第一单元 任务2 计算机网络组成之软件系统（课件）-《计算机网络基础》（高等教育出版社）同步精品课堂

第一单元 任务2 计算机网络组成之软件系统 计算机网络基础 同步精品课堂 高等教育出版社 任务一 网络操作系统 任务二 网络协议 任务三 网络通信软件 任务四 网络应用软件 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 1、掌握网络操作系统的定义、功能与常见类型； 2、掌握网络协议的基本概念、要素； 3、理解网络通信软件的功能与组成； 4、掌握网络应用软件的特点，能辨别网络应用软件与 通信软件。 教学重难点 二 教学重点： 网络操作系统功能、网络协议三要素； 网络通信软件的组成，辨别网络应用软件与通信软件； 教学难点： 网络协议三要素、网络通信软件工作原理。 导入新课 三 大家觉得，从你点击播放到视频画面出现，你的手机里有哪些‘软件’在背后协同工作？ 抖音APP、 Wi-Fi、 系统 大家提到的这些，其实都属于‘计算机网络软件’。 导入新课 三 大家观察图片这支球队，他们分别扮演什么角色呢？ 类比 计算机网络软件就像一支球队里的不同角色，今天我们就来认识这支‘球队’的完整阵容——也就是计算机网络软件的四大组成 网络操作系统 队长管理全场 比赛规则 网络协议 前锋 网络应用软件 传球手 网络通信软件 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 1、探究网络组成 ——组成结构 计算机网络 网络软件系统 网络硬件系统 网络服务器 网络工作站 网络传输介质 网络设备 Windows、Linux、UNIX 网络操作系统 网络协议 网络通信软件 网络应用软件 TCP/IP、IEEE802.X 双绞线、同轴电缆、光纤 网卡、中继器、交换机、路由器等 任务一 网络操作系统 新知讲授 四 刚才我们说到，网络操作系统像是‘球队队长’。那不同的‘队长’风格和能力一样吗？ 观察下面Logo，你见过哪些？ 新知讲授 四 小组讨论：这些都是‘操作系统’，它们显然不一样，你会怎么给它们分类？你的分类标准是什么？ 大类 子类 举例 个人（桌面）操作系统 Windows系列 Windows 11, Windows 10 macOS macOS Ventura, macOS Sonoma Linux桌面发行版 Ubuntu Desktop, Fedora Workstation, Mint 移动设备操作系统 Android, iOS, HarmonyOS 网络（服务器）操作系统 Windows Server家族 Windows Server 2025, 2012, 2000 Unix及类Unix家族 商业Unix：IBM AIX, HP-UX, Oracle Solaris Linux服务器发行版： • Red Hat • CentOS stream • Ubuntu • Debian • Fedora • Kali Linux • OpenSUSE • Arch Linux 普通OS为“个人服务”，网络OS为“大众服务” 新知讲授 四 小组讨论：在‘网络操作系统’这个大家族里，观看视频，这些网络操作系统的功能一样吗吗？有哪些特点呢？ 特性 Windows Server Unix / Linux 主要服务对象 核心关注点 网络管理能力 应用场景 企业、服务器、多用户 企业、服务器、开发者 稳定性、安全性、网络服务 稳定性、高性能、开源自由 文件服务器、Web服务器、域控制器 Web服务器、数据库服务器、云计算平台 强大，内置多种服务器角色 非常强大，高度可配置 网络操作系统的核心特质是高并发、高稳定、强网络管理与资源共享。 新知讲授 四 继续讨论：如果把整个计算机网络看作一个公司，网络操作系统在这个公司里担任什么职位？它具体负责哪些工作？ 继续追问：请同学们给网络操作系统下一个定义？ 是安装在服务器上的，能同时服务很多用户的系统； 要特别稳定，还要会管网络、分享资源。 网络操作系统 类比 新知讲授 四 网络操作系统概念：网络操作系统是使网络上各计算机能方便而有效地共享网络资源,为用户提供所需的各种服务的软件和有关规程的集合。 网络操作系统 = 服务器平台 + 多用户服务 + 高稳定 + 强网络管理 + 资源共享 任务二 网络协议 新知讲授 四 提问：网络操作系统能管理服务器、分配资源、服务大众。但有了优秀的管理者，团队成员之间就能顺畅合作吗？观看下面视频，思考团队协作除了需要管理者，还需要什么？ 需要共同遵守的规则、标准化的沟通方式。 规则 优质球队比赛视频 业余球队比赛视频 思考区别 机位固定：摄像机本身不移动（如不推、拉、摇、移）。 新知讲授 四 小组讨论：假设我们要为两台计算机设计最简单的‘打招呼’协议。作为协议设计师，你需要规定哪些方面才能确保它们能正确理解彼此？ 引导： （1）. 格式问题：‘你好’用中文、英文还是二进制？先统一什么？ （2）. 含义问题：“收到‘Hello’后，该做什么？是开始连接还是发送文件？ （3）. 顺序问题：“应该先说‘你好’再等回复，还是可以直接发数据？ 引出语法（数据的格式、编码） 引出语义（控制信息的含义） 引出时序（事件实现的顺序） 新知讲授 四 归纳：协议三要素（协议的“DNA”） 1. 语法：怎么说（格式、编码） 2. 语义：说什么（含义、动作） 3. 时序：何时说（顺序、同步） 新知讲授 四 小组讨论：我们设计的‘打招呼’协议解决了两台电脑之间的通信。但在真实的互联网中： 1. 全球几十亿设备怎么互相找到？ 2. 复杂应用（如视频通话、在线支付）需要什么协议？ 3. 不同网络环境（有线/无线）怎么适配？ 新知讲授 四 思考：要让一台中国的手机和美国的服务器通信，需要什么样的‘全球性通信规则’？而只让同一个Wi-Fi下的手机和电脑互相传文件，又需要什么样的‘本地性通信规则’？ 实际的网络世界发展出了两大类协议：TCP/IP协议族：解决‘全球怎么互联’；IEEE 802系列：解决‘本地怎么连接’ 新知讲授 四 常见协议 TCP/IP协议族：互联网的“世界语”和“宪法”。它是一整套协议集合，定义了设备如何接入互联网、数据如何跨网络传输。核心是IP协议（负责找地址）和TCP协议（负责可靠传输）。 IEEE 802.X系列：局域网的“地方方言”和“厂规”。如802.3（以太网）规定办公室网线怎么连，802.11（Wi-Fi）规定无线怎么连接。 任务三 网络通信软件 新知讲授 四 小组讨论：快递公司都有运输规则，我们快递寄包裹，谁来运送包裹呢？ 需要司机、分拣员、搬运工等 新知讲授 四 追问：它和网络协议是什么关系？是制定规则还是执行规则？请大家结合刚才的快递公司例子，尝试用自己的话给‘网络通信软件’下定义。 分析关系：协议是规则，通信软件是执行者； 负责实际传输数据的软件、执行通信任务的程序， 新知讲授 四 概念归纳： 网络通信软件是用于监督和控制通信工作的软件。它不仅是计算机网络软件的基础组成部分,还具有在计算机与自带终端或其他计算机之间实现通信的功能。 新知讲授 四 讨论：如果我们要开一家快递公司，专门负责在各个电脑之间‘寄送’数据包裹，你觉得需要设立哪些关键岗位？ 仓库管理员； 车队调度员管运输； 打包员处理包裹 新知讲授 四 大家提到了‘仓库管理员’。想象一下：双十一期间，快递爆仓，仓库里包裹堆积如山，管理员要怎么管理？ 仓库管理员’就是线路缓冲区管理程序！ 先按顺序存放；满了就让快递车等一等；重要的包裹优先处理；管理临时存放空间，控制包裹进出速度 新知讲授 四 假设你要安排一批包裹从北京到上海：包裹存好了，接下来要运输。如果你是车队调度员，你需要做什么？ 车队调度员’就是线路控制程序！ 决定什么时候开始运；选择最佳路线；保持运输过程顺利；安全结束后离开 新知讲授 四 仓库收到一个奇怪的包裹，没有地址、没有收件人、箱子还破了。作为打包员，你怎么办？ 打包员工作就是报文管理程序！ 检查包裹完整性，写快递单，封箱贴标。 线路缓冲区管理程序 新知讲授 四 线路缓冲区管理程序 线路控制程序 报文管理程序 网路通信软件 类比 新知讲授 四 讨论：观看下列动画，思考每个管理程序的作用？ 作用： 线路缓冲区管理程序———管理数据在通信线路 中的缓冲存储； 线路控制程序———通信线路进行控制和管理； 报文管理程序———处理网络通信中的报文。 任务四 网路应用软件 新知讲授 四 观看这个短视频，我们知道了它的‘底层物流’——网络通信软件。假设通信软件已经把数据包裹‘完美送达’了，这个短视频APP就能自动播放精彩内容吗？ 好像不能直接播放；需要有人处理数据内容 新知讲授 四 讨论：通信软件只负责‘运输’，那谁来‘拆开包裹’、‘检查内容’、‘组装成我们能看懂的短视频’呢？ 需要软件来处理收到的数据，把它变成视频画面。 网络应用软件通过处理才有精彩的视频播放 新知讲授 四 网络应用软件是以网络为平台,提供各种特定应用服务的软件系统。它的功能范围更广，不仅局限于通信。 概念： 新知讲授 四 关系：应用软件是建筑，通信软件是地基和管道。应用软件调用通信软件的功能来传输数据，然后加工处理这些数据，为用户提供完整服务。 讨论：尝试说出网络通信软件与网络应用软件的关系？ 管道和水的；公路和汽车；地基和房子。 淘宝APP 新知讲授 四 微信 网易云课堂 设备的网络驱动程序 在线网银 通信软件 应用软件 网络应用软件 应用软件 分析以下几个常见软件，它们分别是“通信软件”还是“应用软件”？为什么？ 即时通信 基于通信提供社交服务 基于通信提供教育服务 基于通信提供金融服务 纯管道 判断依据：是否直接面向最终用户提供某个领域的完整解决方案 新知讲授 四 总结 我们完成了对计算机网络软件四大支柱的完整探索： 从搭建平台（网络OS）、制定沟通规则（协议）、到建立传输管道（通信软件），最终在管道之上建造出为我们服务的功能大厦（应用软件）。 它们层层递进，共同构成了我们每天都在使用的、丰富多彩的网络世界。 随堂练习 五 1、(单选)下列关于网络操作系统的描述，正确的是（ ） A. 网络操作系统主要用于个人计算机，如 Windows 11 家庭版 B. 网络操作系统与普通操作系统的主要区别在于是否支持多用户同时访问 C. 网络操作系统不具备网络管理功能，仅负责资源分配 D. 所有操作系统都可以作为网络操作系统使用 答案：B 解析： 网络操作系统（如 Windows Server、CentOS）通常运行在服务器上，支持多用户并发访问、资源集中管理与网络服务；而普通操作系统（如 Windows 11、macOS）主要为单用户或少量用户服务。教案中强调网络操作系统“为大众服务”，具有高并发、强网络管理等特点。 随堂练习 五 2、(单选)在网络协议的三要素中，“规定数据格式与编码方式”属于（ ） A. 语义 B. 语法 C. 时序 D. 结构 答案：B 解析： 教案中明确将协议三要素归纳为：语法（怎么说，即格式、编码）、语义（说什么，即含义、动作）、时序（何时说，即顺序、同步）。因此“数据格式与编码”属于语法要素。 随堂练习 五 3、(判断）网络通信软件是直接面向用户提供具体网络服务的软件，如微信、在线网银等。（ ） 答案：错误 解析： 网络通信软件负责数据传输的底层工作，如线路控制、报文管理等，是网络软件的基础组成部分；而直接面向用户提供具体服务（如社交、教育、金融）的是网络应用软件。教案中明确区分二者，并举例微信、在线网银属于应用软件。 课堂小结 六 谢谢 $