模块一 项目二 计算机网络的分类与拓扑结构（教案）-《计算机网络基础》（河北科学技术出版社）同步精品课堂

《1.2计算机网络的分类与拓扑结构》教案 课 题 《1.2 计算机网络的分类与拓扑结构》 课 型 讲授 课 时 2 授课班级 计算机专业学生 授课时间 授课教师 教材分析 本课程采用的教材是河北科学技术出版社出版的《计算机网络基础》，是2025年新高考大纲指定教材。本章是第一章项目二的内容，主要内容为计算机网络的分类与常见的拓扑结构，通过本章节学习，帮助学生了解计算机网络的分类与拓扑结构，为后续章节的学习打下基础。 学情分析 本章节的授课对象是中等职业计算机专业学生，他们对计算机相关知识有一定兴趣，有参加对口高考的期望，但是学生基础能力较差，理解能力一般。虽然接触过不少网络应用，但对计算机网络相关理论知识不了解。希望通过学习能够解决一些网络应用方面的实际问题。 学习目标 了解带宽、速率等概念，掌握计算机网络的分类依据，常见的拓扑结构及其优缺点 学习重难点 重点： 计算机网络的拓扑结构划分依据 难点： 能够正确区分计算机网络的拓扑结构 教学方法 讲授法、问答法、讨论法 课前准备 教学课件 教学媒体 PPT、希沃白板 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 提出问题： 第一节课我们学习了什么是计算机网络，那么庞大的计算机网络是按什么来进行分类的呢？它是不是有自己的分类依据和标准呢？它们之间又是以怎样的形式连接的呢？ 思考老师提出的问题，根据自己在课前查阅的资料进行讨论，回答 通过问题导入的方法，引导学生主动思考 活动二： 调动思维 探究新知 子任务一：计算机网络的分类 在对计算机网络进行分类时，首先要考虑的是分类依据和分类标准。计算机网络的分类标准很多，比如按地理范围、用途性质、传输介质、拓扑结构、工作协议等。 1、 按网络覆盖的地理范围分类 这是一种较常用的计算机网络分类方法，可以将计算机网络划分为以下5种： （1） 个人区域网PAN 是一种应用短距离无线新技术构成的“个人小范围”的信息网络。用于连接个人设备，如手机、平板电脑、笔记本电脑等。它通常使用蓝牙、红外线等无线技术实现连接。其覆盖范围一般在10米半径以内。 （2） 局域网LAN 局域网是最常见、应用最广泛的一种网络。它将有限范围内的多台计算机、外围设备、数据库等互相连接起来组成的计算机通信网，简称LAN。“有限范围”指的是同一办公室、同一建筑物、同一公司和同一学校等，其覆盖范围一般为几米到几千米。 局域网的特点：连接范围小、用户数量少、配置容易、速度快。目前局域网的速率可以达到10Gb/s。 应用举例：一个建筑物、一个单位、公司或学校。 （3） 城域网MAN 城域网（MAN）所采用的技术基本上与局域网相类似，只是规模上更大一些。城域网作用范围为一个城市。一个MAN网络通常连接着多个LAN。覆盖范围为10~100 km。 城域网的特点：多采用ATM技术做骨干网，ATM成本较高； 应用举例：邮政、银行、医院和政府。 （4） 广域网WAN 广域网也称远程网，它可以是一个地区、一个省、一个国家甚至全球，覆盖范围从几十千米到几千千米。 广域网的特点：①由于距离较远，信号衰减比较严重，所有要租用专线；②由于广域网连接的用户较多，总出口带宽有限，所有用户的终端连接速率一般较低。 应用举例：中国公用信息网ChinaNet、中国教育科研网Cernet。 （5） 国际互联网Internet Internet是网络规模最大的一种网络。覆盖范围从几千千米到几万千米。 国际互联网Internet的特点：信息量大，传播广，用户无论身处何地，只要连上互联网就可以与其他任何联网的计算机进行通信 。 注意：Internet一定是广域网，但广域网不只包含Internet。 2、 按网络的用途与性质分类 （1）公用网 也称“通用网”，是为全社会所有的人提供服务的一种网络。如中国电信的ChinaNet、校园网、广电网等。 （2）专用网 也称为行业网，是一个或几个行业或部门所有。如银行网、铁路网、电力网、证券网和军网等。 3、 按传输介质分类 （1）有线网 有线网是采用如同轴电缆、双绞线、光纤等物理介质进行传输数据的网络。 （2）无线网 无线网是采用微波、激光、红外等无线介质来传输数据的网络。 4、 按带宽速率分类 （1）按网络带宽可分为：①基带网（窄带网）； ②宽带网； （2）按传输速率可分为：①低速网（一般指窄带网）速率低于100Mb/s； ②高速网（一般指宽带网），速率高于100Mb/s； 5、 按通信协议分类 不同的计算机网络中往往采用不同的通信协议。采用 不同协议的网络可以称为“XXX协议网”；如： （1）以太网采用CSMA/CD协议； （2）令牌环网采用令牌环协议； （3）报文分组交换网采用X.25协议； （4）Internet互联网采用TCP/IP协议； 通过教师的讲解和演示，使学生了解计算机网络分类及各类网络的特点 介绍计算机网络的分类依据，加深对计算机网络的认识。 活动三： 调动思维 探究新知 子任务二：计算机网络拓扑结构 网络拓扑结构是指用传输媒介互连各种设备的物理布局，即用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来。网络拓扑结构通常可以反映出网络中各实体之间的结构关系。网络拓扑结构的选择和设计是计算机网络设计的第一步。 常见的拓扑结构主要有星型 、总线型和环型三种。在实际的网络建设中，也存在混合结构和蜂窝拓扑结构。 1、 星型拓扑结构 ▪ 以中心节点为中心，并用单独的线路使中央节点与其他各节点相连。常见的中心节点为集线器或交换机。是目前局域网普遍采用的一种拓扑结构 ▪ 工作原理：星型结构采用集中控制型网络，相邻节点之间的通信都要通过中心节点，每一个要发送数据的节点都要将发送的数据发送至中心节点，再由中心节点负责将数据送到目的地节点。 ▪ 优缺点 优点： (1)控制简单；(2)故障诊断和隔离容易；(3)方便服务； 缺点： (1)需要耗费大量的电线，安装、维护的工作量较大； (2) 中央节点负担重，容易形成“瓶颈”，一旦发生故障，则全网受到影响； 2、 总线型拓扑结构 ▪ 所有结点都直接连到一条主干电缆上，这条主干电缆就称为总线，总线一般是同轴电缆或光缆； ▪ 工作原理：各个节点共用一根总线，任何一台计算机向网络系统发送信息时，连接在总线上的所有计算机均可以接收到，因此又称为广播式网络。 ▪ 优缺点 优点：(1) 组网费用低：直接通过一条总线进行连接；(2) 网络用户拓展较灵活：扩展时只需要添加一个接线器即可； (3) 维护较容易：单个节点失效不影响整个网络的正常通信； 缺点：(1)各个节点共用总线带宽，所以传输速度上会随着接入网络的用户的增多而降低；(2)若总线一断，则整个网络或者相应主干网络就断了；(3)一次仅能一个端用户发送数据，其他端用户必须等待到获得发送权； 3、 环型拓扑结构 ▪ 网络中若干节点通过点到点的链路首尾相连形成一个闭合的环。各计算机地位相等，网络中通信设备和线路比较节省。 ▪ 工作原理：数据在环路中沿着一个方向在各个节点间传输，信息从一个节点传到另一个节点。网络中的信息流是定向的，网络的传输延迟也是确定的。 ▪ 优缺点 优点： (1)网络组建比较简单，投资较省； (2)一般仅适用于IEEE 802.5的令牌网，所用的传输介质一般是同轴电缆； 缺点： (1)维护困难：由于整个网络各节点间是直接串联，任何一个节点出故障后都会造成整 个网络的中断、瘫痪、维护起来非常不便； (2)：一个节点故障，全网瘫痪； (3)扩展性能差：若要新添加或移出节点，就必须中断个网络； 4、 混合结构 混合结构是将多种拓扑结构的局域网连在一起而形成的。 5、 蜂窝拓扑结构 它是无线局域网中常用的结构。以无线传输介质点到点传输和多点传输为特征，是一种无线网使用的拓扑结构，使用于局域网和城域网。 结合教材和教师的讲解理解计算机网络的拓扑结构及其优缺点，能够用自己的语言描述出计算网络的各种拓扑结构 讲解计算机网络的拓扑结构 活动四： 巩固练习 素质提升 讨论： 1、利用计算机搜索“计算机网络的拓扑结构”相关知识，并进行讨论查询到的信息。 2、分小组讨论每种拓扑结构的结构特点。 3、尝试分析下本校网络采用的拓扑结构。 通过小组讨论巩固所学知识，加深对知识点的理解 巩固所学知识 课堂小结 作业布置 作业： 1、 分析每种拓扑结构的特点。 2、 完成课后练习。 板书设计 教学反思 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$