网络通信工作原理

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1、课题3.2 网络通信工作原理教学三维目的知识与技能：理解用分层解决问题的措施，能描述网络开放系统互联合同（ OSI ）分层模型的基本思想过程与措施：能描述因特网 TCP/IP 合同的基本概念、思想与功能，并能描述与 OSI 分层相应的异同情感态度价值观：掌握对复杂问题逐渐细化、求精的解决措施教材分析对于复杂问题的解决，可以采用一种分层的思想措施来解决。 根据课程原则的规定，学习 OSI 分层模型的知识并不在于对 OSI 中七层构造的功能的记忆，而是通过对 “ 为什么分层”、“分层设计有什么好处 ” 等问题的结识，让学生掌握分层设计的思想措施。教材中给出七层模型的构造图，目的是阐明这些层各实现什

2、么样的功能，而不是要让学生机械地记住有这七层。教学的重点放在对分层作用的讨论上。 TCP/IP 合同是因特网中最基本的网络通信合同簇。整个合同构造提成应用层、传播层、网际层和网络接口层四层。应用层合同直接支持应用程序对网络通信的规定，如 HTTP 、 FTP 、 SMTP 和 Telnet 等。传播层中有两个并列合同 UDP （顾客数据报合同）和 TCP （传播控制合同）， TCP 合同负责保证数据按顺序、安全、无反复地传递， TCP 合同层上的端标语是 TCP 合同层与应用层打交道的访问点，端口 80 是 WWW 的端口， 21 与 20 是 FTP 合同端口， 23 是 Telnet 服务

3、的端口。网际层 IP 合同提供将一种数据报从一台计算机或设备传送到另一台计算机或设备的措施以及网络寻址的措施。教学重点1描述开放互联系统（ OSI ）分层模型的思想。 2描述 TCP/IP 合同的基本概念与思想。教学难点1开放互联系统分层模型的思想。 2TCP/IP 合同与 OSI 体系构造分层状况的比较教学措施讲授法、小组讨论法、问题鼓励法教学媒体网络广播软件、计算机网络实验室，采用 TCP/IP 合同联网的 Windows 网络教学过程1复习提问 上节知识点网络合同回忆 在网络组建过程中，具体选择哪一种网络通信合同重要取决于网络的规模、网络的兼容性和网络管理等几种方面，通过下面的练习加强对

4、通信合同的理解，在不同的网络环境下，需选择合适的通信合同。 （1）小规模的网络，如果只进行文献传播和设备共享， 采用什么合同可获得较快的网速？教学过程（2）若选用的网络操作系统是 Novell Netware， 应选用什么合同？ （3）若网络要与 Internet 相连，什么合同是抱负之选？ AIPX/SPX BTCP/ IP CNETBEUI DUDP E.hTTP FFTP 2引入新课 （1）一方面提炼核心词，以引起学生爱好 师本节概念性的东西较多，有些知识此前没有接触到，也许不太容易理解。先熟悉和结识本节的重要核心词：分层 层 对等层 ISO OSI 端口 提问：这些名词里有无同窗们熟悉

5、或曾经见过的呢？ 生 ISO， ISO9001 ； 师人们一般都懂得 ISO9001，那么 ISO 是什么呢？ 国际原则化组织，重要做什么工作？（制定原则） （2）看第一种核心词，引入分层思想 师我们这里讲的分层重要指的是一种思想，对复杂的问题的解决和分析，可以采用分层的思想措施来解决。 生活实例阐明寄信 师人们都写过信吧，那么寄信的过程复杂不复杂呢？ 生不复杂。 师其实对人们来说寄信仿佛很简朴，写好信，扔邮筒里就行了，但事实上寄信是一种复杂的过程，有诸多工作要做。我们来看寄信的过程。 师虽然寄信的过程很复杂，但人们采用了分层分步的措施较好地解决了。 我们仔细分析后可以看出寄信的过程具体 3

6、个特点：发信时层层加包装，收信时层层拆包装； 对等层按照相似的规则，做相似的工作； 例上面第二层有关地址的写法，要用相似的规则，收信人在上，名字在中间，寄信人在下等等。学生回答 下层为上层提供服务。 分层使每一步的操作具体化了，分工更明确，对每一层的解决或改善不会影响到其她层。这个过程如下图 所示。寄信的过程示意图过渡 师计算机网络系统也是一种很复杂的信息系统，在 20 世纪 80 年代末 90 年代初，网络的规模与数量都得到了迅猛增长。但是许多网络都是基于不同硬件和软件实现的，这使得它们之间不兼容，并且很难在不同原则的网络之间进行通信。 （3） OSI 层次模型 这就有必要制定一种原则，因此

7、 ISO 提出了开放系统互边参照模型（ OSI ）， OSI 开放系统互连参照模型，所谓开放系统 (Open System)，是指任何信息系统（重要是指计算机系统）只要遵循这一国际原则进行构造，它就能与世界上所有遵循这同一原则的其她系统互相通信。我们可以看到如下图所示， OSI 层次模型把网络按通信功能提成七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传播层、会话层、表达层、应用层，每一层均有其独立的功能。 参照模型分层示意图师我们来分析一下在计算机中通信的过程，对照寄信的过程，数据在传送过程中也具有相似的特点。如下图所示。数据传播过程示意图 归纳总结 分层的基本思想：对等层之间执行相似的操作； 较

8、低的层向它的上一层提供服务。 学生活动阅读教材 P25，熟悉一下 OSI 层次模型的长处。 师虽然 OSI 层次模型具有诸多长处，但它只是一种参照模型，作为一种统一的原则，它比较复杂，不实用，过于抱负化。因此大多数网络投资商只是参照 OSI 原则设计她们的产品，实际应用中， TCP/IP 合同应用比较广泛。（4） TCP/IP 合同 师我们来看一下 TCP/IP 与 OSI 参照模型的相应关系，可以看到与 OSI 层次模型相比， TCP/IP 合同简化了层次，提高了通信效率。见课本P58图35。 事实上， TCP/IP 合同比 OSI 层次模型早 10 年浮现，它是由 TCP 、 IP 合同以

9、及其她 100 多种合同构成的合同簇。 在 TCP/IP 合同簇中，相应每一层有不同合同提供服务。如下图所示。 TCP/IP 合同相应层功能表达 应用层定义了面向应用的合同。例如，浏览网页依赖于 HTTP 合同，发送和接受电子邮件依赖于 SMTP 和 POP3 合同，文献传播依赖于 FTP 合同，远程登录依赖于 Telnet 合同。 传播层有两个并列的合同 TCP 和 UDP 合同， TCP （传播控制合同）负责保证数据按顺序、安全、无反复地传递，是一种面向连接的合同，提供可靠的服务，用于一次传播要互换大量报文的情形，如文献传播、远程登录等。 UDP （顾客数据报合同）提供高效率的服务，同窗们

10、常常用的 QQ 就是在这个合同的支持下传送消息的，由于它是无连接的合同，不能保证可靠的传播，因此有时会有收不到消息的情形。 网际层也有诸多合同，我们重要理解一下 IP 合同，它提供将一种数据报从计算机或设备传送到此外一台计算机或设备的措施以及网络寻址的措施。 IP 合同的责任就是把数据从源传送到目的地。它不负责保证传送可靠性、流控制、包顺序和其她对于主机到主机合同来说很一般的服务。 传播层 TCP 和 UDP 合同与应用层连接的访问点我们叫端口。我们要懂得某些常用的端口。例如 80 是 WWW 的端口， 21 和 20 是 FTP 的端口， 23 是 Telnet 的端口， 25 是 SMTP

11、 的端口， 110 是 POP3 的端口， 4000 是 QQ 的端口等。 如果不想让别人使用某个应用程序，可以把端口封掉。（有爱好的同窗在剩余的时间里可以自己上网查询一下） （5）小结 师我们再回过头来看这些核心词， 分层 层 对等层 ISO OSI 端口 通过学习，这些词的含义人们已经熟悉了吧？ 生熟悉了。 师那么我们目前来做一下练习。 （6）练习 若你是网络的生产厂商，你会乐意采用 OSI 参照模型作为产品开发模型吗？请阐明一下因素。 分析：（可举例阐明，公司部门的设立都是根据实际状况而定，没有千篇一律的。） 作为一种国际原则，要满足所有顾客的规定，其开发周期势必很长，并且完毕的成果对于

12、大多数顾客来说有许多地方是复杂且不必要的，最后 OSI 原则未能普及。但网络生产厂商会在设计自己的产品时与 OSI 分层模型联系起来，以它作为思考的出发点。 “从分层构造图看，TCP/IP 体系构造模型比 OSI 分层参照模型简朴”，这种描述对的吗？ “从分层构造图看，TCP/IP 体系构造模型比 OSI 分层参照模型简朴”，这种描述是不对的。从分层的数量上看，TCP/IP 体系构造模型的确比 OSI 分层参照模型少，但作为一种合同体系，不能从分层的数量多少阐明其系统的复杂性。在实际开发过程中，由于 OSI 模型的分层较多，对于各层功能的定义相对比 TCP/IP 体系构造分层要精确，在设计与实

13、现过程中会容易完毕。 TCP/IP 的网络接口层，要适应于不同的子网体系构造，消除不同子网体系差别，它的设计与实现是相对复杂的。最后，TCP/IP 合同体系比 OSI 分层参照模型早 10 年推出并应用， OSI 分层参照模型是在参照了TCP/IP 合同的分层思想后，对其各层功能再进行细化的定义。因此，原命题的结论是不对的。作业布置课 后 反 思课后练习一、选择题 1OSI 模型将网络构造划提成（ ） A四层 B五层 C七层 D九层 2在 TCP/IP 合同体系中 HTTP 是通过哪一层运用网络进行信息传递的（ ） A应用层 B传播层 C网际层 D网络接口 3联网计算机在互相通信时必须遵循统一

14、的（ ） A）软件规范 B）网络合同 C）路由算法 D）安全规范 4市电话网在数据传播期间，在源节点与目的节点之间有一条运用中间节点构成的物理连接线路。这种市电话话网采用 ( ) 技术。 A报文互换 B电路互换 C分组互换 D数据互换 5OSI 七层模型中，网卡的作用属于哪一层（ ） A应用层B表达层C传播层D物理层 6OSI 模型和 TCP/IP 合同体系分别提成几层（ ） A7 和 7 B4 和 7 C7 和 4 D4 和 4 7IP 电话、电报和专线电话分别使用的数据互换技术是（ ） A电路互换技术、报文互换技术和分组互换技术 B分组互换技术、报文互换技术和电路互换技术 C报文互换技术、分组互换技术和电路互换技术 D电路互换技术、分组互换技术和报文互换技术二、填空题1IP 电话使用 _ 互换技术进行通信。 分组 2数据互换的类型有：_ 、 _ 、 _ 。 电路互换、报文互换、分组互换 三、连线题电报 电路互换技术老式电话 报文互换技术IP 电话 分组互换技术参照答案 一、1.c 2A 3B 4A 5