1、3.2 计算机网络高中信息技术 必修2新知导入新知导入新知导入新知导入本节主要内容：1、计算机网络在信息系统中的作用。2、数据传输。3、资源共享。4、分布式处理。5、拓展知识：计算机网络拓扑结构。新知讲解新知讲解3.2.1 计算机网络在信息系统中的作用新知讲解新知讲解校园消费信息系统由收费机、转存机、自助挂失机、发卡器、服务器以及消费软件等组成，它们通过学校的校园网络连接成一个信息系统。新知讲解新知讲解校园消费信息系统将消费者消费过程中产生的数据通过计算机网络保存到服务器上。服务器上保存的消费数据可以在联网的电脑或手机上查询，余额可以在收费机、转存机上显示。新知讲解新知讲解计算机网络在信息系统
2、中主要有三个方面的作用：（1）数据传输。（2）资源共享。（3）分布式处理。新知讲解新知讲解3.2.2 数据传输新知讲解新知讲解数据传输是计算机网络最基本的功能。计算机网络将不同地理位置的计算机与终端、计算机与计算机连接起来，并在计算机与终端、计算机与计算机之间快速传送各种类型的信息，包括文字、图形、图像、声音、视频等。新知讲解新知讲解计算机网络信息系统用户计算机网络将信息系统和用户连接起来。优点：能够跨越空间快速地传输和交换数据，大大提高了人们的办事效率，给人们的工作、学习和生活带来极大的便利。新知讲解新知讲解传输介质分类传输速率传输距离抗干扰性有线传输介质双绞线100Mbps约100米一般同
3、轴电缆1-2Gbps200-500米较强光纤2-3Gbps550米-几十千米强无线传输介质无线电波10-300Mbps10-100米较弱微波最高可达几百Mbps全球通信受大气干扰蓝牙1Mbps10米强常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。新知讲解新知讲解数据在网络中传输必须遵守一定的规则和约定，也就是网络传输协议。如今网络传输协议有很多，常见的有TCP/IP、NetBEUI、HTTP、FTP等。课堂练习课堂练习协议类型相同点不同点HTTP实现网络上超文本内容的传输明文传输信息HTTPS加密传输信息协议类型相同点不同点FTP实现网络上文件的传输明文传输数据FTPS加密传输数据请了解
4、并对比HTTP与HTTPS、FTP与FTPS的异同。新知讲解新知讲解互联网的带宽：单位时间内能传输的数据量。带宽使用的单位是比特/秒（bit/s）。下载软件显示的一般是字节/秒（Byte/s）。换算公式如下：1Byte=8bit，即1B=8b 1B/s=8b/s 1KB=1024 B，1Kb=1024b 1MB=1024KB，1Mb=1024Kb课堂练习课堂练习下载软件时显示下载速度为128Kps（即128KB/s），则实际带宽应该是多少？128KB/s=128 8Kb/s=1024Kb/s=1Mb/s新知讲解新知讲解3.2.3 资源共享新知讲解新知讲解计算机网络资源软件资源硬件资源数据资源信
5、道资源新知讲解新知讲解硬件资源：包括各种类型的计算机、大容量存储设备、计算机外部设备，如彩色打印机、静电绘图仪等。软件资源：包括各种应用软件、工具软件、系统开发所用的支撑软件、语言处理程序、数据库管理系统等。数据资源：包括数据库文件、数据库、文档资料、数据报表等。信道资源：包括电信号的传输介质等，是计算机网络中最重要的共享资源之一。新知讲解新知讲解共享：指的是网络中的用户都能够部分或全部地享受这些资源。资源共享的优势：（1）方便了数据、软件和硬件的统一管理。（2）提高了管理效率，降低了运作成本。（3）使得信息系统得到广泛的应用。课堂练习课堂练习思考1：我们使用的网络云盘可以带来什么便利？网络云
6、盘为更好地实现软件及数据资源的存储和共享提供了很好的空间及平台，且具有安全保密、超大空间及轻松共享的特点。软件资源和数据资源的共享可以减少软件开发过程中的劳动，避免大型数据库的重复建设。课堂练习课堂练习思考2：为什么要共享硬件？资源共享具有哪些好处呢？由于受经济和其他因素的制约，有些硬件资源不可能所有用户都有，所以通过计算机网络不仅可以使用自身的硬件资源，还可以共享网络上的资源。例如：我国自主研发的世界计算能力最强的超级计算机，个人和科研院校等都可以通过租赁的方式共享使用，提高了计算机软硬件的利用率。课堂练习课堂练习思考3：校园消费信息系统共享资源分析。硬件资源PC服务器、收费机、存款机、转存
7、机等软件资源消费管理系统、收费系统、余额管理系统等新知讲解新知讲解3.2.4 分布式处理新知讲解新知讲解分布式处理：将不同地点的，或具有不同功能的，或拥有不同数据的多台计算机，通过网络连接起来，在控制系统的统一管理控制下，协调地完成大规模信息处理任务的计算机系统。课堂练习课堂练习思考：为什么要采用分布式处理？（1）分担负荷，均衡负载，提高处理问题的实时性，提高系统的可靠性和可用性。（2）利用计算机网络可以将许多计算机连成具有高性能的分布式计算机系统，使它具有解决复杂问题的能力。新知讲解新知讲解云计算：是分布式计算的一种，指的是通过网络“云”将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序，通过多部服
8、务器组成的系统进行处理和分析这些小程序得到结果并返回给用户。课堂练习课堂练习思考：在智能家居系统中，计算机网络发挥了哪些作用？分别体现在哪些方面？（1）数据传输。服务器上保存的用户数据可以在联网的手机或电脑上查询。（2）资源共享。控制终端可以多个平台共用。（3）分布式处理。系统数据可以通过云服务来实现管理。新知讲解新知讲解拓展知识：计算机网络拓扑结构知识拓展知识拓展拓扑学把实体抽象成与其大小、形状无关的点，将连接实体的线路抽象成线，进而研究点、线、面之间关系。计算机网络的拓扑结构就是网络中通信线路和站点（计算机或设备）的几何排列形式。在计算机网络中，将主机和终端抽象为点，将通信介质抽象为线，形
9、成点和线组成的图形，使人们对网络整体有明确的全貌印象。知识拓展知识拓展常见计算机网络拓扑结构知识拓展知识拓展星型拓扑结构：网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点（又称中央转接站，一般是集线器或交换机）上，由该中央节点向目的节点传送信息。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。优点：控制简单、故障诊断和隔离容易、方便服务。缺点：需要耗费大量的电缆，安装、维护的工作量也骤增。中央节点负担重，一旦发生故障，则全网受影响。各站点的分布处理能力较低。知识拓展知识拓展总线型拓扑结构：简称总线拓扑，它是将网络中的各个节点设备用一根总线挂接起来，实现计算机网络的功能。优点：网络结构简
10、单，节点的插入、删除较方便，易于网络扩展。设备少、造价低，安装和使用方便。具有较高的可靠性。缺点：总线传输距离有限，通信范围受到限制。故障诊断和隔离比较困难。易于发生数据碰撞，线路争用现象比较严重。知识拓展知识拓展环型拓扑结构：是使用公共电缆组成一个封闭的环,各节点直接连到环上,信息沿着环按一定方向从一个节点传送到另一个节点。环接口一般由发送器、接收器、控制器、线控制器和线接收器组成。优点：（1）电缆长度短，只需要将各节点逐次相连。（2）所有站点都能公平访问网络的其他部分，网络性能稳定。缺点：（1）节点故障会引起全网故障，是因为数据传输需要通过环上的每一个节点，如某一节点故障，则引起全网故障。
11、（2）节点的加入和撤出过程复杂。（3）介质访问控制协议采用令牌传递的方式，在负载很轻时信道利用率相对较低。知识拓展知识拓展树型拓扑结构：实际上是星型拓扑的发展和补充，为分层结构，具有根节点和各分支节点，适用于分支管理和控制的系统。树型拓扑结构是网络节点呈树状排列，整体看来就象一棵朝上的树。树型拓扑具有较强的可折叠性，非常适用于构建网络主干，还能够有效地保护布线投资。这种拓扑结构的网络一般采用光纤作为网络主干，用于军事单位、政府单位等上下界限相当严格和层次分明的网络结构。优点：易于扩展，易于隔离故障。缺点：若根节点出现故障，也会引起全网不能正常工作。知识拓展知识拓展网状型拓扑结构：这种拓扑结构主要指各节点通过传输线互联连接起来，并且每一个节点至少与其他两个节点相连。优点：节点间路径多，碰撞和阻塞减少。局部故障不影响整个网络，可靠性高。缺点：网络关系复杂，建网较难，不易扩充。网络控制机制复杂，必须采用路由算法和流量控制机制。
