第四章TCPIP协议集（一）用户数据报协议UDP（教案）-《计算机网络技术基础》同步教学(上海交通大学出版社)

课题 TCP/IP协议集（一）—— 用户数据报协议UDP 课时 1课时（45 min） 教学目标 知识技能目标： （1）掌握UDP的特点 （2）掌握UDP的端口号分配 （3）掌握UDP的数据报格式 思政育人目标： 了解TCP/IP协议集对于计算机网络的重要意义，体会其对计算机科学与技术发展的重要意义进而感受科学技术发展所带来的改变，引导学生树立崇尚科学、尊重发展的理念，切实增强投身建设社会主义现代化科技强国的责任感、使命感，通过不断深入的学习使学生获得专业认同感和专业自信。 教学重难点 教学重点：UDP的特点、端口号分配和数据报格式 教学难点：UDP的数据报格式 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（30 min）→课堂互动（5min）→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】要求学生扫描二维码播放“用户数据包协议UDP”视频，并提出问题： 1．回想UDP属于那一分层中的协议其主要功能是什么？ 2．说一说你所了解到的用户数据包协议UDP · 【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 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 传授新知 （30 min） · 【教师】结合教材讲解用户数据包协议UDP 一、用户数据包协议UDP 1．用户数据包协议UDP概述 在TCP/IP协议族中，有两个传输层协议：传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。 ✈【教师】提出问题，课堂互动 思考：回想上节课所讲到的TCP、UDP的连接性以及可靠性如何。 TCP是面向连接的、提供可靠服务的协议；UDP则是无连接的，它提供高效但低可靠性的服务。 ✈【学生】聆听、思考、完成任务 （1）发送端的UDP传输过程 面向报文的UDP： ① 发送方 UDP 对应用程序交下来的报文，在添加首部后就向下交付 IP 层。UDP 对应用层交下来的报文，既不合并，也不拆分，而是保留这些报文的边界。 ② 应用层交给 UDP 多长的报文，UDP 就照样发送，即一次发送一个报文。 ③ 接收方 UDP 对 IP 层交上来的 UDP 用户数据报，去除首部后就原封不动地交付上层的应用进程，一次交付一个完整的报文。 2．UDP的主要特点 （1）UDP提供无连接的服务，即发送数据之前不需建立连接。 （2）UDP不提供可靠性，使用尽最大努力交付。 （3）UDP缺乏拥塞避免和控制机制，适合多媒体通信的要求。 解决阻塞的方法： ① 包队列和丢弃技术的路由器 ② 数据报拥塞控制协议（DCCP） （4）UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。 ✈【教师】提出问题，课堂互动 思考：1.典型的UDP应用。 流媒体、实时多媒体游戏和VoIP就是典型的UDP应用。 ✈【学生】聆听、思考、完成任务 3．UDP端口号分配 （1）端口的意义 通信双方进行通信时，不仅要知道目的主机的IP地址，还应该确定数据交付的具体应用进程。为了解决这个问题，传输层协议引入了不同的协议端口（简称端口）来表示不同的应用程序。 （2）软件端口与硬件端口 ① 在协议栈层间的抽象的协议端口是软件端口。 ② 路由器或交换机上的端口是硬件端口 硬件端口是不同硬件设备进行交互的接口，而软件端口是应用层的各种协议进程与运输实体进行层间交互的一种地址。 （3）TCP/IP参考模型端口表示方法 TCP/IP参考模型的传输层用一个16位的端口号来标志一个端口，因此允许有65 535个不同的端口号。 ① TCP/IP协议约定：0～1023为保留端口号，为标准应用服务使用。 ② 1024以上是自由端口号（也称动态端口号），为用户应用服务使用。 （4）常见的UDP服务端口号 UDP端口号 协议名称 说 明 53 DOMAIN 域名服务（DNS） 69 TFTP 简单文件传输协议 161 SNMP 简单网络管理协议 520 RIP 路由信息协议 ✈【教师】提出问题，课堂互动 思考：1.端口的作用。 2.搜集材料了解端口有哪些类型。 ✈【学生】聆听、思考、完成任务 · 【学生】聆听、思考、记忆 · 【教师】结合教材讲解UDP数据报格式 二、UDP数据报格式 UDP数据报有数据字段和首部字段两个字段。首部字段只有8个字节，由4个字段组成，每个字段长度都是两个字