内容正文:
第10课
综合所学建网络
义务教育信息科技教材改革
学习目标
熟悉常用的网络硬件和连接方式。
能根据需求选择合适的网络硬件设备,组建具有直播功能的小型网络。
增强网络安全意识,提升网络安全技能。
本课说到网络时,主要指互联网。
新课导入
存储转发
分包
网络协议
TCP/IP
IP地址
域名
路由
可靠传输
端口
互联网通信
在上新课前,大家还记得我们之前学过的内容吗?我们在之前学了非常多的有关“互联网通信的内容”,
有没有同学可以讲一下他们分别是什么?
(请同学来回答)
① 第四课
存储转发:这是一种网络中数据传输的方式,数据包在到达目的地之前会在每个网络节点被暂时存储,然后才被转发到下一个节点。
分包:当数据需要从一个地方传输到另一个地方时,如果数据太大,它会被分割成更小的数据包,这样更容易在网络中传输。
② 第五课
网络协议:这是一组规则和标准,定义了电子设备如何在网络中进行通信。它们确保数据可以被正确地发送、接收和理解。
TCP/IP:传输控制协议/互联网协议,是一组用于互联网上所有设备通信的基础协议。TCP负责确保数据的可靠传输,而IP负责定位设备和路由数据包。
③ 第六课
IP地址:这是分配给网络中每个设备的唯一数字标识,用于标识设备的位置,以便数据可以被发送到正确的目的地。
IPv4:互联网协议版本4,是用于标识网络上设备的32位数字地址。由于地址数量有限,IPv4地址正在逐渐被IPv6取代。
IPv6:互联网协议版本6,是IPv4的升级版,提供了更多的地址空间,以支持越来越多的网络设备。
④ 第七课
域名:由于IP地址是一串数字,不易于人类记忆和使用,域名系统(DNS)允许我们使用易于记忆的名称(如www.example.com)来代替IP地址。
域名解析:这是将域名转换为IP地址的过程。当用户在浏览器中输入一个网址时,DNS服务器会将该域名解析为对应的IP地址。
⑤ 第八课
路由:这是将数据包从源头传输到目的地的过程。路由器是网络中负责路由的设备,它们决定数据包应该沿着哪条路径传输。
路由算法:这是路由器用来决定数据包最佳传输路径的一系列规则和计算方法。
⑥ 第九课
端口:这是IP地址的补充,用于指定特定的服务或应用程序。端口号用于区分同一IP地址上运行的不同网络服务。
可靠传输:这是确保数据准确无误地从发送方传输到接收方的过程。TCP是一种提供可靠传输的协议,它通过确认、重传和其他机制来保证数据的完整性。
不可靠传输:与可靠传输相对,不可靠传输不保证数据的完整性和顺序。UDP(用户数据报协议)是一种不可靠的传输协议,它提供了更快的传输速度,但不保证数据的到达。
新课导入
买家下单
PS5游戏机
打包
组合
快递中转站
快递中转站
转化为1和0
组成的二进制数
设备1
设备2
设备3
设备4
发送
发送图片
给同学
组合
买家收到快递
收到
同学收到图片
发送
存储
分包
存储转发
11000111100
01111111000
01111111000
11000111100
我们学了很多东西,但是可能我们很难如数家珍地一个一个说明,那老师用一个例子贯穿我们第二单元学的大部分知识点。
第一大部分(“存储转发”和“分包”)
当我们从网上购买了一台PS5游戏机,快递公司在运输过程中,其实就运用到了“存储转发”和“分包”的思想。
① 快递大包裹分成小包裹: 想象一下,PS5的主机和手柄在运输之前需要被打包,但如果PS5的主机和手柄被打包在一起运送,那么一旦在运输过程中出现问题(比如包装破损、物品丢失等),那么整个包裹都会受到影响。而如果我们把它们分开运送,即使其中一个包裹出现了问题,另一个包裹仍然可以安全到达。另外一个受损的包裹补发即可。所以我们会将主机和手柄分开运输。这个其实就是互联网中“分发”的概念。
② 快递到中转站:想象一下,当快递员从商家那里取到PS5的主机和手柄时,他并不会直接把它们送到我们手中,而是会先送到一个中转站(或者称为节点)。在这个中转站里,快递员会把这些物品暂时存储起来,然后根据快递单上的信息,决定下一步的运输路线和接收者。所有的小包裹到最后时会再次组合成一个大包裹运输到我们手中。
这个过程,其实就是“存储转发”的精髓所在。
同样的,在互联网中传输数据我们运用的就是“存储转发”和“分包”
比如我们想给同学发送一张猫的图片,首先计算机会将图片转化为1和0,然后分包,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。
Tips:
打包 -转化为1和0组成的二进制数
大包裹分成小包裹 – 分包
快递中转站 – 存储转发
新课导入
小包裹
填写快递单
专业卡车运货
买家收到快递
① 要确认收货地址 ② 确保包裹在运输过程中不会丢失或损坏
规划运输路线
确认接受方
网络地址
在通信线路
中传输
收到
同学收到图片
路由器导航
11000111100
01111111000
小份数据
① 要确认数据包的网络地址 ②确保数据在传输过程中的可靠性和顺序性
IP地址
网络协议
路由
自行车运货
可靠/不可靠传输
猪猪侠
猪猪小镇123街1号
好了我们刚刚讲了“存储转发”和“分发”的,那么现在每一小份包裹或者说每一小份数据,具体是怎么传输的呢?每一个部分又对应着什么概念呢?
第二大部分(网络协议、TCP/IP、IP地址、IPv4、IPv6、域名、域名解析、路由、路由算法)
每一个小包裹在运输前都必须填写好快递单,快递单上有姓名和地址,然后快递公司会根据目的地规划好合理的运输路线,选择合理的运输方式。
快递运输要注意:要确认收货地址 and 确保包裹在运输过程中不会丢失或损坏
同样的,我们发送图片时的小份数据在发送前需要确定发送给谁,即确定数据包的IP地址,然后路由器根据IP地址确定合适的通信线路,然后选择合适的传输方式(比如直播我们就会选用不可靠传输),然后将图片进行发送。
通信要注意:要确认数据包的网络地址 and 确保数据在传输过程中的可靠性和顺序性
Tips:
快递单的姓名 - 域名
快递单的地址 - IP地址
规划运输路线 - 路由
快递规则 - 网络协议
选择合适的运输方式 - 可靠/不可靠传输
新课导入
如何搭建一个直播网络系统呢?
今天这节课,我们就选择其中一项直播内容,来进行相关系统的搭建。
那么比如学校准备举办体育节了,这一课将搭建一个小型直播网络,对校园运动会进行直播,让那些不方便到现场的老师和同学也能观看。
那么问题来了,如何搭建呢?
那就让我们进入今天的学习内容。
学习目录
1 网络直播常用的硬件
2 连接方式
3 设置网络参数
所以呢这个就是我们今天的所有内容都是围绕“搭建直播网络”展开的,分为三部分。
1. 网络直播常用的硬件
(让学生选择他认为直播中需要的硬件,并说出硬件的作用,然后点击相应的硬件即可,同时要提醒学生在表上做好记录)
好,同学们,这就是目前我们装备库里的内容,现在老师来找同学挑选一下他认为直播所需要的硬件设备。
1. 网络直播常用的硬件
恭喜你!选择到了合适的直播硬件!
硬件设备名称:
摄像机
作用:
摄像机是直播的核心设备,它负责捕捉运动场上的每一个精彩瞬间,并将其转换成数字信号进行传输。
作用: 摄像头是用来捕捉活动现场画面的设备。在直播中,摄像头就像是我们的眼睛,它能够实时捕捉并传输现场的情况,让观众能够看到正在发生的事情。
例子: 比如,在学校的运动会上,你可以在跑道的终点放置一个摄像头,用来捕捉运动员冲刺的画面。
1. 网络直播常用的硬件
恭喜你!选择到了合适的直播硬件!
硬件设备名称:
计算机
作用:
充当服务器用于接收摄像机捕捉的视频信号和麦克风捕捉的音频信号,然后进行编码、压缩和处理,最终将直播内容推送到网络上。
作用: 计算机在这个网络中充当直播服务器的角色。它需要安装并运行视频服务软件,负责接收摄像头传输的画面,然后通过软件编码并推送给观众。
例子: 你可以使用学校的计算机作为直播服务器,安装如OBS Studio(开源直播软件)这样的软件来进行直播。
1. 网络直播常用的硬件
恭喜你!选择到了合适的直播硬件!
硬件设备名称:
路由器
作用:
网络中的核心设备,它负责将不同的设备连接到网络中,并管理数据的传输。在直播网络中,路由器可以帮助我们将摄像头、计算机以及其他观看直播的设备连接起来。
作用: 路由器是网络中的核心设备,它负责将不同的设备连接到网络中,并管理数据的传输。在直播网络中,路由器可以帮助我们将摄像头、直播服务器以及其他观看直播的设备连接起来。
例子: 如果你有一个无线路由器,你可以非常方便地将移动设备如平板电脑或智能手机连接到直播网络中,让它们能够接收直播信号。
1. 网络直播常用的硬件
恭喜你!选择到了合适的直播硬件!
硬件设备名称:
网络电缆
作用:
用于连接有线设备,如将摄像头或计算机连接到路由器。提供了稳定且高速的数据传输方式。
作用: 网络电缆用于连接有线设备,如将摄像头或计算机连接到路由器或交换机。它们提供了稳定且高速的数据传输方式。
例子: 如果你的摄像头需要固定在高处或者远离路由器的地方,你可以使用网络电缆将摄像头连接到交换机,以确保画面的稳定传输。
1. 网络直播常用的硬件
恭喜你!选择到了合适的直播硬件!
硬件设备名称:
麦克风
作用:
用于捕捉现场的声音,比如运动员的呐喊、观众的加油声等,让观众能够身临其境地感受运动会的氛围。
作用:麦克风用于捕捉现场的声音,包括运动员的呼吸声、脚步声、观众的欢呼声以及解说员的评论。
例子:在百米赛跑中,麦克风可以捕捉到起跑枪声,让观众感受到紧张的起跑气氛。
1. 网络直播常用的硬件
恭喜你!选择到了合适的直播硬件!
硬件设备名称:
摄像无人机
作用:
作为“空中摄像机”,在直播中可以提供空中视角,捕捉到更广阔的场景和细节。
作用:无人机可以飞到空中,提供独特的视角,展示整个运动场的布局和运动员的相对位置。
例子:在开幕式或闭幕式上,无人机可以捕捉整个运动场的壮观场面,包括队列和观众的反应。
1. 网络直播常用的硬件
恭喜你!选择到了合适的直播硬件!
硬件设备名称:
三脚架
作用:
用于固定和支撑摄像机、照明设备等,确保它们在直播过程中保持稳定。
作用: 三脚架为摄像机提供了一个稳定的平台,确保直播画面不会抖动,提供清晰的视觉效果。
例子:在跳高比赛中,三脚架可以放置在跳高架旁边,捕捉运动员越过横杆的关键时刻。
1. 网络直播常用的硬件
依据搭建具有视频直播功能的小型网络的需求,选择刚刚我们谈到的硬件设备,做好记录,并进行分享……
无线路由器还有什么作用?
依据搭建具有视频直播功能的小型网络的需求,选择刚刚我们谈到的硬件设备,做好记录,并进行分享。
这个时候老师有一个问题,无线路由器还有什么作用?我们后面就会揭晓他的重要作用啦~
2. 连接方式
连接各种网络设备时,可以根据设备特点选择有线连接方式或无线连接方式。一般来说,有线连接更加稳定,但布线等操作相对烦琐;无线连接相对便捷,但稳定性稍差。
要根据情况合理地选择连接方式。
同学们,刚刚我们从装备库里挑选了我们需要的硬件设备,他们单独发挥的作用可不如他们组合起来发挥的作用大,那么现在我们该如何将他们组合起来呢?或者说,我们该怎么把他们连接起来呢?
① 有线连接
当我们提到有线连接时,我们首先想到的是那些错综复杂的线缆。虽然它们看起来有些麻烦,但有线连接却有其独特的优势。那就是——稳定!就像我们用有线耳机听音乐时,几乎不会遇到断音或杂音的情况一样。在直播系统中,有线连接能够确保数据在传输过程中的稳定性和完整性。这对于我们来说至关重要,因为任何数据的丢失或延迟都可能导致直播画面的卡顿或中断。
连接方式:使用网络线缆连接(忽略其他线)
② 无线连接
当然,除了有线连接外,无线连接也是我们在直播系统中常用的一种方式。与有线连接相比,无线连接更加便捷和灵活。我们不需要担心线缆的束缚和限制,可以随时随地地移动和调整设备的位置。这对于那些需要频繁更换直播场景或设备的同学来说无疑是一个巨大的优势。
但是,无线连接也有一个明显的缺点——稳定性稍差。由于无线信号容易受到环境因素的影响(如障碍物、干扰源等),所以在某些情况下可能会出现信号不稳定或传输速度下降的情况。这可能会对我们的直播效果产生一定的影响。
连接方式:使用无线网络技术(如Wi-Fi)连接(忽略其他无线技术)
既然说有线连接和无线连接都有各自的优缺点,所以我们不能一昧地只选择一种连接方式,而要根据不同的情况选择不同的连接方式。
2. 连接方式
硬件1:计算机
硬件2:摄像机
连接方式:有线连接
选择此连接方式的理由:
确保画面的质量和传输的稳定性。
画面
2. 连接方式
硬件1:计算机
硬件2:麦克风
连接方式:有线连接
选择此连接方式的理由:
有线连接可以保证声音的清晰度和稳定性。
画面 + 声音
2. 连接方式
硬件1:其他移动端设备
硬件2:路由器
连接方式:无线连接
选择此连接方式的理由:
无线连接允许观众无需任何物理线缆在运动场的任何角落,都能通过自己的设备观看直播。
画面 + 声音 + 移动端设备观看直播
2. 连接方式
硬件1:无人机
硬件2:路由器
连接方式:无线连接
选择此连接方式的理由:
无线连接让无人机可以自由飞行,捕捉到独特的视角,比如飞越整个运动场,展示比赛的全貌。
画面 + 声音 + 移动端设备观看直播 + 无人机航拍
2. 连接方式
为上个活动选定的硬件设备确定连接方式,并记录。
3. 设置网络参数
组建网络时,除了要把设备连接起来,还要对设备进行设置。例如,哪些设备需要特意设成静态 IP 地址,哪些设备应使用动态 IP 地址,怎样设置更有利于网络安全等。
【5min小组讨论】
分组上网搜索资料并总结,选出代表作答!
组建网络时,除了要把设备连接起来,还要对设备进行设置。例如,哪些设备需要特意设成静态 IP 地址,哪些设备应使用动态 IP 地址,怎样设置更有利于网络安全等。
现在给大家5min时间,分组上网搜索资料并总结,选出代表作答!
3. 设置网络参数
静态ip地址:固定的,不会改变 动态ip地址:临时的,每次连接都可能不同
动态IP地址
静态IP地址
进入网络设置,配置静态IP地址。
服务器或其他专用网络设备
连接路由器后,计算机等设备会自动得到一个IP地址。
观看设备
① 动态ip地址:
静态IP地址就像是给你的设备在互联网上分配的一个固定的、不会变的地址。
一旦你的设备被分配了这个地址,每次它连接到互联网时,都会使用这个固定的地址。
比喻:想象你住在一个大楼里,每个房间都有一个固定的门牌号,比如“302室”。这个门牌号就像是你的静态IP地址,不管你来不来住,或者住多久,这个门牌号都是你的,不会变。
用途:静态IP地址通常用于需要稳定连接和访问的设备,如服务器。
② 静态ip地址:
动态IP地址则是临时的,每次断开和重新连接都可能改变。
当你每次上网时,你的设备会临时从互联网服务提供商那里获得一个IP地址。
比喻:想象你去一个大型的活动或者展会,比如一个庙会。每次你进入庙会,工作人员会给你一个临时的手环或者标签,上面有一个数字。这个数字就是你在庙会里的“临时身份”。每次你离开再进来,可能都会得到一个不同的数字。
用途:家庭或小型网络中通常使用动态IP地址,因为每次上网时都不需要手动设置IP地址,很方便。
3. 设置网络参数-课堂活动
1. 负责直播的计算机,拍摄不同场地的摄像头,应使用(□静态IP地址 □动态IP地址 ), 理由是:
2. 用来观看活动的设备,应使用(□静态IP地址 □动态IP地址 ),理由是:
√
√
直播需要稳定的网络连接,静态IP地址不会因网络连接的变化而改变
这些设备通常是在校园网络或公共Wi-Fi环境下接入的,动态IP地址分配能够简化网络管理,提高资源利用效率,并且对于观看直播活动而言,无需设备具备固定的网络标识,动态IP地址已足够满足其网络连接和内容接收的需求。
3. 设置网络参数
3.参照老师提供的资料,通过给无线路由器设置密码等方式,提高网络的安全性。
4.测试直播所需的主要设备是否已正确接入网络,可使用的方法是:
_________________________________________________________________。
密码设置原则:要有一定的长度;采用大小写字母、数字和特殊符号的组合;别人无法猜测,自己却很容易记忆;定期更换密码……
利用 ping 命令+IP地址 检测设备是否已正确接入网络。
设备IP地址
未成年的直播相关法规
中华人民共和国未成年人保护法_中国人大网 (npc.gov.cn)
未成年的直播相关法规
播放视频2
拓展与提升
1.想让学校里的位于其他房间的老师和同学观看直播,该怎么办?
可以考虑把直播网络使用的路由器按照规则接入校园网,并公布视频服务器的地址。其他房间的师生可以据此访问服务器,观看直播。
受IP地址分配、校园网安全规范等因素的限制,想让校外的人观看直播,通常要借助互联网上的视频服务平台。直播的过程中,不要违反《中华人民共和国未成年人保护法》等法律法规。
2.想让校外的人观看直播,该怎么办?
课后总结
课后总结
课后总结
第10课 综合所学建网络
谢谢大家!
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