第五章局域网技术（四）快速网络技术（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 局域网技术（四）—— 快速网络技术 课时 2课时（90 min） 教学目标 知识技能目标： （1）了解快速以太网的发展 （2）理解并掌握快速以太网的物理层标准 （3）掌握千兆以太网的物理层标准、新技术、优点及应用 （4）了解万兆位以太网 思政育人目标： 在以育人为本的教育工作的根本要求的基础知识上，通过教学不断地提高学生的核心素养，开拓学生的视野，带领学生感受科学技术的独特魅力。 教学重难点 教学重点：快速以太网、千兆以太网、万兆位以太网 教学难点：快速以太网的物理层标准、千兆以太网的物理层标准 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（5 min）→传授新知（23 min）→课堂互动（15 min） 第2节课：问题导入（5 min）→传授新知（25 min）→课堂互动（10 min）→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 （5 min） · 【教师】提出以下问题： 思考：分别画家里和计算机机房的网络拓扑图并简单说明他们属于哪一类局域网。 · 【学生】聆听、思考 · 【教师】通过学生的回答引入要讲的知识 引导学生主动思考，激发学生的学习兴趣 传授新知 （23 min） · 【教师】结合教材讲解快速以太网的发展、物理层标准和集线器 目前，提供高速传输的网络有快速以太网、千兆以太网、万兆以太网和ATM网络，它们都能实现100 Mbps以上的传输速率，是提高网络传输速率的有效途径。快速以太网是一类新型的局域网，其名称中的“快速”是指网络的数据传输速率可以达到100 Mbps，是传统以太网的十倍。 1．快速以太网的发展 （1）快速的LAN协议的两种说法 ① 重新设计MAC协议和物理层协议，使用一种“请求优先级”的介质访问控制策略。 ② 保留原来以太网的CSMA/CD协议及帧格式，同时为了节省时间，在物理层没有重新设计新协议，而是“嫁接”了FDDI（光纤分布式数据接口）物理层协议。 【教师】提出问题，课堂互动 思考：802.3委员会之所以决定保持802.3原状的原因？ ① 与现存成千上万个以太网相兼容；② 担心制定新的协议可能会出现不可预见的困难；③ 不需要引入更多新技术便可完成这项工作。 ✈【学生】聆听、思考、回答问题 （2）基本思想 保留802.3的帧格式和CSMA/CD协议，只是将数据传输率从10 Mbps提高到100 Mbps，相应的位时（位的传输延迟时间）从100 ns减小到10 ns。从技术上讲，快速以太网可以完全照搬原来的10 Base5和10 Base2标准，只将最大电缆长度减少到原来的1/10并仍能检测到冲突。 2．快速以太网的物理层标准 快速以太网标准支持3种不同的物理层标准，分别是100Base-TX、100Base-TX和100Base-FX。 （1）100Base-TX 100Base-TX需要2对高质量的双绞线：一对用于发送数据，另一对用于接收数据。这2对双绞线既可以是5类非屏蔽双绞线，也可以是1类屏蔽双绞线。100BASE-TX站点与集线器的最大距离不超过100 m。 （2）100Base-T4 100Base-T4需要4对3类双绞线：一对专用于发送，一对专用于接收，另两对则是双向的。将100 Mbps的数据信号分配到3对电缆传输，可以降低网络对电缆的要求。100BASE-T4站点与集线器的最大距离也不超过100 m。 我们一般把100Base-TX和100Base-T4统称为100Base-T。 （3）100Base-FX 100Base-FX使用内径为62.5 μm、外经为125 μm的多模光缆。光缆仅需一对光纤：一路用于发送数据，一路用于接收数据。100Base-FX站点与服务器的最大距离为200 m，而使用单模光纤时刻达到2 km。100Base-FX主要用作高速局域网的主干网。 【教师】提出问题，课堂互动 思考：传统以太网与快速以太网在物理层标准上的区别 ✈【学生】聆听、思考、回答问题 3．快速以太网的集线器 快速以太网支持ClassⅠ和ClassⅡ两种类型的集线器。 （1）ClassⅠ集线器支持各种介质类型的端口，但一个冲突域只能配置一个ClassⅠ集线器。 （2）ClassⅡ集线器只能支持100Base-T类型的端口，一个冲突域只能配置两个ClassⅡ集线器。 · 【学生】聆听、思考、记忆 通过教师的讲解和演示，帮助学生掌握快速