vlan原理-教学设计

《vlan原理》教学设计第1页共6页《vlan原理》教学设计【教材分析】本节选自H3C网络学院教材的第九章第五节。从网络专业的课程体系来看：H3C网络学院教材课程是网络专业的专业进阶课程，也是实践性比较强的一门课程。本课程的课标要求是通过学习，学生不仅能掌握网络技术的原理，而且能够利用这些原理对应的技术进行管理和维护中小企业网络。Vlan技术是中小企业网络中应用最为广泛，，影响网络性能的环节，并且是学习网络交换技术的基础。从本书的角度来看：本节是本章的重点环节，是理论结合实际工作的重要章节。只有了解了vlan的原理，才能理解数据在vlan的网络环境中是如何通过交换机传输，才能进行vlan的维护和故障排查。【教学重点】1、Vlan数据帧格式。2、vlan数据帧在网络中传输。【教学难点】1、vlan数据帧在网络中传输。【学情分析】授课年级：网络专业三年级学生。这一阶段的学生所具备的优点：具有较扎实的网络基础知识，对网络专业有系统的认识，理解能力及动手能力较强。面临就业，学生就业热情高涨，对实践型课程有很大兴趣。不足：实践过程中规范性较差，缺乏解决实际工作中问题的方法。【教学目标】知识与能力目标：掌握vlan技术原理，理解交换机中数据传输的过程，深化网络思维模式。过程与方法目标：熟悉针对网络知识特点进行对比学习的过程，培养学生使用理论知识解决实际问题的能力。情感价值观目标：使学生在学习中通过分析，思考，增强掌握新知识的自信，培养学生处理未知问题中勇于探索和勇于实践的精神。【教学学法】具体教法：情景创设法：具体学法：讨论法【课时和教具】课时：45分钟。课程性质：理论课。教具：课件及相关设备。【教学过程】《vlan原理》教学设计第2页共6页教学过程设计说明一、创设案例，提出问题具体案例是：有一家网络设计公司，公司分三级管理，人员按照级别高低分布在1-3层。销售部，人力资源部和工程部的人员每层楼都有。计算机核心网络是通过每层的h3c交换机，连到一楼的中心交换机h3c3928。随着网络规模的增大，网络开始出现反应变慢的问题（不是由病毒引起），公司决定对网络运行方式进行改造，有以下几个问题需要解决。（1）现在公司的三个部门，同一部门中的人分散在不同楼层的办公室。要解决同一部门计算机能直接进行数据传输，不同部门不能直接进行数据传输。（2）减小广播包对网络的影响。（3）节约资金，尽量不更改物理拓扑结构。（4）尽量不影响现在工作进度的前提下，完成网络改造。二、解决案例引入课题：通过上面案例问题：引导学生回忆vlan概念。提问学生：利用哪种vlan分类来解决此案例中问题。（基于端口的vlan）提出问题：设置了基于端口的vlan的交换机的工作方式是什么？此案例是具体网络中遇到的问题，并且是学生特别关注的实际问题，通过让学生来考虑如何解决此问题，来激发学生的思考。通过分析问题，让学生回忆以前知识，在解决问题过程中，学生同时也在构建自己的知识体系。情景和实际知识点《vlan原理》教学设计第3页共6页三、创设情境，对比知识点1、具体情境1Cisco和华为在北京和上海的高新技术开发区都有自己的分公司，两地的分公司之间业务量比较大，经常有文件及设备通过位于高新开发区的邮局进行邮递。邮局为了避免发错，造成严重后果，邮局推出了vip服务，以华为为例，当两地分公司之间发送邮件，邮局把邮包放入专门的集装箱（华为专用），然后把集装箱运送到对端邮局。由于集装箱的存在，即使cisco和华为同时发邮包，邮局在邮递过程中也不会把两个公司邮包弄错了。情境关键点：（1）北京华为和北京cisco把邮件写上目的地址送到北京邮政公司。（2）北京邮政公司在发送邮件前给他们准备各自集装箱，并在集装箱上打标签。（3）上海邮政公司在接收邮件时按集装箱上标签进行分发到上海cisco和华为。（4）在上海华为和上海cisco把集装箱打开（相当于去掉标签），然后传给具体收件人。2、vlan数据帧传输（本过程要做好和情境1的对应）（1）vlan的帧格式察看标准以太网数据帧和vlan数据帧格式对比幻灯片。TAG：标签。TPID：协议号。TCI：tag控制信息。Priority:优先级。CFI:规范符。VLANID:数据帧所属vlan号。交换机是通过数据帧标签中vlanID来辨别数据帧所属的vlan。（2）vlan数据帧的传输（重点）查看数据传输幻灯片目前大部分主机都不支持带有TAG（标签）的以太网数据帧，即主机只能发送和接收标准的以太网数据帧。所以支持vlan的交换机在与主机和交换机进行通信时，需要区别对待。当交换机将数据发送给主机时，必须检查该数据帧，并删除TAG域。而发送给交换机时，为了让对端交换机能够知道数据帧的vlanid，它应该将从主机接受到的数据帧增加TAG域后再发送。之间关联（1）行为过程吻合：数据帧从pc机出发进入交换机时被打上标签，交换机和交换机之间传输带标签的数据帧，当交换机把数据帧传给目的pc时会去掉标签。情境中邮局从vip客户那里取到邮件后，把邮件放入集装箱，邮局和邮局之间传输用集装箱，当传给邮件接收者时，邮局会把邮件从集装箱中取出。通过此环节对比，方便学生理解传输过程中交换机对数据帧做了哪些处理。（2）可见条件相同：Vlan的作用是同一vlan内的pc机可通信，不同vlan的pc机不可通信。情境中华为两个分公司可进行邮件传递，而华为和cisco没有业务往来，不会进行邮件传递。（3）行为目的相同：数据帧加上标签是为了在目的交换机上能正确分辨数据帧所属vlan，情境中邮局用集装箱装邮件是为了区分vip客户邮件。通过这个环节的对比，方便学生理解应用标签的意义。《vlan原理》教学设计第4页共6页当交换机接收到某数据帧时，交换机根据数据帧中TAG域或者接收端口的缺省vlanid来判断该数据帧应该转发到哪些借口，如果目标端口连接的是普通主机，则删除Tag后发送数据帧，如果目的端口连接的是交换机，则添加Tag域（如果数据帧不包含Tag域）后发送数据帧。情景和知识点对应关系：其他公司没有用集装箱的信件——〉正常数据帧华为和cisco用集装箱封过的信件——〉vlan数据帧集装箱上的华为和cisco标志——〉vlanID北京和上海——〉交换机传输邮件——〉传输数据帧上海收到北京发送过来的集装箱后能区分出两公司的邮件——〉交换机同时接收到不同vlan的数据帧能分辨正确如果其他公司也申请集装箱——〉添加vlan公司破产不用集装箱——〉删除vlan四、学以致用，解决实例解决案例：假设案例1中交换机上已经设置好了vlan，利用学习到的vlan数据传输原理来分析，一楼的工程部和二楼的工程部进行数据传输中，各个交换机依次在处理数据传输过程中都进行了那些工作。答案：一楼的工程部计算机发出数据，一楼交换机接受后，把数据打上工程部所属vlan的标签，然后检查所属vlan的mac地址表，从连接到中心交换机接口上进行发送，数据在端口发送出去的时候不去掉标签，中心交换机接收到数据后进行察看数据所属vlan，然后通过所属vlan的mac表把数据传输到二次交换机，在数据在端口发送出去的时候不去掉标签，二楼交换机接收到数据后，察看标签为工程部所属vlan的标签，然后察看工程部vlan的mac地址表，发送到目的地。五、小结、布置作业1、对本节课的知识点进行小结。Vlan数据帧格式。数据帧在vlan网络中传输过程的变化。2、布置课后作业（1）深入理解vlan数据帧传输过程简单对比正常数据帧和vlan的帧格式区别，关注交换机是查看vlan数据帧中哪个部分来辨别此vlan数据帧属于哪个vlan。对比情景讲述vlan中数据帧的知识，对比性要强才可以方便学生理解。培养学生类比的教学思想及独立分析问题，解决问题的能力。让学生利用本节课的思维方式进行自主分析。锻炼学生“用”的能力。在小结过程中对学生进行表扬和鼓励。这个问题引导学生深入思考vlan，并积极预习从下节内容中寻找答案。《vlan原理》教学设计第5页共6页（2）考虑交换机在处理vlan数据帧到交换机和到pc机时有哪些不同。实际效果反馈1、学生顺利理解了知识点。2、学生掌握如何分析实际网络问题的能力。3、增强了学生对毕业后处理问题的信心。【板书设计】3.2vlan技术一、vlan概念VLAN（VirtualLocalAreaNetwork）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的技术。二、vlan数据帧格式TPID：标签协议标识，值为0x8100Priority：表示数据帧优先级CFI：数据帧格式VLANID：指出该数据帧属于哪个vlan，值的范围为0-4095三、VLAN数据帧传输原理主机-交换机：普通数据帧交换机-主机：删除TAG域后发送交换机-交换机：增加TAG域后发送四、课后作业（1）深入理解VLAN数据帧传输过程。（2）根据交换机在VLAN网络中收发数据帧的方式，思考交换机的VLAN端口有几类。【课堂时间安排】《vlan原理》教学设计第6页共6页新课导入（5分钟）案例1讲解（4分钟）vlan概念（6分钟）讲解情景1（6分钟）讲解vlan数据帧的传输（12分钟）分析案例1（8分钟）课堂小结（2分钟）课后作业（2分钟）总计（45分钟）【教学反思】1、本节课通过情景的创设，实现了将负责知识点的简单化，对学生理解和掌握起到了很大的作用。2、本节课的情景分析环节是精彩部分，以后应该经常使用。3、通过测评学生对知识点基本掌握，达到了新授课的教学要求。4、本节课应该在教学过程中更加重视引导和欺负学生思考，这节课做的稍显不足。5、从学生实验效果来看，超过80%的学生掌握了本节课的知识点。6、听课教师提出来最大的问题是应该将情景进行动画效果的设计，更有助于学生理解。这也是今后要加强的一个方面。