2021-2022-1数据通信技术

周玮、段恒利

目录

  • 1 应用型示范课程材料
    • 1.1 省级示范性课程申报书
    • 1.2 省级示范性课程中期材料
    • 1.3 数据通信技术课程大纲
    • 1.4 数据通信技术授课计划
    • 1.5 数据通信技术教案
  • 2 第一单元初识计算机网络
    • 2.1 1.1认知计算机网络
    • 2.2 1.2了解网络基础知识
  • 3 第二单元解构网络协议框架
    • 3.1 2.1 初识OSI参考模型
    • 3.2 2.2TCP/IP协议簇探究
  • 4 第三单元IPv4地址规划
    • 4.1 3.1初识IPv4地址
    • 4.2 3.2带子网划分的编址
  • 5 第四单元网络基础设备操作
    • 5.1 4.1 交换机的工作原理
    • 5.2 4.2路由器工作原理
  • 6 第五单元 搭建局域网
    • 6.1 5.1 玩转vlan技术(vlan的配置及应用)
    • 6.2 5.2打造无环的交换网络
    • 6.3 5.3链路聚合的配置及应用
  • 7 第六单元 如何实现网络间互联
    • 7.1 6.1 初识路由技术
    • 7.2 6.2 VLAN间路由调试
    • 7.3 6.3部署RIP
    • 7.4 6.4 深入研究OSPF协议
  • 8 第七单元 常用网络技术研究
    • 8.1 7.1 ACL技术的应用
    • 8.2 7.2NAT技术的实施
    • 8.3 7.3 DHCP的配置及应用
1.1认知计算机网络

教学目的与要求:

1、带领学生了解数据通信技术的发展概况和趋势。

2、让学生了解什么是网络,复习计算机网络的定义及分类。

3、领会计算机网络的拓扑结构和性能指标。

通过网络性能指标能够评判网络的质量。

教学基本内容:

1、讲解本门课程的基本内容与要求。

2、计算机网络的定义及功能。

3、计算机网络的分类及性能指标。

4、计算机网络的拓扑结构,相关的标准化组织。

教学过程:

Ø  本课程教学目的、考核方式、学习方法相关

(1)  教学目的

重要的专业课,通过学习能对数据通信、数据通信网等有一个比较全面的了解,并能掌握一定的数据通信基本理论和有关数据通信技术的一些应用技能。学好这门课程为学习后续课程打下一个良好的基础,并为后续从事通信和计算机方面的工作提供一定的帮助。

做好学生工作,让学生明白每年的网络考级、思科与华为相关网络认证的重要意义与作用。鼓励同学多去参加认证!

www.ictxuetang.com(ICT学堂在线):华为网络工程师认证

(2)  本门课程的学习方法

理论够用,实践为主,多动手才是王道!1、教材学习、课后习题练习 。2、网上在线视频学习 。注意:每次上课带上实验指导书。

(3)  学时安排:32+32(2+2)

(4)  学习内容章节安排(讲解教材目录内容安排)。

(5)  成绩组成

课程总评成绩=平时成绩×40%﹢期末成绩×60%。

其中:平时成绩(100分)=出勤及课堂表现×5%+课后作业×20%﹢阶段性测验×35%+实验×40%。

期末成绩(100分):试卷卷面成绩。

(6)  学习要求

静心,耐心,恒心。本课程采用“N+1”考核方式,其中N包括:网络平台课前测验的4次成绩;学生的所做的课堂笔记;课堂积极提问,找出老师讲解过程的错误等给予的加分奖励;学生的实验测评成绩总评;课后作业,课堂表现等。

每次课程实验都要提交网络拓扑图,配置命令,验证结果,并给分,期末的实验成绩是以每次实验的按权重计算成绩总体评价,不以期末实验成绩作为总评,注重过程考核。

Ø  新课学习:

【项目引入】:小李家里办理的宽带是10Mbit/s,但实际下载速度只有1Mbit/s左右,什么原因呢?这还得从网络基础概念知识入手。

1.1 任务一:认知计算机网络

1.1.1 计算机网络的定义和功能

【提问】:日常生活离不开网络,到处可以见到网络的存在,例如公路交通网、无线电话网、互联网等,网络不断发展,那什么是网络呢?什么是计算机网络?

【总结】:网络是为实现某种目的的互连系统。本课程中我们研究的范畴的是计算机网络。计算机网络是一些互相连接的、自治的计算机的集合。这里的“互连”意味着连接的两台或两台以上计算机能够交互信息,达到资源共享的目的。而“自治”是指计算机地理上分散、独立工作。互联网就是一个大型的计算机网络。

计算机网络构成要素:

  2台或者2台以上的独立的计算机。 通信设备和传输介质。(路由器、网络适配器、交换机、网桥、光电转换器等)网络软件。(包括网络操作系统和网络协议)

网络操作系统:win,unix等;

网络协议:计算机之间要交换信息,彼此需要一个统一的规则(TCP/IP)。计算机网络的这个定义涉及到两方面的内容:互连的目的是交互信息和资源共享,这些资源的集合称为计算机网络的资源子网。常见的互联网提供的浏览、文件下载、网络游戏都属于资源子网的范畴。计算机必须互相连接,并且通信双方需要约定好共同遵循的格式和规范,才能识别对方的计算机语言,实现资源的共享。通信双方约定并且共同遵守的格式和规范就是协议。著名的TCP/IP协议就是互联网事实上的标准协议。为双方提供通信服务的设备和协议的集合称为计算机网络的通信子网。

【举例】计算机网络就像电网一样,用电线互相连接在一起,电从发电厂通过电线能把电能传递到你家、我家、千千万万家,因为你家我家和电厂之间都有直接或者间接的电线相通,所以可以互相传递电能。这里我们总结出一个点:要想互相传递信息,必须有直接或者间接的通路联通。然而计算机网络除了互通外还必须解决一个问题,那就是能够进行精确的一个点到另一个点的消息传递,不能无脑瞎传,做这些工作的就是计算机网络中的各种设备节点了,计算机网络中的节点设备主要有交换机、路由器和主机,它们之间相互协调来进行数据的准确传递。

【提问】:如何理解“三网:电信网络、电视网、计算机网络?”

【教师总结】:网络是指“三网”,即电信网络(主要的业务是电话,但也有其他业务,如传真、数据等)、有线电视网络(即单向电视节目的传送网络,但现已开始逐渐向双向传输网络改造)和计算机网络。“三网合一”是网络发展的必然趋势。三网融合应用广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居等多个领域。以后的手机可以看电视、上网,电视可以打电话、上网,电脑也可以打电话、看电视。三者之间相互交叉,形成你中有我、我中有你的格局。

【提问】一般来说,计算机网络可以提供哪些功能?先让同学们思考,常见的功能有哪些?启发同学们对常见的网络功能提出总结。

【总结】

 数据通信(如电子邮件,网上聊天)

资源共享(网络浏览新闻、查阅资料、电子阅览室)

数据信息的集中和综合处理(办公自动化、电子数据交换。电子银行、远程教育等)

1.1.2 计算机网络的演进

 第一阶段:具有通信功能的联机系统―单终端系统与具有通信功能的分时系统-多终端系统。(举例:早期计算机功能不够强大,是单机运行的,需要用户到机房上网;后面建成了由一个计算机遍布全美2000多个终端组成的美国航空订票系统,提高了线路的利用率)

第二阶段:计算机网络-多机系统。(举例:美国的几个大学、科研机构、公司多台计算机连接起来,实现了资源共享,叫ARPA网)

第三阶段:互联网-多网络系统。(举例:互联网在全球范围的广泛使用,并采用TCP/IP体系结构和协议规范)

  第四阶段:物联网-互联网系统。(医疗、交通、家居、物流等领域)

思考题、讨论、作业、技能操作: 

1、作业P11-12:1、2、3、4

2、观察我们学校的网络图,思考与分析。根据网络覆盖范文划分,我们学校网络属于什么类型?是什么拓扑结构?

3、下次课预习:项目2  网络协议框架

参考资料(含参考书籍、文献、网络资料):

1、许圳彬,王田甜,《IP网络技术》,北京:人民邮电出版社,2012.8

2、张俊星,黄成哲,《数据通信技术》,人民邮电出版社,2019.7

教学小结:

通过本节课学习,要求学生应该对计算机网络的概念、组成、分类、发展过程等内容要有所了解。掌握计算机网络的组成、常用的拓扑结构、衡量网络性能的主要指标。

1、计算机网络的定义及功能

2、 计算机网络的分类及性能指标

3、  计算机网络的拓扑结构

4、   相关标准组织

教学后记:

  部分学生对1M和1MB弄出清楚?要给学生清楚讲解演示过程。家里上传下载的带宽和网络带宽的数值不一样?不能理解,讲清楚原理才恍然大悟。