课题网络体系结构（一）——网络体系结构概述课时1课时（45 min）
教学目标
知识技能目标：
（1）了解计算机网络体系结构的形成
（2）了解网络协议的概念和分层设计的思想
（3）了解实体、协议、服务和服务访问点
思政育人目标：
通过学习网络体系结构，让学生体会分层思维的重要性，培养学生运用科学的思维方式认识事物、解决问题的能力，帮助学生树立勇于探究、不畏困难的科学精神，为提高我国的国际竞争力做出一份贡献。
教学重难点教学重点：网络协议、分层设计思想教学难点：分层设计思想
教学方法问答法、讨论法、讲授法
教学用具电脑、投影仪、多媒体课件、教材、文旌课堂APP
教学设计第1节课：考勤（2 min）→问题导入（3 min）→传授新知（25 min）→课堂互动（10min）→课堂小结（3 min）→作业布置（2 min）
教学过程主要教学内容及步骤设计意图
第一节课
考勤（2 min）⏹【教师】使用文旌课堂APP进行签到
⏹【学生】按照老师要求签到
培养学生的组
织纪律性，掌握学
生的出勤情况
问题导入
（3 min）
⏹【教师】通过两个主机交换文件案例导入课程
日常生活中有很多成熟的体系的应用，比如邮政系统，从上图我们可以看出，在这个邮政系统中，各个角色（用户、快递员…）
在功能上相互独立却又能协调合作达成一种“高度默契。
问题：众所周知，计算机网络是个非常复杂的系统。
比如，
通过问题导入的方法，引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣
连接在网络上的两台计算机需要进行通信时，由于计算机网络的复杂性和异质性，需要考虑很多复杂的因素，同学们思考一下需要考虑哪些问题？
⏹【学生】聆听、思考、回答问题
⏹【教师】通过学生的回答引入要讲的知识
传授新知（25 min）
⏹【教师】结合教材讲解计算机网络体系结构的形成
一、计算机网络体系结构的形成
网络体系结构就是指为了实现计算机间的通信合作，把计算机
互联的功能划分成有明确定义的层次，并规定同层次实体通信的协
议及相邻层之间的接口服务。
简单地说，网络体系结构就是网络各
层及其协议的集合。
（1）系统网络体系结构SNA：这个著名的网络标准就是按照
分层的方法制定的，由于网络体系结构的不同，不同公司的设备很
难互相连通。
（2）开放系统互连基本参考模型OSI/RM：各种计算机在世界
范围内互连成网的标准框架，简称为OSI，只要遵循OSI 标准，一
个系统就可以和位于世界上任何地方的、也遵循这同一标准的其他
任何系统进行通信。
（3）非国际标准TCP/IP：能够在多个不同网络间实现信息传
输的协议簇。
⏹【学生】聆听、思考
⏹【教师】结合教材讲解网络协议
二、网络协议
网络协议：用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的规
则称为网络协议或通信协议。
网络协议主要由以下3个要素组成：
（1）语法：规定通信双方需要发出何种控制信息、完成何种动
作及做出何种响应等。
（2）语义：需要发出何种控制信息，完成何种动作以及做出何
种响应。
通过教师的讲
解和演示，帮助学
生掌握网络体系
结构
2
（3）时序：又称“同步”，用于规定事件实现顺序的详细说明，即通信双方动作的时间、速度匹配和事件发生的顺序等。
网络协议举例：
（1）TCP（Transmission Control Protocol）传输控制协议（2）HTTP（HyperText Transfer Protocol）超文本传输协议（3）FTP（File Transfer Protocol）远程文件传输协议
（4）SMTP（Simple Mail transfer Protocol）简单邮政传输✈【教师】提出问题，课堂互动
思考：计算机当中的网络协议是如何体现的。
协议的两种形式：一种是使用便于人来阅读和理解的文字描述。
另一种是使用让计算机能够理解的程序代码。
这两种不同形式的协议都必须能够对网络上信息交换过程做出精确的解释。
✈【学生】聆听、思考、完成任务
【教师】要求学生通过文旌课堂APP扫描二维码播放“分层设计”视频，并讲解新知
三、分层设计
根所谓分层设计方法，就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层，同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递，不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议。
以邮政通信系统为例进行说明：
用户（写信人）
邮政局运输部门
用户
（收信人）
邮政局
运输部门用户间约定
（信件格式和内容）
邮局间约定
（邮政编码等）
运输部门间约定
（到站地点、费用等）
用户/邮局约定
（信封格式及邮票）
邮局/运输部门约定（到站地点、时间等）
用户子系统
邮局子系统
运输部门子系统
甲地乙地
在整个通信过程中主要涉及三个层次，即用户子系统、邮局
子系统和运输部门子系统。
系统分析：从上图我们知可以看出，用户和用户之间的通信
依赖于下层的服务，但是他们并不需要关心快递、运输等细节，
也就是说，寄信者只需将写好的信交给快递员而收信者只需从快
3
递员手中查收信件即可。
类似地，快递员也只需要从寄信人手中
拿到信件并交给分检员或将信件从分检员手中拿走并交给收信人
即可，至于分检员为何要把这份信交给他进行投递(事实上，每个
快递员会负责某个片区，分检员根据收信人地址将信件分发给不
同的快递员)，他不需要关心也没必要关心。
显然，在这个邮政系
统中，各个角色（用户、快递员…）在功能上相互独立却又能协调
合作达成一种“高度默契”，这在很大程度上得益于分层思想的
理念和应用。
⏹【学生】聆听、思考、记忆
⏹【教师】结合教材讲解计算机网络的层次模型
计算机网络的层次模型如图所示，不同计算机同等层之间的通信规则就是该层使用的协议，如有关第N层的通信规则的集合就是
第N层的协议。
而同一计算机的不同功能层之间的通信规则称为接
口（Interface），如在第N层和第（N+1）层之间的接口称为N/
（N+1）层接口。
对于不同的网络，它的分层数量、各层的名称和
功能以及协议都各不相同。
但是，在所有的网络中，每一层的目的
都是向它的上一层提供服务，并隐藏下层的实现细节。
✈【教师】提出问题，课堂互动
思考：分层设计思想的优缺点。
（1）优点：各层之间是独立的、灵活性好、结构上可分割开。
易于实现和维护、能促进标准化工作。
（2）缺点：降低效率，有些功能会在不同的层次中重复出现，因而产生了额外开销。
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✈【学生】聆听、思考、完成任务
⏹【教师】简单介绍实体、协议、服务和服务访问点的区别
实体：表示任何可发送或接收信息的硬件或软件进程。
协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。
服务：本层的服务用户只能看见服务而无法看见下面的协议、下面的协议对上面的服务用户是透明的。
服务访问点：同一系统相邻两层的实体进行交互的地方
⏹【学生】聆听、思考
课堂互动（10 min）
⏹【教师】提出问题，要求学生讨论并回答问题
占据东、西两个山顶的蓝军1和蓝军2与驻扎在山谷的白军作
战。
其力量对比是：单独的蓝军1或蓝军2打不过白军，但蓝军1
和蓝军2协同作战则可战胜白军。
现蓝军1拟于次日正午向白军发
起攻击。
于是用计算机发送电文给蓝军2。
但通信线路很不好，电文
出错或丢失的可能性较大（没有电话可使用）。
因此要求收到电文
的友军必须送回一个确认电文。
但此确认电文也可能出错或丢失。
试问能否设计出一种协议使得蓝军1和蓝军2能够实现协同作战，
因而一定（即100 %而不是99.999…%）取得胜利？
⏹【学生】思考、讨论、回答问题
通过练习题巩
固所学知识，加深
对知识点的理解
课堂小结（3 min）
⏹【教师】简要总结本节课的要点
计算机网络体系结构标准的制定使得两台计算机能够像两个知
心朋友那样能够互相准确理解对方的意思并做出优雅的回应。
本文首
先概述了计算机网络体系结构的提出动机，并结合日常生活中的邮政
系统介绍了设计的理念，并给出了相关的基本概念和标准。
进一步地，
我们着重概述了计算机网络体系结构的分层原理及其最重要的组成
部分——协议，使得读者能够对计算网路体系结构有一个全新的、系
统的认识。
⏹【学生】总结回顾知识点
总结知识点，
帮助学生更好的
掌握网络体系结
构
作业布置（2 min）⏹【教师】布置课后作业
完成课后练习题判断题1、2、3题，选择题1、2题
通过课后作业
复习巩固学到的
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【学生】完成课后任务知识，提高实际操作能力
教学反思
本节课着重介绍了网络体系结构概述，其中如何深入理解分层设计思想对于学生来说具有一点难度，因此在讲授的过程当中，应当通过丰富的案例，联系生活实际帮助学生深入的了解此知识点。
6。
