单元一 任务3 计算机网络体系结构（课件）-《计算机网络应用基础》（高教版）同步精品课堂

1.3 计算机网络体系结构 计算机网络应用基础 同步精品课堂 高等教育出版社 掌握国家标准《机械制图》中有关图幅、比例、字体图线等基本规定。 教学目标 一 理解计算机网络体系结构的概念和分层思想 掌握 OSI 七层模型和 TCP/IP 四层模型的各层名称及主要功能 能够说出 OSI 模型和 TCP/IP 模型之间的对应关系 教学重难点 二 计算机网络体系结构的分层思想 OSI七层模型各层的主要功能 TCP/IP四层模型各层的主要功能及与OSI模型的对应关系 理解各层之间的协作关系以及数据在各层之间的传输过程 区分OSI模型和TCP/IP模型在功能和应用上的差异 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 导入新课 三 问题1：同学们，我们每天都在使用网络，比如用微信聊天、浏览网页、下载文件等，大家有没有想过，这些数据是如何在网络中传输的呢？ 问题2：观察下列图片，思考网络数据传输与之的相似性。 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 计算机网络体系结构：指计算机网络各层及其协议的集合。为了使不同的计算机能够相互通信，将网络通信的过程划分为若干个层次，每个层次负责完成特定的功能，各层之间通过接口进行通信。 一、计算机网络体系结构的概念 1. 网络协议：为网络中的各种实体相互通信、数据处理和交换而建立的规则、约定或标准。 2. 分层：将复杂的系统分解为若干容易处理的子系统，这些子系统就是层次。 3. 接口：同一结点内相邻层之间交换信息的连接点。 4. 服务：低层通过接口向高层提供服务。 5. 协议数据单元：对等实体之间传递的数据单位。 6. 实体：可发送和接收信息的硬件或软件（进程）。 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 OSI 七层模型是国际标准化组织（ISO）提出的网络体系结构模型，它将网络通信过程分为七层。 二、OSI七层模型 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 物理层：负责在物理介质上传输原始的比特流，如网线、光纤等物理设备的接口特性、信号的编码方式等。定义物理介质特性：机械特性、电气特性、功能特性、规程特性。 数据链路层：负责将物理层传输的比特流封装成帧，进行差错控制和流量控制，确保数据在相邻节点之间的可靠传输。 网络层：负责为数据在不同网络之间的传输选择最佳路径，实现路由选择和拥塞控制。 将网络地址翻译成对应的物理地址。 二、OSI七层模型 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 传输层：负责向用户提供可靠的端到端的数据传输服务，如建立和维护连接、进行流量控制和差错恢复等。 会话层：负责建立、维护和终止会话，如在通信双方之间建立会话连接，控制会话的同步等。 表示层：负责数据的格式转换、加密和解密等，确保不同的计算机能够理解对方发送的数据。 应用层：为用户提供各种网络应用服务，如电子邮件、文件传输、网页浏览等。 二、OSI七层模型 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 二、OSI七层模型中数据传输过程 以网络快递系统图类比七层模型的数据传输过程，找出对应层的关键词： 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 二、OSI七层模型中数据传输过程 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 二、OSI七层模型中数据传输过程 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 二、OSI七层模型中数据传输过程 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 二、OSI七层模型中数据传输过程 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 二、TCP/IP四层模型 TCP/IP 模型：是目前互联网中广泛使用的网络体系结构模型，它分为四层，从下到上分别是 网络接口层、网络层、传输层和应用层。 网络接口层：对应 OSI 模型的物理层和数据链路层，负责处理与网络接口相关的问题。 网络层：主要功能是实现不同网络之间的通信，如 IP 地址的分配和路由选择等。 传输层：提供端到端的可靠传输服务，主要协议有 TCP 和 UDP，对应 OSI 模型的传输层。 应用层：包含了各种网络应用协议，如 HTTP、FTP、SMTP 等。 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 二、TCP/IP四层模型 两者之间的联系： 1. 分层思想: 两者都采用了分层架构。 2. 功能相似性: 核心功能层（传输层、网络层）在概念和主要职责上高度重叠。 3. 封装机制: 两者都使用封装机制。 4.互操作性基础：两个模型是不同网络设备和协议之间实现互操作性的理论基础。 5. 实际的网络协议（如 TCP/IP 协议族）可以被映射到这两个模型的分层结构中。 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 三、认识协议 根据书本内容进行补充，小组探讨协议的功能与作用。 上网查资料、和朋友视频聊天、玩网络游戏 新知讲授 四 三、认识协议 TCP：传输控制协议 UDP：用户数据报协议 实现两个应用程序之间的数据传输。 浏览网页（HTTP/HTTPS） 文件下载（FTP） 邮件发送（SMTP/POP） 视频直播、游戏对战 语音通话（VoIP） DNS 查询 师生互动 五 案例：小明通过微信给远方的朋友发送了一张照片，请分析这张照片的数据在网络传输过程中，OSI 七层模型各层分别发挥了什么作用？ 要求:5 分钟时间进行讨论，小组内分工合作，讨论结束后，各小组派代表汇报。 随堂练习 六 1.OSI 七层模型中，负责为数据选择传输路径的是（ ） A. 物理层 B. 网络层 C. 传输层 D. 应用层 答案：B 解析：网络层主要负责数据包从源到目的地的路由选择。它处理的是逻辑地址（如IP地址），并负责在复杂的网络中选择最佳的路径来转发数据包。。 随堂练习 六 2.TCP/IP 模型分为四层，从下到上分别是______、________、______、_______。 答案：网络接口层、网际层、传输层、应用层 解析：OSI参考模型是分层结构，层与层之间是调用关系。而TCP/IP模型是分级 结构，简化了层级，从下往上分别是网络接口层、网际层、传输层和应用层。 随堂练习 六 3. 数据链路层将物理层传输的比特流封装成_______，并进行________和流量控制。 答案：帧、差错控制 解析：帧：数据链路层将从物理层接收到的原始比特流封装成帧。 差错控制：数据链路层通过添加校验码来检测帧在传输过程中是否出现错误。如果检测到错误，数据链路层可以请求重传该帧。 流量控制：数据链路层通过控制发送方发送数据的速率来避免接收方因处理能力有限而无法及时处理接收到的数据，从而防止数据丢失。 随堂练习 六 4. 简述 OSI 模型和 TCP/IP 模型的对应关系。 答案：OSI模型的物理层和数据链路层大致对应于TCP/IP模型的网络接口层。 OSI模型的网络层对应于TCP/IP模型的互联网层。 OSI模型的传输层对应于TCP/IP模型的传输层。 OSI模型的会话层、表示层和应用层大致对应于TCP/IP模型的应用层。 课堂小结 七 谢谢 $$