計算機網(wǎng)絡基礎 項目三教案

《計算機網(wǎng)絡基礎》課程單元教案本課編號本課課時內(nèi)容提要項目3計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議任務1了解網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的概念任務2熟悉開放式系統(tǒng)互連參考模型的原理任務3掌握TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議教學目的1.理解計算機網(wǎng)絡的層次結(jié)構(gòu)模型。2.熟悉計算機網(wǎng)絡中OSI參考模型各個層次的實現(xiàn)原理。3.掌握TCP/IP網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)及傳輸控制協(xié)議(TCP)和網(wǎng)際互連協(xié)議(IP)的作用。知識能力結(jié)構(gòu)1.能夠區(qū)分OSI參考模型和TCP/IP模型的異同點。2.能夠理解OSI參考模型中各層之間的聯(lián)系。3.能夠掌握TCP/IP協(xié)議集中的各個協(xié)議。教學重點難點重點：能夠理解OSI參考模型中各層之間的聯(lián)系；難點：能夠掌握TCP/IP協(xié)議集中的各個協(xié)議。教學手段方法教學方法：項目任務驅(qū)動法、啟發(fā)式教學手段：課堂講授法、操作演示法、多媒體教學思考題與習題1.簡述開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型(OSI/RM)的原理。2.TCP/IP參考模型包含幾層,每一層主要完成的功能是什么?3.簡述IP地址的組成和分類。4.簡述三次握手協(xié)議的過程。教學內(nèi)容進程設計任務1了解網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的概念1.1網(wǎng)絡的分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡設計中采用的結(jié)構(gòu)化設計方法是按照不同的功能將網(wǎng)絡分成一系列的層次,每一層完成一個特定的功能,相鄰層中的較高層可直接使用較低層提供的服務來實現(xiàn)本層的功能,同時向上一層提供服務,服務的提供和使用都是通過相鄰層的接口來實現(xiàn)的。1.2協(xié)議、服務和接口每一層中的活動元素稱為實體。在某層上進行通信所使用的規(guī)則集合稱為該層的協(xié)議。第N層實體向第N+1層實體提供的在第N層上的通信能力稱為第N層的服務。相鄰實體間的通信是通過它們的邊界進行的,該邊界稱為相鄰層間的接口。任務2熟悉開放式系統(tǒng)互連參考模型的原理2.1OSI參考模型概述OSI參考模型是根據(jù)分層原則參照已有的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)制定的,將網(wǎng)絡通信的功能劃分為7個層次,并規(guī)定了每層功能及不同層之間如何協(xié)作完成網(wǎng)絡通信。2.2物理層物理層位于OSI參考模型的最底層,其作用是傳輸原始的二進制比特流。2.3數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單位是幀,它在網(wǎng)絡兩點之間的鏈路上控制信息幀的傳輸,并進行差錯檢測。2.4網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層的傳輸單位是數(shù)據(jù)包(數(shù)據(jù)分組),它負責控制通信子網(wǎng)的工作,即控制報文分組的傳輸。2.5傳輸層傳輸層通過通信線路在不同設備之間進行程序和數(shù)據(jù)的交換,主要負責端到端之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制功能。2.6會話層會話層的功能是,在兩個節(jié)點間建立、維護和釋放面向用戶的連接,包括使用權(quán)、差錯恢復和會話活動管理等。2.7表示層表示層在網(wǎng)絡內(nèi)部實現(xiàn)不同語句格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換和表示,為應用層提供服務。2.8應用層應用層負責為用戶的應用程序提供網(wǎng)絡服務。任務3掌握TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議3.1TCP/IP模型與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP模型分為4層,自下而上分別為網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應用層。TCP/IP出現(xiàn)在OSI參考模型之前,兩者之間不存在嚴格的對應關(guān)系3.2IP協(xié)議(一)IP地址IP數(shù)據(jù)報是一個在因特網(wǎng)上傳輸,具有可變長度的數(shù)據(jù)包,由頭部和數(shù)據(jù)兩部分組成。IP地址結(jié)構(gòu)包括兩個標識碼(ID),即網(wǎng)絡ID(網(wǎng)絡地址)和主機ID(主機地址)。IP地址分為A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址5種類型,其中只有A類、B類和C類地址被分配給主機或路由器等。(二)子網(wǎng)技術(shù)應用子網(wǎng)編址的IP地址由3部分構(gòu)成,分別為網(wǎng)絡號、子網(wǎng)號和主機號(其中,子網(wǎng)號來自原來的IP地址中主機號的前若干位)。在子網(wǎng)掩碼中,二進制位為1的部分表示網(wǎng)絡編號,二進制位為0的部分表示主機編號。3.3用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)是最簡單的傳輸層協(xié)議,它和IP協(xié)議一樣提供面向無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報傳輸服務。UDP產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包稱為用戶數(shù)據(jù)報。3.4傳輸控制協(xié)議(一)傳輸控制協(xié)議概念傳輸控制協(xié)議(TCP)是一個面向連接的協(xié)議,提供有序的、可靠的、全雙工的虛電路傳輸服務。(二)TCP提供服務的特征(1)面向連接；(2)傳輸可靠性；(3)可靠的連接建立；(4)完美的連接終止；(5)點對點通信；(6)全雙工通信；(7)流接口。(三)TCP的段格式教學小結(jié)本項目介紹了計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)及其各層功能、OSI參考模型的原理、TCP/IP模型、TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)、TCP/IP協(xié)議集、IP子網(wǎng)技術(shù)、IP路由技術(shù)和UDP與TCP等內(nèi)容。網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)是對構(gòu)成計算機網(wǎng)絡的各個組成部分及