网络互联技术第七章广域网基础电子教案(1)
网络互联技术第七章广域网基础电子教案
讲课标题： PPP之 CHAP考证学时：理论2节讲课日期：2008-04-23教课目标和要求教课手法授课重点、难点掌握 CHAP考证过程掌握 CHAP有关配置命令掌握 CHAP考证明例配置采纳“事例驱动” 教课方法：将环绕某一实践的所有理论知识综合解说，并在理论基础上达成详细实践的操作。
着重理论与实践操作相联合；充足调换学生的踊跃性，以实现教师与学生的良性互动，一方面提升教师的教课成效，另一方面则提升学生的学习兴趣。
并在此基础上培育学生剖析问题和解决问题的实质能力。
采纳多媒体教课手段+PPT多媒体课件重点： 1、 CHAP考证过程2、 PPP之 CHAP考证明验难点： 1、 PPP之 CHAP考证用户名及密码设置1、 (掌握 )CHAP考证过程讲课重点与讲课设计（注明授课时间安排）2、（理解） CHAP考证的长处和弊端3、（掌握） CHAP配置命令详解4、（领悟） PPP之 CHAP考证明验教课方案：简介 PPP之 PAP考证的不足，进而引入PPP之 CHAP的考证（CHAP 的安全之处）；怎样让学生理解 CHAP 的考证过程是要次教课的一个难点（由于学生没有学习过 MD5 算法，数字署名）；在认识 PPP之 CHAP的考证原理后，开始叙述 CHAP的配置命令（需要双向配置）；最后经过实践操作演示让学生理解怎样进行 PPP之 CHAP的配置。
1、请简述CHAP考证过程作业2、 PPP之 CHAP考证配置（实战）经过教课让学生理解CHAP 考证的原理有些困难，但关于CHAP 命令的配置没有太大的问题，经过实践例题的操作能够让学生掌握CHAP 配置的要教课心得领（各路由器中设置的用户名一定是对端路由器的名称，两头路由器中相应用户的密码一定完整同样）。
一、 CHAP 考证过程CHAP（ Challenge Handshake Authentication Protocol ，质询握手判定协议）是一种三次握CHAP考证过程如手考证协议，它只在网络上传输用户名，而用户口令其实不在网络上流传。
第 7 章 计算机网络基础 电子教案
第7 章计算机网络基础7.1 计算机网络概述7.1.1 计算机网络的产生与发展1. 计算机网络的定义计算机网络是指将一群具有独立功能的计算机通过通信设备及传输媒体被互联起来，在通信软件的支持下，实现计算机间资源共享、信息交换或协同工作的系统。
计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合的产物，两者的迅速发展及相互渗透，形成了计算机网络技术。
2. 计算机网络的发展历程1）以数据通讯为主的第一代计算机网络2）以资源共享为主的第二代计算机网络3）体系结构标准化的第三代计算机网络4）以Internet为核心的第四代计算机网络7.1.2 计算机网络的组成从物理连接上讲，计算机网络由计算机系统、通信链路和网络节点组成。
计算机系统进行各种数据处理，通信链路和网络节点提供通信功能。
从逻辑功能上看，可以把计算机网络分成通信子网和资源子网两个子网。
1）通信子网通信子网提供计算机网络的通信功能，由网络节点和通信链路组成。
通信子网是由节点处理机和通信链路组成的一个独立的数据通信系统。
2）资源子网资源子网提供访问网络和处理数据的能力，由主机、终端控制器和终端组成。
主机负责本地或全网的数据处理，运行各种应用程序或大型数据库系统，向网络用户提供各种软硬件资源和网络服务；终端控制器用于把一组终端连入通信子网，并负责控制终端信息的接收和发送。
终端控制器可以不经主机直接和网络节点相连，当然还有一些设备也可以不经主机直接和节点相连，如打印机和大型存储设备等。
7.1.3 计算机网络的功能1）数据通信数据通信是计算机网络的基本功能之一，用于实现计算机之间的信息传送。
如在网上收发电子邮件，发布新闻消息，进行电子商务、远程教育、远程医疗，传递文字、图像、声音、视频等信息。
2）资源共享计算机资源主要是指计算机的硬件、软件和数据资源。
共享硬件资源可以避免贵重硬件设备的重复购置，提高硬件设备的利用率；共享软件资源可以避免软件开发的重复劳动与大型软件的重复购置，进而实现分布式计算的目标；共享数据资源可以促进人们相互交流，达到充分利用信息资源的目的。
计算机网络第07章网络互连技术第4版
网桥的应用和分类
网桥的应用
不同、同种类型的局域网 应用环镜
分类
透明网桥 源路由网桥
18
网桥的分类方法：
透明网桥 透明网桥由各网桥自己来决定路由选择，局域网 上的各结点不负责路由选择；
源路选网桥 源路选网桥由发送帧的源结点负责路由选择。
19
网桥存在的不足
存储转发增加了时延，帧转发速率低。 广播风暴。
Cisco公司的Catalyst 2900G-L3系列交 换机
37
本章小结
1 网络互连的基本概念 2 *网络互连的类型与层次 3 *典型网络互连设备的工作原理 4 第三层交换技术 5 6 7
8
38
网络2
网络1
网络2
主机
主机
主机
主机 34
7.4 第三层交换技术与应用
第三层交换产生的背景
增加网络带宽与提高网络服务质量的解决途径可 以有两个： 一是采用光纤作为传输介质，增加传输通道的 带宽； 二是研究出性能更优越的路由器产品，提高网 络数据交换能力。
35
第三层交换技术与产品
第三层交换技术：
中继系统
中继系统的作用
4
问题：
如何互联？
5
7.2 网络互连的类型与层次
7.2.1 网络互连的类型
局域网-局域网互连
异型 同种
局域网-广域网互连 局域网-广域网-局域网互连 广域网-广域网互连
异型 同种
6
7.2.2 网络互连的层次
数据链路层互连 数据链路层互连的设备是网桥（Bridge）；
第7章 网络互连技术
1
本章讨论以下问题：
为什么要实现网络互连？ 如何互联？ 网桥能互联什么样的网络？ 路由器能互联什么样的网络？
广域网基础教案
广域网基础知识、ISDN、X.25引入：通过讲述广域网的发展历程，至今天现在广域网的应用范围，讲解实际案例描述广域网的知识，引入ISDN相关的知识将课堂引入到知识学习中来。
新授：一、广域网基础知识依据网络的规模，网络技术可分为三类：局域网LAN：能跨越一栋大楼或一个校园城域网MAN：能跨越一个城市广域网WAN：能连接多个城市，国家或大洲－－广域网不仅仅只是连接许多结点中的计算机，它还必须能使得计算机之间能同时通信。
电路交换：在传输数据之前，先建立源和目的之间的连接，建立连接之后，传输数据独享连接带宽，不论有无数据传输，连接都被独占。
传输结束后，要释放连接。
分组交换：将需要传输的数据组装成分组（分组），标有目的地址发往网络，不需建立专门的连接，网络各结点根据分组（分组）的地址，一级级地转发到目的地。
分组交换机：能把完整的分组从一个结点传送到另一个结点的设备。
分组交换机是广域网的基本组成部分，广域网由一些互连的分组交换机构成并由此连接计算机。
广域网交换系统的基本模式是存储转发交换。
为完成存储转发功能，分组交换机必须在存储器中存储分组，当分组到达时，分组交换机的输入/输出硬件把一个分组的副本放在存储器中并通知处理器，然后进行转发操作。
处理器检查分组，决定应该送到哪个接口，并把分组输送到输出硬件。
广域网和局域网都是互联网的重要组成构件。
连在一个广域网和连在一个局域网上的计算机在该网内进行通信时,只需要使用其网络的物理地址即可.两种服务：数据报和虚电路从层次上看,广域网中的最高层就是网络层.网络层为接在网络上的主机所提供的服务可以有两大类.一种是无连接的网络服务,也称为数据报服务;另一种是面向连接的网络服务,也称为虚电路服务.数据报的特点：网络随时都可以接收主机发送的分组(数据报);网络为每个分组独立的选择路由;网络只是尽最大努力地将分组交付给目的主机,但对源主机没有任何承诺;网络不保证所传送的分组不丢失,也不保证按原主机发送分组的先后顺序以及在多长的时限内必须将分组交付给目的主机.当网络发生拥塞时,网络中的某个节点可以将一些分组丢弃.数据报提供的服务是不可靠的,不能保证服务质量.虚电路的特点：源主机先向目的主机发出一个特定格式的控制信息分组,要求进行通信,同时也寻找一条合适的路由;目的主机同意通信就发回响应,然回双方就建立了虚电路并可传送数据.由于采用了存储转发技术,这种虚电路和电路交换的连接有很大的不同.网络向用户提供的服务就好像在两个主机之间建立了一对穿过网络的数字管道.所有发送的分组都按发送的前后顺序进入管道,然后按照先进先出的原则沿此管道传送到目的主机.到达目的站的分组不会因网络出现拥塞而丢失,也不会乱序.虚电路服务对通信的服务质量有较好的保证.两种思路：虚电路服务的思路来源于传统的电信网,电信网将其用户终端(电话机)做得非常简单，而电信网负责保证可靠通信的一切措施，因此电信网的节点交换机复杂而昂贵。
电子教案第7章
Windows Server 2003 是Windows 家族最新的服务器操作 系统，分为32Bit版和64Bit版。
7.2 局域网与Internet网的互联
2．单击“下一步”，出现图7.3所示的对话框， 选择“手动设置Internet连接或通过局域网 （LAN）连接”，然后单击“下一步”。
7.2 局域网与Internet网的互联
2．DDN提供的服务
⑴ 专线租用 ⑵ 网间互联数字数据网可为大用户(如银行、
证券行等)的内部局域网(UN)与其分支机构的 局域网建立高速、准确、稳定的联接。 ⑶ 为分组交换网、公用计算机互联网等提供中 继电路。 ⑷ 提供帧中继业务，扩大了DDN的业务范围。
高等职业教育电子信息类贯通制教材（计算机及应用专业）
《局域网技术与组网》
电子教案
冯昊 钟勤 编著
第7章 网络互联
知识要点：
➢7.1 局域网互联 ➢7.2 局域网与Internet网的互联 ➢7.3 代理服务器技术 ➢7.4 利用连接共享实现局域网访问Interne
7.1 局域网互联
7.1.1 局域网互联基础
7.2 局域网与Internet网的互联
2．ISDN接入的优势
① 防窃听、防盗打、保密传送数据。 ② 一号两线。 ③ 一线两号。 ④ 没有传真机也可以收发传真。 ⑤ 视频会议、可视电话。 ⑥ 经济上网不影响电话拨入拨出。 ⑦ 作宽带及数据电路的备用。
7.2 局域网与Internet网的互联
7.2 局域网与Internet网的互联
3．DDN网络的结构
DDN网是由数字传输电路和相应的数字交叉复用 设备组成，如下图所示。
DDN网络结构示意图
计算机网络基础及应用教学设计(第七章因特网基础知识)
（2）发展阶段。
（3）目前发展状况。
8.1.2 Internet的发展
从业务的角度来看，Internet的发展呈现出以下的趋势和特征。
1. 数据超越语音
•2. Internet迈入后带宽时代
3. 业务种类的多样化和个性化
8.2.1 Internet的组成
Internet是由物理网络、通信协议和网络工具组成的。
TCP/IP协议开发了一种对计算机进行层次式命名的协议，这就是域名系统。
域名系统有两个要点在概念上是相互独立的。第一点是抽象的，它指明了名字语法和名字授权管理规则。第二点是具体的，它用于高效地实现主机名和主机IP地址的映射。在域名系统中提到的主机名即是主机域名，简称域名。
计算机的名字通常由三部分组成：本机名、组织名和组织类型，它们中间由分界符“.”隔开。此外，Internet命名方案允许计算机名字包括更多的部分，如在组织后面加一个后缀，而组织内部可以为计算机名字选择其他的后缀。组织在命名计算机时，常在计算机名字后附加一个部门的名字作为组织的后缀。
传统电话线仅使用4 kb/s的带宽，而双绞线的带宽可达10 Mb/s。ADSL将传统电话线没有充分利用的双绞线带宽充分利用起来，可以同时实现网络连接与语音通信。
4．DDN接入方式
数字数据网(DDN，Digital Data Network)是利用光纤、数字微波或卫星等数字信道来传输数据信号的网络。DDN通过租用专线通信线路与Internet进行直接的、24小时不间断的连接，适用于多人使用、数据通信量较大的情况，如企事业单位网和校园网。
ISDN给用户提供两个信道，可以全部用于接入，也可以只用一个信道。每个信道传输速率为64 kb/s，当两个信道同时使用时，数据传输速率可达128 kb/s。
广域网基础教案范文
广域网基础教案范文一、教学目标：1.了解广域网的基本概念和特点；2.掌握广域网的组成和工作原理；3.了解广域网的安全问题及解决方法；4.掌握广域网的管理和维护方法。
二、教学内容：1.广域网的概念和特点；2.广域网的组成和工作原理；3.广域网的安全问题及解决方法；4.广域网的管理和维护方法。
三、教学过程：第一节：广域网的概念和特点1.广域网的定义和概念（介绍广域网的定义和概念，并举例说明）；2.广域网的特点（介绍广域网的特点和优点）；第二节：广域网的组成和工作原理1.广域网的组成（介绍广域网的组成要素，如路由器、交换机、传输介质等）；2.广域网的工作原理（介绍广域网的工作原理，包括路由选择、数据传输等）；3.广域网的连接方式（介绍广域网的连接方式，如点对点连接和多点连接）。
第三节：广域网的安全问题及解决方法1.广域网的安全问题（介绍广域网的安全问题，如入侵攻击、数据泄露等）；2.广域网的安全解决方法（介绍广域网的安全解决方法，如防火墙、虚拟专用网等）；3.广域网的安全管理（介绍广域网的安全管理方法，如访问控制、日志监控等）。
第四节：广域网的管理和维护方法1.广域网的管理（介绍广域网的管理方式，如网络拓扑管理、设备配置管理等）；2.广域网的维护（介绍广域网的维护方法，如故障排查、设备升级等）；3.广域网的性能优化（介绍广域网的性能优化方法，如带宽管理、负载均衡等）。
四、教学方式：1.理论讲解，通过教师讲解的方式，介绍广域网的相关内容；2.案例分析，通过分析实际案例，加深学生对广域网知识的理解；3.讨论交流，通过学生的互动讨论，促进学习的深入。
五、教学资源：1.教材《计算机网络技术》；2.多媒体投影仪；3.网络模拟软件。
六、教学评估：1.课堂讨论、案例分析的参与度；2.学生设计广域网安全解决方案的准确程度；3.学生针对广域网性能优化的提出的建议和理由。
七、教学反思：通过本节课的教学，我对广域网的教学目标和教学内容进行了明确和分析，并根据情况选取了相应的教学方式和教学资源。
网络互联技术15广域网基础课件
PPP 帧头 地址 控制 协议 DATA FCS 帧尾
课程议题
常见的广域网类型
常见的广域网类型
PSTN
公共电话交换网PSTN（Public Switched Telephone Network）是以 电路交换技术为基础的广域网类型，主要用于传输模拟话音的电话网 络。P S T N是一种电路交换的网络，可看作是物理层的一个延伸，在 PSTN内部并没有上层协议进行差错控制。通信双方建立连接后，电 路交换方式独占一条信道，当通信双方无信息时，该信道也不能被其 他用户所利用。
3．E1技术特点
E1数字链路技术的主要特点是： 一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。 一个E1的帧长为256个bit，分为32个时隙，一个时隙为8个bit。 每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。 每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。 注：时隙为电信传输网中的基本速率单位。值为64Kbps。
6．配置E1接口
Router（config）# controller E1 0/0/0 Router（config-contr）# linecode {ami | hdb3} ! 可选配置，默认为HDB3 Router（config-contr）# framing {crc4 | no-crc4} ! 可选配置，默认为CRC4 Router （config-contr）#channel-group 0 timeslots 1-4，6-7 Router（confgi-contr）#channel-group 1 timeslots 9-10 Router （Config-contr）#exit
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RouterA(config-if)# exit
5、配置RouterB的以太网接口
Router# configure terminal
Router(config)# hostname RouterB
RouterA(config)# interface Ethernet 0/0
RouterA# show protocols
RouterB# show protocols
10、配置RouterA的RIP简单路由协议
RouterA# configure terminal
RouterA(config)# router rip
RouterA(config-router)# network 192.168.1.0
注重理论与实践操作相结合；充分调动学生的积极性，以实现教师与学生的良性互动，一方面提高教师的教学效果，另一方面则提高学生的学习兴趣。并在此基础上培养学生分析问题和解决问题的实际能力。
采用多媒体教学手段+PPT多媒体课件
授课重点、难点
重点：1、HDLC配置
2、PPP基础配置
难点：1、PPP的功能与原理
Router# configure terminal
Router(config)# hostname RouterA
RouterA(config)# interface Ethernet 0/0
RouterA(config-if)# ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
三、HDLC实验配置
【实验设备】：两台思科4500路由器（提供两个以太网接口和两个串行接口）；两台PC主机。使用不同系统的路由器，添加不同数量的接口，则路由器中接口的描述会不同，在使用时，应格外注意。（3600和4500路由器对以太网接口和串行接口的描述可能不同）
1、网络拓朴图（如下图所示）
2、PC1主机配置
Ipconfig /ip 192.168.1.2 255.255.255.0
IPconfig /dg 192.168.1.1
3、PC2主机配置
Ipconfig /ip 192.168.3.2 255.255.255.0
IPconfig /dg 192.168.3.1
4、配置RouterA的以太网接口
一、补充资料：数据通信技术基础知识
1、在数据通信中，接收端和发送端为何要保持同步？
在数据通信中，发送端一位一位地把信息通过介质发住接收端，接收端必须识别信息的开始和结束，而且必须知道每一位持续的时间，只有这样，接收端才能从传输介质上正确地取出传送的数据，所以发送端和接收端必须同步。同步问题是数据通信过程中十分关键的问题。
RouterB# configure terminal
RouterB(config)# interface serial 1/0
RouterB(config-if)# ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
RouterB(config-if)# no shutdown
RouterA(config-if)# ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
RouterA(config-if)# no shutdown
RouterA(config-if)# exit
6、配置RouterA的同步串行接口
RouterA# configure terminal
RouterB(config-if)# exit
8、在DCE设备中发送时钟同步命令
（1）在RouterA和RouterB路由器上使用如下命令查看设备类型
RouterA# show controllers
RouterB# show controllers
（2）在DCE设备端的路由器上发送时钟同步命令（假设RouterA为DCE设备类型）
链路控制协议着重于对分段成物理块或包的数据的逻辑传输，块或包由起始标志引导并由终止标志结束，也称为帧。所有面向比特的数据链路控制协议均采用统一的帧格式，不论是数据还是单独的控制信息均以帧为单位传送。
1、“0比特插入法”
每个帧前、后均有一标志码01111110,用作帧的起始、终止指示及帧的同步。标志码不允许在帧的内部出现，以免引起畸意。为保证标志码的唯一性但又兼顾帧内数据的透明性，可以采用“0比特插入法”来解决。
2、数据同步的两种方式
(1)异步传输：发送端每发送一个字符其开头都带一位起始位，以便在每一个字符开始接收时接收端和发送端保持同步。
特点：异步传输以字符为单位；在每个字符前增加一个起始位，字符代码后增加１、1.5、２位停止位。它允许码字之间存在不确定的空闲时间（每个字符发送的节奏快慢可以不同）。因此，异步传输设备简单，费用不高，但速率较低。
该法在发送端监视除标志码以外的所有字段，当发现有连续5个“1”出现时，便在其后添插一个“0”，然后继续发后继的比特流。在接收端，同样监视除起始标志码以外的所有字段。当连续发现５个“1”出现后，若其后一个比特“0”则自动删除它，以恢复原来的比特流；若发现连续6个“1”，则可能是插入的“0”发生差错变成的“1”，也可能是收到了帧的终止标志码。后两种情况，可以进一步通过帧中的帧检验序列来加以区分。“0比特插入法”原理简单，很适合于硬件实现。
（2）同步传输：发送端每发送一块数据时在其开头设置专门的同步字符，然后要求发送端和接收端在该帧数据传输的过程中保持同步。
特点：同步传输方式传输时是将一个大的数据块一起发送。传输时，需要在数据块前放上两个或以上的同步信号字符SYN，在数据块结束加上后同步信号。同步传输线路利用率高，多用于字符信息块的高速传送。但这种方式收发双方控制复杂。
RouterA(config)# interface serial 1/0
RouterA(config-if)# ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
RouterA(config-if)# no shutdown
RouterA(config-if)# exit
7、配置RouterB的同步串行接口
（2）地址字段（A）：地址字段的内容取决于所采用的操作方式。在操作方式中，有主站、从站、组合站之分。命令帧中的地址字段携带的是对方站的地址，而响应帧中的地址字段所携带的地址是本站的地址。
（3）控制字段（C）：控制字段用于构成各种命令和响应，以便对链路进行监视和控制。
（4）信息字段（I）：信息字段可以是任意的二进制比特串。
（3）无编号帧（U帧）：U帧用于提供对链路的建立、拆除以及多种控制功能。
4、HDLC协议的配置命令
HDLC是CISCO路由器使用的缺省协议，一台新路由器在未指定封装协议时默认使用HDLC封装。与HDLC相关的常用命令如下：
encapsulation hdlc（设置HDLC封装）
clock rate speed（设置DCE端线路速度）
2、PPP链路工作过程
授课要点与授课设计（注明授课时间安排）
1、（了解）数据通信原理基础（逐步带出HDLC协议为面向位的同步传输）
2、（掌握）HDLC协议（掌握HDLC的帧标志、O比特插入法、帧格式组成）
3、（掌握）HDLC实验配置（封装协议、设备类型查找、配置时钟同步）
4、（掌握）PPP的功能及原理（知道PPP为什么会替代SLIP）
RouterA(config-router)# network 192.168.2.0
RouterA(config-router)# exit
11、配置RouterB的RIP简单路由协议
RouterB# configure terminal
RouterB(config)# router rip
RouterB(config-router)# network 192.168.2.0
RouterB(config-router)# network 192.168.3.0
RouterB(config-router)# exit
授课标题：HDLC和PPP学时：理论2节授课日期：2008-04-16
教学目的和要求
了解HDLC协议
掌握HDLC的配置及相关命令
了解PPP的相关功能及工作原理
掌握PPP链路的工作过程
掌握PPP的配置及相关命令
教学手法
采用“案例驱动”教学方法：将围绕某一实践的所有理论知识综合讲解，并在理论基础上完成具体实践的操作。
3、同步传输的两种控制方式
同步传输有面向字符和面向位的两种控制方式。
（1）面向字符的传输：要传输的数据被看成字符序列，所有的控制信息也都是字符形式。在数据串的前后分别设有开始标志和结束标志。
（2）面向位的传输：要传输的数据被看成二进制位序列。主要有HDLC和ADLC。
同步数据链路控制（Synchronous Data Link Control，SDLC），它是一种IBM数据链路层协议，适用于系统网络体系结构（SNA）。
高级数据链路控制（High-Level Data Link Control，HDLC），是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议，它是由国际标准化组织(ISO)根据IBM公司的SDLC(Synchronous Data Link Control)协议扩展开发而成的。
二、HDLC协议简介
面向比特的协议中最有代表性的是IBM的同步数据链路控制规程SDLC（Synchronous Data Link Control），国际标准化组织ISO（International Standards Organization）的高级数据链路控制规程HDLC（High Level Data Link Control），美国国家标准协会（American National Standards Institute）的先进数据通信规程ADCCP（Advanced Data Communications Control Procedure）。这些协议的特点是所传输的一帧数据可以是任意位，而且它是靠约定的位组合模式，而不是靠特定字符来标志帧的开始和结束，故称"面向比特"的协议。