《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)》課程單元教案本課編號(hào)本課課時(shí)內(nèi)容提要項(xiàng)目3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議任務(wù)1了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的概念任務(wù)2熟悉開放式系統(tǒng)互連參考模型的原理任務(wù)3掌握TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議教學(xué)目的1.理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)模型。2.熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中OSI參考模型各個(gè)層次的實(shí)現(xiàn)原理。3.掌握TCP/IP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及傳輸控制協(xié)議(TCP)和網(wǎng)際互連協(xié)議(IP)的作用。知識(shí)能力結(jié)構(gòu)1.能夠區(qū)分OSI參考模型和TCP/IP模型的異同點(diǎn)。2.能夠理解OSI參考模型中各層之間的聯(lián)系。3.能夠掌握TCP/IP協(xié)議集中的各個(gè)協(xié)議。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：能夠理解OSI參考模型中各層之間的聯(lián)系；難點(diǎn)：能夠掌握TCP/IP協(xié)議集中的各個(gè)協(xié)議。教學(xué)手段方法教學(xué)方法：項(xiàng)目任務(wù)驅(qū)動(dòng)法、啟發(fā)式教學(xué)手段：課堂講授法、操作演示法、多媒體教學(xué)思考題與習(xí)題1.簡述開放式系統(tǒng)互聯(lián)通信參考模型(OSI/RM)的原理。2.TCP/IP參考模型包含幾層,每一層主要完成的功能是什么?3.簡述IP地址的組成和分類。4.簡述三次握手協(xié)議的過程。教學(xué)內(nèi)容進(jìn)程設(shè)計(jì)任務(wù)1了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及協(xié)議的概念1.1網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中采用的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法是按照不同的功能將網(wǎng)絡(luò)分成一系列的層次,每一層完成一個(gè)特定的功能,相鄰層中的較高層可直接使用較低層提供的服務(wù)來實(shí)現(xiàn)本層的功能,同時(shí)向上一層提供服務(wù),服務(wù)的提供和使用都是通過相鄰層的接口來實(shí)現(xiàn)的。1.2協(xié)議、服務(wù)和接口每一層中的活動(dòng)元素稱為實(shí)體。在某層上進(jìn)行通信所使用的規(guī)則集合稱為該層的協(xié)議。第N層實(shí)體向第N+1層實(shí)體提供的在第N層上的通信能力稱為第N層的服務(wù)。相鄰實(shí)體間的通信是通過它們的邊界進(jìn)行的,該邊界稱為相鄰層間的接口。任務(wù)2熟悉開放式系統(tǒng)互連參考模型的原理2.1OSI參考模型概述OSI參考模型是根據(jù)分層原則參照已有的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)制定的,將網(wǎng)絡(luò)通信的功能劃分為7個(gè)層次,并規(guī)定了每層功能及不同層之間如何協(xié)作完成網(wǎng)絡(luò)通信。2.2物理層物理層位于OSI參考模型的最底層,其作用是傳輸原始的二進(jìn)制比特流。2.3數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的傳輸單位是幀,它在網(wǎng)絡(luò)兩點(diǎn)之間的鏈路上控制信息幀的傳輸,并進(jìn)行差錯(cuò)檢測。2.4網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的傳輸單位是數(shù)據(jù)包(數(shù)據(jù)分組),它負(fù)責(zé)控制通信子網(wǎng)的工作,即控制報(bào)文分組的傳輸。2.5傳輸層傳輸層通過通信線路在不同設(shè)備之間進(jìn)行程序和數(shù)據(jù)的交換,主要負(fù)責(zé)端到端之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制功能。2.6會(huì)話層會(huì)話層的功能是,在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間建立、維護(hù)和釋放面向用戶的連接,包括使用權(quán)、差錯(cuò)恢復(fù)和會(huì)話活動(dòng)管理等。2.7表示層表示層在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)不同語句格式和編碼之間的轉(zhuǎn)換和表示,為應(yīng)用層提供服務(wù)。2.8應(yīng)用層應(yīng)用層負(fù)責(zé)為用戶的應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。任務(wù)3掌握TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)與協(xié)議3.1TCP/IP模型與體系結(jié)構(gòu)TCP/IP模型分為4層,自下而上分別為網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層。TCP/IP出現(xiàn)在OSI參考模型之前,兩者之間不存在嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系3.2IP協(xié)議(一)IP地址IP數(shù)據(jù)報(bào)是一個(gè)在因特網(wǎng)上傳輸,具有可變長度的數(shù)據(jù)包,由頭部和數(shù)據(jù)兩部分組成。IP地址結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)標(biāo)識(shí)碼(ID),即網(wǎng)絡(luò)ID(網(wǎng)絡(luò)地址)和主機(jī)ID(主機(jī)地址)。IP地址分為A類地址、B類地址、C類地址、D類地址和E類地址5種類型,其中只有A類、B類和C類地址被分配給主機(jī)或路由器等。(二)子網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用子網(wǎng)編址的IP地址由3部分構(gòu)成,分別為網(wǎng)絡(luò)號(hào)、子網(wǎng)號(hào)和主機(jī)號(hào)(其中,子網(wǎng)號(hào)來自原來的IP地址中主機(jī)號(hào)的前若干位)。在子網(wǎng)掩碼中,二進(jìn)制位為1的部分表示網(wǎng)絡(luò)編號(hào),二進(jìn)制位為0的部分表示主機(jī)編號(hào)。3.3用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)是最簡單的傳輸層協(xié)議,它和IP協(xié)議一樣提供面向無連接的、不可靠的數(shù)據(jù)報(bào)傳輸服務(wù)。UDP產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包稱為用戶數(shù)據(jù)報(bào)。3.4傳輸控制協(xié)議(一)傳輸控制協(xié)議概念傳輸控制協(xié)議(TCP)是一個(gè)面向連接的協(xié)議,提供有序的、可靠的、全雙工的虛電路傳輸服務(wù)。(二)TCP提供服務(wù)的特征(1)面向連接；(2)傳輸可靠性；(3)可靠的連接建立；(4)完美的連接終止；(5)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信；(6)全雙工通信；(7)流接口。(三)TCP的段格式教學(xué)小結(jié)本項(xiàng)目介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及其各層功能、OSI參考模型的原理、TCP/IP模型、TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)、TCP/IP協(xié)議集、IP子網(wǎng)技術(shù)、IP路由技術(shù)和UDP與TCP等內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是對(duì)構(gòu)成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)組成部分及