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中职《计算机网络基础》教案
数据链路的建立、拆除、对数据的检错、纠错是数据链路层的基本任务。
L链路层的主要功能
(1)链路管理
(2)帧的装配与分解
(3)帧的同步
(4)流量控制与顺序控制
(5)差错控制
(6)使接收端能区分数据和控制信息
(7)透明传输
(8)寻址
2.数据链路层的主要协议
(1)IS01745-1975
(2)IS03309-1984
(3)IS07776
3.链路层产品
独立的链路产品中最常见的是网卡，网桥也是链路产品。
数据链路层将本质上不可靠的传输媒介变成可靠的传输通路提供给网络层。
在
IEEE802. 3情况下，数据链路层分成两个子层：一个是逻辑链路控制，另一个是媒体访
问控制。
3.2.3网络层
网络层是通信子网与资源子网之间的接口，也是高、低层协议之间的接口层。
网络层的主要功能是路由选择、流量控制、传输确认、中断、差错及故障的恢复等。
当本地端与目的端不处于同一网络中，网络层将处理这些差异。
《数据通信技术》课堂教学教案
数据解封
3.OSI 七层协议的功能
物理层：
物理层建立在物理通信介质的基础上，作为系统和通信介质的接口，用来实现数据链路实体间透明的比特（bit，01二进制数）流传输，只有该层为真实物理通信，其它各层为虚拟通信。
物理层实际上是设备之间的物理接口，物理层传输协议主要用于控制传输媒体。
简单来说物理层确定物理设备接口，提供点－点的比特流传输的物理链路。
数据链路层：
数据链路层为网络层相邻实体间提供传送数据的功能和过程；提供数据流链路控制；检测和校正物理链路的差错。
物理层不考虑位流传输的结构，而数据链路层主要职责是控制相邻系统之间的物理链路，传送数据以帧为单位，规定字符编码、信息格式，约定接收和发送过程，在一帧数据开头和结尾附加特殊二进制编码作为帧界识别符，以及发送端处理接收端送回的确认帧，保证数据帧传输和接收的正确性，以及发送和接收速度的匹配，流量控制等。
简言之数据链路层利用差错处理技术，提供高可靠传输的数据链路。
网络层：
网络层控制分组传送操作，即路由选择，拥塞控制、网络互连等功能，根据传输层的要求来选择服务质量，向传输层报告未恢复的差错。
网络层传输的信息以报文分组为单位，它将来自源的报文转换成包文，并经路径选择算法确定路径送往目的地。
网络层协议。
《计算机网络原理》导学案计算机网络原理导学案第一章导论1. 什么是计算机网络原理计算机网络原理是指系统性地研究计算机网络所需的基本概念、基本原理及其应用技术的学科。
2. 计算机网络的定义和分类计算机网络是指将多台计算机与其他外部设备连接起来，通过通信设备和通信线路实现信息交换和资源共享的系统。
3. 计算机网络的应用领域计算机网络广泛应用于各个领域，包括互联网、企业内部网络、电子商务、远程教育等。
第二章计算机网络体系结构1. OSI参考模型OSI参考模型是国际标准化组织（ISO）制定的一种用于计算机网络体系结构设计的框架模型，它将计算机网络功能划分为七个层次。
2. TCP/IP体系结构TCP/IP体系结构是互联网所采用的一种体系结构，它由四个层次组成，分别是网络接口层、网际互连层、传输层和应用层。
第三章物理层1. 物理层的作用和功能物理层负责计算机网络中信息的传输和接收，主要关注传输媒介、传输速率和电压等与传输信号的物理特性有关的问题。
2. 传输媒介的分类和特点传输媒介可以分为导线和无线两大类，各有不同的特点和适用范围。
3. 编码和调制技术编码技术用于将数字信号转换为模拟信号，调制技术用于将数字信号调制成模拟信号进行传输。
第四章数据链路层1. 数据链路层的作用和功能数据链路层负责将网络层传递过来的数据包组装成帧，并在物理层发送出去，同时将从物理层接收到的帧拆解成数据包传递给网络层。
2. 帧的结构和传输控制帧是数据链路层传输的基本单位，它包括数据和控制信息两部分。
传输控制包括差错控制、流量控制和访问控制等。
3. 以太网和局域网以太网是一种常用的局域网技术，它采用CSMA/CD的访问控制方式，具有简单、灵活、高效的特点。
第五章网络层1. 网络层的作用和功能网络层负责将传输层提供的数据分组传递到目标主机，实现不同网络之间的通信和路由选择。
2. IP协议和IP地址IP协议是网络层的核心协议，它负责数据包的路由选择和转发。
OSI教案编号：SHJD—508—14 版本号：A/0 流水号：1~2课题：OSI参考模型体系结构教学目的、要求：规定人们如何在信息网络中使用应用层通信.描述 OSI 模型的上三层功能如何为终端用户应用程序提供网络服务.教学重点：应用程序–网络间的接口准备应用程序和服务应用层协议及服务实例教学难点：描述 OSI 模型的上三层功能如何为终端用户应用程序提供网络服务；描述常见 TCP/IP 应用程序的功能授课方法：教学参考及教具（含电教设备）：板书设计回顾上节课内容：描述网络如何影响我们的日常生活.描述数据网络在以人为本的网络中的角色.确定任意数据网络的关键组件.确定融合网络所带来的机遇和挑战.描述网络体系结构的特征：容错能力、可扩展性、服务质量以及安全性.安装和使用 IRC 客户端和维基服务器.本节内容：OSI的由来；一、OSI参考模型OSI参考模型的分层结构。
OSI参考模型的通信方式。
实例讲解教案纸作，就必须的是为设备安装的相应的网络软件系统及网络“协议”。
可是这些软件协议又很多，很复杂。
人们为了把这些复杂的协议让一般的人更容易操作、理解和应用，就把这些协议按照不同的功能分为七层，每一层的协议按照自己特定的功能去工作，以实现对数据的传输，这就是所谓的OSI 模型。
计算机网络在物理上是由主机、交换设备、通信线路连接而成的。
网络通信的目的是将信息从一端发送到另外一端，但是不可能将把一些文字、图片塞入网线，让它们通过网线由一端传递到另外一端，因为这些不是物理链路所能接受的形式。
物理链路能够接受和传递的形式是电磁信号，表现为电压或电流的变化。
因此，需要先把信息用0、1比特的组合表示出来，再将0，1比特转换成特定的电流或电压。
所以物理链路是网络通信中的一个必备要素，它是信号传播的载体。
网络通信会遇到各种各样的问题，例如：(1)发送方如何确定接收方愿意接受数据或者已经准备好接受数据？(2)发送方和接受方之间可能间隔多个网络，如何在网络间找到一条正确的道路？2．同学们平时经常使用即时通讯软件QQ 进行联系，那么QQ 数据在OSI 模型中是怎样传输的？ 三、知识点解析1．OSI 参考模型的分层结构。
OSI参考模型教案教师：XXX科目：《计算机网络技术》周次：第一周日期：xx年xx月xx日章节：OSI参考模型任务三：掌握协议在网络中的作用和OSI参考模型。
教具：投影仪教学目标：通过研究，培养学生的探究能力，使学生体验网络体系的博大，提高其研究的兴趣。
教学重点：协议在网络中的作用和OSI参考模型的分层结构的作用和原理。
教学难点：理解OSI参考模型。
时间（分钟）：3分钟（导课），25分钟（授课）地点：上海/北京授课内容：导课：采用开门见山的问题引入法，利用学生喜欢上网QQ聊天的特点，提出相关问题，例如：QQ发送的信息是怎样到达对方的？黑客是怎么盗取帐号密码的？授课内容：情境1：邮局的收发系统（此时投影仪展示邮局的收发系统图片）下面以两大城市间民间邮寄信件的工作过程为例来说明有关概念及信息流动过程：1.寄信人和收信人之间约定寄信的方式和地址。
2.寄信人把信交给邮政局，邮政局和运输部门之间约定运输方式和路线。
3.运输部门之间约定运输方式和路线，运输部门把信交给邮政局。
4.邮政局和收信人之间约定收信方式和地址，邮政局把信交给收信人。
通过对邮局系统的讲解，让学生大致了解协议的重要作用，协议是对等实体之间交换数据或通信时所必须遵守的规则或标准的集合，没有协议，即使是有邮局也不能使邮件流通。
其次，参照邮局系统的分层结构和原理，通过类比法，结合多媒体课件，详细讲解OSI参考模型的分层体系。
OSI参考模型是ISO（国际标准化组织）于1978年在网络通信方面所定义的开放系统互联模型，是一个描述网络层次结构的模型，保证了各类型网络技术的兼容性和互操作性。
同时，也描述了信息在网络中是如何传输的，以及各层在网络中的功能和它们的概念框架。
为什么要有OSI参考模型？1、把复杂的网络问题分解成小的、简单的问题，易于操作。
2、防止一个区域的网络变化影响到另一个网络，而且每一个区域还可以单独快速的发展升级。
3、方便同学们去理解和研究网络。
《计算机网络技术》教学案教师活动内容、方式学生活动方式、内容③服务和功能的概念不一样并非在n层内完成的全部功能都称为n层服务，只有那些能够被高一层看得见的功能才能称为服务。
第n层功能的实现，是它向上一层提供服务的保证。
①服务访问点（SAP）：即：n层实体向上一层实体提供服务时，所使用的n与n+1层之间的接口。
②层间的接口方式原语调用是层间模块调用的一个重要方式。
共享数据结构和数据缓冲区。
发送端：各层将数据单元加上本层的控制信息，传递给下一层，直到物理传输介质。
接收端：将各层从其下一层接收数据单元，去掉与本层有关的控制信息后，递交上一层，依次类推。
三、OSI 参考模型概述1. OSI的分层结构2. 数据传送单元采用不同类型的数据单元来分别表示相邻层间和对等层间的不同的信息传送方式。
（1）协议数据单元PDU（Protocol Data Unit）定义：指已建立连接的对等层实体（N）之间交换信息的数据单元。
组成教师活动内容、方式学生活动方式、内容（2）接口数据单元：IDU（Interface Data Unit）定义：在（N＋1）层和（N）层的接口上，（N＋1）-PDU和（N）- PDU之间需要进行信息交换的数据单位。
组成：（3）服务数据单元：SDU（Service Data Unit）定义：是相邻两层的下层向上层提供服务时所使用的数据单元。
SDU与PDU并不等同。
若PDU较短，而SDU较长时：SDU进行分段。
若PDU较长，而SDU较短时：SDU进行合并。
典型例题：网络协议实质上是一组约定或规则，但它不包括对（）的约定。
A、信息的传输顺序B、信息的格式C、信息量D、信息内容巩固练习：1、ISO/OSI网络参考模型共分（）层。
A、4B、5C、6D、72、在OSI模型中，第N层提供的服务是哪项与对等层实体交换信息来实现的（）A、利用N-1层提供的服务以及按N层协议B、利用N层提供的服务以及按N-1层协议C、利用N+1层提供的服务以及按N层协议。
第六讲教案网络体系结构及OSI基本参考模型（总时间150分钟）
（图 1）层次模型
（图2）计算机网络的层次模型
层次结构的要点：
1)除了在物理媒体上进行的是实通信之外，其余各对等实体间进行的都是虚通信。
2)对等层的虚通信必须遵循该层的协议。
3)n层的虚通信是通过n/n-1层间接口处n-1层提供的服务以及n-1层的通信（通常也是虚通信）来实现的。
层次结构划分的原则：
1)每层的功能应是明确的，并且是相互独立的。
当某一层的具体实现方法更新时，只要保持上、下层的接口不变，便不会对邻居产生影响。
2)层间接口必须清晰，跨越接口的信息量应尽可能少。
3)层数应适中。
若层数太少，则造成每一层的协议太复杂；若层数太多，则体系结构过于复杂，使描述和实现各层功能变得困难。
网络的体系结构的特点是：
1)以功能作为划分层次的基础。
2)第n层的实体在实现自身定义的功能时，只能使用第n-1层提供的服务。
3)第n层在向第n+1层提供的服务时，此服务不仅包含第n层本身的功能，还包含由下层服务提供的功能。
4)仅在相邻层间有接口，且所提供服务的具体实现细节对上一层完全屏蔽。
清华万博教研室主讲：孟令宏。
第三章计算机网络技术基础第二节ISO/OSI参考模型一、第三章第一节计算机网络的拓扑结构巩固练习（一）、选择题1、在局域网中常用的拓扑结构有（）。
A、星型B、环型C、总线型D、树型2、中心节点故障会造成整个网络瘫痪的是（）。
A、总线型B、环型C、星型D、网状型3、具有结构简单灵活、成本低、扩充性强、性能好以及可靠性高等特点的网络拓扑结构是。
A、星型B、总线型C、环型D、以上都不是4、在令牌环网中令牌的作用是。
A、向网络的其余部分指示一个节点有发送的数据B、向网络的其余部分指示一个节点忙碌以至不能发送数据C、向网络的其余部分指示一个广播消息将被发送D、以上都不是（二）、判断题1、树型拓扑结构适合于分层管理的网络。
（）2、总线型网的一个突出优点是数据端用户入网方便。
（）（三）、填空题（08年高考题）网络系统的中心节点一般要求具有较高的数据处理和传输能力，这是_____型网络拓扑结构的特征。
二、教材导学（一）、教学目标1、了解网络体系结构的基本概念；2、了解ISO/OSI网络参考模型。
（二）、重点难点1、能说出ISO/OSI的中文全称；2、熟记OSI参考模型各层名称及其主要功能；3、熟记工作在各层的媒体和互连设备及各层的一些重要协议标准。
（三）、知识梳理1、网络体系结构的基本概念A、网络协议1）定义计算机网络实体之间进行通信时所采用的一种通信语言，它是一组有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则。
（P46）2）三要素语义：指构成协议的协议元素的含义，不同类型的协议元素规定的语义是不同的。
如，需要发出何种控制信息、完成何种动作及得到的响应（应答）等。
讲什么——内容。
即，与数据内容、意义有关的方面。
语法：指数据或控制信息的数据结构形式或格式。
怎么讲——方式。
与数据表示形式有关的方面，例如，文字、声音、图形的表示，数据格式的转换、数据的压缩、数据加密等。
时序：也称规则，事件的执行顺序。
何时讲——顺序。
第三章计算机网络技术基础第二节ISO/OSI参考模型一、第三章第一节计算机网络的拓扑结构巩固练习（一）、选择题1、在局域网中常用的拓扑结构有（）。
A、星型B、环型C、总线型D、树型2、中心节点故障会造成整个网络瘫痪的是（）。
A、总线型B、环型C、星型D、网状型3、具有结构简单灵活、成本低、扩充性强、性能好以及可靠性高等特点的网络拓扑结构是。
A、星型B、总线型C、环型D、以上都不是4、在令牌环网中令牌的作用是。
A、向网络的其余部分指示一个节点有发送的数据B、向网络的其余部分指示一个节点忙碌以至不能发送数据C、向网络的其余部分指示一个广播消息将被发送D、以上都不是（二）、判断题1、树型拓扑结构适合于分层管理的网络。
（）2、总线型网的一个突出优点是数据端用户入网方便。
（）（三）、填空题（08年高考题）网络系统的中心节点一般要求具有较高的数据处理和传输能力，这是_____型网络拓扑结构的特征。
二、教材导学（一）、教学目标1、了解网络体系结构的基本概念；2、了解ISO/OSI网络参考模型。
（二）、重点难点1、能说出ISO/OSI的中文全称；2、熟记OSI参考模型各层名称及其主要功能；3、熟记工作在各层的媒体和互连设备及各层的一些重要协议标准。
（三）、知识梳理1、网络体系结构的基本概念A、网络协议1）定义计算机网络实体之间进行通信时所采用的一种通信语言，它是一组有关信息传输顺序、信息格式和信息内容等的约定或规则。
（P46）2）三要素语义：指构成协议的协议元素的含义，不同类型的协议元素规定的语义是不同的。
如，需要发出何种控制信息、完成何种动作及得到的响应（应答）等。
讲什么——内容。
即，与数据内容、意义有关的方面。
语法：指数据或控制信息的数据结构形式或格式。
怎么讲——方式。
与数据表示形式有关的方面，例如，文字、声音、图形的表示，数据格式的转换、数据的压缩、数据加密等。
时序：也称规则，事件的执行顺序。
何时讲——顺序。
B、网络层次式结构分层式网络结构，可以使每一层实现一种相对独立的功能，从而将一个难以处理的复杂问题分解为若干较容易处理的小问题。
1）特点：①物理媒体上进行实体通信，其余各层对等实体间进行的都是虚通信；②对等层的虚通信必须遵循该层的协议；③每一层使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；④定义了一种抽象结构，而并非具体实现的描述。
注：实体表示任何可以发送或接受信息的硬件或软件进程。
在计算机网络中，实体通常代表一个的特定软件模块。
网络协议也可以描述为控制两个对等实体（或多个实体）进行的通信规则的集合。
在为网络协议的控制下，两个对等实体之间的通信使得本层能够向上一层提供服务，要实现本层协议，需要使用下一层提供服务。
2）作用：①各层之间相互独立，每层完成该层所定义的功能，修改本层的功能并不影响其他层；②灵活性好；③容易标准化；④各层可以选择最合适的实现技术。
C、网络体系结构计算机网络的层次及其协议的集合。
2、ISO/OSI网络参考模型A、ISO/OSI网络参考模型OSI模型简介国际标准化组织（ISO）于1984年正式公布了一个网络体系结构模型作为国际标准，称为开放系统互联参考模型（OSI/RM）。
开放：表示能使任何两个遵守参考模型和有关标准的系统进行连接。
为了实现计算机系统的互联，OSI把整个网络的通信功能分为7个层次，由低到高依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，同时也定义了各层之间的相互关系以及各层所包括的服务功能。
特点：①层与层之间的联系是通过各层之间的接口来进行的，上层通过接口向下层提出服务请求，而下层通过接口向上层提供服务。
②两个用户计算机通过网络进行通信时，除物理层之外，其余各对等层之间均不存在直接的通信关系，而是通过各对等层的协议来进行通信，只有两实体的对等物理层之间才通过媒介进行真正的数据通信。
B、OSI模型的七层及其主要功能OSI参考模型定义了开放系统的层次结构、层次之间的相互关系以及各层所包括的服务。
OSI参考模型共有七层，由低到高依次为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层，下三层（物理层、数据链路层、网络层）面向子网，而上三层（会话层、表示层、应用层）则面向子网。
1．物理层为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输，所传输数据的单位是，该层定义了通信设备与传输线接口硬件的电气、机械以及功能和过程的特性。
2．数据链路层通过检查发生在连接通信系统间传送路上的比特错误并进行恢复，确保比特序列组成为数据流准确无误地传送给对方的系统。
3．网络层解决多节点传送时的路由选择、拥挤控制及网络互连等，控制分组传送系统的操作，它的特性对高层是透明的。
同时，根据传输层的要求选择服务质量，并向传输层报告未恢复的差错。
4．传输层为两个端系统（源站和目标站）的会话层之间建立一条传输连接，可靠、透明地传送报文，执行端－端差错控制、顺序和流量控制、管理多路复用等。
本层提供建立、维护和拆除传送连接的功能，并保证网络连接的质量。
5．会话层不参与具体的数据传输，但对数据传输的同步进行管理。
它主要负责提供两个进程之间建立、维护和结束会话连接功能，同时要对进程中必要的信息传送方式、进程间的同步以及重新同步进行管理。
6．表示层解决在两个通信系统中交换信息时不同数据格式的编码之间的转换。
7．应用层负责向用户提供各种网络应用服务，如文件传输、电子邮件、远程访问等。
把进程中于对方进程通信的部分放入应用实体中，同时，对各种业务内容的通信功能进行管理。
三、当堂练习（一）选择题1、网络协议中规定通信双方要发出什么信息，执行什么动作和返回的应答的部分称为（）。
A、语法部分B、语义部分C、定时关系D、以上都不是2、下面关于OSI参考模型描述错误的是（）。
Ａ、为防止一个区域的网络变化影响到另一个区域的网络Ｂ、分层增加了网络的复杂性Ｃ、为使专业的开发成为可能Ｄ、分层网络模型标准化了接口3、（09年高考题）在OSI参考模型中，提供数据加密与解密服务的是（）。
A、应用层B、网络层C、表示层D、会话层4、（08年高考题）OSI参考模型中物理层的传输单位是（）。
A、比特B、帧C、包D、报文5、在网络的各个节点上，为了顺利实现OSI模型中同一层次的功能，必须共同遵守的规则叫（）。
A、协议B、TCP/IPC、InternetD、以太网6、在OSI参考模型中提供建立、维护和有序地中断虚电路，传输差错校验、恢复及信息控制机制。
A、物理层B、数据链路层C、传输层D、表示层7、当进行文本文件传输时，可能需要进行数据压缩，在OSI模型中完成这一工作的是（）。
A、应用层B、表示层C、会话层D、传输层（二）、判断题1、协议是计算机与计算机进行通信的保证。
（）2、网络的拓扑结构就是网络的体系结构。
（）3、OSI模型中，表示层处理语法问题，会话层处理语义问题。
（）（三）填空题1、（08年高考题）OSI参考模型中的第四层是____ ___层。
2、（10年高考题）____ ____是通信双方为了实现通信所进行的约定或所制定的对话规则。
3、（12年高考题）网络协议由语义、和时序3部分组成。
4、OSI参考模型中物理层的数据传输方式既可用同步传送方式，也可采用传输方式。
5、OSI参考模型中会话层中的“会话”指在两个会话用户之间为交换信息而按照某种规则建立的一次暂时的。
四、课后练习（一）选择题1、网络协议实质上是一组约定或规则，但它不包括对什么的约定（）。
A、信息的传输顺序B、信息的格式C、信息量D、信息内容2、完成路径选择功能是在OSI模型的（）层。
A、物理B、数据链路层C、网络层D、传输层3、（11年高考题）数据链路层传输的数据单位是。
A、报文B、比特C、字节D、帧4、在OSI七层结构模型中，处于传输层和表示层之间的是（）。
A、网络层B、会话层C、应用层D、物理层5、在数据链路层，一旦发现差错，通常使用的差错控制方法是（）。
A、反馈检测B、自动重发请求法C、循环冗余校验D、海明码6、在局域网，数据链路层划分为（）两个子层。
A、逻辑链路控制和介质访问控制B、逻辑链路控制和令牌环控制C、总线控制和令牌环控制D、链接控制和介质访问控制（二）、判断题1、网络协议本身就意味着网络的标准化。
（）2、采用分层结构划分计算机网络体系结构时，下一层为上层提供服务，各层内部的工作与相邻层无关。
（）（三）填空题1、OSI参考模型中数据链路层的基本任务是数据链路的建立、以及对数据的检错、。
2、OSI参考模型中网络层的数据传输单位为。
3、OSI参考模型中，层是计算机网络与用户的接口。
4、OSI参考模型中提供把报文分组重新组成报文的功能是。
5、网络协议是实体通信时所采用的语言，它是有关信息传输顺序、和等的一组约定或规则。
