内容正文:
第4课 跨越时空的通信之数据分包灵活传
第二单元 直播网络我来建
义务教育信息科技课程资源 七年级
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问题情境:看图猜一猜古代是如何通信的呢?有什么特点?
烽火传军情
烽火台作为信息传递的节点,通过燃烧柴草产生的烟火来传递紧急军事情报。
驿站传送
利用遍布各地的驿站,通过骑马或其他交通工具接力传递信息。
飞鸟传书
利用鸟类(如鸽子、鸿雁等)携带信息送达远方。
现代是如何通信的:互联网中连着难以计数的计算机,这些计算机遍布世界各地。那么,如何保证相隔万里的计算机也能互相传输数据呢?
信息一站一站地接力传到远方
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一、存储转发:你能尝试说一说计算机数据传输的过程吗?
实际上,计算机网络进行数据传输时,也用到了类似的“接力传”思想,被称为存储转发。
节点将数据存储在本地。
节点将数据转发出去。
这个过程可以简单描述为,通信双方传递的数据需要经过网络中的多个节点,每个节点接收到数据后,会将数据存储下来,然后转发出去,最终完成传输。这样一来,不管网络中的计算机相隔多远,只要不断重复存储和转发的过程,就可以把数据传到目的地了。
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体验活动1:烽火台紧急信号挑战感受存储转发过程(3min)
要求:
1.把卡片从发送者传到接收者手中。
2.每位同学一次只能传一张卡片。
烽火台信号传递:(卡片传递代替点燃烽火)
1.一位同学扮演信息发送者,一位扮演接收者,其他同学扮演负责接力的节点。
2.发送者随机选定下一排同学,并把卡片传过去,完成一次接力。
3.以此类推,持有卡片的同学随机选择下一排同学,不断进行接力,直到卡片传给接收者。
发
送
者
接收者
⚡ 烽火台紧急信号 ⚡
北方游牧部落已越过边境,预计将于明日拂晓时分抵达长城脚下。初步估计敌军人数约五千骑。以弓箭和轻骑兵为主,兼有少量重型攻城器械。
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交流讨论:说一说对存储转发的认识
发
送
者
接收者
烽火台信号传递与存储转发策略有哪些相似之处?
古代通信:烽火台通过点燃烽火的方式,将敌情信息一站一站地传递下去。每一座烽火台都起到了中继站的作用,将接收到的信号(狼烟或火光)转化为相同的信号形式,再传递给下一座烽火台。
VS
现代通信:通信双方传递的数据需要经过网络中的多个节点,每个节点接收到数据后,会将数据存储下来,然后转发出去,最终完成传输。
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存储转发策略可能会面临哪些问题?
传很大的文件,超出了节点的存储能力。
传输出现了个别错误,需要重传所有的数据。
……
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二、什么是分包
互联网在传输数据时,会先把数据分成一个个小的数据包,每一个数据包可以根据拥堵情况,沿不同路径到达接收者。接收者收到数据包之后,会把数据包重新组装起来。
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二、什么是分包?
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活动要求:
1. 把卡片包中的多张卡片从发送者传到接收者手中。2. 只能向后一排传卡片。
3. 每位同学一次只能传一张卡片。
4. 传送过程中,如果出现多位同学向一位同学同时传卡片的现象,则随机传其中一张,另一张的持有者重新选择,直到传出为止。
体验活动2:穿梭历史长流感受数据分包过程
1949年10月1日的开国大典上毛泽东主席在天安门城楼上向全世界庄严宣告了哪一句话你知道吗?
中华人民共和国中央人民政府今天成立了
请你作为跨越时空的信使,准确无误地传递毛主席所说的话!
小提示:可以给卡片标上序号
01
02
03
04
05
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游戏过程:
1.一位同学扮演信息发送者,一位同学扮演接收者,其他同学扮演负责接力的节点。
2.发送者从卡片包中取出一张卡片,随机向后传。
3.卡片传走后,发送者可以开始传新卡片。
4.接到卡片的同学仍然参照之前方式,随机向后传。
5.接收者整理收到的卡片,并朗读完整的内容。
发
送
者
接收者
体验活动2:穿梭历史长流感受数据分包过程
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说一说你对分包传送的认识
分
包
传输
组装
卡片没有编号会怎么样?
发
送
者
接收者
如果发送者没有指定编号顺序,则接收者无法保证准确还原。
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交流讨论:结合体验,分包传送有什么优点?
分
包
传输
组装
发
送
者
接收者
采用分包策略后,不管传多大的文件,都不需要担心节点的存储能力。
实际上分包的好处远不止这些。例如,某个数据包出错了,只需重传那个数据包,而不需要重传所有数据。又如,不同的数据包可以通过不同路径到达目的地。接收方收到数据包后,根据数据包中的次序信息重新组装。
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网络中的不同设备需要遵循同样的规范共同工作,才能完成数据包的传输任务,这就要用到网络协议。
实际上,网络协议要对包的产生、传输、接收等过程中可能出现的所有问题给出权威答案。
网络协议的重要性
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1.网络通过不断存储转发来传输数据。
2.互联网传输数据背后蕴含着数据分包的创新思想。
3.接收方收到数据包后,要根据次序进行组装。
课堂总结
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增加多个信息发送者和接收者,再玩几次,观察可能会出现什么问题,尝试说一说解决方案。
拓展与提升
同学们可以在活动中,进一步感受分包的思想。
发
送
者
接收者
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