖。6. 掌握第 2 層幀結(jié)構(gòu)并認識通用字段。7. 理解并掌握幀頭和幀尾主要字段（包括編址、服務(wù)質(zhì)量、協(xié)議類型以及幀校驗序列）的功能?！窘虒W內(nèi)容】7.1學習目標7.2關(guān)鍵術(shù)語7.3數(shù)據(jù)鏈路層：訪問介質(zhì)7.3.1支持和連接上層服務(wù)7.3.2控制通過本地介質(zhì)的傳輸7.3.3創(chuàng)建幀7.3.4將上層服務(wù)連接到介質(zhì)7.3.5標準7.4MAC技術(shù)：將數(shù)據(jù)放入介質(zhì)7.4.1共享介質(zhì)的MAC7.4.2無共享介質(zhì)的MAC7.4.3邏輯拓撲與物理拓撲7.5MAC：編址和數(shù)據(jù)封裝成幀7.5.1數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議：幀7.5.2封裝成幀：幀頭的作用7.5.3編址：幀的去向7.5.4封裝成幀：幀尾的作用7.5.5數(shù)據(jù)鏈路層

34、幀示例7.6匯總：跟蹤通過Internet的數(shù)據(jù)傳輸7.7總結(jié)7.8實驗【重點和難點】不同類型的介質(zhì)訪問控制方法；第 2 層幀結(jié)構(gòu)并認識通用字段；幀頭和幀尾主要字段（包括編址、服務(wù)質(zhì)量、協(xié)議類型以及幀校驗序列）的功能?！窘虒W指南】1、了解關(guān)鍵術(shù)語2、數(shù)據(jù)鏈路層的功能：支持和連接上層服務(wù)與控制通過本地介質(zhì)的傳輸3、MAC技術(shù)：將數(shù)據(jù)放入介質(zhì)4、共享介質(zhì)的MAC5、無共享介質(zhì)的MAC5、MAC：編址和數(shù)據(jù)封裝成幀6、封裝成幀：幀頭的作用，幀尾的作用7、編址：幀的去向8、做章節(jié)測驗【課前思考】無數(shù)數(shù)據(jù)包經(jīng)路由器選擇合適路徑后，在線路上傳輸時是否要遵守“交通規(guī)則”？【教學過程及注意事項】使用課件、動畫

35、直觀地展示介質(zhì)訪問控制方法。第十一講：第8章 OSI物理層【教學目標】1. 理解物理層協(xié)議和服務(wù)在支持數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信方面的作用。2. 了解物理層和信號在網(wǎng)絡(luò)中的用途。3. 了解在通過本地介質(zhì)傳輸幀的過程中，用于表示比特的信號所扮演的角色。4. 掌握銅纜、光纜和無線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的基本特征。5. 掌握銅纜、光纜和無線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的常見用途。【教學內(nèi)容】8.1學習目標8.2關(guān)鍵術(shù)語8.3物理層：通信信號8.3.1物理層的用途8.3.2物理層操作8.3.3物理層標準8.3.4物理層的基本原則8.4物理層信號和編碼：表示比特8.4.1用于介質(zhì)的信號比特8.4.2編碼：比特分組8.4.3數(shù)據(jù)傳輸能力8.5物理介質(zhì)：

36、連接通信8.5.1物理介質(zhì)的類型8.5.2銅介質(zhì)8.5.3光纖介質(zhì)8.5.4無線介質(zhì)8.5.5介質(zhì)連接器8.6總結(jié)8.7實驗【重點和難點】銅纜、光纜和無線網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)的基本特征和常見用途【教學指南】1、了解關(guān)鍵術(shù)語2、物理層：通信信號3、物理層的用途4、物理層信號和編碼：表示比特5、用于介質(zhì)的信號比特6、編碼：比特分組7、物理介質(zhì)的類型 8、做章節(jié)測驗【課前思考】觀察實驗室的50臺設(shè)備是通過何種介質(zhì)與交換機連在一起的，并思考數(shù)據(jù)是如何通過該介質(zhì)傳輸數(shù)據(jù)的?！窘虒W過程及注意事項】信號在介質(zhì)中傳輸是抽象的，應(yīng)充分運用多媒體和實例將傳輸過程具體化。第十二講：第9章 以太網(wǎng)【教學目標】1. 了解以太網(wǎng)的演

37、變過程2. 掌握以太網(wǎng)幀的各個字段3. 理解并掌握以太網(wǎng)協(xié)議所用介質(zhì)訪問控制方法的功能和特性【教學內(nèi)容】9.1學習目標9.2關(guān)鍵術(shù)語9.3以太網(wǎng)概述9.3.1以太網(wǎng)：標準和實施9.3.2以太網(wǎng)：第1層和第2層9.3.3邏輯鏈路控制：連接上層9.3.4MAC：獲取送到介質(zhì)的數(shù)據(jù)9.3.5以太網(wǎng)的物理層實現(xiàn)9.4以太網(wǎng)：通過LAN通信9.4.1以太網(wǎng)歷史9.4.2傳統(tǒng)以太網(wǎng)9.4.3當前的以太網(wǎng)9.4.4發(fā)展到1Gbit/s及以上速度9.5以太網(wǎng)幀9.5.1幀：封裝數(shù)據(jù)包9.5.2以太網(wǎng)MAC地址9.5.3十六進制計數(shù)和編址9.5.4另一層的地址9.5.5以太網(wǎng)單播、多播和廣播9.6以太網(wǎng)MAC9

38、.6.1以太網(wǎng)中的MAC9.6.2CSMA/CD：過程9.6.3以太網(wǎng)定時9.6.4幀間隙和回退【重點和難點】MAC：獲取送到介質(zhì)的數(shù)據(jù)；以太網(wǎng)的物理層實現(xiàn)；以太網(wǎng)：通過LAN通信?！窘虒W指南】1、掌握關(guān)鍵術(shù)語2、了解以太網(wǎng)的標準和實施3、了解以太網(wǎng)歷史4、了解當前的以太網(wǎng)與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的區(qū)別5、認識以太網(wǎng)幀6、了解以太網(wǎng)MAC地址【課前思考】目前實驗使使用的網(wǎng)絡(luò)是哪一種類型？PC機上網(wǎng)卡是何種類型的？網(wǎng)卡速度為多少？。【教學過程及注意事項】注意舉例；與實驗室具體情況相結(jié)合。第十三講：第9章 以太網(wǎng)【教學目標】1.了解以太網(wǎng)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能2.掌握以太網(wǎng)集線器和交換機的功能3.理解地址解

39、析協(xié)議 (ARP)【教學內(nèi)容】9.7以太網(wǎng)物理層9.7.1Mbit/s和100Mbit/s以太網(wǎng)9.7.2吉比特以太網(wǎng)9.7.3以太網(wǎng)：未來的選擇9.8集線器和交換機9.8.1傳統(tǒng)以太網(wǎng)：使用集線器9.8.2以太網(wǎng)：使用交換機9.8.3交換：選擇性轉(zhuǎn)發(fā)9.9地址解析協(xié)議(ARP)9.9.1將IPv4地址解析為MAC地址9.9.2維護映射緩存9.9.3刪除地址映射9.9.4ARP廣播問題9.10總結(jié)9.11實驗【重點和難點】以太網(wǎng)幀的各個字段；以太網(wǎng)協(xié)議所用介質(zhì)訪問控制方法的功能和特性；以太網(wǎng)集線器和交換機的功能【教學指南】1、CSMA/CD：過程2、Mbit/s和100Mbit/s以太網(wǎng)及吉比

40、特以太網(wǎng)3、集線器和交換機4、地址解析協(xié)議(ARP)5、做章節(jié)測驗【課前思考】以太網(wǎng)中如何進行介質(zhì)訪問控制？?！窘虒W過程及注意事項】注意舉例；與實驗室具體情況相結(jié)合。第十四講：第10章 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和布線【教學目標】1. 掌握建立 LAN 連接所需的基本網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)。2. 掌握 LAN 中的中間設(shè)備和終端設(shè)備連接的類型。3. 掌握直通電纜和交叉電纜適用的引腳配置。4. 理解并掌握用于 WAN 連接的不同布線類型、標準和端口。5. 了解設(shè)備管理連接在使用 Cisco 設(shè)備時的作用。6. 掌握為網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)設(shè)計編址方案，以及為主機、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和路由器接口分配地址范圍。7. 了解不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的重要性有何異同?！窘虒W內(nèi)容】10.1學習目標10.2關(guān)鍵術(shù)語10.3LAN：進行物理連接10.3