數(shù)據(jù)通信網絡技術 教案1數(shù)據(jù)通信網絡概述

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1、項目一數(shù)據(jù)通信網絡概述 【教學目標】 1. 知識目標： （1） 理解網絡的定義、功能、分類、網絡性能指標。 （2） 掌握網絡拓撲結構及特點、企業(yè)網絡規(guī)劃的方法與步驟。 （3） 了解數(shù)據(jù)通信的基本知識和各種通信方式。 2. 技能目標： （1） 能夠繪制不同的拓撲結構。 （2） 能根據(jù)網絡實際選擇合適的傳輸介質。 3. 素養(yǎng)目標 （1） 培養(yǎng)溝通交流及團隊合作意識 （2） 養(yǎng)成規(guī)范操作的職業(yè)習慣 （3） 培養(yǎng)精益求精的工匠精神 【教學重點】 數(shù)據(jù)通信的基本知識和各種通信方式。 【教學難點】 企業(yè)網絡規(guī)劃的方法與步驟。 【教學方法】 項目教學法、啟發(fā)式教學法、自主

2、探究、合作探究。 【導入新課】 我們都在使用網絡，哪什么是網絡呢？網絡的發(fā)展與通信技術有什么關系呢？我們一起 來學習。 【教學過程】 任務一：認識計算機網絡 任務要求：理解計算機網絡的定義、功能、分類，理解網絡性能指標，能夠根據(jù)指標判 斷網絡性能。 1. 計算機網絡的定義 計算機網絡的定義具有時代性，目前為止沒有形成標準統(tǒng)一的定義，普遍定義是指將地 理位置不同的具有獨立功能的多臺計算機及其外部設備，通過通信線路連接起來，在網絡操 作系統(tǒng)，網絡管理軟件及網絡通信協(xié)議的管理和協(xié)調下，具備相互通信、共享外部設備（如 硬盤與打印機）、共享存儲功能與處理能力，并可訪問遠程主機或其

3、他網絡。 計算機網絡具備以下功能。 1） 資源共享 2） 信息傳輸與集中處理 3） 負載均衡與分布處理 4）綜合信息服務 2. 網絡的分類 1）按照作用范圍分類 (1) 局域網 LAN (Local Area Network)。 局域網的作用范圍一般只有幾公里，它在較小的區(qū)域內將若干獨立的數(shù)據(jù)設備連接起 來，形成一個傳輸速率在10Mbit/s以上的高速數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，使用戶共享計算機資源。局 域網的基本組成包括服務器、 (2) 廣域網 WAN (Wide Area Network)。 廣域網的作用范圍通常為幾十到幾千公里，廣域網是互聯(lián)網的核心部分，由終端設備、 節(jié)點

4、交換設備和傳輸設備組成，其任務是通過長距離（如跨越不同的國家）運送終端設備所 發(fā)送的數(shù)據(jù)。 2）按照傳輸技術分類 （1）廣播式網絡。 （2）點到點式網絡。 3. 網絡性能的指標 1) 傳輸速率 2) 市兔 3) 吞吐量 4) 時延 任務二：拓撲結構與網絡規(guī)劃設計 任務要求：掌握網絡拓撲結構，能夠分析不同拓撲結構的特點，掌握企業(yè)網絡規(guī)劃的方 法與步驟。 1. 拓撲結構 網絡通過網絡中各個節(jié)點與通信線路之間的幾何關系來表示網絡結構，并反映出網絡各 實體之間的結構關系。通常將網絡中的主機、終端和其他設備抽象為節(jié)點，通信線路抽象為 線路，而將節(jié)點和

5、線路連接而成的幾何圖形稱為網絡的拓撲結構。 1）總線形拓撲結構 終端電阻 □ LJ □ 圖1-2總線形拓撲結構 終端也阻 2）星形拓撲結構 o 3) 環(huán)形拓撲結構 4) 樹形拓撲結構 5) 網形拓撲結構 2. 規(guī)劃設計交換式企業(yè)網絡 1) 網絡的規(guī)劃設計步驟 網絡工程的首要工作就是要進行規(guī)劃設計，通過科學合理的規(guī)劃能夠用最低的成本建立 最佳的網絡，達到最高的性能，提供最優(yōu)的服務，對網絡進行規(guī)劃設計和組建通常遵循以下 基本步驟： (1) 用戶需求分析。 網絡規(guī)劃設計前應與客戶充分溝通交流，弄清客戶的網絡建設需求。 (2) 考察企業(yè)樓宇分布圖與間

6、距。 在與客戶溝通交流的同時，應現(xiàn)場考察掌握企業(yè)的樓宇分布與各幢樓的間距，繪制或索 取企業(yè)的樓宇建設平面圖，并在圖中標注距離數(shù)據(jù)以及各幢樓的樓層數(shù)、中心機房的位置、 各幢樓的配線間和線井的位置。 (3) 規(guī)劃設計網絡拓撲結構和綜合布線系統(tǒng)。 在弄清客戶組網需求和企業(yè)樓宇頒布圖之后，就可以開始規(guī)劃設計網絡拓撲結構和綜合 布線系統(tǒng)，進行網絡設備選型，并設計網絡工程預算與投標書。 (4) 組織綜合布線施工與驗收。 工程中標后，訂購相關網絡設備和器材，并組織綜合布線施工與驗收。 (5) 安裝網絡設備，規(guī)劃VLAN與IP地址，然后對網絡設備(交換機和路由器)按規(guī) 劃進行配置和調試運行

7、。 (6) 網絡試運行，試運行期結束后進行網絡工程驗收。 (7) 對客戶進行網絡管理與維護培訓，然后進入售后服務階段。 2) 交換式局域網的規(guī)劃設計方法 交換式局域網采用星型結構布線和組網，但網絡總體結構呈層次結構。三層交換式結構 中的“三層”分別是接入層、匯聚層和核心層。 三層交換式組網結構如圖1-7所示。 核心層 匯聚層 接入層 圖1-7三層交換式組網結構 (1)接入層。 接入層位于整個網絡結構的最底層，接入層交換機用于連接最終用戶，提供網絡接入服 務。 (2) 匯聚層。 匯聚層交換機用于匯聚接入層交換機的流量，提供VLAN間的互訪，并上連到核心層交

8、換機。 (3) 核心層。 核心層交換機是整個網絡的中心交換機，具有最高的交換機性能，用于連接和匯聚各匯 聚層交換機的流量。核心交換機一般采用中高檔的三層交換機，這類交換機具有很高的交換 背板帶寬和較多的高速端口，能提供高性能的交換和IP包的轉發(fā)服務。 任務三：數(shù)據(jù)通信 任務要求：掌握數(shù)據(jù)通信中信號、數(shù)據(jù)、信息等概念，理解數(shù)據(jù)通信模型，了解不同的 數(shù)據(jù)通信方式。 1. 信息、數(shù)據(jù)與信號 1) 信息 通信的目的就是傳輸信息。對于收信者來說未知的、待傳送、交換、存儲或提取的內容, 包括語音、圖像、文字等，都稱為信息。 2) 數(shù)據(jù) 消息進行傳輸時，運送消息的實體實際上是數(shù)據(jù)，

9、數(shù)據(jù)是使用特定方式表示信息，通常 是有意義的符號序列。 3) 信號 信號是數(shù)據(jù)的電編碼、電磁編碼或其他編碼, 信號可以分為模擬信號和數(shù)字信號。 (a)模擬信號 (b)數(shù)字信號  2. 數(shù)據(jù)通信過程 數(shù)據(jù)從發(fā)送端被發(fā)送到接收端被接收的整個過程稱為通信過程。每次通信包含兩個方面 的內容，即傳輸數(shù)據(jù)和通信控制。通信控制主要執(zhí)行各種輔助操作，并不交換數(shù)據(jù)，但這種 輔助操作對于交換數(shù)據(jù)而言 此以只使用交換機的傳輸系統(tǒng)為例，說明數(shù)據(jù)通信的基本過程。該過程通常被劃分為5 個階段，5個階段如下： 第1階段：建立物理連接。 第2階段：建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路。 第3階段：數(shù)據(jù)傳送。

10、第4階段：數(shù)據(jù)傳輸結束。 第5階段：拆除物理連接。 3. 數(shù)據(jù)通信方式 1） 單工通信 在單工通信方式中，數(shù)據(jù)在任何時刻只能沿著一個方向傳輸，即收發(fā)雙方的通信線路是 單向的，例如廣播就是采用這種通信方式。 2） 半雙工通信 在半雙工通信方式中，數(shù)據(jù)可以沿任一方向傳輸，但不允許同時沿兩個方向傳輸，即在 任一給定時間，傳輸僅能沿某一方向進行，例如無線對講機就是采用這種通信方式，只有當 一方講完并按結束鍵后，另一方才能講話。 3） 全雙工通信 在全雙工通信方式中，數(shù)據(jù)則可以同時沿兩個方向傳輸，我們平時使用的固定電話和手 機就是采用這種通信方式，即通信雙方能同時講話，可以討論和

11、爭辯。圖1-10中，圖（a） 為單工通信方式，圖（b）為半雙工通信方式，圖（c）為全雙工通信方式。 圖1-10單工、半雙工與全雙工通信方式比較 【項目小結】 本任務主要學習了: 1） 網絡的定義、功能、分類、網絡性能指標。 2） 網絡拓撲結構及特點、企業(yè)網絡規(guī)劃的方法與步驟。 3）數(shù)據(jù)通信的基本知識和各種通信方式。 任務評價表 學生： 級 班 星期 日期 項目名稱 數(shù)據(jù)通信網絡概述 組長 評價內容 主要評價標準 分數(shù) 小組評價 教師評價 任務一 理解網絡的定義、功能、分類，理 解網絡性能主要指標 30分 任務二 掌握網絡拓撲結構及特點，掌握企 業(yè)網絡規(guī)劃的方法與步驟 40分 任務三 掌握數(shù)據(jù)通信中的概念，理解各種 通信方式 30分 總分 合計 項目總結 （心得體會） 說明：（1）從設備選擇、設備連線、設備配置、連通測試等方面對任務進行評價。 （2）滿分100分,總分二組長評價x40%+教師評價x60%o