1、计算机网络的拓扑结构兰州理工中专 潘 蕊教材分析教材分析学情分析学情分析教学目标教学目标教学过程教学过程教学反思教学反思教材分析 计算机网络拓扑结构是高等教育出版社崔冬主编的计算机网络基础第一章第二节的内容，本节内容为一课时。本节重点是理解网络的拓扑结构及网络拓扑结构的优缺点，本节课既是前面知识的继续又是后面知识的基础，起着承上启下的作用。 学情分析网络可以聊天还可以听歌网络可以打游戏网络是什么呢？ 本节课的教学对象是网络专业的学生，他们大多年龄在16、17岁，学习积极性不高，但对计算机有一定兴趣，部分同学由于爱好上网来学习计算机，部分学生对计算机网络的认识是因为网络游戏，还有部分学生不了解计
2、算机网络。 其实，学习计算机网络是一个系统的过程，网络基础是学生认识网络结构，网络设备，网络协议等知识的开始，这些知识相对来说比较枯燥，引起学生兴趣，让学生喜欢网络知识学习是极其重要的。 教学目标教学目标知识与技能：知识与技能：1.1.理解网络拓扑结构的概念及分类。理解网络拓扑结构的概念及分类。2.2.理解星型、总线、环形拓扑结构的特点。理解星型、总线、环形拓扑结构的特点。过程与方法：过程与方法：通过学生活动以任务驱动方式让学生归纳不同通过学生活动以任务驱动方式让学生归纳不同网络拓扑结构的优缺点。网络拓扑结构的优缺点。 情感、态度与价值观：情感、态度与价值观：1.1.提高学生理解问题的能力，树
3、立学生相互提高学生理解问题的能力，树立学生相互协作的意识。协作的意识。2.2.初步树立科学合理的构建网络的意识，保初步树立科学合理的构建网络的意识，保障网络构建的有效性。障网络构建的有效性。教学难点能够结合实际选择合适的网络拓扑结构图。能够结合实际选择合适的网络拓扑结构图。教学重点理解常见拓扑结构的优缺点。理解常见拓扑结构的优缺点。演示法演示法激励教学法激励教学法任务驱动法任务驱动法教学方法学法我是我是我是我是合作学习法合作学习法总结归纳法总结归纳法主动探究法主动探究法教学过程导入新课 5分钟讲授新知28分钟学生活动10分钟课堂小结 5分钟布置作业 2分钟教学过程 地地 图图教学过程学校机房网
4、络拓扑结构 在计算机网络中采用拓扑学的方法，抛开网络中的具体设备，将工作站、服务器、交换机等网络单元抽象为“点”，网络中的传输介质抽象为“线”，这样计算机网络系统就变成了点和线组成的几何图形。 归纳：网络结点和通信线路组成的几何排列，也称为计算机网络的物理结构图形。常见的网络拓扑结构案例分析总线型u总线型拓扑结构总线型拓扑结构u图中的传输介质为同轴电缆。图中的传输介质为同轴电缆。u图图2 2在传输介质的终端需要安装终结器，在传输介质的终端需要安装终结器，为了消除信号反射。因为当信号传送到传为了消除信号反射。因为当信号传送到传输介质端点时，将会发生信号反射，反射输介质端点时，将会发生信号反射，反
5、射信号就会继续占据网络传输介质，这样就信号就会继续占据网络传输介质，这样就组止了其他站点的信号发送。组止了其他站点的信号发送。u图图3 3用更简单的方式表示了总线型的拓用更简单的方式表示了总线型的拓扑结构。扑结构。图1图3图2学生活动总线型 用线代表网络的传输介质。 给学生不同的身份。 连接成总线型拓扑结构。 以任务驱动的方式让学生分组思考并归纳：总线型拓扑结构的特点。总线型网络拓扑结构的特点1、电缆长度短，容易布线。2、可靠性高；总线型拓扑结构简单，安装使用方便。3、易于扩充；总线型拓扑的优点：总线型拓扑的优点：11、故障诊断困难；由于总线拓扑的网络不是集中控制，故障检测需在网络上各个站点进
6、行。2、总线型拓扑结构中，如果某个站点发生故障，则需将该站点从总线上拆除，如传输介质故障，则整个这段总线要切断和变换。3、一次仅能一个端用户发送数据，其它端用户必须等待到获得发送权。总线型拓扑的缺点：总线型拓扑的缺点：2案例分析星型图1图2图3u 星型拓扑结构的网络是以中央结点为中心与各个结点连接组成。u图1的中心结点是核心交换机。u中央结点多采用交换机或集线器（如：图3）与其他结点连接。学生活动星型 用线代表网络的传输介质。 给学生不同的身份。 连接成星型拓扑结构。 以任务驱动的方式让学生分组并思考：星型拓扑结构的特点。星型网络拓扑结构的特点1 1、控制简单。访问协议简单。易于网络监控和管理
7、。、控制简单。访问协议简单。易于网络监控和管理。2 2、故障诊断和隔离容易。单个连接点的故障只影响一个设备，、故障诊断和隔离容易。单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网。不会影响全网。3 3、方便服务。中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网、方便服务。中央节点可以方便地对各个站点提供服务和网络重新配置。络重新配置。1、需要耗费大量的电缆，安装、维护的工作量也骤增，故成本高。2、中央节点负担重，形成“瓶颈”，一旦发生故障，则全网受影响。星型拓扑的优点：星型拓扑的优点：1星型拓扑的缺点：星型拓扑的缺点：2环型案例分析图1图3图2u环型拓扑结构环型拓扑结构u图图1 1环状拓扑环状拓扑结构是一
8、些中继结构是一些中继器和连接中继器器和连接中继器的点到点链路组的点到点链路组中的闭合环计算中的闭合环计算机通过中继器接机通过中继器接入这个环，构成入这个环，构成环状拓扑结构。环状拓扑结构。u图图2 2计算机通计算机通过中继器接入环。过中继器接入环。u图图3 3利用更简利用更简单的方式表现了单的方式表现了环状拓扑结构。环状拓扑结构。学生活动环型 用线代表网络的传输介质。 学生给以不同的身份。 连接成环型拓扑结构。 以任务驱动的方式让学生分组思考并归纳：环型拓扑结构的特点。环型拓扑结构的特点1 1、信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有、信息流在网中是沿着固定方向流动的，两个节点仅有一条道
9、路，故简化了路径选择的控制。一条道路，故简化了路径选择的控制。2 2、环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单。、环路上各节点都是自举控制，故控制软件简单。1、由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多、由于信息源在环路中是串行地穿过各个节点，当环中节点过多时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长。时，势必影响信息传输速率，使网络的响应时间延长。2、环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会、环路是封闭的，不便于扩充；可靠性低，一个节点故障，将会造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。造成全网瘫痪；维护难，对分支节点故障定位较难。环型拓扑的优点：环型拓扑的优
10、点：1环型拓扑的缺点：环型拓扑的缺点：2综合案例分析案例1案例2 本案例是中国北京大学二期校园网拓扑图。 该拓扑图以现代教育技术中心、图书馆、办公楼为结点形成的环状拓扑结构图。 本案例是兰州理工中专新校区网络拓扑结构图 。 该拓扑图以中心机房为中间结点形成的星状拓扑结构图。1000Base100BaseFX100BaseTX10BaseT650965093524SiSi5100Account7100 Proxy5100WWW5100 Email35243524现代教育技术中心图书馆办公楼计算机系教学主楼教一南楼SiSi城域网7505网大SSR8000路由器路由器SSR20001924C*619
11、24A*51924A*71924C*146506SiSi能源学院管理学院文法学院 环测学院 外语学院理学院教二楼(建筑)教二南楼科研楼地下工程实验室教四楼选矿通风岩控建筑联合实验室成教院/高职院出版社后勤楼1924C*5分析测试中心校医院科技中心设备处国际会议中心工厂实验区科学馆教一楼（资源、环境）教五楼（机电）教三楼（化工）设备处体育系SiSi中国北京大学二期校园网拓扑图南2楼DCRS-5200-52交换机南3楼DCRS-5200-52南5楼DCRS-5200-52南7楼DCS-3950-26C北2楼DCRS-5200-52北4楼DCS-3950-26C网络交换机北6楼DCRS-5200-5
12、2中心机房DCRS-6800路由交换机Modem中心机房DCFW-1800EUTM防火墙Internet老校区中心机房ServerVPN Tunnel(VPN 隧道)VPN Tunnel(VPN 隧道)兰州理工中专新校区兰州理工中专新校区网络结构图网络结构图 中心机房网管工作站（注：红线表示光纤）（注：红线表示光纤）归纳总结及课后作业 学生归纳小结本节课所学到的知识，相互交流，教师对照课件梳理知识重点、难点，达到重难点知识再现，形成系统的知识结构体系，学以致用。通过归纳总结，让学生明白本节课重点是哪些，学会了哪些知识 。找一找：找一找： 你生活中看到你生活中看到的网络属于哪种的网络属于哪种拓扑结构？拓扑结构？ 目的让学生在目的让学生在生活中找到问题，生活中找到问题，发现问题并解决发现问题并解决问题问题理一理理一理教学反思 本次教学设计是“以学生为主体，以能力为本，教师为主导”的教学理念来完成整个教学过程的，教师注重导方法，导技能。学生通过活动，以不同的身份积极参与到网络学习中，提高了学生学习兴趣。同时学生在宽松、和谐的气氛中，获取知识，达到了教学目标。 同时，对于案例中所使用的网络设备学生有兴趣进同时，对于案例中所使用的网络设备学生有兴趣进一步去研究，为下一部分知识的学习起到了铺垫作一步去研究，为下一部分知识的学习起到了铺垫作用。用。非常感谢大家！非常感谢大家！
