网络协议

1 1．4网络协议 【教材】 “第四节 网络协议”内容是讲述网络协议的基本概念。本节内容的安排是通过任务驱动和学生交流来完成学习任务。物理上的连接不足以让网络能相互通信交流，让学生动手安装网络协议，更好地把网络协议的概念呈现在学生面前。解释如何把复杂问分层分解的思想与方法是通过让学生了解寄信的过程，在交流和讨论过程中认识分层思想的好处。OSI层次模型的内容设计并没有像传统教材那样逐一介绍其各层的功能，而把重点放在让学生了解为什么要分层及分层的好处是什么。通过OSI/RM与TCP/IP协议的比较，可以让学生学会进行知识迁移，掌握新的知识。 【涉及课标】 1、理解网络协议的基本概念； 2、能描述网络的开放系统互联协议分层模型的基本思想； 3、能描述因特网TCP/IP协议的基本概念、思想与功能。 4、能描述ＯＳＩ模型分层模型的基本思想。 【教学课时】 1课时 【教学目标】： 知识与技能： 了解与网络协议安装相关的硬件知识，认识采用连网设备，能够判断“网卡”是否已经正确安装； 过程与方法： 掌握安装网络通信协议软件的方法，能够了解网络协议的基本参数。对TCP/IP协议的配置参数有一个初步的了解。 情感态度与价值观： 让学生通过模仿教师操作，学会进行结果验证。 【教学重点】 了解与网络协议安装相关的硬件知识，认识采用连网设备，能够判断“网卡”是否已经正确安装；（2）掌握安装网络通信协议软件的方法。 【教学方法】 任务驱动法，演示法 【教学准备】 教师提前准备演示课件 【教学过程】 复习提问：同学们，我们在前面学习过网络的定义，学习了网络由三个组成部分？下面我找个同学回答一下网络的组成部分？ 网络由计算机、传输介质和通信设备、网络软件（主要是指网络协议），下面我们一起来认识一个网络协议。 一、网络协议 打电话的过程，拿起电话听一下有没有拨号音，可果有再拨号。当听到对方的铃声后，等候对方拿起话机。双方开始通话，双方都会约定使用同一种语言。我们都得服从这样的一个通话规则，否则双方无法通话。 协议：通信双方所共同遵循的规则。 同样，在网络上的计算机之间，通信设备之间，计算机与通信设备之间交换信息也要有一些规定和约定，这就是网络协议。 在网络组建过程中，具体选择哪一种网络通信协议，主要取决于网络的规模、网络的兼容性和和网络的管理等几个方面。在局域网中一般采取NETBEUI，IPX/SPX和TCP/IP三种协议。这三种协议的特点详见课本P211-6 二、安装网络协议软件 现在网络教室中能够使用计算机网络实现共享，就是因为计算机中已经安装并配置好了网络协议。下面，就一起来看看是如何安装网络协议，让计算机能够真正“对话”。 活动任务： 任务一：检查安装的硬件 检查网卡是否已经正确安装。通过单击“开始/设置/控制面板/系统”，打开“系统属性”窗口中的“设备管理器”选项卡，可以检查网卡是否已经正确安装。 任务二：安装NetBEUI网络协议。 任务三：让同学们观察，如果把教师机上TCP/IP协议卸掉，只保留NETBEUI，会出现什么现象？为什么？ 演示具体操作步骤，让学生们自己练习安装一下NETBEUI（5分钟） 讨论归纳： （1）安装网络协议的过程如何，期间要注意的问题是什么？ （2）网络协议为什么不与网卡驱动程序、网络应用软件都集成到一起，这样不是更简单吗？为什么要单独安装网络协议软件呢？（为后面讲述分层思想时作一个铺垫） 总结： （1）要在一台计算机上安装一个网络协议，首先要安装好网卡，然后安装好网卡对应的驱动程序，最后安装网络协议。 （2）因为在计算机网络设计中如果把以上的软件都打成一个包，只要硬件设备或应用软件稍作改动，整个软件包都要重新设计。 三、网络协议OSI模型 1、分层体系结构 对一复杂问题的解决与分析，可以采用一种分层的思想方法来解决。在计算机网络协议的设计中，就采用了这种分层设计的思想。前面所述的三种协议都是一种分层的体系结构，不同协议的分层结构是不同的，每种协议都会有独特的层次结构和组织方式，是由各自的生产厂商自行定义的。 2、OSI层次模型 随着计算机技术和通信技术的不断发展，网络的规模与数量都得到了迅猛增长，但是许多网络都是基于不同的硬件和软件实现的，这使得它们之间不兼容，而且很难在不同的网络之间进行通信。为了解决不同标准的网络之间进行通信的问题，国际标准化组织（ISO）研究提出了开放系统互联参考模型（简称OSI层次模型）。分层情况如下： 用Flash动画演示一下（osi.swf） 应用层：提供各种应用——文件传输、电子邮件、万维网等 表示层：数据转换、压缩与解压缩、加密与解密 会话层：建立传输规则，传输内容 传输层：分组、流量控制、查错与错误处理 网络层：确定传送地址、选择传输路径。——路由器 数据链路层：信号同步、差错校验、流向控制——交换机 物理层：传输信息的介质、将数据以实体呈现并传输的、接插件的规格。——中继器、集线器 OSI层次模型的优点： （1）分层中的每一模块便于研发，更易于理解 （2）网络部件能够标准化 （3）允许不同类型的网络硬件和软件相互通信 （4）各层功能相对独立，易于维护 （5）各层使用下层提供的接口，同时也为它的上层提供接口 同学们，网络模型“为什么分层”、“分层设计有什么好处”？ 采用分层的原因：网络通信的涉及因素多而复杂，包括：通信线路、传输技术、计算机硬件、软件、应用业务、安全等。 分层的优点：将复杂的网络通信问题分解为多个可在不同层次上处理的部分；提供了模块化的设计，对部分层的修改、增加不影响其它层。 四、TCP/IP协议简介 TCP/IP协议，是目前最常用的一种网络协议，它是计算机世界里的一个通用协议，在OSI参考模型出现前10年就存在了，实际上是许多协议的总称，包括TCP和IP协议及其他100多个协议。 TCP/IP协议是一种分层的体系结构，分为四个层，分别为应用层，传输层，网际层，网络接口层。 用Flash动画（tcp/ip.swf）演示一下与osi参考模型之间的对应关系 应用层：定义了面向应用的协议，网络应用都要依赖于这些不同的应用协议。如FTP，TELNET。 传输层：有两个并列的协议，TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。 TCP协议负责保证数据按次序、安全、无重复地传递，是一个面向连接的协议，用于一次传输交换大量报文的情况，如文件传输，远程登录等 UDP提供的是高效率服务，用于一次传输交换少量报文，如ICQ，OICQ。 端口是TCP和UDP与应用程序打交道的访问点，就像通道两端的门一样，进行通讯时门必须是打开的。80是WWW常用的端口，21和20是FTP常用的端口，23是Telnet服务的端口等。 网际层：分配地址、打包、路由数据。如IP协议是一个不可靠的无连接协议，它提供将一个数据报从一台计算机或设备传送到另外一台计算机或设备的方法以及网络寻址的方法。 网络接口层：数据帧的发送和接收 练习： 练习（1）中，假设学生作为网络生产厂商是否愿意采用OSI参考模型作为产品开发的模型。 问题的提出实质上是要我们在关注OSI分层模型体系的优点的同时，能够认识到其不足，养成辩证的思维方式。作为一个国际标准，要满足所有用户的要求，其开发周期势必很长，并且完成的结果对于大多数用户来说有许多地方式是复杂且不必要的，最终OSI标准未能普及。但网络生产厂商会在设计自己的产品时与OSI分层模型联系起来，以它作为思考的出发点。 练习（3）“从分层结构图看，TCP/IP体系结构模型比OSI分层参考模型简单”，这种描述是不对的。从分层的数量上看，TCP/IP体系结构模型的确比OSI分层参考模型少，但作为一个协议体系，不能从分层的数量多少说明其系统的复杂性。在实际开发过程中，由于OSI模型的分层较多，对于各层功能的定义相对比TCP/IP分层要精确，在设计与实现过程中会容易。TCP/IP的网络接口层，要适应用不同的子网体系结构，消除不同子网体系差异，它的设计与实现是相对复杂的。最后，TCP/IP协议体系比OSI分层参考模型早十年推出并应用，OSI分层参考模型是在参考了TCP/IP协议的分层思想后，对其各层功能再进行细化的定义。因此，原命题的结论是不对的。 该文章转自[阿呆语文网]：http://www.edudo.com/ziyuan1/uploadfile/0805/200861693946.asp