3.2计算机网络（课件）-2025-2026学年粤教版高中信息技术必修二

该高中信息技术课件围绕计算机网络在信息系统中的作用展开，通过校园消费系统、数字家庭系统等生活实例导入，从互联网、物联网概念延伸至数据传输、资源共享、分布式处理三大核心功能，结合传输介质、协议等技术点，形成“概念-作用-技术-应用”的学习脉络，辅以表格对比、探究活动等支架帮助理解。 其亮点在于以真实场景案例为载体，通过传输介质性能对比、协议异同分析等培养计算思维，结合课堂检测强化信息意识，采用案例教学与总结检测结合的方法。学生能提升信息应用与问题解决能力，教师可借助结构化资料高效开展教学。

大家好，我是陈轩hax。相信不少刚学计算机的小伙伴在接触计算机网络的一些概念的时候会感到特别的抽象。我们明明每天都在上网，但是它背后的原理却是一大堆理论和概念。今天我不想说什么理论知识，我只想带大家去看一下网络的发明到底解决了什么问题，还有网络的本质是什么？其实网络之所以会被发明出来，是为了更好的共享知识。我们不妨想象一下这个情景，假设你有一本红楼梦你看完了，而恰好你朋友想要你就会把书本借给他。你朋友有一本三国演义，你想看你朋友就会把书借给你。这就是我们在现实生活中共享同一个东西的方法。大家有没有发现，我们现实中分享一件东西的时候，并不会原封不动去复制一份。你有红楼梦和你朋友想看，但是你肯定不会去复印一本又或者再买一本。在现实生活中复制一件实物是有成本的，复印一本就得浪费纸，买一本又浪费钱。但是在计算机世界里面，文件的复制可以说是零成本。红楼梦的电子书复制十次也是非常轻松，几乎没有任何成本。所以如果你有三国演义的电子书，你可以复制一份发你朋友，你朋友也可以复制一份发给他的朋友。但是如果同一个文件要被很多人共享的时候，转发的效率就太低了。怎么提高效率呢？很简单，比如说你有三国演义的电子书，你可以上传到一台电脑上上传到这个电脑上的所有内容，在其他电脑上也能看得到。那你的朋友，我们叫他朋友A，他就可以在这个电脑上把电子书下载下来。还有一个朋友B想看，他也一样可以在这个电脑上下载，而不需要等朋友A也不需要等着你去发给他了。这种共享方式相当于把想要分享的东西集中在一个公共的电脑上。只要大家能访问这台公共的电脑，就能把自己想要的文件复制过来，充分利用了文件复制零成本的优势。而大家怎么访问这个公共的电脑，怎么跟这个电脑去进行信息的交换，靠的就是网络了。正是网络支撑起了这种高效共享信息的方法，这也是发明网络的初衷。网络并不神秘，说白了网络就是用来传递信息的。就像你见到你的朋友跟他说今晚八点出来吃饭，今晚八点这个信息就转化成声音，通过空气传播被你朋友听到，这就完成了信息的传递。其实网络也是一样的，就像电子书其实就是一大堆连续的文字信息。当它要传递到另一台电脑的时候，它就得变成有规律的电流，通过网线传过去，最后被电脑接收到，还原成文字信息。通过网络实现信息传递和通过说话实现信息传递，其实没有什么不同。信息都得经过转化，今晚八点得转化成声波，电子书的字得转化成电流，他们也都需要载体在物理上跟对方产生联系。声音的传播靠空气电流，信号传输靠网线。其实网络并不神秘，总结起来就是为共享而生，实现了信息的传递。本期视频到此为止，如果大家觉得视频有帮助的话，可以点个关注，一键三连支持一下。我会在B站继续分享关于编程的知识与干货，希望对你有所帮助。我是程序员hex，我们下期视频再见。 1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理。他做了个简单的实验，在装满水的木桶上钻个孔，让水从小孔中流出来，然后用灯从桶上边把水照亮。令观众大吃一惊的是，水流弯曲，光线也弯曲，光居然随着水的变形而变形。后来人们发现光还能顺着弯曲的玻璃棒前进，这是为什么呢？难道光不再直线传播了吗？其实这正是光的全反射现象。当光线从一种折射率高的介质A比如水射向另一种折射率低的介质B例如空气时，就有一部分光进入介质B而另一部分光则被反射回介质A但是如果入射角不断增大，那么反射回介质A的光线就会不断增加，而折射进介质B的光线就不断减少。当入射角超过某一临界值时，入射的光线就被全部反射回介质A丝毫也不会折射进介质B这种现象就叫全反射。于是根据这一原理，人们研制了一种透明度非常高的玻璃，并用它制造了一种比头发还细的玻璃丝，这就是玻璃纤维。当光线以合适的角度射入玻璃纤维，时光就会不断发生全反射，从而沿着弯曲的玻璃纤维前进。由于这种纤维能用来传输光线，所以它被称为光导纤维，简称光纤。光纤在结构上有纤芯和包层两种不同介质，纤芯的折射率大于包层的折射率。光从中间传播时，遇到光纤弯曲处会发生全反射现象，而保证光线不会泄露到光线外。世界上的第一等光纤是由华裔物理学家高锟制造而成的，他被称为光纤之父。他因光纤的发明获得2009年诺贝尔物理学奖。光纤的最大用途是用来传递信息。由于光波的频率非常高，载体信息含量巨大，因此一根细细的光纤就能传递上百路电视信号或几10万路电话，比传统的金属导线和同轴电缆的传输能力要强许多倍。现在许多城市的互联网都实现了光纤入户。 What is the internet? The internet is like a popular thing. Some satellite is a fair. I pictured my head with like waves of internet going to the phone. Somebody told me a cloud. The internet is a lot like plumbing, and I is moving. Most people don't have any idea where the internet came from, and this doesn't matter. They don't need to is sort of like asking who invented the ballpoint pen or the flush toilet or, you know, the zipper. These are all things we just use every day. We don't even think about the fact that one day somebody invented them. So the the internet is just like that. Many, many years ago, in the early one thousand nine hundred and seventy, my partner, bob con, and I began working on the design of what we now call the internet. IT was a result of another experiment called the arpanet t, which did for. Research projects agency network IT was a defense department research project. Paul ban was trying to figure out how to build a communication system that might actually survive and clear attack. So he had this idea of breaking messages up in the blocks and sending them as fast as possible in every possible direction through the mesh network. So we built a one, eventually became a nationwide experimental packet network. and IT worked. Is anybody in charge of . the internet? The government controls ebs. Obviously elves, the people who control the wifi, because then no wifi. I know internet. Infinity gate, go gate, go gate. right? The honest answer is, well, nobody. And in maybe another answer is everybody. The real answer is that the internet is made up of an incredibly large number of independently Operated networks. What's interesting about the system is that it's fully distributed. There's no central control is deciding how packets around IT or where pieces network are build or even who interconnects with home. These are all business decisions that are made independently by the Operators. They are all motivated to assure that there is enduing connectivity of every part of the network because the utility of the net is that any device can communicate with any other device, just like you want to be able to make phone calls to one of other telephone in the world. There's nothing like this is ever been been built before. The idea that what you know might be useful with somebody else or vice versa, is a very powerful motivator for sharing information. By the way, that's how science gets done. People share information. So this is an opportunity for people to think of new applications, maybe programme them as apps on mobile phone maybe become part of the continued growth of the infrastructure of the network to bring IT to people who don't have access to IT again, or just make use of him on a day to day basis. You can't escape from contact with the internet, so why not get to know IT and use IT? 你知道吗？你平时在网上做的所有事情，包括上网课、跟女朋友视频聊天、看直播，背后都有一箩筐的网络嫌疑在运作。那么什么是网络协议呢？就像我们说话用某种语言一样，在网络上各台计算机之间也有一种言，这就是网络协议。不同的计算机之间必须使用相同的网络协议才能够进行推送。可能你听说过或者看到过其中的一些网络协议，比如HTTP、HTTP、SPCP, 也有些网络协议你经常用到，但是几乎没有听说过，比如UDP。但他们到底有什么区别呢？要做对比就需要先了解网络的组成。因为这些网络协议不是在同一个层级上发挥作用的。你可以把网络看作成一个数据传输的系统，它通常被分为五个层级，以距离用户的远近来排序的话，从近到远分别是应用层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。应用层就是我们直接与应用交互的地方，视频聊天、看直播都在这一层发生，你的数据也是从这一层产生、发出和接收的。HTTP, HTTPS就是应用层的网络协议。它们的区别是HTPS是经过了安全加密的协议，而HTTP是没有安全加密的，也就意味着更容易会被黑客攻击，数据更容易被窃取。接下来数据会像包裹一样被送到传输在这里，数据可能基于TCP协议或UDP协议来传输。根据不同的协议，你的包裹会以不同的方式发送出去，按照TCP协议会是这样的。嗨嗨嗨，这就是我们所熟知的三次握手。如果客户说嗨，物流中心不回话，客户就会一直说他不会进行下一步。如果是UDP就会是这样的这可以丝毫不会理会物流中心是否会回应。其实TCP是为了确保快递送达，反复打电话确认对方是否已经收到了快递，如果收到了就继续送后面的快递。如果没有收到，就要重新把相同的包裹再补发一次。这样的话在双十一这种快递比较多的时候，每个人的快递送达速度就降低了。而UDP可不同，有快递我就给你送，我也不跟你确认，你收到了就收到了，收不到就拉倒，所以速度自然就快了。视频通话更看重这个快字，所以综上来看，EPP更适合用来做视频通话和视频会议。在经过传输层之后，包裹就到达了网络层。这里有每一个配送站代收网点的地址。确认地址之后，兮风物流会把所有发往同一个地方的包裹放到同一个集装箱之内。这一切都发生在链路层。集中箱装好之后，就要通过网络的物理层了，也就是数据要经过的服务器、光纤、4g wifi等传输介质，经过马不停蹄的运输，这些包裹还会再次经过链路层、网络层、传输层、应用层，最终到达对方的手上。各种各样的网络协议设计出来是为了满足不同的使用场景。例如本集中没有介绍到的直播专用协议，RTMPHTTTFLVHLS, 这些都是公有协议。还有各大科技公司为了满足自己业务场景开发的私有协议。互联网一直在不断发展，更多适合创新场景的网络协议将会持续不断的出现。欢乐的时光总是短暂的，又到了你们最喜欢的广告环节，声纹ora为了满足RPC实时传输需求，基于UDP开发了自己的私有协议，让音视频传输变得低延时且可靠。使用a girl SDK，你就能够接入a goal的SDRDN实时传输网，获得可靠实时的传输服务。 计算机网络的功能，第一，数据通信。第二，资源共享。第三，分布式处理。第四，提高系统的可靠性。数据通信是计算机网络的基本功能之一，用于实现计算机之间的信息传送。如在网上收发电子邮件、发布新闻消息，进行电子商务、远程教育、远程医疗，传递文字、图像、声音、视频等信息，资源共享计算机资源主要是指计算机的硬件、软件和数据资源共享。硬件资源可以避免贵重硬件设备的重复购置，提高硬件设备的利用率。共享软件资源可以避免软件开发的重复劳动与大型软件的重复购置，进而实现分布式计算的目标。共享数据资源可以促进人们相互交流，达到充分利用信息资源的目的。分布式处理对于综合性大型科学计算和信息处理问题，可以采用一定的算法，将任务分交给网络中不同的计算机，以达到均衡使用网络资源，实现分布处理的目的，提高系统的可靠性。在计算机网络系统中，可以通过结构化和模块化设计，将大的、复杂的任务分别交给几台计算机处理，用多台计算机提供冗余，以使其可靠性大大提高。当某台计算机发生故障，不至于影响整个系统中其他计算机的正常工作，使被损坏的数据和信息能得到恢复。 这坨云其实指的就是网络。至于计算大家应该很好理解。所以这两个词合起来就是指一种网络计算模式。简单来说就是给大家随时随地提供解决网络资源的一种计算服务和应用。这句话也不简单，好吧，那讲的再简单一些，云计算可以为我们提供三种服务模式，分别是SARS pass s我们举个生活中的例子来说明一下这三种服务的不同。如果你想吃水果，可能会发生以下三种情况。第一种情，我的梦想是吃到自己种的水果，所以你得需要一块地，但是自己通过打野找到一块合适种植水果的土地非常困难，于是一片成熟的果园就是你不错的选择。老板，我想租你这块肥沃的土地，那你还需要别的？不需要，我只要这块地。这种行为就可以类比云计算里的S服务，服务商只出租硬件设施，比如服务器、硬盘或者网络等，给需要这些基础设施资源的人。最终想要吃到水果，所有耕种工作你都需要靠自己的努力。当然如果一块地不够，你还可以多租几块。这块儿还有这块儿我全都要。第二种情况就要从你刚租到的那片果园说起，买菜了好辛苦。小姑娘我们可以帮哟。果园里的果农可以根据你的需求提供给你各种工具、树苗、肥料，你只需要种就可以了。在云计算里就相当于pass服务，服务商提供给你一个框架，还有各种基础功能。你可以在这个平台上开发不同的软这种服务模式主要服务于懂开发的人员。第三种情况，老子不中了，我要买这框。这就相当于云计算里的SaaS服务进入到我们的生活中。就是各种云储存、云文档等等，你完全不用去自己开发，直接拿来用就可以了。现在你大致知道什么是云计算了，就是这种服务和应用集合了各种信息技术和软件的处理能力，最后便捷的给大家提供了需要的互联网数据服务。我是王小乐，我的梦想是成一名博学的画家。 物联网的三个技术特征 智能处理 可靠传递 全面感知 三个技术特征其实也是跟物联网的三层结构相对应的。请学生先自己进行对应，再展开讲解 2 3.2 计算机网络 粤教版信息技术必修二《信息系统与社会》 CONTENT 3.2.1计算机网络在信息系统中的作用 信息系统的组成与功能 校园消费信息系统的组成部分 硬件：服务器、发卡器、交换机、 收费机、自助挂失机、 存款机等 软件 : 消费软件 网络：局域网 数据：消费数据 用户：学生、教师、食堂工作人员、 管理员、维护员等 校园消费系统 1、校园消费系统将消费者消费过程中产生的数据通过计算机网络保存到服务器上，存在数据传输。 2、服务器上保存的数据可以在联网的电脑或终端上查询、显示，存在资源共享。 3、大型消费系统，往往会配置多台服务器用于处理，当一台服务器数据处理负担过重时，网络可将新任务转交给空闲服务器去处理，这是分布式处理。   计算机网络在信息系统中主要起到数据传输、资源共享、分布式处理三方面作用。 网络在该系统中起到了什么作用？ 信息系统中网络的作用 物联网架构下的信息系统无处不在，信息系统离不开网络 计算机网络在信息系统中的作用 3.2.2数据传输 3.2.3资源共享 3.2.4分布式处理 3.2.2数据传输 计算机网络在信息系统中的作用 计算机网络 信息系统 用户 计算机网络将信息系统和用户连接起来。 优点：能够跨越空间快速地传输和交换数据，大大提高了人们的办事效率，给人们的工作、学习和生活带来极大的便利。 常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。 网络 无线网 有线网 通过有形电缆连接的网络 以空气作传输介质，以电磁波作载体来传输数据的网络 有线接入网络的介质 用户1 用户2 光猫 光猫 双绞线 双绞线 光纤 双绞线 双绞线 光纤 互联网 无线路由器 无线路由器 谢 谢 Thanks 传输介质分类 传输速率 传输距离 抗干扰性 有线传输介质 无线传输介质 双绞线 100Mbps 约100米 一般 同轴电缆 1-2Gbps 200-500米 较强 光纤 2-3Gbps 550米-几十千米 强 无线电波 10-300Mbps 10-100米 较弱 微波 最高可达几百Mbps 全球通信 受大气干扰 蓝牙 1Mbps 10米 强 不同网络传输介质的区别 16 网络传输协议的含义 HTTPS, 全称Hyper Text Transfer Protocol Secure HTTPS特点： 基于HTTP协议，通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护 ，而中文简称为“文传协议”。用于Internet上的控制文件的双向传输。 Ftps一种多传输协议，相当于加密版的FTP。 HTTP与HTTPS、FTP与FTPS的异同 协议类型 相同点 不同点 HTTP 实现网络上超文本内容的传输 明文传输信息，数据端口80 HTTPS 加密传输信息，数据端口443 协议类型 相同点 不同点 FTP 实现网络上文件的传输 明文传输数据 FTPS 加密传输数据 FTP： 文件传输协议（File Transfer Protocol） HTTP：超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol） 3.2.3资源共享 软件资源 硬件资源 数据资源 信道资源 计算机网络资源 计算机网络资源 软件资源 硬件资源 数据资源 信道资源 应用软件 工具软件 系统开发软件 语言处理程序 数据库管理系统等 计算机 大容量存储设备 外部设备 （如打印机等） 数据库文件 数据库 文档资料 数据报表等 传输介质 优势： （1）方便了数据、软件和硬件的统一管理。 （2）提高了管理效率，降低了运作成本。 （3）使得信息系统得到广泛的应用。 资源共享 3.2.4分布式处理 分布式处理 海量数据 集中式 分布式 ① ② 跟“集中”相对，把计算任务都放在一台计算机完成，叫集中式；把任务分派给网络中的很多台计算机完成，叫分布式 25 跟“集中”相对，把计算任务都放在一台计算机完成，叫集中式；把任务分派给网络中的很多台计算机完成，叫分布式 26 分布式处理 分布式处理是将不同地点的，或具有不同功能的，或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务的计算机系统。 优势： ①均衡各个计算机的负载 ②提高处理问题的实时性 ③提高系统的可靠性和可用性 跟“集中”相对，把计算任务都放在一台计算机完成，叫集中式；把任务分派给网络中的很多台计算机完成，叫分布式 27 探究活动 讨 论 说一说，你们在网络的世界里学习的知识多，还是书本里学得多？这一点思考对你有什么启示？ 本章知识总结 3.2.2数据传输 3.2.3资源共享 3.2.4分布式处理 计算机网络 本章知识总结 计算机网络是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备，通过通信线路和通信设备连接起来，在网络操作系统，网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下，实现资源共享和信息传递的计算机系统。 课堂知识检测 1.下列选项中，不属于网络功能的是（ ） A.数据通信功能 B.数据查询功能 C.分布式处理功能 D.资源共享功能 2.人们通过微信、QQ等进行语音、视频聊天，这主要体现了计算机网络在信息系统中发挥的作用是（ ） A.资源共享 B.数据交换 C.数据传输 D.分布式处理 3.某办公室只有一台打印机，在办公室内任意一台电脑上都能使用这台打印机打印输出，这说明这台打印机设置成了（ )。 A.联机 B.共享 C.默认 D.脱机 4.抗干扰能力最强，传输距离最远的是（ ） A.双绞线 B.同轴电缆 C.光纤 D.微波 B C B C $