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課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)1
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述1任課老師
教學(xué)重點(diǎn):計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程和基本組成;
通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的概念;
重點(diǎn)難點(diǎn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)方法;
數(shù)據(jù)通信的基本術(shù)語(yǔ)。
教學(xué)難點(diǎn):通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的概念。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)
算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已逐漸滲透到社會(huì)發(fā)
展的各個(gè)領(lǐng)域。
1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是通過(guò)通信設(shè)備、傳輸介質(zhì)和網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議,將不同
地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)資源共享、數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)。通俗
地說(shuō),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,它可以把多
臺(tái)計(jì)算機(jī)、終端,利用通信設(shè)備和傳輸介質(zhì)連接起來(lái),在網(wǎng)絡(luò)軟件的
作用下,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源共享。
第一代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):20世紀(jì)50?60年代,特點(diǎn)是一個(gè)主機(jī),多
主要內(nèi)容個(gè)終端;
第二代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):20世紀(jì)60?70年代,特點(diǎn)是分散管理,多
個(gè)主機(jī)互連成系統(tǒng);
第三代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):20世紀(jì)70年代末至90年代初,特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)
化、開(kāi)放化;
第四代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):20世紀(jì)90年代至今,特點(diǎn)是高速、綜合、
移動(dòng)。
1.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本組成
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),從系統(tǒng)組成的角度來(lái)說(shuō),
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)包括硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)兩大部分,網(wǎng)絡(luò)硬件提供的是數(shù)
據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸和建立通信通道的物質(zhì)基礎(chǔ),而網(wǎng)絡(luò)軟件是真正控
制數(shù)據(jù)通信的,軟件的各種網(wǎng)絡(luò)功能需依賴(lài)于硬件去完成,二者缺一
不可;從系統(tǒng)功能的角度來(lái)講,一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)又可分為資源子網(wǎng)和
通信子網(wǎng)兩大部分。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)要完成數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)通信兩大基本功能。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的硬件系統(tǒng)包括:主機(jī)、終端、通信控制處理機(jī)、傳
輸介質(zhì)、連接設(shè)備。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軟件系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、網(wǎng)
絡(luò)應(yīng)用軟件。
通信子網(wǎng)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信功能的設(shè)備及其軟件
的集合,通信線路、通信設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、通信控制軟件等都屬
于通信子網(wǎng),它是網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)層,負(fù)責(zé)信息的傳輸,是網(wǎng)絡(luò)的重要組成
部分。
資源子網(wǎng)是指計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)資源共享的設(shè)備和軟件的集
合。主機(jī)和終端都屬于資源子網(wǎng)。通信子網(wǎng)為資源子網(wǎng)提供信息傳輸
服務(wù),資源子網(wǎng)上用戶(hù)之間的通信建立在通信子網(wǎng)的基礎(chǔ)上。沒(méi)有通
信子網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)不能工作,而沒(méi)有資源子網(wǎng),通信也就失去了意義,通
信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)的結(jié)合組成了統(tǒng)一的資源共享的完善的網(wǎng)絡(luò)。
1.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
拓?fù)涫且环N研究與大小、形狀無(wú)關(guān)的構(gòu)成圖形(線、面)特性的
方法,即拋開(kāi)網(wǎng)絡(luò)中的具體設(shè)備,把工作站、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)單元抽象
為“節(jié)點(diǎn)”,把網(wǎng)絡(luò)中的電纜等通信介質(zhì)抽象為“線”,形成點(diǎn)和線
組成的圖形,使人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體有比較直觀的印象。這樣從拓?fù)鋵W(xué)的
角度看計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就變成了點(diǎn)和線組成的幾何圖形,這就是網(wǎng)絡(luò)的拓
撲結(jié)構(gòu),也就說(shuō)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信鏈路和節(jié)點(diǎn)的幾何排
列或物理圖形布局,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中忽略了網(wǎng)絡(luò)的具體物理特性如節(jié)
點(diǎn)之間的距離、各節(jié)點(diǎn)的位置,而著重研究結(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有:總線形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、
環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、混合形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
1.4計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類(lèi)
按網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理范圍分為:局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng);按網(wǎng)絡(luò)
的工作模式分為:對(duì)等網(wǎng)、基于服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò);按網(wǎng)絡(luò)的使用范圍分
為:公用網(wǎng)、專(zhuān)用網(wǎng)、用公用網(wǎng)組建專(zhuān)用網(wǎng);按網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)分為:
有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
1.5計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能和應(yīng)用
不同環(huán)境中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的側(cè)重點(diǎn)不同,表現(xiàn)出的主要功能也
有差別,但總的來(lái)說(shuō),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備以下最基本的功能:資源共享、信
息通信、分布處理、網(wǎng)絡(luò)提高了計(jì)算機(jī)的可靠性、網(wǎng)絡(luò)具有可擴(kuò)充功
能。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用非常廣泛,如:辦公室通信、信報(bào)處理系統(tǒng)、
電子數(shù)據(jù)交換、在線服務(wù)、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、智能大廈和結(jié)構(gòu)化綜合布線系
統(tǒng)等。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)2
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述2任課老師
重點(diǎn)難點(diǎn)
1.6計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信常識(shí)
信息是人們所關(guān)注事情的消息或知識(shí),是關(guān)于客觀事物特征和變化的反
映,是客觀事物特征和變化經(jīng)過(guò)人的大腦加工后的再現(xiàn)。如身高、體重等。
數(shù)據(jù)是記錄下來(lái)的可以被識(shí)別的符號(hào),具有穩(wěn)定性和表達(dá)性。如文字、數(shù)
字等。
信號(hào)是數(shù)據(jù)的具體表現(xiàn)形式。根據(jù)載體的不同,可分為電、磁、聲、光、
熱等各種信號(hào)。各種數(shù)據(jù)都可以適當(dāng)?shù)碾姶挪ㄐ问皆谕ㄐ沤橘|(zhì)上傳輸。
信道指信號(hào)的傳輸通道,包括通信設(shè)備(如集線器、路由器等)和傳輸介
質(zhì)(如同軸電纜、光纖等)。
模擬信號(hào)是隨時(shí)間連續(xù)變化的電磁波,利用電磁波的描述參數(shù)(如幅度、
頻率或相位等)來(lái)表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù),它的取值可以是無(wú)限多個(gè)。
數(shù)字信號(hào)是一種離散信號(hào),通過(guò)電壓脈沖表示要傳輸?shù)臄?shù)據(jù),它的取值是
主要內(nèi)容有限的。
傳統(tǒng)的電話(huà)通信信道是傳輸語(yǔ)音的模擬信道,無(wú)法直接傳輸計(jì)算機(jī)的數(shù)字
信號(hào)。為了利用現(xiàn)有的模擬線路傳輸數(shù)字信號(hào),必須將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信
號(hào),我們將這一過(guò)程稱(chēng)作調(diào)制(Modulation)o在另一端,接收到的模擬信號(hào)
要還原成數(shù)字信號(hào),這個(gè)過(guò)程稱(chēng)作解調(diào)(DEModulation)。通常由于數(shù)據(jù)的傳
輸是雙向的,因此,每端都需要調(diào)制和解調(diào),這種設(shè)備稱(chēng)作調(diào)制解調(diào)器(MODEM)。
在數(shù)據(jù)通信中,按每次傳送的數(shù)據(jù)位數(shù),通信方式可分為:并行通信和串
行通信。
并行通信是一次同時(shí)傳送8位二進(jìn)制數(shù)據(jù),從發(fā)送端到接收端需要8根傳
輸線。并行方式主要用于近距離通信,如在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)通信通常以并行
方式進(jìn)行。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快,處理簡(jiǎn)單。
串行通信一次只傳送一位二進(jìn)制的數(shù)據(jù),從發(fā)送端到接收端只需要一根傳
輸線。串行方式雖然傳輸率低,但適合于遠(yuǎn)距離傳輸,在網(wǎng)絡(luò)中(如公用電話(huà)
系統(tǒng))普遍采用串行通信方式。
按照數(shù)據(jù)在線路上的傳輸方向,通信方式可分為:?jiǎn)喂ねㄐ拧腚p工通信
與全雙工通信。
單工通信只支持?jǐn)?shù)據(jù)在一個(gè)方向上傳輸,又稱(chēng)為單向通信。如無(wú)線電廣播
和電視廣播都是單工通信。
半雙工通信允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸,但在同一時(shí)刻,只允許數(shù)據(jù)在一
個(gè)方向上傳輸,它實(shí)際上是一種可切換方向的單工通信。這種方式一般用于計(jì)
算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的非主干線路中。
全雙工通信允許數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸,又稱(chēng)為雙向同時(shí)通信,即通
信的雙方可以同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。如現(xiàn)代電話(huà)通信提供了全雙工傳送。這種
通信方式主要用于計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信。
數(shù)據(jù)傳輸以信號(hào)傳輸為基礎(chǔ),數(shù)據(jù)傳輸分為基帶傳輸、頻帶傳輸和寬帶傳
輸。
允許傳輸信號(hào)波形連續(xù)變化的模擬信號(hào)的信道稱(chēng)為模擬信道,數(shù)字信道只
允許傳輸離散的數(shù)字信號(hào)。調(diào)制解調(diào)器是進(jìn)行數(shù)字、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換的專(zhuān)用設(shè)備
進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換的目的,就是要利用模擬信道傳遞數(shù)字信號(hào)。
使用數(shù)字信道號(hào)傳輸數(shù)據(jù),終端設(shè)備將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變成脈沖電信號(hào)時(shí),這
種調(diào)制前原始信號(hào)所固有的基本頻率叫做基本頻帶,簡(jiǎn)稱(chēng)為基帶。在信道中直
接傳輸基帶信號(hào)的方法,叫做基帶傳輸。基帶傳輸是一種最基本的數(shù)據(jù)傳輸方
式。基帶信號(hào)是用來(lái)直接傳輸數(shù)字信號(hào)的,不經(jīng)過(guò)調(diào)制,因?yàn)閿?shù)字波形有無(wú)限
的頻寬,每次只能傳輸一路,占用所有帶寬。
利用模擬信道傳輸數(shù)字信號(hào)的方法稱(chēng)為頻帶傳輸。在這樣的信道上傳輸數(shù)
字信號(hào),必須先將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào);在接收方還必須再將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)
換為數(shù)字信號(hào),相應(yīng)的設(shè)備才能識(shí)別。頻帶傳輸過(guò)程中,先將二進(jìn)制形式的數(shù)
字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,轉(zhuǎn)換成能在模擬信道(如電話(huà)線路或其他傳輸線路)傳輸?shù)?/p>
模擬信號(hào)傳輸出去,再在接收端經(jīng)過(guò)解調(diào)將模擬信號(hào)還原成數(shù)字信號(hào)。頻帶傳
輸是將數(shù)字信號(hào)調(diào)制成在某個(gè)頻率段傳輸?shù)哪M信號(hào),可以通過(guò)頻分多路復(fù)用
傳輸。
寬帶是指比音頻帶寬更寬的頻帶,包括大部分電磁波頻譜。利用寬帶進(jìn)行
的傳輸稱(chēng)為寬帶傳輸。寬帶傳輸系統(tǒng)屬于模擬信號(hào)系統(tǒng),它能夠在同一信道上
進(jìn)行數(shù)字信息或模擬信息服務(wù),寬帶傳輸系統(tǒng)可以容納全部廣播信號(hào),并可進(jìn)
行高速數(shù)據(jù)傳輸。
在局域網(wǎng)中,傳輸方式分為基帶傳輸和寬帶傳輸。基帶傳輸?shù)男盘?hào)主要是
數(shù)字信號(hào),寬帶傳輸?shù)氖悄M信號(hào),基帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率為0?10Mb/s,
寬帶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸速率為0?400Mb/s。寬帶傳輸能把聲音、圖像和數(shù)據(jù)等信
息綜合到一個(gè)物理信道上進(jìn)行傳輸,寬帶傳輸采用的是頻帶傳輸技術(shù),但頻帶
傳輸不一定是寬帶傳輸。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)3
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任課老師
教學(xué)重點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念及其作用:
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層原則;
網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念和作用;
ISO/OSI參考模型及其各層的功能及特性;
重點(diǎn)難點(diǎn)
TCP/IP參考模型;
子網(wǎng)的概念及劃分;
IP地址與子網(wǎng)掩碼。
教學(xué)難點(diǎn):子網(wǎng)的劃分與IP地址與子網(wǎng)掩碼。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)不是指具體的網(wǎng)絡(luò),而是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的抽象模型。計(jì)
算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將多臺(tái)位于不同地點(diǎn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備通過(guò)各種通信信道和設(shè)備互連起
來(lái),使其能協(xié)同工作,以便計(jì)算機(jī)用戶(hù)應(yīng)用進(jìn)程交換信息和共享資源,因此,
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是個(gè)復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)用分層的的概念
簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
2.1網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是關(guān)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)設(shè)置哪幾層,每層應(yīng)提供哪些功能的精
確定義。至于功能如何實(shí)現(xiàn),則不屬于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)部分。
在網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)中,每一層都由一些實(shí)體組成,這些實(shí)體抽象地表示
主要內(nèi)容了通信時(shí)的軟件元素和硬件元素。換句話(huà)說(shuō)實(shí)體是通信時(shí)能發(fā)送和接收信息的
任何軟、硬件設(shè)施。不同機(jī)器上同一層的實(shí)體叫對(duì)等實(shí)體。
實(shí)體完成一定的任務(wù),稱(chēng)為該層的功能,上層利用下層提供的功能或者說(shuō)
下層為上層提供服務(wù)。服務(wù)是各層向其上層提供的一組操作。服務(wù)定義了兩層
之間的接口,上層是服務(wù)用戶(hù),下層是服務(wù)提供者。
上下層之間交換信息叫接口。一般使上下層之間傳輸?shù)男畔⒘勘M可能地少,
這樣使得兩層之間保持其功能的相對(duì)獨(dú)立性。
在網(wǎng)絡(luò)中包含多種計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它們的硬件和軟件各不相同,要實(shí)現(xiàn)它們
之間的相互通信,就必須有一套通信管理機(jī)制,使通信雙方能正確地發(fā)送和接
收信息并理解對(duì)方所傳輸信息的含義。這套通信管理機(jī)制也可以說(shuō)是計(jì)算機(jī)通
信雙方事先約定的一種規(guī)則,它就是協(xié)議?協(xié)議是指實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通
信和資源共享的規(guī)則的集合。它包括協(xié)議規(guī)范的對(duì)象及應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的功能.一般
來(lái)說(shuō),協(xié)議由語(yǔ)義、語(yǔ)法和交換規(guī)則三部分組成,即協(xié)議的三要素。
層和協(xié)議的集合被稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。換句話(huà)說(shuō),體系結(jié)構(gòu)就是用分層研
究方法定義的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各層的功能、各層協(xié)議和接口的集合。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)4
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)任課老師
教學(xué)重點(diǎn):網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念及其作用:
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的分層原則;
網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的概念和作用;
ISO/OSI參考模型及其各層的功能及特性;
重點(diǎn)難點(diǎn)
TCP/IP參考模型;
子網(wǎng)的概念及劃分;
IP地址與子網(wǎng)掩碼。
教學(xué)難點(diǎn):子網(wǎng)的劃分與IP地址與子網(wǎng)掩碼。
2.2OSI/ISO參考模型
OSI模型是一種具有指導(dǎo)作用的抽象模型,并不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體
實(shí)現(xiàn)實(shí)例。在OSI模型的基礎(chǔ)上,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的具體實(shí)現(xiàn)還有很多靈活性和
可擴(kuò)展空間。
OSI參考模型只給出了一些原則性的說(shuō)明,并不是一個(gè)真正具體的網(wǎng)絡(luò),
它將網(wǎng)絡(luò)劃分為七個(gè)層次:物理層,數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)層,傳輸層,會(huì)話(huà)層,表
水層,應(yīng)用層。
各層功能概括如下:
物理層:第1層,在物理信道上傳輸比特流,解決數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)與
主要內(nèi)容通信設(shè)備(DCE)之間的接口問(wèn)題。接口標(biāo)準(zhǔn):由機(jī)械、電氣、功能、規(guī)程等四
個(gè)特性構(gòu)成。
數(shù)據(jù)鏈路層:第2層,變換數(shù)據(jù)幀和比特流,在相鄰兩節(jié)點(diǎn)間無(wú)差錯(cuò)傳輸
數(shù)據(jù)幀,為網(wǎng)絡(luò)層所提供的服務(wù)有:建立和拆除數(shù)據(jù)鏈路(邏輯通道)、幀傳輸、
差錯(cuò)與流量控制、數(shù)據(jù)鏈路管理。
網(wǎng)絡(luò)層:第3層,將報(bào)文分組從物理連接的一端傳到另一端,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)
通信。主要功能是將邏輯地址翻譯成物理地址,使傳輸層可使用邏輯地址;根據(jù)
網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、優(yōu)先級(jí)等確定路由;分組交換、擁塞控制和流量控制。
傳輸層:第4層,向上層提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通用的界面,使上層和通信子網(wǎng)的
細(xì)節(jié)相隔離,保證無(wú)錯(cuò)誤地、順序地、無(wú)丟失地、無(wú)重復(fù)地在源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)
間傳送報(bào)文。主要功能是將消息重新打包,發(fā)送端:長(zhǎng)消息-數(shù)據(jù)包,接受端:
小數(shù)據(jù)包f大數(shù)據(jù)包;接受確認(rèn);流量控制;錯(cuò)誤處理等。
會(huì)話(huà)層:第5層,在聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間建立、建立和使用一種稱(chēng)之為會(huì)話(huà)的
鏈接,并使用這個(gè)鏈接進(jìn)行通信,使雙方操作相互協(xié)調(diào)。
表示層:第6層,網(wǎng)絡(luò)翻譯者,定義了聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)之間交換信息的格式和
語(yǔ)法。
應(yīng)用層:第7層,是開(kāi)放系統(tǒng)的互連環(huán)境的最高層。不同的應(yīng)用層為特定
類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的手段和窗口,代表直接支持用戶(hù)應(yīng)用的服
務(wù),如文件傳送、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)、電子郵件等。
總之,OSI參考模型中,將的網(wǎng)絡(luò)通信問(wèn)題分解成若干個(gè)容易處理的子問(wèn)
題,爾后各層“分而治之”逐個(gè)加以解決。
2.3TCP/IP參考模型
TCP/IP參考模型又稱(chēng)Internet協(xié)議參考模型。TCP是傳輸控制協(xié)議,IP
是網(wǎng)際協(xié)議。
在TCP/IP協(xié)議中,TCP協(xié)議和IP協(xié)議各有分工。TCP協(xié)議是1P協(xié)議的高
層協(xié)議,TCP在IP之上提供了一個(gè)可靠的,連接方式的協(xié)議。TCP協(xié)議能保證數(shù)
據(jù)包的傳輸以及正確的傳輸順序,并且它可以確認(rèn)包頭和包內(nèi)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。IP
協(xié)議為T(mén)CP/IP協(xié)議集中的其它所有協(xié)議提供“包傳輸”功能,IP協(xié)議為計(jì)算
機(jī)上的數(shù)據(jù)提供一個(gè)最有效的無(wú)連接傳輸系統(tǒng),也就是說(shuō)IP包不能保證到達(dá)目
的地,接收方也不能保證按順序收到IP包,它僅能確認(rèn)IP包頭的完整性。最終
確認(rèn)包是否到達(dá)目的地,還要依靠TCP協(xié)議,因?yàn)門(mén)CP協(xié)議是有連接服務(wù)。
TCP/IP參考模型由四個(gè)層次組成,參見(jiàn)圖2.2TCP/IP參考模型。其中:
應(yīng)用層:應(yīng)用層是TCP/IP參考模型的最高層,它向用戶(hù)提供一些常用應(yīng)用
程序,如電子郵件等。應(yīng)用層包括了所有的高層協(xié)議,并且總是不斷有新的協(xié)議
加入。應(yīng)用層協(xié)議主要有:網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議TELNET,用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的遠(yuǎn)程登
錄功能;文件傳輸協(xié)議FTP,用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能;簡(jiǎn)單電子
郵件協(xié)議SMTP,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件發(fā)送功能;域名服務(wù)DNS,用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
設(shè)備名字到IP地址映射的網(wǎng)絡(luò)服務(wù);網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS,用于網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)
間的文件系統(tǒng)共享。
傳輸層(TCP層):提供可靠的端到端數(shù)據(jù)傳輸,確保源主機(jī)傳送分組到
達(dá)并正確到達(dá)目標(biāo)主機(jī)。有運(yùn)輸控制協(xié)議TCP,用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UDP。TCP協(xié)議
是一種可靠的面向連接的協(xié)議,主要功能是保證信息無(wú)差錯(cuò)地傳輸?shù)侥康闹鳈C(jī)。
UDP協(xié)議是一種不可靠的無(wú)連接協(xié)議,它與TCP協(xié)議不同的是它不進(jìn)行分組順序
檢查和差錯(cuò)控制,而是把這些工作交給上一級(jí)應(yīng)用層完成。
網(wǎng)際層(IP層):負(fù)責(zé)相鄰計(jì)算之間(即點(diǎn)到點(diǎn))通信,包括處理來(lái)自傳
輸層的發(fā)送分組請(qǐng)求,檢查并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào),并處理與此相關(guān)的路徑選擇,流量控
制及擁塞控制等問(wèn)題。
網(wǎng)絡(luò)接口層:嚴(yán)格來(lái)說(shuō)它不是一個(gè)層次,而僅僅是一個(gè)接口,用以提供在
下面的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層的接口。負(fù)責(zé)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送IP數(shù)據(jù)報(bào);或者接收來(lái)
自網(wǎng)絡(luò)物理層的幀,轉(zhuǎn)為IP數(shù)據(jù)報(bào),交給IP層。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)5
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題網(wǎng)絡(luò)協(xié)議任課老師
重點(diǎn)難點(diǎn)
2.4網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(Protocol)是一種特殊的軟件,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)其功能的最基
本機(jī)制。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的本質(zhì)是規(guī)則,即各種硬件和軟件必須遵循的共同守則。網(wǎng)絡(luò)
協(xié)議并不是一套單獨(dú)的軟件,它融合于其他所有的軟件系統(tǒng)中,因此可以說(shuō),協(xié)
議在網(wǎng)絡(luò)中無(wú)所不在。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議遍及0SI通信模型的各個(gè)層次。對(duì)于普通用戶(hù)而
言,不需要關(guān)心太多的底層通信協(xié)議,只需要「解其通信原理即可。在實(shí)際管理
中,底層通信協(xié)議一般會(huì)自動(dòng)工作,不需要人工干預(yù)。但是對(duì)于第三層以上的協(xié)
議,就經(jīng)常需要人工干預(yù)了,比如TCP/IP協(xié)議就需要人工配置它才能正常工作。
所謂網(wǎng)絡(luò)協(xié)議就是為進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換而建立的規(guī)則、標(biāo)準(zhǔn)或
約定的集合。協(xié)議總是指某一層的協(xié)議,準(zhǔn)確地說(shuō),它是對(duì)同等層實(shí)體之間的通信
制定的有關(guān)通信規(guī)則和約定的集合。
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包括三要素:語(yǔ)義、語(yǔ)法和交換規(guī)則。
所謂NetBEUI協(xié)議是一個(gè)基本協(xié)議,它提供工作組及計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)名,
主要內(nèi)容
而且不需要配置網(wǎng)絡(luò)地址。NetBEUI協(xié)議還具備一些通信功能,但并不支持路由
選擇。
TCP/IP盡管是目前最流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,但TCP/IP協(xié)議在局域網(wǎng)中的通信
效率并不高,使用它在瀏覽“網(wǎng)上鄰居”中的計(jì)算機(jī)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)不能正常瀏
覽的現(xiàn)象。此時(shí)安裝NetBEUI協(xié)議就會(huì)解決這個(gè)問(wèn)題。
IPX對(duì)應(yīng)于0SI參考模型的網(wǎng)絡(luò)層,而SPX對(duì)應(yīng)于0SI參考模型中的傳輸
層。IPX/SPX協(xié)議具有很強(qiáng)大的適應(yīng)性,它突破了多網(wǎng)段的限制,具有強(qiáng)大的路
由功能,可用于大型內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。IPX/SPX協(xié)議現(xiàn)在也較為常用,大部分可以聯(lián)機(jī)的
游戲都支持IPX/SPX協(xié)議,比如星際爭(zhēng)霸,反恐精英等等。雖然這些游戲通過(guò)
TCP/IP協(xié)議也能聯(lián)機(jī),但顯然還是通過(guò)IPX/SPX協(xié)議更省事,因?yàn)楦静恍枰?/p>
任何設(shè)置。除此之外,IPX/SPX協(xié)議在局域網(wǎng)絡(luò)中的用途似乎并不是很大,如果
確定不在局域網(wǎng)中聯(lián)機(jī)玩游戲,那么這個(gè)協(xié)議可有可無(wú)。
局域網(wǎng)常用的三種通信協(xié)議分別是TCP/IP協(xié)議、NetBEUI協(xié)議和IPX/SPX
協(xié)議。TCP/IP協(xié)議毫無(wú)疑問(wèn)是這三大協(xié)議中最重要的一個(gè),作為互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)
協(xié)議,沒(méi)有它就根本不可能上網(wǎng),任何和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的操作都離不開(kāi)TCP/IP協(xié)
議。不過(guò)TCP/IP協(xié)議也是這三大協(xié)議中配置起來(lái)最麻煩的一個(gè),單機(jī)上網(wǎng)還好,
而通過(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)的話(huà),就要詳細(xì)設(shè)置IP地址,網(wǎng)關(guān),子網(wǎng)掩碼,DNS
服務(wù)器等參數(shù)。
TCP協(xié)議是傳輸控制協(xié)議,屬于OSI參考模型中的傳輸層。TCP提供的兩個(gè)
主要特征是多路復(fù)用和全雙工發(fā)送。TCP還具有重排序功能。如果數(shù)據(jù)報(bào)到達(dá)目
標(biāo)時(shí),順序發(fā)生混亂,重排序功能將對(duì)其進(jìn)行管理和重排序。
IP協(xié)議又稱(chēng)為網(wǎng)際協(xié)議,是TCP/IP協(xié)議使用的傳輸機(jī)制。這是一個(gè)不可
靠、無(wú)連接的數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議,它不提供差錯(cuò)檢測(cè)或跟蹤。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)6
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題IP地址與子網(wǎng)掩碼任課老師
重點(diǎn)難點(diǎn)
2.5IP地址與子網(wǎng)掩碼
所有Internet上的計(jì)算機(jī)都必須有一,個(gè)Internet上唯一的編號(hào)作為其在
Internet的標(biāo)識(shí),這個(gè)編號(hào)稱(chēng)為1P地址。IP地址標(biāo)識(shí)一個(gè)連接,它是網(wǎng)絡(luò)上的
通信地址,是計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、路由器在Internet上的地址。在網(wǎng)絡(luò)通信中,
每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)中包含有發(fā)送方的IP地址和接收方的IP地址。
IP地址是一個(gè)32位二進(jìn)制數(shù),被分為4段,每段8位(1個(gè)字節(jié)),段與
段之間用句點(diǎn)分隔。為了便于表達(dá)和識(shí)別,IP地址是以十進(jìn)制形式表示的,每
段所能表示的十進(jìn)制數(shù)最大不超過(guò)255。為方便起見(jiàn),通常將其表示為w.x.y.z
的形式。其中w、x、y、z分別為一個(gè)。?255的十進(jìn)制整數(shù),對(duì)應(yīng)二進(jìn)制表示法
中的一個(gè)字節(jié)。這樣的表示叫做“點(diǎn)分十進(jìn)制表示”。例某臺(tái)機(jī)器的IP地址為:
110010100111000100100000000000010,則寫(xiě)成點(diǎn)分十進(jìn)制表示形式是:
。IP地址有五種類(lèi)型,分別屬于不同規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。
A類(lèi)地址的第一個(gè)字節(jié)的范圍是「127,后三個(gè)字節(jié)為主機(jī)號(hào);
主要內(nèi)容
B類(lèi)地址的第一個(gè)字節(jié)的范圍是128?191,后兩個(gè)字節(jié)為主機(jī)號(hào);
C類(lèi)地址的第一個(gè)字節(jié)的范圍是192?223,后一個(gè)字節(jié)為主機(jī)號(hào);
D類(lèi)地址的第一個(gè)字節(jié)的范圍是224?239;
E類(lèi)地址的第一個(gè)字節(jié)的范圍是240~254。
A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)地址分別適用于大規(guī)模、中規(guī)模、小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。使用D
類(lèi)地址的網(wǎng)絡(luò)用于多點(diǎn)傳送給多個(gè)主機(jī),包傳遞給網(wǎng)絡(luò)上用戶(hù)的選定子網(wǎng),只有
那些注冊(cè)為包傳送地址的主機(jī)才能接受包。D類(lèi)地址中后28位用于有興趣的主
機(jī)識(shí)別的地址。E類(lèi)地址是一個(gè)實(shí)驗(yàn)地址,保留給將來(lái)使用。本書(shū)對(duì)D類(lèi)、E類(lèi)
地址不做太多討論。IP地址每一部分的長(zhǎng)度都是經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)的,在分配網(wǎng)絡(luò)
地址和本地地址時(shí)提供了最大的靈活性。再以C類(lèi)地址來(lái)說(shuō),大約允許網(wǎng)絡(luò)數(shù)可
有200萬(wàn)個(gè),每網(wǎng)絡(luò)可有主機(jī)設(shè)備254個(gè)。但由于歷史的原因,當(dāng)今一些美國(guó)大
學(xué)被劃分給A類(lèi)網(wǎng)絡(luò),而其他大部分國(guó)家的Internet系統(tǒng)只能被劃分為C類(lèi)網(wǎng)
絡(luò)。
并不是所有的IP地址都能分配給主機(jī),有些IP地址具有特定的含義,因
而不能分配給主機(jī)。
回送地址指前8位為011111U(十進(jìn)制的127)的IP地址,這個(gè)地址用于
網(wǎng)絡(luò)軟件測(cè)試和用于本機(jī)進(jìn)程間通信。無(wú)論什么程序,如果它向回送地址發(fā)送數(shù)
據(jù),TCP/IP協(xié)議軟件立即將數(shù)據(jù)返回,不做任何網(wǎng)絡(luò)傳輸。
主機(jī)地址全為。的IP地址為子網(wǎng)地址,代表當(dāng)前所在的子網(wǎng)。例如,當(dāng)我
們提到網(wǎng)絡(luò)150.24.0.0時(shí),指的是整個(gè)子網(wǎng),150.24.0.0這個(gè)地址不會(huì)分配給
網(wǎng)絡(luò)中的任何一臺(tái)主機(jī)。
主機(jī)地址為全1的IP地址為廣播地址,向廣播地址發(fā)送信息就是向子網(wǎng)中
的每個(gè)成員發(fā)送信息。例如,在A類(lèi)網(wǎng)絡(luò)18.0.0.0中向地址18.255.255.255
發(fā)出一條信息時(shí),網(wǎng)絡(luò)中的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都將接收到該信息。另外,如果需要在本
網(wǎng)內(nèi)廣播,但又不知道子網(wǎng)地址,可以用地址255.255.255.255代替本網(wǎng)廣播地
址。
內(nèi)網(wǎng)就是局域網(wǎng),為了把內(nèi)網(wǎng)和公網(wǎng)的地址區(qū)分開(kāi),規(guī)定了內(nèi)網(wǎng)地址的范
圍。內(nèi)網(wǎng)地址在公網(wǎng)上是不存在的,是專(zhuān)門(mén)用來(lái)局域網(wǎng)內(nèi)地址的分配。
把一個(gè)大網(wǎng)縮小為若干小網(wǎng),叫子網(wǎng)。利用子網(wǎng)掩碼可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行子網(wǎng)
劃分,子網(wǎng)掩碼是一個(gè)32位數(shù),其中對(duì)應(yīng)于主機(jī)地址部分為0,對(duì)應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)地
址部分為全1,子網(wǎng)地址也為U
A類(lèi)IP地址的子網(wǎng)掩碼為255.0.0.0;B類(lèi)IP地址的子網(wǎng)掩碼為
255.255.0.0;C類(lèi)IP地址的子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0?IP地址192.168.10.1
的第一個(gè)字節(jié)是192,它屬于C類(lèi)地址的范圍192~223,因此,與之對(duì)應(yīng)的子網(wǎng)
掩碼為255.255.255.0。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)7
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題有線傳輸介質(zhì)任課老師
教學(xué)重點(diǎn):有線傳輸介質(zhì)的種類(lèi)和各自的特點(diǎn);
雙絞線的制作與測(cè)試;
無(wú)線傳輸介質(zhì)及其特點(diǎn);
重點(diǎn)難點(diǎn)
傳輸介質(zhì)的選擇依據(jù)。
教學(xué)難點(diǎn):兩種雙絞線的制作;無(wú)線傳輸介質(zhì)的應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的載體,常用的傳輸介質(zhì)可分為有線
傳輸介質(zhì)和無(wú)線傳輸介質(zhì)兩大類(lèi)。
3.1有線傳輸介質(zhì)
有線傳輸介質(zhì)是指在兩個(gè)通信設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)的物理連接部分,它能將信號(hào)
從一方傳輸?shù)搅硪环剑壳俺R?jiàn)的有線傳輸介質(zhì)主要有雙絞線、同軸電纜和光纖。
同軸電纜是指將一對(duì)導(dǎo)體按“同軸”的方式構(gòu)成同軸線對(duì)。
雙絞線電纜(簡(jiǎn)稱(chēng)為雙絞線)是綜合布線系統(tǒng)中最常用的一種傳輸介質(zhì),
尤其在星型網(wǎng)絡(luò)拓樸中,雙絞線是必不可少的布線材料。雙絞線電纜中封裝著一
對(duì)或一對(duì)以上的雙絞線,為了降低信號(hào)的干擾程度,每一對(duì)雙絞線一般由兩根絕
緣銅導(dǎo)線相互纏繞而成。雙絞線能提供良好的傳導(dǎo)率,既可以傳輸模擬信號(hào),也
主要內(nèi)容可以傳輸數(shù)字信號(hào)。
目前,有兩種線序的排列標(biāo)準(zhǔn),即EIA/TIA568A布線標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱(chēng)T568A標(biāo)準(zhǔn))
和EIA/TIA568B布線標(biāo)準(zhǔn)(簡(jiǎn)稱(chēng)T568B標(biāo)準(zhǔn))。T568A標(biāo)準(zhǔn)描述的線序從左到右依
次為:1-綠白、2-綠、3-橙白、4-藍(lán)、5-藍(lán)白、6-橙、7-棕白、8-棕,T568B標(biāo)
準(zhǔn)描述的線序從左到右依次為:1-橙白、2-橙、3-綠白、4-藍(lán)、5-藍(lán)白、6-綠、
7-棕白、8-棕。直通雙絞線的一頭如果采用了某一標(biāo)準(zhǔn)排列,則另一頭的線序也
要按照這一標(biāo)準(zhǔn)排列。交叉雙絞線的一頭如果采用了某一標(biāo)準(zhǔn)排列,而另一頭的
線序則要按照另一標(biāo)準(zhǔn)排列。
光纖是由一組光導(dǎo)纖維組成的用來(lái)傳播光束的、細(xì)小而柔韌的傳輸介質(zhì)。
用光纖做傳輸介質(zhì),就需要在發(fā)送端將電信號(hào)用特殊的設(shè)備轉(zhuǎn)換成光信號(hào),
經(jīng)光纖傳輸?shù)浇邮斩撕螅賹⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。光纖的優(yōu)點(diǎn)很多,比如它能
夠提供比銅導(dǎo)線高得多的帶寬;光纖中光的衰減很小,傳輸速度快,距離遠(yuǎn),內(nèi)
容多;不受空氣中腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,可以在惡劣環(huán)境中正常工作;光纖不
漏光,不受電磁干擾,不怕雷電擊,很難在外部竊聽(tīng);不導(dǎo)電,在設(shè)備之間沒(méi)有
接地的麻煩,安全性很高;另外,光纖還具有體積小、重量輕、韌性好等特點(diǎn),
深受用戶(hù)的喜愛(ài),但其目前的價(jià)格比較高,主要用于要求傳輸距離較長(zhǎng)、布線條
件特殊的主干網(wǎng)連接,還沒(méi)有作為局域網(wǎng)的大量選用的傳輸介質(zhì)。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)8
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題有線傳輸介質(zhì)任課老師
教學(xué)重點(diǎn):有線傳輸介質(zhì)的種類(lèi)和各自的特點(diǎn);
雙絞線的制作與測(cè)試;
重點(diǎn)難點(diǎn)
無(wú)線傳輸介質(zhì)及其特點(diǎn);
傳輸介質(zhì)的選擇依據(jù)。
教學(xué)難點(diǎn):兩種雙絞線的制作;無(wú)線傳輸介質(zhì)的應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)是指在網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的載體,常用的傳輸介質(zhì)可分為有線
傳輸介質(zhì)和無(wú)線傳輸介質(zhì)兩大類(lèi)。
3.2無(wú)線傳輸介質(zhì)
微波是指其頻率為300MHz?300GHz的電波,微波通信是用微波作為載體傳
輸信號(hào),用被傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信號(hào)來(lái)調(diào)制該載波信號(hào),它可用于傳輸模擬
信號(hào)又可傳輸數(shù)字信號(hào)。微波的工作效率很高,但由于地球表面是曲面,而微波
是沿直線傳播的,所以微波傳輸距離一般在40?60千米,但可以通過(guò)地面微波中
繼站或衛(wèi)星通信來(lái)延長(zhǎng)其通信距離。
紅外線通信,通常又叫紅外光通信,是利用紅外線傳送信息的一種通信方
式。紅外線通信所傳輸?shù)膬?nèi)容是多樣的,可以是音頻信號(hào),也可以是視頻信號(hào)。
利用紅外線來(lái)傳輸信號(hào),在收、發(fā)端分接有紅外線的發(fā)送器和接收器,但二者必
主要內(nèi)容
須在可視范圍內(nèi),中間不允許有障礙物。利用紅外線,可以構(gòu)成無(wú)繩電話(huà)及無(wú)線
耳機(jī)系統(tǒng)。紅外線的傳輸距離不遠(yuǎn),一般在十米以?xún)?nèi),但可以避免頻譜占用,信
號(hào)失真等電氣指標(biāo)較易處理,應(yīng)用于普通的辦公室和家庭等場(chǎng)合應(yīng)該已經(jīng)可以滿(mǎn)
足要求。紅外線信道有一定的帶寬,當(dāng)傳輸速率為100Kbps時(shí),通信距離可大于
16KM,傳輸速率為1.5Mbps,其通信距離則降為L(zhǎng)6KM,由于紅外線有很強(qiáng)的方
向性,很難被竊聽(tīng)、插入和干擾,因此保密性較好。但缺點(diǎn)是傳輸距離有限,易
受環(huán)境的干擾。如雨、霧等。
紅外線適用于短距離傳輸,它相對(duì)有方向性、便宜而且容易制造,可以方
便地在室內(nèi)連接LAN或其他帶紅外線接收裝置的設(shè)備。由于紅外線不能夠穿透堅(jiān)
固的墻壁,因而安全性要比其他無(wú)線傳輸介質(zhì)好。另外,紅外線不能在室外應(yīng)用,
這是因?yàn)樘?yáng)光的紅外部分和可見(jiàn)光一種強(qiáng)烈,這也是紅外線傳輸?shù)囊粋€(gè)缺點(diǎn)。
激光是利用激光發(fā)生器激發(fā)半導(dǎo)體材料而產(chǎn)生的高頻波。激光通信是利用
激光束來(lái)傳輸信號(hào),即將激光束調(diào)制成光脈沖,以傳輸數(shù)據(jù),激光通信必須配置
一對(duì)激光收發(fā)器,且安裝在視線范圍內(nèi),它與紅外線一樣不能傳輸模擬信號(hào)。激
光具有很好的聚光性和方向性,因而很難被竊聽(tīng)、插入數(shù)據(jù)和進(jìn)行干擾,能提供
很高的帶度而成本較低。其缺點(diǎn)是不能穿透雨和濃霧,空氣中擾亂的氣流會(huì)引起
偏差。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)9
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題傳輸介質(zhì)的選擇任課老師
教學(xué)重點(diǎn):有線傳輸介質(zhì)的種類(lèi)和各自的特點(diǎn);
雙絞線的制作與測(cè)試;
無(wú)線傳輸介質(zhì)及其特點(diǎn);
重點(diǎn)難點(diǎn)
傳輸介質(zhì)的選擇依據(jù)。
教學(xué)難點(diǎn):兩種雙絞線的制作;無(wú)線傳輸介質(zhì)的應(yīng)用。
3.3傳輸介質(zhì)的選擇
傳輸介質(zhì)的特性主要有傳輸輸率(和帶寬有關(guān))、傳輸距離(和衰減有關(guān))、
抗干擾能力以及安裝的難易和費(fèi)用的高低等幾項(xiàng),選擇時(shí)要根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)合,
綜合上述因素進(jìn)行考慮。如要求傳輸速率高,可選用電纜;要求價(jià)錢(qián)便宜,可選
用雙絞線;要求在不適宜鋪設(shè)電纜的場(chǎng)合通信,可選用無(wú)線傳輸?shù)取O率龅奶匦?/p>
比較可以總結(jié)出每種傳輸介質(zhì)的特點(diǎn),便于在實(shí)際中選擇使用。
典型的傳輸速率:光纜100Mbps,同軸電纜10Mbps,屏蔽雙絞線16Mbps,
主要內(nèi)容雙絞線10Mbps,無(wú)線介質(zhì)小于10Mbpso
傳輸距離:光纜幾千米,同軸粗纜500米,同軸細(xì)纜185米,雙絞線100
米,無(wú)線介質(zhì)也可達(dá)幾千米。
抗干擾能力:有線介質(zhì)中光纜抗干擾能力最好,非屏蔽雙絞線最差。無(wú)線
傳輸介質(zhì)受外界影響較大,一般抗干擾能力較差。
安裝:光纜安裝最困難,非屏蔽雙絞線安裝最簡(jiǎn)單。
費(fèi)用:對(duì)有線傳輸介質(zhì),其費(fèi)用的高低依次為光纜、粗同軸電纜、屏蔽雙
絞線、細(xì)同軸電纜、非屏蔽雙絞線。無(wú)線傳輸介質(zhì)中,衛(wèi)星傳輸最昂貴。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)10
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課題網(wǎng)卡任課老師
教學(xué)重點(diǎn):常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;
網(wǎng)卡的分類(lèi);
網(wǎng)卡的選擇和安裝方法;
交換機(jī);
重點(diǎn)難點(diǎn)
交換機(jī)的選擇依據(jù);
其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用。
教學(xué)難點(diǎn):交換機(jī)的選擇依據(jù)、其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的作用。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的重要部分,主要是網(wǎng)卡,調(diào)制解調(diào)器,交換機(jī)等。
4.1網(wǎng)卡
網(wǎng)卡(NetworkInterfaceCard,簡(jiǎn)稱(chēng)NIC),也稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)適配器,是電腦
與局域網(wǎng)相互連接的接口。一臺(tái)電腦也可以同時(shí)安裝兩塊或多塊網(wǎng)卡。
網(wǎng)卡的功能主要有兩個(gè):一是將電腦的數(shù)據(jù)封裝為幀,并通過(guò)網(wǎng)線(對(duì)無(wú)
線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)就是電磁波)將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上去;二是接收網(wǎng)絡(luò)上傳過(guò)來(lái)的幀,
并將幀重新組合成數(shù)據(jù),發(fā)送到所在的電腦中。
每塊網(wǎng)卡都有一個(gè)世界惟一的ID號(hào),也叫做MAC(MediaAccessControl)
地址。MAC地址用于在網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)識(shí)電腦的身份,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不同電腦之間的通信
主要內(nèi)容
和信息交換。
網(wǎng)絡(luò)有許多種不同的類(lèi)型,如以太網(wǎng)、令牌環(huán)、FDDkATM,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等等,
不同的網(wǎng)絡(luò)必須采用與之相適應(yīng)的網(wǎng)卡。絕大多數(shù)局域網(wǎng)都是以太網(wǎng),因此,我
們所接觸到的網(wǎng)卡也基本上都是以太網(wǎng)網(wǎng)卡。
對(duì)網(wǎng)卡的選擇需要著重注意以下幾個(gè)方面:端口類(lèi)型、傳輸速率、支持全
雙工、總線接口、支持遠(yuǎn)程喚醒、支持遠(yuǎn)程引導(dǎo)。
網(wǎng)卡的安裝分為硬件安裝和軟件安裝兩部分。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)11
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題調(diào)制解調(diào)器任課老師
重點(diǎn)難點(diǎn)
4.2調(diào)制解調(diào)器
調(diào)制解調(diào)器的作用就是當(dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)送信息時(shí),將計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用的數(shù)字信
號(hào)轉(zhuǎn)換成可以用電話(huà)線傳輸?shù)哪M信號(hào),通過(guò)電話(huà)線發(fā)送出去;接收信息時(shí),把
電話(huà)線上傳來(lái)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī),供其接收和處理。
主要內(nèi)容
按調(diào)制解調(diào)器與計(jì)算機(jī)連接方式可分為內(nèi)置式與外置式。內(nèi)置式調(diào)制解調(diào)
器體積小,使用時(shí)插入主機(jī)板的插槽,不能單獨(dú)攜帶;外置式調(diào)制解調(diào)器體積大,
使用時(shí)與計(jì)算機(jī)的通信接口(。)加或COM2)相連,有通信工作狀態(tài)指示,可以單
獨(dú)攜帶、能方便地與其他計(jì)算機(jī)連接使用。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)12
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題集線器任課老師
重點(diǎn)難點(diǎn)
4.3集線器
集線器(HUB)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理的最小單元,像樹(shù)的主干一樣,它是各
分枝的匯集點(diǎn)。集線器是一個(gè)共享設(shè)備,其實(shí)質(zhì)是一個(gè)中繼器,而中繼器的主要
功能是對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行再生放大,以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的傳輸距離。正是因?yàn)榧€器
只是一個(gè)信號(hào)放大和中轉(zhuǎn)的設(shè)備,所以它不具備自動(dòng)尋址能力,即不具備交換作
用。所有傳到集線器的數(shù)據(jù)均被廣播到與之相連的各個(gè)端口,容易形成數(shù)據(jù)堵塞。
集線器主要用于共享網(wǎng)絡(luò)的組建,是解決從服務(wù)器直接到桌面的最佳、最
經(jīng)濟(jì)的方案。在交換式網(wǎng)絡(luò)中,集線器直接與交換機(jī)相連,將交換機(jī)端口的數(shù)據(jù)
主要內(nèi)容
送到桌面。使用集線器組網(wǎng)靈活,相對(duì)于用粗纜和細(xì)纜連接網(wǎng)絡(luò)而言,它處于網(wǎng)
絡(luò)的一個(gè)星型結(jié)點(diǎn),對(duì)結(jié)點(diǎn)相連的工作站進(jìn)行集中管理,不讓出問(wèn)題的工作站影
響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,并且用戶(hù)的加入和退出也很自由。
由于10M非智能型集線器的價(jià)格已經(jīng)接近于網(wǎng)卡的價(jià)格,并且10M的網(wǎng)絡(luò)
對(duì)傳輸介質(zhì)及布線的要求也不高,在前些年組建的網(wǎng)絡(luò)中,10M網(wǎng)絡(luò)幾乎成為網(wǎng)
絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)配置,有相當(dāng)數(shù)量的10M集線器成為分散式布線中為用戶(hù)提供長(zhǎng)距離信
息傳輸?shù)闹欣^,或作為小型辦公室的網(wǎng)絡(luò)核心。但這種應(yīng)用在今天已不再是主流,
尤其是隨著100M網(wǎng)絡(luò)的日益普及,10M網(wǎng)絡(luò)及其設(shè)備將會(huì)越來(lái)越少。
在純100M或10/100M網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,只允許級(jí)連2個(gè)集線器。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)13
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題交換機(jī)任課老師
重點(diǎn)難點(diǎn)
4.4交換機(jī)
交換機(jī)的英文名稱(chēng)之為“Snitch”,它是集線器的升級(jí)換代產(chǎn)品。在計(jì)算
機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,交換概念的提出是相對(duì)于共享工作模式的改進(jìn)。
交換機(jī)的主要功能包括物理編址、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、錯(cuò)誤校驗(yàn)、幀序列以及
流量控制。目前一些高檔交換機(jī)還具備了一些新的功能,如對(duì)VLAN(虛擬局域
網(wǎng))的支持、對(duì)鏈路匯聚的支持,甚至有的還具有路由和防火墻的功能。
交換機(jī)是一種基于MAC地址識(shí)別,能完成封裝轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包功能的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
交換機(jī)對(duì)于因第一次發(fā)送到目的地址不成功的數(shù)據(jù)包會(huì)再次對(duì)所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)
送,企圖找到這個(gè)目的MAC地址,找到后就會(huì)把這個(gè)地址重新加入到自己的MAC
地址列表中,這樣下次再發(fā)送到這個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)就不會(huì)發(fā)錯(cuò)。交換機(jī)的這種功能就稱(chēng)
之為“MAC地址學(xué)習(xí)”功能。
交換機(jī)與集線器的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:在OSI/RM中的工作層
次不同、交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸方式不同、帶寬占用方式不同、傳輸模式不同。
主要內(nèi)容
交換機(jī)的數(shù)據(jù)傳遞工作原理可以簡(jiǎn)單地這樣來(lái)說(shuō)明:當(dāng)交換機(jī)從某一節(jié)點(diǎn)
收到一個(gè)以太網(wǎng)幀后,將立即在其內(nèi)存中的地址表(端口號(hào)一MAC地址)進(jìn)行查
我,以確認(rèn)該目的MAC的網(wǎng)卡連接在哪一個(gè)節(jié)點(diǎn)上,然后將該幀轉(zhuǎn)發(fā)至該節(jié)點(diǎn)。
如果在地址表中沒(méi)有找到該MAC地址,也就是說(shuō),該目的MAC地址是首次出現(xiàn),
交換機(jī)就將數(shù)據(jù)包廣播到所有節(jié)點(diǎn)。擁有該MAC地址的網(wǎng)卡在接收到該廣播幀
后,將立即做出應(yīng)答,從而使交換機(jī)將其節(jié)點(diǎn)的“MAC地址”添加到MAC地址表
中。
由于交換機(jī)中的內(nèi)存畢竟有限,因此,能夠記憶的MAC地址數(shù)量也是有限
的。事實(shí)上,工程師為交換機(jī)設(shè)定了一個(gè)自動(dòng)老化時(shí)間(Auto—aging),若某
MAC地址在一定時(shí)間內(nèi)(默認(rèn)為300秒)不再出現(xiàn),那么,交換機(jī)將自動(dòng)把該MAC
地址從地址表中清除。當(dāng)下一次該MAC地址重新出現(xiàn)時(shí),將會(huì)被當(dāng)作新地址處理。
存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)(StoreandForward)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域使用得最為廣泛的技術(shù)
之一,以太網(wǎng)交換機(jī)的控制器先將輸入端口到來(lái)的數(shù)據(jù)包緩存起來(lái),先檢查數(shù)據(jù)
包是否正確,并過(guò)濾掉沖突包錯(cuò)誤。確定包正確后,取出目的地址,通過(guò)查找表
找到想要發(fā)送的輸出端口地址,然后將該包發(fā)送出去。正因如此,存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式
在數(shù)據(jù)處理時(shí)延時(shí)大,這是它的不足,但是它可以對(duì)進(jìn)入交換機(jī)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行錯(cuò)
誤檢測(cè),并且能支持不同速度的輸入/輸出端口間的交換,可有效地改善網(wǎng)絡(luò)性
能。它的另一優(yōu)點(diǎn)就是這種交換方式支持不同速度端口間的轉(zhuǎn)換,保持高速端口
和低速端口間協(xié)同工作。實(shí)現(xiàn)的辦法是將10Mbps低速包存儲(chǔ)起來(lái),再通過(guò)
100Mbps速率轉(zhuǎn)發(fā)到端口上。
交換機(jī)從網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍劃分:廣域網(wǎng)交換機(jī)、局域網(wǎng)交換機(jī)
交換機(jī)根據(jù)應(yīng)用層次劃分:企業(yè)級(jí)交換機(jī)、校園網(wǎng)交換機(jī)、部門(mén)級(jí)交換機(jī)、工作
組交換機(jī)、桌面型交換機(jī)
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)14
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備任課老師
重點(diǎn)難點(diǎn)
4.5其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
中繼器(RPrepeater)是連接網(wǎng)絡(luò)線路的一種裝置,常用于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
之間物理信號(hào)的雙向轉(zhuǎn)發(fā)工作。中繼器是最簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備,主要完成物理
層的功能,負(fù)責(zé)在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的物理層上按位傳遞信息,完成信號(hào)的復(fù)制、調(diào)整和
放大功能,以此來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度。以太網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中就約定了一個(gè)以太網(wǎng)上只允
許出現(xiàn)5個(gè)網(wǎng)段,最多使用4個(gè)中繼器,而且其中只有3個(gè)網(wǎng)段可以?huà)旖佑?jì)算機(jī)
終端。
路由器是在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)和介質(zhì)之間實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的一種設(shè)備,是一種比網(wǎng)橋
更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備。路由器的主要作用體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是用于連接不同
主要內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò);二是選擇最佳路徑,能夠大大提高通信速度,減輕網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信負(fù)荷,
節(jié)約網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源,從而讓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)揮更大的效益。
網(wǎng)橋這種設(shè)備看上去有點(diǎn)像中繼器。它具有單個(gè)的輸入端口和輸出端口。
它與中繼器的不同之處就在于它能夠解析它收發(fā)的數(shù)據(jù)。網(wǎng)橋?qū)儆贠SI模型的
數(shù)據(jù)鏈路層;數(shù)據(jù)鏈路層能夠進(jìn)行流控制、糾錯(cuò)處理以及地址分配。網(wǎng)橋能夠解
析它所接受的幀,并能指導(dǎo)如何把數(shù)據(jù)傳送到目的地。特別是它能夠讀取目標(biāo)地
址信息(MAC),并決定是否向網(wǎng)絡(luò)的其他段轉(zhuǎn)發(fā)(重發(fā))數(shù)據(jù)包,而且,如果
數(shù)據(jù)包的目標(biāo)地址與源地址位于同一段,就可以把它過(guò)濾掉。
網(wǎng)關(guān)主要用來(lái)互聯(lián)完全不同的網(wǎng)絡(luò)。把一種協(xié)議變成另一種協(xié)議,把一種
數(shù)據(jù)格式變成另一種數(shù)據(jù)格式,把一種速率變成另一種速率,以求兩者的統(tǒng)一。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)15
授課班級(jí)日期授課方式講授
課題局域網(wǎng)參考模型任課老師
教學(xué)重點(diǎn):局域網(wǎng)參考模型;
IEEE802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的作用和意義;
局域網(wǎng)技術(shù);
雙機(jī)互連的方法;
重點(diǎn)難點(diǎn)
小型局域網(wǎng)的組建方法和步驟;
局域網(wǎng)的互連。
教學(xué)難點(diǎn):局域網(wǎng)參考模型、局域網(wǎng)的互連。
5.1局域網(wǎng)參考模型
局域網(wǎng)是一個(gè)通信網(wǎng),只涉及到有關(guān)的通信功能,即主要涉及ISO/OSI參
考模型中下三層(即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層)的通信功能.同時(shí):局域網(wǎng)
多采用共享信道的技術(shù),所以常常不設(shè)立單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)層。因此,它僅相應(yīng)于
ISO/OSI參考模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。數(shù)據(jù)鏈路層分為邏輯鏈路控制
(LogicalLinkControl,簡(jiǎn)稱(chēng)LLC)和媒體訪問(wèn)控制(MediumAccessControl,
簡(jiǎn)稱(chēng)MAC)兩個(gè)功能子層。
物理層和ISO/OSI參考模型中物理層的功能一樣,主要處理物理鏈路上傳
輸?shù)谋忍亓鳎瑢?shí)現(xiàn)Bits的傳輸與接收、同步前序的產(chǎn)生和刪除等,建立、維護(hù)、
主要內(nèi)容撤銷(xiāo)物理連接,處理機(jī)械、電氣和過(guò)程的特性。該層規(guī)定了所使用的信號(hào)、編碼、
傳輸媒體、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸速率。
邏輯鏈路控制子層LLC向高層提供一個(gè)或多個(gè)邏輯接口,或稱(chēng)為服務(wù)訪問(wèn)
點(diǎn)(ServiceAccessPoint)邏輯接口,它具有幀接收和發(fā)送功能。發(fā)送時(shí)將要
發(fā)送的數(shù)據(jù)加上地址和循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC字段等構(gòu)成LLC幀;接收時(shí)把幀拆封,
執(zhí)行地址識(shí)別和CRC校驗(yàn)功能,并具有幀順序、差錯(cuò)控制和流量控制等功能。該
子層還包括某種網(wǎng)絡(luò)層功能,如數(shù)據(jù)報(bào)、虛電路和多路復(fù)用。LLC子層提供了兩
種鏈路服務(wù):一是無(wú)連接LLC(類(lèi)型1),二是面向連接LLC(類(lèi)型2)。無(wú)連接
LLC是一種數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù),信息幀在LLC實(shí)體間進(jìn)行交換時(shí),無(wú)需在對(duì)等層之間事
先建立邏輯鏈路,對(duì)這種LLC幀既不確認(rèn),也無(wú)任何流量控制和差錯(cuò)恢復(fù),支持
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、多點(diǎn)和廣播通信。面向連接的LLC提供服務(wù)訪問(wèn)點(diǎn)之間的虛電路服務(wù)。
在任何信息幀交換前,在一對(duì)LLC實(shí)體間必須建立邏輯鏈路,在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,
信息幀依次發(fā)送,并提供差錯(cuò)恢復(fù)和流量控制功能。
媒體訪問(wèn)控制子層MAC的主要功能是控制對(duì)傳輸媒體的訪問(wèn),負(fù)責(zé)管理多
個(gè)源鏈路和多個(gè)目的鏈路。IEEE802標(biāo)準(zhǔn)制定了幾種媒體訪問(wèn)控制方法,同一
個(gè)LLC子層能與其中任何一種媒體訪問(wèn)方法(如CSMA/CD,TokenRing,Token
Bus等)接口。
課程名稱(chēng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)課時(shí)2序號(hào)16
授課班級(jí)日期
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