内容正文:
数据传输有新意
IP地址与端口
完整性与时效性
TCP可靠传输
封面可见文字仅课程标题和知识关键词。中心问题:校园活动同时传照片压缩包与实时画面,怎样送对应用并按任务选择传输策略?
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
照片少一块,直播慢一拍
校园活动要传送照片压缩包,
也要把现场画面实时送出。
① 压缩包缺一部分,会怎样?
② 直播补来几秒前的画面,
你还愿意等吗?
文件更重完整,直播更重及时。
导入诊断4分钟。先让学生独立口述或纸笔写一句理由。预设:文件打不开/内容缺失;直播不同步。若不能解释“缺失”和“迟到”,用4张照片缺1张和运动结果已公布的例子补足。答案点击后出现。诊断问题与答案本页自足。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
数据到了主机,还要交给哪个应用
IP地址
帮助定位目的主机
端口号
在主机上进一步区分应用
目的主机
192.0.2.20
网络层:送向目的地
传输层:交给对应应用
端口号范围:0—65535
同一主机的多个网络应用,需要端口进一步区分。
端口教学一部分,共8分钟与后两页合用。先给出“主机”和“应用”的最小解释再画图,不要求背诵完整协议栈。点击1出现端口范围,点击2提出检查问题。参考答案:不够,还需端口等信息区分应用。IP端口都为教学模拟。不能将端口误解成物理插孔,也不能说仅IP端口即可唯一标识一切真实连接。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
食堂地址和服务窗口
找到食堂
相当于按IP地址定位主机
再找窗口
相当于按端口区分应用
端口是逻辑编号,食堂窗口只作类比。
教师提问:只知道食堂地址,能直接决定去哪个服务窗口吗?学生说出“还需窗口号”。点击显示边界。食堂插画不是技术结构图,不把窗口数3映射到主机端口数。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
同一个IP,不同的服务
课堂约定:192.0.2.20上的443提供资料网页服务,
9000提供演示直播服务。两项服务已准备接收。
数据A
目的端口443
数据B
目的端口9000
A、B各交给哪项服务?
目的IP相同,为什么还能区分?
A交给资料网页服务。
B交给演示直播服务,依据目的端口区分。
以上为教学模拟约定,9000并非直播通用端口。
学习任务单T1。学生在纸上写服务名与一句解释。两次点击核对A和B,追问IP和端口各解决什么问题。完整答案:IP定位目的主机,传输层按端口进一步区分应用。不要把课堂9000映射到真实固定用途。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
第2块丢了,要不要补回来
一份数据分成1、2、3、4四块,第2块在传输中丢失。
传照片压缩包
1
缺2
3
4
实时传现场画面
1
缺2
3
4
文件:补回第2块,再得到完整内容。
实时画面:若第2块已过时,可继续当前画面以减少等待。
策略比较8分钟与下一页合用。T2先独立判断两种任务能否采用同一评价标准,并写代价。文件完整需等待与额外传输;实时优先可能缺少片段。块号为教学模拟。参考答案分两次点击。本页不声称实际直播均用UDP,不声称一丢包必破坏整个文件格式。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
两种传输方式的侧重
TCP:先建连接,支持可靠传输
通过确认、重传等机制,
支持完整、按序交付数据。
UDP:无连接,不提供同样保证
自身不保证到达、顺序和重传。
实时任务可能采用这种方式。
文件/TCP、直播/UDP是本课典型情境;真实应用可组合不同策略。
先结合上一页需求说明协议,再点击揭示适用边界。教师追问“UDP是不是一定更快或一定丢包?”参考答案:不能这样说;实际效果取决于网络、应用和实现。以任务需求比较方案,不按名称机械选协议。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
可靠传输怎样应对丢失
编号与记录
接收与确认
发现缺失
重传补齐
“TCP可靠,所以网络中不会丢数据。”你同意吗?
不同意。传输中仍可能丢失,TCP借助确认和重传等机制处理。
连接握手环节起点,后续握手与离线记录共10分钟。本页先引出可靠机制。按教材简化讲解,编号用于追踪状态,TCP实际按字节编号。重传的触发含超时等,不用“接收者发命令重传2”替代真实机制。学生先辨析再点击核对。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
TCP的三次握手
发起方A
响应方B
① SYN:请求建立连接
② SYN、ACK:回应并提出连接请求
③ ACK:再次确认
三次交换用于建立TCP连接,为随后传输作准备。
先显示A/B及时间向下的两条线。学生先猜方向,三次点击依次呈现SYN、SYN/ACK、ACK。第四次点击给出作用。口诀只作方向提示,不能讲成文件已传完或确认网络绝不丢包。协议控制标记按课本模型展示。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
离线记录中的三次交换
教学模拟记录,不是本机抓包结果。
源IP:端口
目的IP:端口
标记
1
192.0.2.10:51000
198.51.100.20:443
SYN
2
198.51.100.20:443
192.0.2.10:51000
SYN、ACK
3
192.0.2.10:51000
198.51.100.20:443
ACK
谁发起连接?第2次为什么交换了源和目的?
A的51000端口发起;第2次由B的443端口回应A。
T3填写三个方向的源/目的IP与端口、标记。材料完整嵌入,不依赖抓包软件与网络。学生先口述A=192.0.2.10:51000,B=198.51.100.20:443,再填握手表。参考:第1次A→B SYN;第2次B→A SYN/ACK;第3次A→B ACK。点击显示发起与响应解释。IP为文档示例地址,不要求学生连接。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
窗口随确认向前移动
简化规则:最多允许3块处于已发送、尚未确认的范围。
用块号示意,真实TCP按字节编号,窗口大小也会调整。
起点
1
2
3
4
5
6
7
连续收到1并确认后,窗口怎样移动?可以再发哪一块?
确认1后
1
2
3
4
5
6
7
窗口由[1,2,3]变为[2,3,4],可再发送第4块。
窗口拓展5分钟,与下一页合用。T4采用明示规则而非真实TCP精确数值实验。蓝色为当前窗口范围,绿色为已连续确认,灰色为范围外尚未发块。回答是[2,3,4]与4。第1点击出现“确认1后”;第2点击显示新窗口;第3点击显示结论。窗口与拥塞控制共同调整发送,不把固定3当协议规则。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
缺口补齐,连续内容才能向前
第1块已确认,窗口范围[2,3,4]。第2块丢失,
第3、4块已到达,但连续内容仍缺第2块。
1
缺2
3
4
5
6
7
如果只看“已到3和4”就越过缺口,会有什么问题?
第2块仍缺失,接收内容还不完整。
TCP可依据确认与超时等机制重传;补齐后再继续推进。
T4不要求计算真实确认号。学生在纸上圈缺口2并说明重传的必要性。答案:不能只因3、4到达就认定连续内容完整,需要处理2的缺失。重传时间取决于机制,不能说一发现缺口一定立即重传。窗口图为给定简化模型;TCP实际还涉及流量控制与拥塞控制。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
为校园活动选择传输侧重
甲:活动结束后交付照片压缩包
乙:让观众同步听现场解说
各写一项优先指标,
再说出这种选择的代价。
甲重完整,必要时等待重传;乙重及时,可能缺少片段。
迁移检测与小结共5分钟(13—16页选择性停顿)。答案可多样,只要从完整/时效/等待成本说明合理理由。不能仅凭“直播”二字断言实际协议;对应本课典型策略讨论。学生纸笔提交2句,点击核对。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
用三个判断检查理解
1. 同一目的IP,不同目的端口,可能交给不同应用吗?
可以,端口进一步区分应用。
2. 三次握手结束,是否说明整份文件已传完?
不是。三次握手主要用于建立连接。
3. TCP可靠,是否意味着网络绝不会丢包?
不是。确认、重传等机制处理传输中的问题。
学生先写“能/不能”或“是/否”并各补理由。按顺序三次点击核对。若第1题错则回到IP/端口分工;第2题错则区分建立连接与数据传输;第3题错则回到确认与重传。所有题目与答案内嵌。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
数据传输的关键关系
送到哪里
IP定位目的主机,端口进一步区分应用。
更在意什么
完整性与时效性,决定策略的侧重与代价。
怎样支持可靠
建立连接后,借助确认、重传和窗口等机制。
网络拥塞时,结合拥塞控制调节发送量。
教师总结,邀请学生用本课情境分别补全三个关系。不要求背诵真实协议实现细节。未把“握手”当作可靠传输的全部机制。板书同此关系。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
照片压缩包与实时解说
分别为两项任务写出:
优先指标、丢失后的处理、理由。
再解释:为什么不能只看应用名称,
就断定它一定使用某一种协议?
参考:压缩包重完整,需补齐;实时解说重及时,
可减少对过时片段的等待。真实应用可组合策略,
还应结合具体需求与实现判断。
共同课后作业。无需联网或设备,纸笔作答。先展示任务,点击再出现本页参考答案,教师可收课后再核对。教案内同样给出自身作业参考,不要求查另一个文件。
来源:本库NET-09《数据传输有新意》,印刷52—55页,PDF53—56页。教学模拟材料为本轮原创改编;插画为本轮imagegen生成,不承担技术关系。课堂条件:教师投影、学生纸笔,40分钟;基础由课内诊断,不依赖前课。
$