教案
章节或项目名称 本次授课类型 班级 384152 384151 378151 地点 J2-321 J2-309 J2-414 CH2网络基础：OSI参考模型 理论 □实验 □理实一体 □实训 □实习 周次 2 2 2 星期 一 一 二 节次 3.4 5.6 5.6 授课进度 符合 □超前 □滞后 符合 □超前 □滞后 符合 □超前 □滞后 教学目标 掌握OSI参考模型的层次划分 理解OSI模型各层次的功能 掌握OSI参考模型的层次划分 理解OSI模型各层次的功能 OSI模型各层次的功能 教学重点 教学难点 教学设计 教学环节 课前回顾 内容要点 1、OSI参考模型层次结构 2、应用层的功能 3、表示层的功能 4、会话层的功能 5、传输层的功能 网络基础 1、 物理层功能 2、 数据数据链路层功能 3、 网络层功能 4、 练习题 内容回顾 OSI七层模型、各层功能 复习 回顾法 10’ 理论教学 对比分析法 7’ 教学方法 与手段 复习 回顾法 时间 分配 10’ 教学效果及改进思路
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一、课前回顾 机网络的基本定义 计算机网络的分类 网络拓扑
二、OSI参考模型
2.5.2 OSI参考模型的层次结构
OSI参考模型采用分层结构技术，将整个网络的通信功能分为7层。由低层至高层分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。每一层都有特定的功能，并且上一层利用下一层的功能所提供的服务。
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1、物理层
物理层是OSI参考模型的第一层，也是最低层。物理层功能是提供比特流传输。在这一层中规定的既不是物理媒介，也不是物理设备，而是物理设备和物理介质相连接时的方法和规定。
物理层协议定义了通信传输介质的如下特性。 （1）机械特性
说明了端口所使用接线器的形状和尺寸、引线数目和排列等，例如各种规格的电源插头的尺寸都有严格的规定。
（2）电气特性
说明在端口电缆的每根线上出现的电压、电流的范围。 （3）功能特性
说明某根线上出现的某一电平表示何种意义。 （4）规格特性
说明不同功能的各种可能事件的出现顺序。 2、数据链路层
数据链路层是OSI参考模型的第二层，它以物理层为基础，向网络层提供可靠的服务。 数据链路层的主要功能包括：
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（1）帧同步，即编帧和识别帧。物理层只发送和接收比特流，而并不关心这些比特的次序、结构和含义；而在数据链路层，数据以帧（Frame）为单位传送。因此发送方需要链路层将比特编成帧，接收方需要链路层从接收到的比特流中明确地区分出数据帧起始与终止的地方。帧同步的方法包括字节计数法、使用字符或比特填充的首尾定界符法、违法编码法等。
（2）数据链路的建立、维持和释放 网络中的设备要进行通信时，通信双方必须先建立一条数据链路，在建立链路时需要保证安全性，在传输过程中要维持数据链路，而在通信结束后要释放数据链路。
（3）传输资源控制 在一些共享介质上，多个终端设备可能同时需要发送数据，此时必须由数据链路层协议对资源的分配进行裁决。
（4）流量控制 为了确保正常地收发数据，防止发送数据过快，导致接收方的缓存空间溢出，网络出现拥塞，就必须及时控制发送方发送数据的速率。数据链路层控制的是相邻两节点数据链路上的流量。
（5）差错控制 由于比特流传输时可能产生差错，而物理层无法辨认错误，所以数据链路层协议需要以帧为单位实施差错检测。最常用的差错检测方法是FCS（Frame Check Sequence，帧校验序列）。发送方在发送一个帧时，根据其内容，通过诸如CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验）这样的算法计算出校验和（Checksum），并将其加入此帧的FCS字段中发送给接收方。接收方对帧进行校验和检查，检验收到的帧在传输过程中是否发生差错。一旦发现差错，就丢弃此帧。
（6）寻址 数据链路层协议能够识别介质上的所有节点，并且寻找到目的的节点，以便将数据发送到正确的目的地。
（7）标志上层数据 数据链路层采用透明传输的方法传送网络层数据包，它对网络层呈现为一条无错的线路。为了在同一链路上支持多种网络层协议，发送方必须在帧的控制信息中标志载荷所属的网络层协议，这样接收方才能将载荷提交给正确的上层协议来处理。
3、网络层
网络层是OSI参考模型中的第三层，介于传输层与数据链路层之间。数据链路层提供的两个相邻节点间的数据帧的传送功能，网络层在此基础上，进一步管理网络中的数据通信，选择合适的路径并转发数据包，使数据包从源端经过若干中间节点传送到目的端，从而向传输层提供最基本的端到端的数据传送服务。
网络层的主要功能包括：
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（1）编址 网络层定义逻辑地址，为每个节点分配标志，这就是网络的地址。地址分配为从源到目的的路径选择提供了基础。
（2）路由选择 网络层的一个关键作用是要确定从源到目的的数据传递应该如何选择路由，网络层设备在计算路由之后，按照路由信息对数据包进行转发。
（3）拥塞管理 如果网络同时传送过多的数据包，可能会产生拥塞，导致数据丢失或延迟，网络层也负责对网络上的拥塞进行控制。
（4）异种网络互联 通信链路和介质类型是多种多样的，每种链路都有其特殊的通信规定，网络层必须能够工作在多种多样的链路和介质上，以便能够跨越多个网段提供通信服务。
三、复习回顾 1、 OSI七层模型、 2、 OSI各层功能
