14网络基础(概念组成协议Internet简介)

安徽新华电脑专修学院课堂教学教案（电脑应用课使用）课程名称计算机操作基础教学对象高级全能专业教材轻松学电脑系列教材——计算机基础授课内容计算机网络知识和应用课时3个课时教学目的与要求通过今天的学习同学们要完成以下几点：1.掌握网络的概念及分类2.掌握Internet的基本概念3.熟悉TCP/IP协议以及Internet常用服务4.了解网络的发展史，基本组成以及功能重点、难点重点：1．网络的定义2．网络的分类3.Internet发展概述和常用服务4．TCP/IP协议难点：1．网络的概念2．网络的应用3.网络的分类4.TCP/IP协议关键词：计算机网络、Internet、TCP/IP课型新授课教学方法演示法、讲授法、讨论法、互动法教学过程设计（包括讲授知识、演示内容及案例、提问及学生演示内容）一.导入课题（15分钟）本次课程通过联系学生实际生活开始来导入课程的主题，激发学生积极的参与性和兴趣。我们都知道，在中国有句古话叫做“大鱼吃小鱼”，但是微软公司总裁比尔.盖茨先生却说：“这是一个快鱼吃慢鱼的时代。”没有错，我们现在处在一个信息爆炸的时代，我们以前想了解天下事只有看电视，看报纸，但是今天我们可以足不出户“走遍世界各地”，只要你有一台电脑，并且将它连入网络。“网络”二字我想对大家来说一定“最熟悉的陌生人了”，之所以熟悉，是因为大家都接触过，比说用QQ交友聊天啊，在线听歌看电影啊等等，但是究竟什么是网络？可能有些同学就说不好了，没关系，我们今天就来揭开它神秘的面纱。二.知识点剖析（130分钟）首先我就考考大家，谁能告诉老师，什么是网络呢？（提问3-4名学生，活跃一下气氛，能够充分的与学员互动，也进一步了解了学员对网络知识的了解程度）（一）计算机网络概述计算机网络近年来获得了飞速的发展。20年前，在我国很少有人接触过网络。现在，计算机通信网络以及Internet已成为我们社会结构的一个基本组成部分。网络被应用于工商业的各个方面，包括电子银行、电子商务、现代化的企业管理、信息服务业等都以计算机网络系统为基础。从学校远程教育到政府日常办公乃至现在的电子社区，很多方面都离不开网络技术。可以不夸张地说，网络在当今世界无处不在。计算机网络技术的发展越来越成为当今世界高新技术发展的核心之一。网络的发展也是一个经济上的冲击。数据网络使个人化的远程通信成为可能，并改变了商业通信的模式。一个完整的用于发展网络技术、网络产品和网络服务的新兴工业已经形成，计算机网络的普及性和重要性已经导致在不同岗位上对具有更多网络知识的人才的大量需求。企业需要雇员规划、获取、安装、操作、管理那些构成计算机网络和Internet的软硬件系统。另外，计算机编程已不再局限于个人计算机，而要求程序员设计并实现能与其他计算机上的程序通信的应用软件。1.计算机网络发展史在20世纪50年代中期，美国的半自动地面防空系统（Semi-AutomaticGroundEnvironment，SAGE）开始了计算机技术与通信技术相结合的尝试，在SAGE系统中把远程距离的雷达和其他测控设备的信息经由线路汇集至一台IBM计算机上进行集中处理与控制。世界上公认的、最成功的第一个远程计算机网络是在1969年，由美国高级研究计划署（AdvancedResearchProjectsAgency，ARPA）组织研制成功的。该网络称为ARPANET，它就是现在Internet的前身。随着计算机网络技术的蓬勃发展，计算机网络的发展大致可划分为4个阶段。1)第一阶段：诞生阶段20世纪60年代中期之前的第一代计算机网络是以单个计算机为中心的远程联机系统。典型应用是由一台计算机和全美范围内2000多个终端组成的飞机定票系统。终端是一台计算机的外部设备包括显示器和键盘，无CPU和内存。其示意图如图1-1所示。图1-1第一代网络随着远程终端的增多，在主机前增加了前端机（FEP）。当时，人们把计算机网络定义为“以传输信息为目的而连接起来，实现远程信息处理或进一步达到资源共享的系统”，但这样的通信系统已具备了网络的雏形。2)第二阶段：形成阶段20世纪60年代中期至70年代的第二代计算机网络（见图3-2）是以多个主机通过通信线路互联起来，为用户提供服务，兴起于60年代后期，典型代表是美国国防部高级研究计划局协助开发的ARPANET。主机之间不是直接用线路相连，而是由接口报文处理机（IMP）转接后互联的。IMP和它们之间互联的通信线路一起负责主机间的通信任务，构成了通信子网。通信子网互联的主机负责运行程序，提供资源共享，组成了资源子网。这个时期，网络概念为“以能够相互共享资源为目的互联起来的具有独立功能的计算机之集合体”，形成了计算机网络的基本概念。图1-2第二代网络3)第三阶段：互联互通阶段20世纪70年代末至90年代的第三代计算机网络（见图3-3）是具有统一的网络体系结构并遵循国际标准的开放式和标准化的网络。ARPANET兴起后，计算机网络发展迅猛，各大计算机公司相继推出自己的网络体系结构及实现这些结构的软硬件产品。由于没有统一的标准，不同厂商的产品之间互联很困难，人们迫切需要一种开放性的标准化实用网络环境，这样应运而生了两种国际通用的最重要的体系结构，即TCP/IP体系结构和国际标准化组织的OSI体系结构。图1-3第三代网络4)第四阶段：高速网络技术阶段20世纪90年代末至今的第四代计算机网络（见图3-4），由于局域网技术发展成熟，出现光纤及高速网络技术，多媒体网络，智能网络，整个网络就像一个对用户透明的大的计算机系统，发展为以Internet为代表的互联网。图1-4第四代网络2.计算机网络的定义计算机网络：把分布在不同地理位置上的具有独立功能的多台计算机、终端及其附属设备在物理上互连，按照网络协议相互通信，以共享硬件、软件和数据资源为目标的系统称作计算机网络。3.计算机网络的基本组成一个完整的网络由服务器，工作站，外围设备，通信协议组成服务器：是整个网络系统的核心,它为网络用户提供服务并管理整个网络。工作站：指连到网络上的计算机,它只是一个接入网络的设备,它的接入和离开对网络系统不会产生影响,在不同的网络中,工作站又称为“结点”或“客户机”。外围设备：是连接服务器与工作站的一些连线或连接设备.常用的连线有同轴电缆,双绞线和光缆等。通信协议：各计算机之间相互会话所使用的共同语言。如TCP/IP协议4.计算机网络的功能１）数据通信数据通信即数据传送，是计算机网络的最基本功能之一。从通信角度看，计算机网络其实是一种计算机通信系统。作为计算机通信系统，能实现下列重要功能：传输文件：网络能快速地、不需要交换软盘就可在计算机与计算机之间进行文件拷贝。使用电子邮件（E-mail）：用户可以将计算机网络作为邮局，向网络上的其他计算机用户发送备忘录、报告和报表等。虽然在办公室使用电话是非常方便的，但网络的E-mail可以向不在办公室的人传送消息，而且还提供了一种无纸办公的环境。２）资源共享资源共享包括硬件、软件和数据资源的共享，它是计算机网络最有吸引力的功能。资源共享指的是网上用户能够部分或全部地使用计算机网络资源，使计算机网络中的资源互通有无、分工协作，从而大大地提高各种硬件、软件和数据资源的利用率。共享硬件资源共享软件资源共享数据３）计算机系统可靠性和可用性的提高计算机系统可靠性的提高主要表现在计算机网络中每台计算机都可以依赖计算机网络相互为后备机，一旦某台计算机出现故障，其它的计算机可以马上承担起原先由该故障机所担负的任务，避免了系统的瘫痪使得计算机的可靠性得到了大大的提高。计算机可用性的提高是指当计算机网络中某一台计算机负载过重时，计算机网络能够进行智能的判断，并将新的任务转交给计算机网络中较空闲的计算机去完成，这样就能均衡每一台计算机的负载，提高了每一台计算机的可用性。４）易于进行分布处理在计算机网络中，每个用户可根据情况合理选择计算机网内的资源，以就近的原则快速地处理。对于较大型的综合问题，通过一定的算法将任务分交给不同的计算机，从而达到均衡网络资源，实现分布处理的目的。此外，利用网络技术，能将多台计算机连成具有高性能的计算机系统，以并行的方式共同来处理一个复杂的问题，这就是当今称之为协同式计算机的一种网络计算模式。5.计算机网络的分类（１）按照网络的规模，可以将网络分为局域网、城域网、广域网。网络的规模是以网上相距最远的两台计算机之间的距离来衡量的。局域网（LocalAreaNetwork）：简称LAN。范围常在几公里~十几公里；协议：IPX/SPX常应用于校园网，公司内部网等,传输距离近，速度和正确率高，速度在10MB/S~50MB/S之间城域网(MetropolitanAreaNetwork)：简称MAN。范围一般在几十公里之内，适用于城市内校际间、公司间数据传输及通讯。速度和正确率比较高，速度常在50MB/S左右。广域网（WideAreaNetwork）：简称WAN。协议：TCP/IP。广域网覆盖范围大(同一个大城市，同一个国家或同一个洲甚至跨越几个洲等。),其中包含成千上万台计算机，并用电话线，微波，卫星等作为通讯信道。速度和正确率较低，一般在56kb/s~45MB/s。INTERNET是广域网一种。（２）按用途分：电信网、计算机网、有线电视网。（３）按传输带宽分：宽带网和窄带网（４）按拓扑结构分：总线型结构、星型结构、环型结构、树型结构、网状结构拓扑结构：指网络各结点的连接方式。其中结点是网络中的计算机的抽象。总线型结构：所有站点都连接在一条直线型的共享信道线路（总线）上。任何时候信道上只能存在一个信号，任何一个站点发出的信号都会被其它站点收到。图2-1总线型网络星型结构：星型网络是由中央节点和通过点−点链路接到中央节点的各站点组成，站点间的通信必须通过中央节点进行。中央节点采用集中式通信控制策略，因此相当复杂，而其他各站点的通信处理负担都很小图2-2星型网络环型结构：环型网络是由节点和连接节点的点−点链路组成的一个闭合环，每个节点从一条链路上接收数据，然后以同样的速率串行在另一条链路上发送出去。链路大多数是单方向的，即数据在环上只沿一个方向传输。一旦某个结点出故障，其他结点就不能正常工作。图2-3环型网络树型结构：树型结构网络是星型网络的一种变体。像星型网络一样，网络节点都连接到控制网络的中央节点上。但并不是所有的设备都直接接入中央节点，绝大多数节点是先连接到次级中央节点上再连到中央节点上。非常稳定。图2-4树型网络网状结构：网状型网络的每一个节点都与其他节点有一条专业线路相连。各个结点交叉相连，点点相通，如同网状，这种结构较为复杂，但可靠性高，速度快，稳定。图2-5网状型网络（二）Internet1.发展概述Internet是目前世界上规模最大的计算机网络。Internet的原意为互联的网络，其前身是美国的ARPANET网，该网是美国国防部为使在地域上相互分离的军事研究机构和大学之间能够共享数据而建立的。1985年美国国家科学基金会建立了NSFNET网，并与ARPANET网合并，Internet才真正发展起来。现在NSFNET网已经连接了美国上百万台计算机，成为Internet的重要组成部分。Internet的名称就是从那时开始使用的。从20世纪80年代开始，Internet已逐渐发展成为全球性的超大规模的网际网络。我国于1994年4月正式接入Internet，中国科学院高能物理研究所和北京化工大学为了发展国际科研合作而开通了到美国的Internet专线。此后短短几年，Internet就在我国蓬勃发展起来。2.TCP/IP协议在所有接入Internet的局域网、城域网或个人计算机中，可能所使用的操作系统和软件都不尽相同，那么如何将他们有机的组织在一起，以实现资源共享和相互通信呢？这就需要有一个网络协议，Internet的网络协议就是TCP/IP协议。TCP/IP协议实际上是Internet所使用的一组协议集的统称，TCP/IP协议是其中最基本，也是最重要的两个协议，该协议具有较好的