《计算机网络》教案
    
    第一章 网络基础
    学习目标：
    1、 了解计算机网络的基本概念以及计算机网络的应用范围和发展前景
    2、 了解网络类型的分类，以及各种网络类型的特点
    3、了解对等式与主从式网络
    4、了解几种常用的操作系统
    5、掌握osi参考模型的优点、各层的功用以及osi模型七层的运作方式
    6、掌握dod模型的四个分层，以及与osi参考模型的关系
    本章重点：
    l 什么是计算机网络
    l 资源共享
    l 对等式与主从式网络
    l 网络操作系统
    l 0Sl模型
    本章难点：
    l OSI参考模型的七层，各层的功能
    l OSI模型七层的运作方式
    讲授方式：面授，参观调查
    课时分配：2 2
    参观调查内容：实训一
    思考题：习题集一
    讲授内容：
    1．1网络基本概念
    一、计算机网络的应用范围和发展前景
    1、数字通信
    l 网络电话技术  （IP电话  )
    l 视频会议技术384~2048kbps 
    l 电子邮件服务：
    2、分布式计算
    3、网络门户服务 IDC  ASP
    Idc  是internet date center
    ASP application service provider
    （网上应用服务供应商）
    好处：IDC和ASP服务的好处有：集中提供服务可以节约费用、可以集中少量高级专业人才提供高质量的服务、有利于服务平台硬件和软年的升级换代。具有安全、交效、性价比高等显著优点。
    4、信息查询：搜索引擎 （www.google.com)
    5、 网上教育 “任何人、任何地点、作何时间、可以学习任何课程”
    6、 虚拟现实 
    7、 电子商务 EB 和EC （电子商情、电子广告、电子交易、电子购物等）
    8、家庭自动化（智能化小区）
    二、什么是计算机网络？
    计算机网络就是利用通信线路和通信设备将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统互相连接起来，在网络软件的支持下实现彼此之间的数据通信和资源共享的系统。
    思考：资源包括哪些？
    答：文件（文件夹共享）、信息（电子邮件）、外设（打印机、传真机、扫描仪等）、应用程序
    1．2网络类型的分类
    网络依规模大小可区分成三种类型：局域网、城域网与广域网。
    表1-1网络类型的比较
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    ┃    网络类型  ┃    范围                      ┃  传输速度  ┃  成本    ┃
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    ┃    局域网    ┃  2 km内，同一栋建筑物内           快      ┃  便宜    ┃
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    ┃    城域网    ┃  2～10 km，同一都市内        ┃    中等    ┃    昂贵  ┃
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    ┃    广域网    ┃  10 km以上，可跨越国家或洲界 ┃    慢      ┃    昂贵  ┃
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    提示：以上分类方式经常因人而异。例如：因为城域网的规模介于局域网与广域网之间，彼此的分界并不是很明确，所以有些人在区分网络类型时，只分成局域网与广域网两类，而略过城域网。
    
    （互联网的出现，使计算机网络从局部到全国进而将全世界联成一片，这就是Internet网。）
    1．3对等式与主从式网络
    网络按操作的方式可分为对等式(Peer-to-peer)与主从式(Client-to-server)两种网络。
    一、 主从式网络中的计算机可分为客户端与服务器，客户端可对服务器请求资源。服务器会根据其提供的服务，而配备较好的硬件设备
    1、服务器：通常是指提供服务的计算机，例如：网络上有A、B、C三台计算机，其中C计算机提供自己的打印机与硬盘给A、B两台计算机使用，于是C计算机便扮演了打印机服务器与文件服务器两种
    角色
    2、客户端：至于A、B这两台享受服务的计算机，则通常称为客户端（Client）。
    3、 优点： 与对等式网络相比较，主从式网络最大的优点即适用于较大的网络，资源集中无论是访问还是管理，都较简单。
    缺点：对服务器要求高、对管理员要求高。
    二、 对等式网络则是每部计算机可同时扮演客户端与服务器的角色，可提供资源给其他计算机，也可以向其他计算机请求资源。
    优点：架设容易，且成本低廉。
    缺点：网络规模大时，资源分散、管理困难，对网络用户要求较高。
    三、虽然理论上可区分上述两种网络操作方式，不过实际上，大多数的网络系统都结合了这两种方式，可称为混合式网络。
    1．4网络操作系统
    一、NOVELL--NetWare操作系统
    1、发展
    2、Novell局域网是Novell公司开发的高性能的基于微机的计算机网络系统，NetWare是它的网络操作系统。
    3、Novell的基本组成：
    1）文件服务器   2）工作站   3） 网卡
    二、Windows NT是具有Windows图形用户界面，内置网络功能，支持32位操作系统
    1、NT的发展: Windows NT总共历经三次主要改版,直至现在的windows2000(NT5.0)
    2、NT的主要特点：
    1）32位结构  2） 多平台支持   3）多任务支持  4） 安全性   5）多文件支持  6）内置网络功能 
    三、linux
    优点：公开程序源代码、系统非常稳定，性能极佳，且网络功能超强
    缺点：字符界面，对用户要求高，硬件支持较差，可用的软件较少
    1．5 0Sl模型
    一、为什么要制定osI模型?
    20世纪80年代末90年代初，网络的规模和数量迅猛增长。但是，许多网络都是基于不同的软件和硬件实现的，这使得他们之间互不兼容，而且很难在使用不同标准的网络之间进行通信。为了解决这个问题，国际标准化组织（ISO）研究了许多网络方案，建立了一种可以有助于网络的建设者们实现网络、并用于同通信和协同工作的网络模型，并于1984年公布，这就是OSI参考模型。
    二、 网络分层的目的
    1、 将网络通信分解成更小、更简单的模块以便于研发。
    2、 将网络部件标准化，从而可以让进行研发和提供支持
    3、 允许不同类型的网络硬件和软件相互通信
    4、 防止某一层的变更回影响到其他层，从而可以更快的发展
    5、 将网络通信分成较小的部分，学习时会更易于理解。
    三、 学习OSI参考模型的作用
    1、 学习关于层次的概念有助于理解一台计算机与另一台计算机之间的通信过程。
    2、 学习各个层次的基本功能是开始设计、构建以及解决网络故障的基础。
    四、 
    1、7层包括：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层（由高到低）
    OSI模型的每一层都有它必须实现的功能，以保证数据能从源端传到目的端。
    2、各层的功能如下：
    第1层：物理层（信号与介质）
    此层主要包含以下3项：
    >传输信息的介质规格。
    >将数据以实体呈现并传输的规格。
    >接头的规格。
    第2层：数据链路层（帧和介质访问控制）
    此层的主要工作包含以下3项：
    同步
    数据链路层协议会在传送数据时，同时进行连接同步化，使传送与接收双方达到同步，确保数据传输的正确性。   
    检测
    接收端收到数据之后，会先检查该数据的正确性，才决定是否继续处理。
    制定介质访问控制方法  
    当网络上的多个设备要同时传输数据时，如何决定其优先顺序?是让大家公平竞争、先抢先赢?或是赋予每个设备不同的优先等级?这套管理办法通称为介质访问控制方法(MediaAccessControlMethod，MACMethod) (第5章p58)
    第3层：网络层（路径选择、路由及逻辑寻址）
    此层的主要工作包含以下两项：
    定址
    在网络世界里，所有网络设备都必须有一个独一无二的名称或地址，才能相互找到对方并传送数据。至于究竟采用名称或地址?命名时有何限制?如何分配地址?这些工作都是在网络层决定。
    选择传送路径
    若从传送端到接收端有许多条路径，要如何决定走哪一条应该考虑线路长短、质量、可靠度、使用率、带宽、成本等因素，才能选出最佳路径。（路由）
    第4层：传输层（流量控制和可靠性）
    此层的主要工作包含以下3项：
    编定序号
    当所要传送的数据量很大时，便会予以切割成多段较小的数据，而每段传送出去的数据，未必能遵循“先传先到”的原则，有可能“先传后到”，因此必须为每段数据编上序号，以利接收端收到后能组回原貌。
    控制数据流量
    控制数据流(Data Flow)的顺畅。
    检测与错误处理
    这里所用的检测方式，可以和数据链路层相同或不同，两者完全独立。一旦发现错误，也未必要求对方重送。例如：TCP协议会要求对方重送，但UDP协议则不要求对方重送(详见第11章)。
    第5层：会话层
    会话层建立、管理和中止两台通信主机之间的会话。负责通讯的双方在正式开始传输前的沟通，目的在于建立传输时所遵循的规则，使传输更顺畅、有效率。沟通的议题包括：使用全双工模式或半双工模式?如何发起传输?如何结束传输?如何设置传输参数? 
    第6层：表示层
    表示层确保一个系统应用层发送的信息可以被另一种系统的应用层读取。
    此层的主要工作包含以下3项：
    内码转换
    表示层协议就可以在传输前或接收后，将数据转换为接收端所用的内码系统，以免解读有误。
    压缩与解压缩
    为了提高传输效率，传送端可在传输前将数据压缩，而接收端则在收到后予以解压缩。恢复为原来的数据
    加密与解密
    第7层 应用层
    OSI参考模型中最靠近用户的一层，为用户的应用程序提供网络服务
    3、OSI的3个较高层可归纳为应用层，处理与用户接口（telnet、http）、数据格式(ascii、jpeg)及应用进程访问（操作系统/应用访问的日程安排）有关的工作。
    OSI较低的4层规定了如何通过互联网设备把数据在一条物理线路上传输到目标终端站并最终达到应用层的过程。
    五、 osi模型七层的运作方式
    数据在传送端由上层到下层，每经过一层加上一些该层专用的信息（即为报头或报尾），这个过程称为封装。
    到达接收端后，从最底层向上层传送，每过一层去掉该层所认识的报头（报尾），传到最上层时恢复原貌，这个过程称为解封装。
    六、 OSI模型的优点
    1、分工合作，贵任明确
    2、对等交谈
    所谓“对等”是指所处的层级相同，“对等交谈”意即同一层找同一层谈
    对于不同端、相同层的沟通约定，我们才称之为“协议”；至于在同一端、不同层的沟通程序，那不叫做通讯协议，而是称为“接口”
    3、逐层处理，层层负责
    1．6 DoD模型
    一、DoD模型又称Tcp/Ip模型，是互联网的实际标准，由美国国防部制定。
    其实是先有了TCP／IP协议组合，后来才建立DoD模型，而OSI却是先有模型，后有协议。
    二、四层简介(有些层的名字虽然和OSI参考模型中的名字一样，但是意义不同，有不一样的功能)
    1、应用层
    定义应用程序如何提供服务，并保证为下一层适当的讲述据分组。例如：浏览程序如何与WWW服务器沟通、邮件软件如何从邮件服务器下载邮件等。
    2、传输层
    又称为主机对主机(Host-To-Host)层，负责传输过程的流量控制、错误处理、数据重送等工作，TCP和UDP为此层最具代表协议。
    3、网络层
    又称为互联网(Intemet)层，决定数据如何传送到目的地，例如：编定地址、选择路径等。IP便是此层最著名的通讯协议。
    4、数据链路层
    又称为网络接口(NetworkInterface)层，负责对硬件的沟通。例如网卡的驱动程序或广域网的Frame Relay便属于此层。
    三、 比较DOD模型和OSI模型
    1、DoD模型与OSI模型有以下两点主要差异：
    >DoD模型的应用层相当于OSI模型的第5、6、7层。
    >DoD模型的数据链路层相当于OSI模型的第1、2层。
    2、DoD模型的分工比较粗略，不像OSI模型那么精密与周详。在实际操作中，DoD模型比较简单和有效率；在学习上，则以参考OSI模型较容易理清各层的职责。