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1、山东中医药大学教教 案案 首首 页页教研室主任：曹慧授 课 人： 学院 年级 专业 年 月 日题目：题目： 第七章 计算机网络与 Internet 基础教学目的与要求教学目的与要求:掌握计算机网络的发展过程、定义和功能掌握计算机网络的结构、组成和拓扑结构了解计算机网络的分类内容与时间分配：内容与时间分配：第一学时 （1）掌握计算机网络的发展过程（2）了解计算机网络的定义和功能第二学时（1）掌握计算机网络的结构、组成和拓扑结构（2）了解计算机网络的分类重点与难点：重点与难点：重点-计算机网络的结构、组成和拓扑结构难点-局域网的基本组成和主要技术指标教具准备：教具准备： 计算机多媒体课件教教 案案
2、 内内 文文第一学时第一学时: :第七章 计算机网络与 Internet 基础 7.1 计算机网络的基本概念 7.1.17.1.1 计算机网络的发展计算机网络的发展 计算机网络的发展经历了从简单到复杂、从低级到高级的过程。大致分为 以下几个阶段： 1以单计算机为中心的联机系统 20 世纪 60 年代中期以前，联机终端网络是一种主要的系统结构形式，从计 算机技术上来看，这是由单用户独占一个系统发展到分时多用户系统，即多个 终端用户分时占用主机上的资源，这种结构被称为第一代网络。 2具有通信功能的多机系统 为了提高通信线路的利用率并减轻主机的负担，以单机联机系统为基础，在 主机和通信线路之间设置通
3、信控制处理机，负责全部的通信任务，让主机专门 进行数据处理，以提高效率；在终端会聚处设置集中器，其一端使用多条低速 线路与各终端相连，另一端用一条高速线路与主机相连，实现高速通讯；使用 多点通信线路即在一条通信线路上连接多个终端，以提高线路的利用率。 3计算机网络 将多个单计算机联机系统连接起来，以一台或多台主机作为网络的中心，并 利用通信线路将多台主机连接起来。连接形式有两种：一是主机通过通信线路 直接连接的形式。二是在主机之间设置通信控制处理机，负责各主机之间的通 信处理和控制。 7.1.27.1.2 计算机网络的定义和功能计算机网络的定义和功能 1计算机网络的定义 凡将地理位置不同，并具
4、有独立功能的多个计算机系统通过通讯线路和设 备连接起来，以功能完善的网络软件（网络协议、信息交换方式及网络操作系 统等）实现网络资源共享的系统，可称为计算机网络系统。 2计算机网络的功能 (1) 数据交换和通信 计算机网络中的计算机之间或计算机与终端之间，可以快速可靠地相互传 递数据、程序或文件。 (2) 资源共享 充分利用计算机网络中提供的资源（包括硬件、软件和数据）是计算机网 络组网的主要目标之一。计算机的许多资源是十分昂贵的，不可能为每个用户 所拥有，这些昂贵的资源都可以为计算机网络上的用户所共享。 (3) 提高系统的可靠性 提高可靠性表现在计算机网络中的各台计算机可以通过网络彼此互为后
5、备机， 一旦某台计算机出现故障，故障机的任务就可由其他计算机代为处理，大大提 高了可靠性。 (4) 分布式网络处理和负载均衡 对于大型的任务或当网络中某台计算机的任务负荷太重时，可将任务分散到 网络中的其他计算机上进行，这样既可以处理大型的任务，使得一台计算机不会负担过重，又提高了计算机的利用率。第二学时第二学时: :7.1.37.1.3 计算机网络的结构和组成计算机网络的结构和组成 1计算机网络的物理组成 计算机网络的物理组成主要有主机、终端、通信处理机和通信设备等。 (1) 主机：主计算机是计算机网络中承担数据处理的计算机系统，可以是单 机系统，也可以是多机系统。(2) 终端：终端是网络中
6、用量大、分布广的设备。 (3) 通信控制处理机：也称前端处理机，是主计算机与通信线路单元间设置的 计算机，负责通信控制和通信处理工作。(4) 通信设备：是数据传输设备，包 括集中器、信号变换器和多路复用器等。集中器设置在终端较集中的地方，它 把若干个终端用低速线路先集中起来，再与高速通信线路连接。信号变换器提 供不同信号间的变换，不同传输介质采用不同类型的信号变换器。(5) 通信线 路：通信线路是用来连接上述各部分并在各部分之间传输信息的载体。 2计算机网络的系统组成 从计算机网络系统组成的角度看，典型的计算机网络从逻辑功能上可以分为 资源子网和通信子网两部分。(1) 资源子网 资源子网由主机
7、、终端、终端控制器、连网外设、各种软件资源与信息资 源组成。资源子网负责全网的数据处理业务，并向网络用户提供各种网络资源 与网络服务。 (2) 通信子网 通信子网由通信控制处理机、通信线路与其他通信设备组成，完成网络数据 传输、转发等通信处理任务。 (3) 计算机网络的软件 网络软件是实现网络功能必不可少的软环境。网络软件包括：网络协议软件、 网络通信软件、网络操作系统、网络管理软件和网络应用软件等。 3计算机网络的拓扑结构 计算机网络的拓扑结构就是网络中通信线路和站点的几何排列形式。网络拓 扑结构主要有星型、树型、环型、总线型和网状型。 (1) 星型拓扑结构： 在星型拓扑网络结构中，各节点通
8、过传输介质与中心节点相连，中心节点 具有数据处理和转接的功能。星型拓扑结构的优点是结构简单，易于增加新的 站点。缺点是对中心节点的依赖性大，一旦中心节点有故障会引起整个网络的 瘫痪。 (2) 树型拓扑结构： 在树型拓扑网络结构中，形状象一棵倒置的树，每个树中的各个节点都为 计算机。树型拓扑结构可以看成是星型拓扑结构的扩展。 (3) 总线型拓扑结构： 在总线型拓扑网络结构中，所有的节点共享一条数据通道，一个节点发出 的信息可以被网络上的多个节点接收。总线型网络结构简单，某个站点自身的 故障一般不会影响整个网络，故相对于其它几种结构可靠性高。 (4) 环型拓扑结构 在环型拓扑网络结构中，节点通过点
9、到点通信线路连接成闭合环路，环中数据将沿一个方向传送。环型拓扑网络结构简单，网络节点的加入、退出以及 环路的维护和管理都比较复杂。 (5) 网状型拓扑结构 在网状型拓扑网络结构中，节点之间的连接是任意的，没有规律。其优点 是可靠性高，但结构复杂，必须采用路由选择算法和流量控制方法，广域网基 本上采用网状型拓扑结构。 7.1.47.1.4 计算机网络的分类计算机网络的分类 1按网络的作用范围划分 (1) 局域网（Local Area Network， LAN） 局域网是计算机通过高速线路相连组成的网络。地理范围一般从几十米至 数公里，通常安装在一个实验室、一栋大楼、一个学校或一个单位内。局域网
10、组建方便，使用灵活，是目前计算机网络发展中最活跃的分支。 (2) 广域网（Wide Area Network， WAN） 广域网覆盖的地理范围从数百公里至数千公里，甚至上万公里，可以是一 个地区或一个国家，甚至世界几大洲。广域网用于通信的传输装置和介质一般 由电信部门提供，能实现广大范围内的资源共享。 (3) 城域网( Metropolitan Area Network, MAN) 城域网介于 LAN 和 WAN 之间，其范围通常覆盖一个城市或地区，距离从几 十公里到上百公里。城域网是对局域网的延伸，用于局域网之间的连接。 2按网络的使用范围划分 (1) 公共网 公用网由电信部门组建，一般由政
11、府电信部门管理和控制，网络内的传输 和交换装置可提供(如租用)给其他部门或单位使用。 (2) 专用网 专用网是由某个部门或公司组建并专用，不允许其他部门或单位使用。 3按传输介质划分 (1) 有线网 有线网是指采用双绞线、同轴电缆以及光纤作为传输介质的计算机网络。 双绞线网通过专用的各类双绞线来组网，是目前最常见的连网方式。 (2) 无线网 无线网是指使用电磁波作为传输介质的计算机网络，它可以传送无线电波 和卫星信号，目前这种连网方式费用较高，速率较低。教教 案案 尾尾 页页_小结：小结：本次课讲解计算机网络的基本概念，包括网络的发展过程、网络的定义、功能、组成和分类。讲解局域网的特点、技术因
12、素和常见的结构。根据学生的反映，适当添加了与课本内容相关的最新技术和资料。思考题：思考题：1、计算机网络发展的三个阶段各有什么特点？2、资源子网和通讯子网的作用各是什么？3、计算机网络中有哪几种基本的拓扑结构？4、计算机网络中通信线路有哪几种常用的通信介质？各有什么特点？课后分析课后分析 （学生反应、经验教训、改进措施）：（学生反应、经验教训、改进措施）：学生反映：学生反映：对网络的发展阶段很感兴趣，能够理解常见拓扑结构的优缺点，但对某些硬件内容，如通信介质的优缺点，因缺乏物理材料演示而效果较差。经验教训：经验教训：建议教学中增加一些实物演示。改进措施：改进措施：理论内容穿插实物演示，上机操作时可适当增加现场演示。年年 月月 日日
