網(wǎng)絡(luò)設(shè)備電子教案

1、網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)一教學(xué)目標(biāo).理解傳輸介質(zhì)的評(píng)價(jià)因素；.掌握同軸電纜的結(jié)構(gòu)、主要特性及性能指標(biāo)；.掌握雙絞線的結(jié)構(gòu)、主要特性及性能指標(biāo)。教學(xué)重點(diǎn)同軸電纜與雙絞線的主要性能指標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)傳輸介質(zhì)的選擇教學(xué)課時(shí)講授2課時(shí)教學(xué)設(shè)想傳輸介質(zhì)我們平時(shí)見的最多的是同軸電纜，在有線電視非常普及的今天，沒見過同軸電纜的人可能非常少，在教學(xué)中可以從同軸電纜入手進(jìn)行教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)使用的傳輸介質(zhì)除了無線介質(zhì)不可見外，其他的都還能見到， 所以在教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)該準(zhǔn)備一些傳輸介質(zhì)的實(shí)物，以 方便學(xué)生的認(rèn)知，更好地進(jìn)行教學(xué)。 教學(xué)過程一、引入傳輸介質(zhì)是信息傳輸?shù)奈锢硗ǖ?，提供可靠的物理通道是信息能夠正確、快速傳遞的前提。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，

2、必須決定使用什么傳輸介質(zhì)，傳輸介質(zhì)選擇的不同，網(wǎng)絡(luò)整體性能上會(huì) 有很大的差異。傳輸介質(zhì)的選擇必須根據(jù)設(shè)計(jì)要求將連網(wǎng)需求與介質(zhì)特性進(jìn)行匹配，通常需要考慮的性能指標(biāo)主要有：傳輸速率、成本、抗噪性、可擴(kuò)展性以及連接性等五個(gè)方面。本 次課我們學(xué)習(xí)傳輸介質(zhì)中最常見的同軸電纜和雙絞線的一些知識(shí)。二、新授課網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)（板書）.介質(zhì)特性與性能指標(biāo)（板書）介質(zhì)特性（板書）物理特性對(duì)傳輸介質(zhì)物理結(jié)構(gòu)的描述。傳輸特性 傳輸介質(zhì)允許傳送的信號(hào)類型（數(shù)字或模擬信號(hào)），以及調(diào)制技術(shù)、傳輸容量與傳輸頻率范圍。連通特性 允許點(diǎn)到點(diǎn)或多點(diǎn)連接。地理范圍傳輸介質(zhì)最大傳輸距離?？垢蓴_性 傳輸介質(zhì)防止噪聲與電磁干擾對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的影響

3、的能力。相對(duì)價(jià)格元器件、安裝與網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的費(fèi)用。性能指標(biāo)（板書）傳輸速率：是指單位時(shí)間內(nèi)介質(zhì)能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，以Mbps進(jìn)行度量。成本：主要包括介質(zhì)的購(gòu)買成本、安裝成本、維護(hù)和升級(jí)成本?？蓴U(kuò)展性：是指網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)允許的3種物理規(guī)格：最大段長(zhǎng)度、段最大節(jié)點(diǎn)數(shù)、網(wǎng)絡(luò)最大長(zhǎng)度。連接性：介質(zhì)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接特性?？乖胄裕簜鬏斀橘|(zhì)對(duì)噪聲的屏蔽成度。.同軸電纜（板書）同軸電纜的結(jié)構(gòu)（板書）同軸電纜由兩個(gè)導(dǎo)體組成， 是一個(gè)網(wǎng)狀空心圓柱導(dǎo)體圍裹著 一個(gè)實(shí)心導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部導(dǎo)體可以是實(shí)心導(dǎo)線，也可以是多 股的絞合線，運(yùn)載著組成數(shù)據(jù)的電子信號(hào)；外部導(dǎo)體可以是單 股線，也可以是編制的網(wǎng)狀線，多數(shù)是編制的網(wǎng)狀線，起著吸 收外

4、界電子干擾信號(hào)，保護(hù)纜線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并將纜線所傳輸 的電子信號(hào)屏蔽起來，防止對(duì)外界產(chǎn)生電子干擾的作用。內(nèi)部 導(dǎo)體用固體絕緣材料固定，固體絕緣材料將導(dǎo)體與屏蔽物隔開。 （教師出示同軸電纜的實(shí)物，并結(jié)合實(shí)物講解同軸電纜的結(jié)構(gòu)及 各個(gè)部分的作用）同軸電纜的規(guī)格（板書）規(guī)格阻抗RG-58A/U 細(xì)纜50 a10Base2以太網(wǎng)RG-58C/U 細(xì)纜50 aRG-58A/U的軍用版本RG-8粗纜50 a10Base5以太網(wǎng)RG-11粗纜50 a10Base5以太網(wǎng)RG-5975 a有線電視網(wǎng)RG-62A/U93 aARCnet 和 IBM3270 終端同軸電纜的類型同軸電纜可以分為粗纜和細(xì)纜兩種。（板書

5、） 同軸電纜的主要特性（板書）物理特性 傳輸特性：同軸電纜根據(jù)其帶寬的不同，可以分為基帶同軸電纜和寬帶同軸電纜。連通性地理范圍：可達(dá)幾十公里干擾性：較強(qiáng)價(jià)格性能指標(biāo)（板書）傳輸速率：理論值為 10Mbps o成本：因芯徑的變化有差異?？蓴U(kuò)展性：粗纜最大段長(zhǎng)度為 500m,每段最多可以容納 100個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)最大長(zhǎng)度大 約為2500m；而細(xì)纜最大段長(zhǎng)度約為 200m,每段最多可以容納 30個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)最大長(zhǎng)度 大約為925m。連接性：細(xì)纜使用 BNC、T型連接器將電纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連，并且需要在網(wǎng)絡(luò)總線兩 端各安裝一個(gè)20歐姆的終結(jié)器以吸收反射電波；粗纜與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接需要收發(fā)器?？乖胄裕毫己?。.

6、雙絞線（板書）雙絞線的結(jié)構(gòu)（板書）0.4mm0.8mm,兩根銅線互雙絞線電纜由絕緣的彩色銅線對(duì)組成，每根銅線的直徑在相纏繞在一起。將兩根銅線纏繞在一起有助于減少噪聲影響。 在一對(duì)電線中，每英寸的纏繞 越多，對(duì)所有形式的噪聲的抗噪性就越好，但纏繞率高也將導(dǎo)致信號(hào)的更大的衰減。（教師出示雙絞線實(shí)物，結(jié)合實(shí)物講解雙絞線的結(jié)構(gòu)）非屏蔽雙絞線（板書）剖面圖分類：16類線的分類。性能指標(biāo)：傳輸速率：雙絞線的傳輸速率w100Mbps o成本：成本很低可擴(kuò)展性：最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為100m,每個(gè)邏輯段最多能容納1024個(gè)節(jié)點(diǎn)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大長(zhǎng)度與所使用的網(wǎng)絡(luò)傳輸方法有關(guān)。連接性：使用的是 RJ-45連接器作為雙絞線

7、與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接接口。抗噪性：非屏蔽雙絞線最大的弱點(diǎn)就是抗干擾性差。 屏蔽雙絞線（板書）剖面圖分類：沒有相關(guān)的國(guó)際規(guī)定。性能指標(biāo)：傳輸速率：屏蔽雙絞線的傳輸速率100Mbps,可以高達(dá)500Mbps o成本：成本不高可擴(kuò)展性：最大網(wǎng)段長(zhǎng)度為幾百米以內(nèi)。連接性：使用的是RJ-45連接器作為雙絞線與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接接口，但需要提供屏蔽地，安裝比較復(fù)雜?？乖胄裕浩帘坞p絞線抗干擾性要強(qiáng)于非屏蔽雙絞線。.常用術(shù)語的含義（板書）“10Base-T”的名稱命名分為三個(gè)部分，數(shù)字“10”表示帶寬，單位為 Mbps, 10表示10Mbps,若為100則表示100Mbps; “Base”指帶寬使用方式， Base指

8、基帶傳輸，Board指 寬帶傳輸；“T”指?jìng)鬏斁嚯x，作為專用符號(hào)，若為 2表示最大傳輸距離200m, T表示介質(zhì) 為雙絞線，物理星形拓?fù)洌瑐鬏斁嚯x為 100m,若為F則表示光纖網(wǎng)絡(luò)。三、課堂練習(xí).主要從幾個(gè)方面來對(duì)傳輸介質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià).同軸電纜的結(jié)構(gòu)是怎樣的？.屏蔽雙絞線與非屏蔽雙絞線的主要區(qū)別是什么？. 10Base-T中的T是什么含義？四、課堂總結(jié)（學(xué)生與老師共同完成）.傳輸介質(zhì)的介質(zhì)特性與性能指標(biāo).同軸電纜.雙絞線五、作業(yè)章練習(xí)2、3六、教后記網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)二教學(xué)目標(biāo).理解光纖通訊技術(shù)，掌握光纜的主要特性及性能指標(biāo)；.掌握光纖的分類及其區(qū)別；.掌握無線傳輸介質(zhì)的通信情況；.理解各種傳輸介質(zhì)性能

9、上的差異。教學(xué)重點(diǎn)光纜的主要性能指標(biāo)教學(xué)難點(diǎn)無線傳輸教學(xué)課時(shí)講授2課時(shí)教學(xué)設(shè)想傳輸介質(zhì)我們平時(shí)見的最多的是同軸電纜和雙絞線，光纜對(duì)于學(xué)生來說似乎非常陌生，對(duì)什么是光纜似乎也有一些不懂， 學(xué)生有這樣的想法是正常的，畢竟平時(shí)沒有接觸過。在這 里需要教師對(duì)其引導(dǎo)， 其實(shí)光纜并不神秘， 最普通的光纜就是我們平時(shí)所見的玻璃絲， 就是 不少的小朋友安裝在手電筒前面的玻璃絲， 在晚間隨著手的擺動(dòng)會(huì)變色的玻璃絲， 有了這樣 一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)，學(xué)生對(duì)光纜的陌生感就沒有了，方便我們的教學(xué)。教學(xué)過程一、引入同軸電纜和雙絞線我們?nèi)粘Ｉ钪羞€是能經(jīng)常見到的，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧硪环N非常重要的傳輸介質(zhì)一光纜，我們?nèi)粘Ｉ钪兴坪跻姴?/p>

10、到，光纜到底是由什么東西制作而成的呢？我們真的沒有見過嗎？（此時(shí)可以出示帶有玻璃絲的電筒并進(jìn)行傳輸光的演示），問學(xué)生是什么？玻璃絲，這就是最差的光纜。二、新授課網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)二（板書）.光纜（板書）光纖電纜簡(jiǎn)稱光纜，主要由石英、多組分玻璃纖維、塑料等制作而成。光纖的分類（板書）根據(jù)光線在光纜中的傳輸方式，可以將光纖分為兩類：?jiǎn)文９饫w和多模光纖。單模光纖：如果光纖導(dǎo)芯的直徑小到只有一個(gè)光的波長(zhǎng)，光纖就成了一種波導(dǎo)管， 光線則不必經(jīng)過多次反射式的傳播，而是一直向前傳播，這種光纖稱為單模光纖。多模光纖：只要到達(dá)光纖表面的光線入射角大于臨界角，便產(chǎn)生全反射，因此可以由多條入射角度不同的光線同時(shí)在一條光纖

11、中傳播，這種光纖稱為多模光纖。光線在光纖中的傳輸情況如圖：?jiǎn)文９饫w多模光纖光纖的結(jié)構(gòu)（板書）光纖由纖芯、包層和涂敷層組成，纖芯位于光纖的中心部位，是高度透明材料，包層的折射率略低于纖芯。（板書）多芯光纖剖面結(jié)構(gòu)圖:單芯結(jié)構(gòu)示意圖多芯結(jié)構(gòu)示意圖通信原理基于光線由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí)，在入射角足夠大的情況下會(huì)發(fā)生全反射的特性, 即光波能量幾乎全部反射。光纖的連接光纖的連接常用熔接方法或利用光纖連接器。光纖的熔接是將兩根光纖利用特定的儀器將其熔合到一起，其衰減較小，但需專業(yè)人員使用專用儀器來完成，做好后不能輕易改變。利用光纖連接器可以方便的更改光纖的連接，不過其衰減較大，連接器的接頭部分仍需專業(yè)人

12、員利用專業(yè)設(shè)備來完成。光纖的主要特性（板書）物理特性：光纜是一種直徑為50100 Mm的柔軟、能傳導(dǎo)光信號(hào)的傳輸介質(zhì)，主要材料有石英、多組分玻璃纖維、塑料制作而成。傳輸特性：光纖傳輸速率可以達(dá)到幾千Mbps。連通性：光纖的連接方法是點(diǎn)到點(diǎn)方式。地理范圍：它可以在 6.8km的距離內(nèi)，實(shí)現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸。抗干擾性：光纖傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄詷O好。價(jià)格：昂貴（6）光纖的性能指標(biāo)（板書）傳輸速率：光纖可以以每秒10GB的速度可靠地傳輸數(shù)據(jù)。成本：光纜是一種極其昂貴的傳輸介質(zhì)，不僅光纜本身極其昂貴，它的網(wǎng)絡(luò)接口卡和集線器的價(jià)格也是很昂貴的，光纜安裝時(shí)也比較困難?？蓴U(kuò)展性：TIA/EIA 建議：建于多模

13、光纜，網(wǎng)段長(zhǎng)度就限制在2km以內(nèi)，對(duì)于單 模光纜，網(wǎng)段長(zhǎng)度不大于 30km。連接性：光纜有三種連接方式，用連接器、機(jī)械連接、焊接?？乖胄裕汗饫|不受電磁干擾和射頻干擾的影響。.無線傳輸介質(zhì)（板書）無線電波（板書）無線電波的頻率在104108Hz之間，含低頻、中頻、高頻、甚高頻和特高頻，屬于管制頻段和非管制頻段。它很容易產(chǎn)生，傳播是全方向的，能從源向任意方向進(jìn)行傳播，很容易穿過建筑物，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代通信中。由于它的傳輸是全方向的，所以發(fā)射和接收裝置不必在物理上很準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn)。微波微波系統(tǒng)一般工作在較低的兆赫茲頻段，地面系統(tǒng)通常為46GHz或2123GHz,星載系統(tǒng)通常為1114GHz,沿著直線傳

14、播，可以集中于一點(diǎn)，微波不能很好地穿過建筑物。微波通過拋物狀天線將所有的能量集中于一小束，這樣可以獲得極高的信噪比，發(fā)射天線和接收天線必須精確地對(duì)準(zhǔn)。由于微波是沿著直線傳播，所以每隔一段距離就需要建一個(gè)中繼 站。中繼站的微波塔越高， 傳輸?shù)木嚯x就越遠(yuǎn)，中繼站之間的距離大致與塔高的平方成正比。在星載微波系統(tǒng)中，發(fā)射站和接收站設(shè)置于地面，衛(wèi)星上放置轉(zhuǎn)發(fā)器。地面站首先向衛(wèi)星發(fā)送微波信號(hào)，衛(wèi)星在接收到該信號(hào)后，由轉(zhuǎn)發(fā)器將其向地面轉(zhuǎn)發(fā)，供地面各站接收。星載系統(tǒng)覆蓋面積極大，理論上一顆同步衛(wèi)星可以覆蓋地球1/3的面積，三顆同步衛(wèi)星就可以覆蓋全球。用戶的地面設(shè)備包括一個(gè)0.752.4m直徑的拋物面天線、接收

15、機(jī)、電纜等。我們可以將一顆衛(wèi)星看作是一個(gè)集線器，各接收站看作一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣就形成了一個(gè)星型網(wǎng)絡(luò)。紅外傳輸紅外傳輸是以紅外線作為傳輸載體的一種通信方式。它以紅外二極管或紅外激光管作為發(fā)射源，以光電二極管作為接收設(shè)備， 類似于在光纖中傳輸紅外線的方式。紅外線傳輸主要用于短距離通信。3.幾種傳輸介質(zhì)的比較同軸電纜（基帶）同軸電纜（寬帶）雙絞線光纜微波距離2.5km100km300m100km無限制帶寬100MHz300MHz6MHz3(10)(11)(14)六、教后記網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備教學(xué)目標(biāo).理解網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的地位；.理解路由器、網(wǎng)關(guān)的工作原理；.掌握路由器分類及主要功能；. 了解

16、路由器的配置；.理解路由器與網(wǎng)橋的差異。教學(xué)重點(diǎn)路由器的分類及主要功能教學(xué)難點(diǎn)路由器的配置教學(xué)課時(shí)講授2課時(shí)教學(xué)設(shè)想路由器在日常生活中是比較少見的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，教學(xué)中不太容易入手，由于路由器的主要功能是路徑的選擇，所以在教學(xué)中我們可以用交警指揮交通的情況進(jìn)行類比而引入課題。重點(diǎn)需要將路由器主要功能講解清楚，路由器的工作原理及配置情況，學(xué)生只需要了解就可以了，網(wǎng)關(guān)由于很少有相應(yīng)的硬件設(shè)備，網(wǎng)關(guān)的情況只需要學(xué)生了解就可以了。教學(xué)過程一、引入網(wǎng)絡(luò)層是通信子網(wǎng)的最高層，是高層與低層協(xié)議之間的界面層。主要用于控制通信子網(wǎng)的操作，是通信子網(wǎng)與資源子網(wǎng)的接口。網(wǎng)絡(luò)層關(guān)系到通信子網(wǎng)的運(yùn)行控制，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中

17、資源子網(wǎng)訪問通信子網(wǎng)的方式。網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備主要是路由器。二、新授課網(wǎng)絡(luò)及以上層設(shè)備(板書)1.路由器(板書)路由器是網(wǎng)絡(luò)層的中繼系統(tǒng)， 的，基于在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議上保持信息、 的大型網(wǎng)絡(luò)中使用的互聯(lián)設(shè)備。是一種可以在速度不同的網(wǎng)絡(luò)、 管理局域網(wǎng)至局域網(wǎng)的通信,和不同媒體之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 適用在運(yùn)行多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議路由器的功能（板書）路徑選擇：對(duì)于路徑選擇問題來說， 路由器是在支持網(wǎng)絡(luò)層尋址的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其結(jié) 構(gòu)上進(jìn)行的，其工作就是要保證把一個(gè)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)尋址的報(bào)文傳送到正確的目的網(wǎng)絡(luò) 中。連接功能：路由器能支持單段局域網(wǎng)間的通信，并可提供不同網(wǎng)絡(luò)類型、不同速率的鏈路或子網(wǎng)接口。網(wǎng)絡(luò)地址判斷、最佳路由選擇和數(shù)據(jù)處理功能

18、：設(shè)備管理功能：路由器的分類根據(jù)不同的劃分方法，路由器可以分成不同的種類: 按照協(xié)議來分：分為單協(xié)議路由器和多協(xié)議路由器 按照使用場(chǎng)所來分：分為本地路由器和遠(yuǎn)端路由器根據(jù)路由器的技術(shù)特點(diǎn)和應(yīng)用特點(diǎn)：路由器分為骨干級(jí)路由器、企業(yè)級(jí)路由器和接入級(jí)路由器。骨干級(jí)路由器接入級(jí)路由器路由器的配置路由器上的管理配置端口將路由器與計(jì)算機(jī)連接起來，通過“超級(jí)終端”中“Hypertrm”應(yīng)用程序登錄路由器，為路由器設(shè)置用戶名和密碼，并為各端口設(shè)置相應(yīng)的IP地址、使用的協(xié)議等。完成后可通過局域網(wǎng)用Telnet命令登錄路由器進(jìn)行配置。 TOC o 1-5 h z 路由器配置的常用命令見教材P127.（4）路由器與網(wǎng)

19、橋的比較路由器的互聯(lián)能力比網(wǎng)橋強(qiáng)：網(wǎng)橋工作在數(shù)據(jù)鏈路層， 用網(wǎng)橋互聯(lián)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)鏈路層以下可以是不相同的；路由器工作在網(wǎng)絡(luò)層，用路由器互聯(lián)的兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)層以下可以是不相同的。路由器比網(wǎng)橋更有效地傳輸信息：網(wǎng)橋能夠通過路由表，根據(jù)MAC子層的地址為 MAC幀選擇路徑，轉(zhuǎn)發(fā)或過濾MAC幀；路由器是通過路由表， 根據(jù)分組中包含的網(wǎng)絡(luò)層地址為分組選擇路徑，但它并不是使用路由表找到其他網(wǎng)絡(luò)中指定設(shè)備的地址，是依靠其他的路由器來完成任務(wù)的。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息包或幀時(shí)，路由器丟棄了外層，重新打包重新傳輸數(shù)據(jù)，接收端的路由器重新將數(shù)據(jù)組成適合本網(wǎng)絡(luò)的信息包或幀。網(wǎng)橋與高層協(xié)議無關(guān)：它把幾個(gè)物

20、理層網(wǎng)絡(luò)連接起來，提供給用戶的仍然是一個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)， 用戶根本不知道網(wǎng) 橋的存在；路由器是網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備， 用戶需要為它分配網(wǎng)絡(luò)地址， 并在應(yīng)用軟件中使用這些地 址參數(shù)。路由器安裝比較復(fù)雜：與網(wǎng)橋不同，路由器是與協(xié)議相關(guān)的，網(wǎng)間連接中每一種高層協(xié)議必須分開配置，必須為一種協(xié)議提供一個(gè)單獨(dú)協(xié)議的路由器。網(wǎng)絡(luò)層以下的低層協(xié)議不能使用路由器。2.網(wǎng)關(guān)（板書）網(wǎng)關(guān)又稱為信關(guān)，它是工作在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中OSI傳輸層上的設(shè)施，它不一定是一臺(tái)設(shè)備，有可能是在一臺(tái)主機(jī)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)功能的一個(gè)軟件，多數(shù)網(wǎng)關(guān)是用來互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的專用系統(tǒng)。工作過程（板書）假定兩個(gè)主機(jī)的高層協(xié)議中傳輸層協(xié)議不相同，為了使兩個(gè)主機(jī)能通信， 就要在傳輸層上做協(xié)議轉(zhuǎn)換。如果所用的通信