数据通信基础教案
计算机网络基础教案
计算机网络基础教案第一章：计算机网络概述1.1 计算机网络的定义与发展1.2 计算机网络的分类1.3 计算机网络的组成与结构1.4 计算机网络的拓扑结构第二章：数据通信基础2.1 数据通信的基本概念2.2 数据传输的类型与标准2.3 数据编码与传输技术2.4 传输介质的选择与使用第三章：网络协议与体系结构3.1 网络协议的定义与分类3.2 计算机网络体系结构3.3 常见的网络协议及其作用3.4 网络协议的层次模型与通信过程第四章：网络互联设备与技术4.1 网络接口卡的作用与类型4.2 交换机的功能与分类4.3 路由器的功能与分类4.4 网络互联技术与设备的选择第五章：局域网技术5.1 局域网的概述与分类5.2 常见局域网技术及其特点5.3 局域网的组建与维护5.4 局域网的安全与管理第六章：广域网技术6.1 广域网的概述与分类6.2 常见广域网技术及其特点6.3 广域网的组建与维护6.4 广域网的安全与管理第七章：互联网基础7.1 互联网的概述与发展历程7.2 互联网的组成与结构7.3 互联网协议TCP/IP7.4 互联网的应用服务与技术第八章：网络安全与管理8.1 网络安全的概念与重要性8.2 计算机病毒的防范与处理8.3 网络攻击技术与防御策略8.4 网络管理的基本概念与技术第九章：网络编程与应用9.1 网络编程的基本概念与方法9.2 常用的网络应用程序及其工作原理9.3 网络应用开发技术与工具9.4 网络应用案例分析与实践第十章：云计算与大数据网络10.1 云计算的概述与架构10.2 云计算服务模型与部署模式10.3 大数据网络的概念与技术特点10.4 云计算与大数据网络的应用场景与案例分析重点和难点解析一、计算机网络的组成与结构难点解析：理解网络体系结构和分层模型的概念，以及各层协议的作用和相互关系。
二、数据通信基础难点解析：区分不同类型的数据传输标准和选择适当的传输介质。
三、网络协议与体系结构难点解析：理解协议分层的好处，以及如何在不同层次上实现网络通信。
《数据通信与计算机网络》电子教案第6章 网际层 IP
B
16382
20971 50
128.1
191.254
65 534
C
192.0.1
233.255.254
254
网络和现代通信技术基础——Internet网际层
6.2 IP地址与ARP
IP地址的转换： 标志主机地址的是机器的物理地址，又称为MAC地址。 MAC地址是集成在网卡上的，所以又叫做硬件地址。MAC地址是一个 6字节（48bit）二进制数，采用16进制表示法例如：09 E0 AC 00 9B 0D。 从IP地址到物理地址的转换是由地址解析协议ARP来完成。 主机A的ARP工作过程如下： （设：寻找主机B的物理地址） （1）ARP进程在本局域网上广播发送一个ARP请求分组，上面有主机 B的IP地址； （2）在本局域网上的所有主机上运行的ARP进程都收到此ARP请求分 组； （3）主机B在ARP请求分组中见到自己的IP地址，就向主机A发送一个 ARP响应分组，写入自已的物理地址； （4）主机A收到主机B的ARP响应分组后，就在其ARP高速缓存中写入
6.2 IP地址与ARP
1. IP地址及其表示方法 点分十进制记法： 130.9.44.192。 IP地址的结构分为两部分： 网络号：net-id 主机号：host-id IP地址的类别： 常用的有A、B、C三类地址。
网络和现代通信技术基础——Internet网际层
6.2 IP地址与ARP
IP 地址的结构与分类：
IP地址的分配与管理 ：
网络互连时IP地址分配示意
网络和现代通信技术基础——Internet网际层
6.2 IP地址与ARP
子网划分 为了使IP地址的使用更加灵活，在IP地址中又 增加了一个“子网号字段”，为获得地址的 单位进行二次分配提供了方便
数据通信-OSI参考模型教案
《数据通信技术》课堂教学教案
数据解封
3.OSI 七层协议的功能
物理层：
物理层建立在物理通信介质的基础上，作为系统和通信介质的接口，用来实现数据链路实体间透明的比特（bit，01二进制数）流传输，只有该层为真实物理通信，其它各层为虚拟通信。
物理层实际上是设备之间的物理接口，物理层传输协议主要用于控制传输媒体。
简单来说物理层确定物理设备接口，提供点－点的比特流传输的物理链路。
数据链路层：
数据链路层为网络层相邻实体间提供传送数据的功能和过程；提供数据流链路控制；检测和校正物理链路的差错。
物理层不考虑位流传输的结构，而数据链路层主要职责是控制相邻系统之间的物理链路，传送数据以帧为单位，规定字符编码、信息格式，约定接收和发送过程，在一帧数据开头和结尾附加特殊二进制编码作为帧界识别符，以及发送端处理接收端送回的确认帧，保证数据帧传输和接收的正确性，以及发送和接收速度的匹配，流量控制等。
简言之数据链路层利用差错处理技术，提供高可靠传输的数据链路。
网络层：
网络层控制分组传送操作，即路由选择，拥塞控制、网络互连等功能，根据传输层的要求来选择服务质量，向传输层报告未恢复的差错。
网络层传输的信息以报文分组为单位，它将来自源的报文转换成包文，并经路径选择算法确定路径送往目的地。
网络层协议。
数据通信基础教案
ATM是一种面向连接的交换技术，它采用小的固定长度的信息交换单元（一个53Byte的信元），话音、视频和数据都可由信元的信息域传输。
它综合吸取了分组交换高效率和电路交换高速率的优点，针对分组交换速率低的弱点，利用电路交换完全与协议处理几乎无关的特点，通过高性能的硬件设备来提高处理速度，以实现高速化。
数据报传输是一种面向无连接的传输方式；
虚电路传输是一种面向连接的传输方式。
分组交换的优点：
高效动态分配传输带宽，对通信链路是逐段占用。
灵活以分组为传送单位和查找路由。
迅速必先建立连接就能向其他主机发送分组；充分使用链路的带宽
可靠完善的网络协议；自适应的路由选择协议使网络有很好的生存性
五、信元交换技术
信道按传输介质可分为有线信道、无线信道和卫星信道。
信道按传输信号的种类可分为模拟信道和数字信道。
3．信道容量
信道容量是指信道传输信息的最大能力，通常用数据传输率来表示。即单位时间内传送的比特数越大，则信息的传输能力也就越大，表示信道容量大。
C=Blog2(1+S/N)
B为信道带宽，S为接受端信号的平均功率，N为信道内噪声平均功率，C为信道容量。
采用奇偶校验时，若其中两位同时发生错误，则会发生没有检测出错误的情况。
校验方法
奇校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为奇数
1000110（0）你必须添0这样原来有3个1已经是奇数了所以你添上0之后1的个数还是奇数个。
偶校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为偶数
1、说出下列符号代表什么含义
PM FM AM DCE DTE
中职《计算机网络》教案
《计算机网络技术》教案HH TARPA 网络结构图HH课题第三章计算机网络技术基础3.1 计算机网络的拓扑结构教学目标知识与技能掌握几种常见网络拓扑结构的原理及其特点过程方法培养学生的认知能力情感态度价值观树立科学的世界观教学方法教师讲解、演示，学生认真学习并思考、记忆；教师讲授与学生理解协调并重的教学法教学重点网络拓扑结构教学难点网络拓扑结构教学过程教学内容一、复习提问二、新授教学三、巩固练习四、课堂小结五、布置作业1、从拓朴的角度看，计算机网络分为哪几种类型？2、计算机网络在哪些方面得到了应用？3.1 计算机网络的拓扑结构一、计算机网络的拓扑结构1、定义：计算机网络的拓扑结构是把网络中的计算机和通信设备抽象为一个点，把传输介质抽象为一条线，由点和线组成的几何图形就是计算机网络的拓扑结构。
网络拓扑是指网络连接的形状，或者是网络在物理上的连通性。
网络拓扑结构能够反映各类结构的基本特征，即不考虑网络节点的具体组成，也不管它们之间通信线路的具体类型，把网络节点画作“点”，把它们之间的通信线路画作“线”，这样画出的图形就是网络的拓扑结构图。
不同的拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等各不相同，分别适应于不同场合。
它影响着整个网络的设计、功能、可靠性和通信费用等方面，是研究计算机网络的主要环节之一。
2、计算机网络的拓扑结构主要是指通信子网的拓扑结构，常见的一般分为以下几种：（1）.总线型（2）.星型（3）.环型（4）.网状型（5）.树型3.1.2 总线型拓扑结构总线结构中，各节点通过一个或多个通信线路与公共总线连接。
总线型结构简单、扩展容易。
网络中任何节点的故障都不会造成全网的故障，可靠性较高。
总线型结构是从多机系统的总线互联结构演变而来的，又可分为单总线结构和多总线结构，常用CSMA/CD和令牌总线访问控制方式。
总线型结构的优点：（1）电缆长度短，易于布线和维护。
（2）可靠性高。
（3）可扩充性强。
数据通信基础教案
三、 循环冗余码校验（CRC）。
循环冗余码 （Cyclic Redundancy Code， CRC），又称为多项式码。CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。
*调制技术
1、调制：发送端根据数据内容命令调制器(modulator)改变载波的物理特性使其能够携带信息。
“调制”常通过改变载波的“振幅、频率、相位”三种物理特性来完成。控制载波振幅的技术称为“振幅调制”技术；控制载波频率的技术则为“频率调制”技术；控制载波相位的技术便是“相位调制”技术。
2、振幅调制技术
B为信道带宽，S为接受端信号的平均功率，N为信道内噪声平均功率，C为信道容量。
三、 码元和码字
在数字传输中，有时把一个数字脉冲称为一个码元，是构成信息编码的最小单位。
计算机网络传送中的每一位二进制数字称为“码元”或“码位”，例如二进制数字10000001是由7个码元组成的序列，通常称为“码字”。
四、 数据通信系统主要技术指标
电路交换必定是面向连接的，电话系统就是这种方式。
电路交换的三个阶段：
（1）电路建立阶段
（2）数据传输阶段
（3）拆除电路阶段
三、 报文交换
报文是一个带有目的端信息和控制信息的数据包。报文交换采取的是“存储—转发”（Store-and-Forward）方式，不需要在通信的两个节点之间建立专用的物理线路。
带宽越大，所能达到的传输速率就越大，所以通道的带宽是衡量传输系统的一个重要指标。
2.数据传输率
数据传输率是指单位时间信道内传输的信息量，即比特率，单位为比特/秒。
《高级网络互联技术项目教程》教案
《高级网络互联技术项目教程》教案章节一：引言1.1 课程介绍了解高级网络互联技术的概念及其在现代社会的重要性。
掌握课程目标、内容安排和教学方法。
1.2 网络互联技术的发展历程了解网络互联技术的发展阶段和重要里程碑。
掌握不同网络技术的发展趋势和应用场景。
章节二：网络互联基础2.1 网络体系结构了解TCP/IP协议栈的结构和功能。
掌握不同协议层的作用和相互关系。
2.2 数据通信基础掌握数据通信的基本概念和原理。
了解不同通信模式和传输速率。
章节三：路由器和交换机原理3.1 路由器原理了解路由器的作用和功能。
掌握路由器的工作原理和路由算法。
3.2 交换机原理了解交换机的作用和功能。
掌握交换机的工作原理和转发机制。
4.1 路由器配置掌握路由器的初始配置和常用配置命令。
学会使用路由器配置和管理工具。
4.2 交换机配置掌握交换机的初始配置和常用配置命令。
学会使用交换机配置和管理工具。
章节五：网络互联方案设计5.1 网络需求分析了解网络设计的基本原则和方法。
掌握网络需求分析的步骤和技巧。
5.2 网络方案设计了解网络方案设计的基本原则和方法。
掌握网络拓扑结构设计和设备选型。
《高级网络互联技术项目教程》教案章节六：网络互联协议6.1 互联网协议（IP）掌握IP地址的分类和表示方法。
理解子网划分和子网掩码的作用。
6.2 传输控制协议（TCP）与用户数据报协议（UDP）了解TCP和UDP的特点和应用场景。
掌握端口的概念和TCP/UDP数据包的结构。
7.1 网络安全基础了解网络安全的目标和常见威胁。
掌握基本的网络安全策略和防范措施。
7.2 防火墙和入侵检测系统了解防火墙的工作原理和类型。
掌握入侵检测系统的工作原理和配置。
章节八：网络管理8.1 网络管理基础了解网络管理的目标和重要性。
掌握网络管理的基本概念和框架。
8.2 SNMP和网络管理软件了解简单网络管理协议（SNMP）的工作原理。
掌握常用网络管理软件的使用和管理。
章节九：云计算与大数据9.1 云计算基础了解云计算的定义、特点和架构。
《数据通信与计算机网络》电子教案第1章 计算机网络基础
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
18
1.5
计算机网络的拓扑结构
计算机网络的拓扑结构 ： •是指计算机网络的硬件系统的连接形式即网络的硬件 布局，通常用不同的拓扑来描述对物理设备进行布线 的不同方案。 最常用的网络拓扑有： •总线型 •环型 •星形 •网状 •混合
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
2.
自主计算机其实就是指具有独立功能的计算机。如果一台计算 机脱离了网络或其它计算机就不能工作，则不是自主的。
网络和现代通信技术基础——计算机网络的概述
11
1.2 计算机网络的分类
分类标准：
分类标准 物理范围 网络名称 局域网、城域网、广域网
管理方法
网络操作系统 网络协议
基于客户机/服务器的网络、对等网
19
1.5
计算机网络的拓扑结构
工作站
工作站
服务器
集线器
打印机 工作站 工作站
总线型
星形
工作站 工作站 服务器
工作站
打印机
环型
工作站信技术基础——计算机网络的概述
1.6
计算机网络体系结构简介
1.6.1 协议和体系结构的概念 协议原为外交辞令，据说是为了在国与国之间进行 顺利交流而规定的约束事项(规则)。 我们平时进行交流时都要遵循一定的规则: •在法庭，双方必须按照一定的次序轮流发言； •开车时，转弯必须打出信号来通知周围的车辆； •驾驶飞机时，飞行员遵照一种制定得非常详细的标 准来和其他飞机通信，以维护空中的交通；
Windows网络、Netware网络、UNIX网络 NETBEUI网络、IPX/SPX网络、 TCP/IP网络等
拓扑
体系结构
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数据通信基础教案
教案标题：数据通信基础教案
教案概述：
本教案旨在帮助学生理解数据通信的基本概念和原理，包括数据传
输方式、通信协议、网络拓扑结构等。
通过理论讲解和实际案例分析，学生将能够掌握数据通信的基础知识，并能够应用于实际工作和学习中。
教学目标：
1. 理解数据通信的基本概念和术语；
2. 掌握数据传输的常见方式和技术；
3. 了解主要的通信协议和网络拓扑结构；
4. 能够应用所学知识进行实际问题的解决。
教学重点：
1. 数据通信的基本原理和概念；
2. 常见的数据传输方式和技术。
教学准备：
1. 讲义和教材：提供有关数据通信基础知识的讲义和教材，包括数
据通信原理、数据传输方式和技术、通信协议等内容；
2. 多媒体设备：准备投影仪、电脑等设备，用于演示和示范相关概
念和案例；
3. 实例和案例：准备一些实际应用案例，帮助学生将理论知识应用
到实际问题中。
教学过程：
一、导入（5分钟）
1. 引入数据通信的概念和重要性，并与日常生活和工作联系起来，
激发学生的学习兴趣；
2. 提出问题，如何实现跨国通信？以引导学生思考数据通信的必要
性和方式。
二、理论讲解（20分钟）
1. 介绍数据通信的基本概念和术语，如数据、信号、编码等；
2. 讲解数据传输的常见方式和技术，包括并行传输、串行传输、同
步传输和异步传输；
3. 简要介绍通信协议的作用和常见的协议，如TCP/IP协议；
4. 介绍网络拓扑结构的基本类型和特点，如星型、总线型等。
三、案例分析（15分钟）
1. 提供一些实际应用案例，如局域网的搭建、互联网的工作原理等；
2. 分析案例中的数据通信需求和解决方案，引导学生思考数据通信在实际中的应用。
四、实验演示（15分钟）
1. 进行简单的实验演示，如使用串口进行数据传输，或使用网络模拟软件进行网络拓扑实验；
2. 引导学生参与实验操作，加深理解和掌握相关概念和技术。
五、讨论和总结（10分钟）
1. 组织学生进行小组或全班讨论，分享对数据通信基础知识的理解和应用；
2. 总结本节课的重点和要点，强调学生在实际问题中的应用能力。
拓展活动：
1. 分组进行更深入的案例分析，如网络安全问题、物联网应用等；
2. 设计小型项目，让学生运用数据通信知识进行实际解决方案的设计和实施；
3. 鼓励学生自主阅读相关文献和资料，拓宽知识面和理解深度。
教学评估：
1. 观察学生在教学过程中的参与和反应；
2. 进行课后作业，如选择题和综合题，考察学生对数据通信基础知识的掌握情况；
3. 对学生的实验报告和项目设计进行评估，考察学生的应用能力和创新思维。
教学扩展：
1. 结合新技术和前沿领域，如5G通信、物联网等，进一步扩展数据通信的相关内容；
2. 配合实际案例和项目，开展实践活动，提高学生的动手实践能力和解决问题的能力。