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河北传媒学院授课教案2014-2015 学年第 一 学期授课教师 刘正华 授课名称 宽带网络技术 职 称 教授 所 在 系 信息技术学院 周 次1时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题数据通信基础教学目的要求掌握数据通信的基础知识。内容包括：数据通信的基本概念，数据通信网中常用的传输技术和交换技术，信道复用技术和数据的差错控制技术。教学手段多媒体课件讲解、图形解析、实物、实例、案例分析、数学表达式和习题剖析法；补充相关内容。重点数据通信系统的构成、特点和主要的性能指标，数据通信网中常用的传输技术和交换技术，信道复用技术和数据的差错控制技术。难点分组交换技术和循环码。作业l 做在书上的题：课后习题 一、填空题全部；二、选择题全部l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：5、6、7、8l 笔答题：1、2、3、4、5、7教学内容与教学过程该单元的主要内容： 数据通信网的组成 数据通信网传输技术 数据通信网交换技术 数据差错控制技术一、单元的串讲部分1.1.1 数据通信的组成和分类1.1.3 数据通信的特点1.2.1 传输介质1.2.3 通信方式1.2.5 信道复用技术河北传媒学院授课教案教学内容与教学过程1.3.4 三种交换技术的比较1.4.1 差错类型及差错控制方法通过PPT课件讲解，用图形分析法了解数据通信网的组成、分类和特点；掌握差错类型及差错控制方法；用实物（双绞线等）和实例等方法，让学生比较直观掌握传输介质、通信方式、信道复用技术类型、三种交换技术等，这部分是学生容易理解和掌握的部分。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）1.1.2 数据通信系统的构成通过图解法（图1.3）使学生明白什么是DTE、DCE和中央计算机系统，它们在通信过程中起什么作用。1.1.4 数据通信的主要性能指标通过详解分析、数学表达式方法讲解，使学生真正理解和记住表达式：有效性质指标（码元速率、信息速率、数据传送速率、功率利用率、频带利用率）、可靠性质量指标（误码率、误比特率、误字符率或误码组率）1.2.2 信道容量1有扰模拟信道的信道容量通过公式 讲明香农定律。2有扰数字信道的信道容量通过平稳、无记忆、对称、离散概念的详解，说明数字信道的信道容量的公式的产生。信道容量： C=1+ Pe log2Pe+（1Pe）log2（1Pe） Rb (bit/s)1.2.4 传输技术1、用图解法（参考教材图1.13、1.14、1.15、1.16）讲明数据的串、并行传输；异步、同步传输；基带传输系统；频带传输基本结构。2、补充内容：编码技术用现代通信与网络工程实用教程图形。说明：该参考教材理论讲述各种编码，比较抽象，图形会易于理解。3、补充内容：数字数据编码为模拟信号三种调制技术用现代通信与网络工程实用教程图形，更为形象地表述三种调制技术的不同。1.3.1 电路交换电话通信是电路交换的典型的实例，用图解法（参考教材1.19）和实例讲解电路交换的建立、传输、拆除的三个特点。1.3.2 报文交换用图解法（参考教材1.20）讲解报文交换不必要求交换网为通信的双方预先建立一条专用数据通路，因此也就不存在建立电路和拆除电路的过程。1.3.3 分组交换用图解法（参考教材1.21、1.22）数据报分组交换和虚电路分组交换；逻辑信道与虚电路的区别。同时要补充相关的图形。Linux是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统；Linux是使用最多的一种类UNIX操作系统，能免费使用并能自由传播；）教学内容与教学过程电话通信是电路交换的典型的实例，用图解法（参考教材1.19）和实例讲解电路交换的建立、传输、拆除的三个特点。1.3.2 报文交换通过图解法（图1.20）讲述报文交换的通信过程，使学生掌握报文交换的原理。1.3.3分组交换通过PPT课件，用图解法（图1.21、1.22）并附加现代通信与网络工程实用教程的相关图形讲解，使学生掌握数据报分组交换和虚电路分组交换、逻辑信道与虚电路的区别。三、该单元的难点部分（也是重点）1.4.2 纠错编码的基本原理用理论分析法、图解法（参考教材1.24、1.25）和公式法码长、码重和码距的概念；纠错编码的基本原理；纠错编码的检错纠错能力；编码效率的计算方法以及纠错编码的分类。1.4.3 奇偶监督码用案例法讲解垂直奇偶校验；水平奇偶校验；垂直水平奇偶校验；斜奇偶校验的方法。1.4.4 循环码用习题剖析法，即课后习题：四、计算题8为例，板书和学生一起演练循环码的计算过程及校验的结果。课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结周 次2时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题计算机网路的体系结构；局域网的基本概念及参考模型教学目的了解计算机网络的产生与发展、定义与功能、组成与分类，掌握计算机网络体系结构的基本概念，OSI网络体系结构、TCP/IP网络体系结构、局域网的基本概念、局域网参考模型。教学手段多媒体课件讲解、图形解析、案例引导法、补充相关内容。重点ISO/OSI网络体系结构、 Internet网络体系结构；局域网参考模型中的子层；难点网络体系结构的基本概念；局域网参考模型中的子层。作业l 理解掌握课后习题 ：2、5、7、12l 笔答题：课后习题11、14教学内容与教学过程该单元的主要内容： 计算机网络的组成与分类 计算机网络的体系结构 局域网的基本概念和参考模型 一、该单元的串讲部分2.1.1 计算机网络的产生与发展2.1.2 计算机网络的定义与功能2.1.3 计算机网络的分类与应用2.3.1 局域网基本概念2.3.2 局域网参考模型用PPT课件讲解，使学生了解计算机网路产生与发展、定义与功能、分类与应用；用图形分析法讲解局域网的基本概念和局域网参考模型，使学生掌握局域网的概念、分类、拓扑结构及其各自特点和IEEE 802标准。河北传媒学院授课教案教学内容与教学过程二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）2.2.1 网络体系结构的基本概念1、通过PPT讲解和图形（图2.3、2.4、2.5、2.6、2.7）分析法，使学生掌握层、子系统与实体的概念；掌握服务、协议和服务访问点；服务原语；数据单元在网络体系结构中的作用。2、补充讲解虚链接和实链接的概念，从而可以使学生对等实体间的通信；服务的类型等内容有一个比较清晰的理解。2.2.2 ISO/OSI网络体系结构2.2.3 Internet网络体系结构这两小节是讲解两种不同的网络体系结构。它们各层的对应关系可以用图2.12加以说明。1、 首先用实例法：邮件的发送和接受的全过程引导出层的概念。2、 用图解法（图2.10、2.11）讲解开放系统互连环境、开放系统互连环境中的数据流，使学生掌握体系结构中各层之间的关系。3、 再根据图2.9讲解各层的功能。使学生掌握网络体系结构的概念。这样倒置讲，即先讲实例和过程，再讲各层的功能，学生会更容易理解。三、该单元的难点部分（也是重点）2.3.3 局域网逻辑链路控制（LLC）子层1、用PPT课件和图解法（图2.19）详细阐述网络层/LLC子层界面服务规范和LLC子层/MAC子层界面服务规范，使学生理解IEEE 802.2起到了什么功能。2、用PPT课件和图解法（图2.20）剖析LLC帧格式，使学生理解LLC子层使如何起到控制功能的。2.3.4 局域网媒体访问控制（MAC）子层1、该单元的1、3部分自学（内容过时，学生了解一下即可）2、该单元的2部分除了用课件讲解相关理论外，补充现代通信与网络工程实用教程相关章节的内容，用图形的方式进一步讲解CSMA/CD的原理，使学生深入理解其工作原理。3、该单元的4部分，主要讲解无线局域网冲突避免是如何实现的。教学内容与教学过程课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次3时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题局域网技术教学目的掌握IEEE802.3以太网和IEEE802.5令牌环网等几种典型的局域网技术。教学手段重点IEEE802.3以太网。虚拟局域网（VLAN）；无线局域网。难点无线局域网。作业l 理解掌握课后习题 ：15l 笔答题：课后习题17、19教学内容与教学过程该单元的主要内容： IEEE 802.3：以太网 IEEE 802.5：令牌环 光纤分布式数据接口（FDDI） 虚拟局域网（VLAN） 无线局域网一、 该单元的串讲部分2.3.6 IEEE 802.5：令牌环2.3.7 光纤分布式数据接口（FDDI）这两种局域网目前在网络设计中很少再被采用，属于略讲范畴，只是根据课件串讲它们的物理结构特点和MAC子层的帧结构和功能。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）2.3.5 IEEE 802.3：以太网1、这一小节重点是以太网MAC子层，通过PPT课件和图解法（图2.27、2.28、2.29、2.30）的讲解，使学生掌握MAC子层功能、MAC帧格式、二进制指数退避算法和MAC地址，理解冲突检测对MAC帧的要求。授课教案教学内容与教学过程2、交换式以太网、快速以太网、千兆以太网、10吉比特以太网它们的原理都是基于以太网，不侧重讲原理，主要侧重其特点和应用。补充现代通信与网络工程实用教程相关章节的内容。2.3.8 虚拟局域网（VLAN）1、用PPT课件讲解VLAN的信息交换方式和分类以及VLAN的路由和管理，使学生掌握VLAN的原理和实现方法。2、用现代通信与网络工程实用教程3.6.2 项目实现进行演练。三、该单元的难点部分（也是重点）2.3.9 无线局域网1、这一节是第二版新添加的内容，使新的、热点的技术，必须重点地加以讲解。2、用PPT课件和图形（图2.36、2.37）分析法深入进行讲解，使学生真正掌握无线局域网的基本概念、无线局域网标准、无线局域网物理层、无线局域网的MAC子层、无线局域网的帧结构的相关知识。3、 为了使学生便于理解加入现代通信与网络工程实用教程相关章节的图形。教学内容与教学过程课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次4时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题TCP/IP技术和网际协议教学目的掌握TCP/IP技术中所涉及到的协议、概念；网际协议功能、格式和地址。教学手段简单知识PPT课件讲；重点和难点采用实例讲解法；补充相关知识点。重点IP数据报格式；IP地址中的子网划分、子网掩码；网际控制协议的实现。难点IP地址中的子网划分；子网掩码的应用。作业l 做在书上的题：课后习题 一、填空题全部；二、选择题全部l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：1l 笔答题：课后习题 三、简答题：2、3教学内容与教学过程该单元的主要内容： TCP/IP技术 网际协议一、 该单元的串讲部分3.1.1 TCP/IP简介3.1.2 常用的TCP/IP 3.1.3 TCP/IP中的几个概念 3.2.1 IP的功能在讲完网络体系结构的基础上，讲解上述前三小节是比较容易的事情，只是要在不同的层上添加不同的协议，完成相关的功能而已；上述第4小节，已知IP工作在网络层，完成寻址和转发功能是可以理解的。所以这4个小节均列入串讲范畴，用PPT课件讲解即可。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）3.2.2 IP数据报格式1、IP数据报为什么能够完成路由和寻址等功能，关键是IP数据报授课教案教学内容与教学过程中包含着很多的控制字段，由这些字段的控制，决定数据报应该沿着何路径传输以及如何完成相关的功能，所以每个字段的含义必须让学生掌握。2、如图3.4所示，IP报头共12个字段，不必每个都讲解，首先引导学生自己动脑筋，先看懂容易理解的字段：版本、总长度、标识、生存时间、协议、源IP地址、目标IP地址。3、难于理解的由老师启发式的讲解（先讲后问）u 头标长：以4B为基本单位，其长是4bit，为什么IP报头最长是60B?u 服务类型：D、T、R、C参数的含义明确后，问这些参数都可以同时具备吗？u 标志：讲明分割与重组的概念，再讲DF、MF两个参数的含义。u 片偏移：记住片偏移的基本单位是8B，举例让学生完成计算。u 头标校验和：讲明计算校验和的目的和验证的方法。举例计算。4、 选项与填充：该参考教材一带而过，其实选项的内容很多，也很有意义。补充TCP/IP原理与应用的相关内容。三、该单元的难点部分（也是重点）3.2.3 IP地址1、该小节的网络ID、主机ID的规则和IP地址的分类两部分易于理解，按PPT课件讲解即可。2、子网划分和子网掩码是重点，也是难点，和在一起讲：l 子网掩码的作用l IP地址的不合理性以及IPv4面临地址匮乏的问题l 解决的方法就是子网和超网的实现l 先讲实现的方法，再做具体的案例（现代中的6道题）3、补充：可变长子网掩码VLSM和无类别域间路由CIDR （现代）3.2.4 网际控制协议（ICMP）1、首先要讲明ICMP协议的重要功能：ICMP属于在网际层运作的协议，当IP数据报发送不出去的时候，必须要有一种机制通知源端，这个任务由ICMP来完成。2、用图表法（图3.7、表3.3）讲明ICMP的报文格式。3、教学内容与教学过程ICMP属于网际层运作的协议。当IP数据报发送不出去的时候，必须有一种机制来通知IP数据报的源端，ICMP承担了这项任务。2、用图表法（图3.7、表3.3）讲明ICMP报文格式和类型3、补充TCP/IP的原理和应用中的表格，说明差错报文和控制报文的区别。课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次5时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题传输层协议和路由协议教学目的掌握TCP、UDP，路由选择协议的传输机制、工作原理和特点教学手段重点TCP的报文格式、路由器的工作原理、RIP/OSPF/IS-ISD路由协议的基本原理。难点路由选择协议作业l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：4l 笔答题：课后习题 三、简答题：5教学内容与教学过程该单元的主要内容： 传输控制协议 用户数据报协议 路由选择协议一、 该单元的串讲部分3.3.1 TCP的特点3.4.1 UDP的应用3.4.2 UDP报文的格式3.4.3 TCP/UDP端口3.5.2 路由选择方式3.5.3 路由协议分类 这些小节均属于易于理解和掌握的知识， TCP的特点所涉及的技术术语在数据通信等章节中已经介绍过；UDP协议是在TCP学习之后进行，知识有类同之处，只是它不存在可靠性验证，应用环境不同而已。路由选择方式和路由协议分类都是路由区域的概念，所以这些小节采用PPT课件串讲的方式。授课教案教学内容与教学过程二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）3.3.2 TCP数据报格式1、讲过IP数据报格式后，对TCP数据报格式的概念应该比较清楚，只是数据报格式中的字段不同，在数据传输中的作用也就不了，其中源端口、目的端口、序号、确认号、偏移、保留、校验和等易于理解，属于串讲的范畴。2、6个标志位是属于重点讲授的范畴，因为TCP传输层的可靠性主要体现在这几个控制位上，要讲明英语缩略语的含义以及其控制功能是如何实现的。3、“窗口的大小”要讲明它是接受方设置的，可调节发送数据的速率。4、“紧急指针”要讲明它和URG的关系。3.3.3 TCP连接机制 1、用图解法（图3.10）讲述3次握手的过程，使学生深刻理解TCP协议是可靠的传输层协议的原因。2、终止连网必须讲明只有双方都发送了FIN命令后才能终止通信。三、该单元的难点部分（也是重点）3.5.1 路由器的工作原理1、首先要讲明路由器的功能。2、要讲明路由表的作用。3、用邮件的实例和表3.5讲明路由器的工作原理。3.5.4 路由选择算法3.5.5 路由信息协议（RIP）3.5.6 开放最短路径优先协议（OSPF）该参考教材对距离向量算法和链路状态算法两种算法；RIP 和OSPF协议讲解得太简单，均参考TCP/IP原理及应用教材进行讲解。1、 用图解法讲解距离向量算法2、 用图解法讲解距离向量算法存在的问题及解决的方法3、 用图表法讲解链路状态算法4、 对RIP 和OSPF两种协议报文格式及所包含的协议进行讲解，使学生掌握其两种协议的工作特点。3.5.7 中间系统-中间系统路由协议教学内容与教学过程3.5.7 中间系统-中间系统路由协议该协议与OSPF功能类似，让学生自学。3.5.8 边界网关协议（BGP）1、首先补充讲解什么是自治域系统2、BGP实现的功能和所使用的算法3、BGP和RIP都使用V-D算法，它们的区别是什么4、BGP的路由计算和选择基于的5个路由信息库通过上述的讲解和分析，使学生能理解和掌握BGP协议通过交换可达性信息可以构建一张自治系统连接拓扑图，从而消除路由环路并在自治系统级别上实施用户配置的路由策略。课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次6时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题组播协议、IPv6、QoS技术教学目的这3项技术均为第二版新增和更新的热点技术知识，要使学生全面掌握。教学手段重点组播协议、IPv6、QoS技术难点IPv4向IPv6过渡；QoS服务模型作业l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：7l 笔答题：课后习题 三、简答题：6、8教学内容与教学过程该单元的主要内容： 组播协议 IPv6协议 Qos技术一、 该单元的串讲部分这3节的内容均为第二版新增的热点的技术知识，理应全部列入重点和难点的知识范畴，但为了加强重点和难点的讲解，有些易于理解的小节和小节中的部分知识点列入串讲部分：3.6.1 IP分组类型这一小节只要求学生掌握永久性和临时性组播地址的区别；表3.7IP分组类型即可。3.7.2 IPv6扩展首部重点部分IPv6数据报格式中已做讲解，详细内容学生自学。3.7.4 移动IPv6小节中的3、移动IPv6相对于IPv4的优势和4、移动IPv6的发展前景。了解8项优势和移动IPv6实现规模应用尚需解决的技术问题。授课教案教学内容与教学过程3.8.1 QoS概述掌握QoSD的定义；掌握端到端的QoS的概念；掌握要提高服务质量能力的要素。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）3.6.2 密集模式1、对于理论性较强的知识点要有针对性，指出它的应用范畴。如讲明密集拓扑结构的特点后，再讲它的应用环境是交换式LAN和校园网络，学生易于接受。2、重要指出的一点：组播路由协议在设计时就针对某种拓扑结构，再讲解表3.8密集模式和稀疏模式组播路由协议就比较轻松。3、通过本小节的学习，学生应该掌握协议无关组播（Protocol Independent Multicast，PIM）两个版本的区别；协议无关组播密集模式（PIM-Dense Model）的特点。3.6.3 稀疏模式1、用对照比较法（和PIM-Dense Model对照）讲解协议无关组播稀疏模式（PIM-Sparse Model）的特点。2、根据上述讲解的PIM-Sparse Model的特点，用PPT课件讲解其所支持的相关技术。3、根据这两种模式使用的PIMv2消息讲述它们的相同点和不同点。3.7.1 IPv6数据报格式1、首先概述IPv6的优点，使学生了解IPv6的重大变化。l 更大的地址空间： 地址空间增大了296倍l 简化了首部格式： 基本首部变为固定的40字节l 灵活的协议l 允许对网络资源的预分配l 允许协议继续演变和增加新的功能2、重点讲解数据报格式的变化，使学生掌握IPv6的可控性和安全性。l 优先级：根据业务的不同，划分不同等级的优先级。l 流标识：标识同一信源发送的具有不同处理要求的多个数据流。l 下一扩展报头：有六种可选的类型。教学内容与教学过程3、地址：通过讲解地址表达方式、三种类型的地址和内嵌IPv4地址格式的讲解使使学生了解IPv6具有海量的存储空间和灵活可用的特点。3.7.3 IPv6的安全机制 1、首先讲明因特网的安全问题一直是人们关注的焦点之一，IPv4缺乏行之有效的安全手段。2、用图解法（图3.21、3.22）讲解IPv6通过两个专用的扩展报头来实现认证报头（AH）和加密安全净荷报头（ESP）的过程，使学生掌握IPv6的安全机制所使用的安全技术。3.7.4 移动IPv61、首先指明从IPv4到IPv6，移动IP技术自身放生了革命性的变化，IPv6协议具有地址自动配置、邻居发现特点，并简化了重组的步骤。2、讲解移动IPv6工作过程： 第一种情况：当移动节点连接在家乡链路时。 第二种情况：移动节点离开家乡链路连结到外地链路时。分析移动IPv6的工作原理。3、讲解移动IPv6的关键技术，使学生掌握移动IPv6的全部知识。三、该单元的难点部分（也是重点）3.7.5 IPv4向IPv6过渡 1、用启发式让学生思考要解决IPv4向 IPv6的过度都需要解决那些问题，从而使学生认识到这种过度需要比较长的时间，因此在这段时间里必须提供两个版本的兼容方案。2、双协议栈、隧道技术和首部转换三种兼容方案理解起来有一定的难度，采用讨论式让学生掌握它们的工作原理：先有学生预习，然后老师提问题，由学生们根据课件给出的图形自由解答。3.8.2 QoS服务模型使用上述同样的方法，用预习、启发、讨论式使学生掌握尽力而为、集成服务和区分服务三种模式。l课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次7时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题广域网技术教学目的掌握广域网的概念，掌握帧中继和ATM技术教学手段难点问题预习、提问、讨论教学重点广域网路由技术；帧中继的标准与协议以及呼叫控制；ATM概念和参考模型。难点ATM协议参考模型作业l 做在书上的题：课后习题 一、填空题全部；二、选择题全部l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：4l 笔答题：课后习题 三、简答题：1、5教学内容与教学过程该单元的主要内容： 广域网的基本概念 帧中继 ATM网络技术（部分）一、 该单元的串讲部分4.1.1 广域网参考模型4.1.2 广域网的构成4.2.1 帧中继概述4.2.4 帧中继用户接入本单元这4小节比较如意掌握，通过PPT课件和图解法（图4.1、4.2、4.10），并插入现代通信和网络工程实用教程帧中继部分的有关图形，使学生广域网中主机和通信子网的关系，广域网子网标准和OSI参考模型之间的关系及广域网的构成；帧中继的特性及它为什么具有这些特性、帧中继的几种接入方式。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）4.1.3 广域网路由技术授课教案教学内容与教学过程这是广域网中的一项核心技术，通过图解法（图4.3、4.4、4.5、4.6）和列表分析法使学生深入理解和掌握连接在交换机上的计算机所分配的地址如何表示？路由表的表示方法、路由表的要求、缺省路由的概念。4.2.2 帧中继的标准与协议详细讲解帧中继的帧结构，使学生掌握个字段在通信中的作用。4.2.3 帧中继的基本呼叫控制详细讲解控制参数和带宽控制参数的含义，使学生掌握阻塞通知和控制的方法以及阻塞恢复的策略，虚电路带宽控制的方法。4.3 综合业务数字网：该网不再使用，不讲。4.4.1 ATM的基本概念1、通过对ATM信元格式的讲解和分析，使学生了解ATM技术的特点。2、通过对VCI和VPI的定义以及对图形4.17和4.18的分析和讲解，使学生真正掌握ATM虚链接使如何实现的。三、该单元的难点部分（也是重点）4.4.2 ATM协议参考模型ATM协议参考模型复杂，功能强大，适用于各种物理接口，定义了不同的业务类型，适应当今信息技术发展的需求，必须让学生很好地掌握。1、 授课方式：先提出两个问题，让学生预习并加以思考l ATM的体系结构和前面学习的两种有何不同？l 物理层和AAL层有有哪些功能？然后由老师带着问题进行讲解。2、 课堂带领学生复习讲解图4.24物理媒体关联子层和传输汇聚子层间的关系；图4.26可变比特率业务的AAL功能。3、要求学生掌握ATM协议的结构以及物理层、ATM层、AAL层的功能。教学内容与教学过程课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次8时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题ATM的相关技术教学目的掌握ATM信元传输方式、交换原理、网络管理方法、IP Over ATM技术教学手段难点问题预习、提问、讨论教学重点ATM的交换原理、网络管理方法、 IP Over ATM技术难点IP Over ATM技术l 作业笔答题：课后习题 三、简答题：6、7、9教学内容与教学过程该单元的主要内容： ATM的信元传输方式 ATM的交换 ATM网络管理 IP Over ATM技术一、 该单元的串讲部分 4.4.3 ATM的信元传输方式按PPT课件讲解，要求学生了解裸信元传送、基于SDH的ATM传输、基于PDH的ATM传输三种传输方式。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）本单元的重点和难点部分都很重要，难度系数相对较大。教学手段采用预习、提问、讨论教学。指的是让学生带着问题提前预习，然后根据这些问题，一边分析，一边讲解、讨论找出正确的答案。1、 提出的几个问题l 什么是Banyan网络，它具有哪些特性？l 什么是OAM信元，它是如何实现流量管理和拥塞控制的？授课教案教学内容与教学过程l 什么是ATM局域网仿真技术？4.4.4 ATM的交换通过上述的教学方式，要求学生必须掌握ATM交换的基本原理和要求、ATM交换单元的构成、ATM多级交换网络和Banyan网络工作原理并和学生讲解图4.34、4.35的实现过程。4.4.5 AATM网络管理问题的解答和图解法（图4.36、4.38），要求学生必须掌握OAM信元的功能，它是如何进行网络管理的以及它如何进行流量管理和拥塞控制的。三、该单元的难点部分（也是重点）4.4.6 IP Over ATM问题的解答，全面分析传统IP Over ATM的基本思想、实现和特点；了解ATM上多协议规范MPOA的组成、功能和特点；重点要掌握ATM局域网仿真技术的实现原理和特点。并和学生共同讨论图4.41LANE的网络结构的特点。从而真正理解ATM是面向连接的技术，而IP是面向无连接的技术两种完全不的技术是如何实现结合的。路由器ATM交换机ATM网络LESLECPCATM虚连接教学内容与教学过程课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次9时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题MPLS技术教学目的认识 MPLS技术被广泛应用的根源，掌握 MPLS技术、MPLS VPN技术教学手段PPT课件讲解法、讨论法、设障法重点MPLS的基本概念、标签结构、MPLS的工作过程。转发等价类。难点转发等价类、作业l 做在书上的题：课后习题 一、填空题全部；二、选择题全部l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：1、2、3l 笔答题：课后习题 三、简答题：4、5教学内容与教学过程该单元的主要内容： MPLS简介 MPLS的体系结构和工作原理 转发等价类一、 该单元的串讲部分 5.1.1 MPLS的发展5.1.2 MPLS标准5.1.3 MPLS的特点这三小节均属于对MPLS的简介，要求学生了解就可以。首先要求学生认识到MPLS的价值在于能够在一个无连接的网络中引入连接模式的特性。其主要优点是减少了网络的复杂性，兼容现有各种主流网络技术，能降低网络成本，在提供IP业务时能确保QoS和安全性，具有流量工程能力。同时要认识到IP路由技术及组网方式不适应网络的扩展和许多增值服务的提供，目前在世界范围内存在两大核心网络技术：一个是计算机界倡导的IP网络技术；另一个是电信界推崇的ATM技术。ATM是宽带通信网的核心技术，是我们这门课程的学习重点。授课教案教学内容与教学过程要求学生了解MPLS的发展过程、掌握MPLS的相关协议及其特点。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）5.2.1 MPLS体系结构1、MPLS体系结构是一个全新的体系结构，为了引发学生的注意，采用设障教学法，即先先提出问题，然后在做讲解。l MPLS工作在OSI的哪一层？l MPLS包含哪些核心机制？l MPLS与传统的路由选择机制有何区别？2、 通过讲解要求学生了解MPLS的体系结构和核心机制是什么，控制平面和数据平面的功能是什么，RSVP起到了什么特殊的功能。5.2.2 MPLS工作原理1、首先用图解法，让学生了解MPSL网络拓扑结构中MPSL域、IP域、LSR、LER、LSP、IP是如何定义的，它们在网络中起到什么作用。2、讲解MPLS的相关术语：除了在拓扑结构中已经掌握的之外，还应该掌握标签、标签栈、标签交换、标签交换跳、MPLS标签、转发等价类、下一跳标签转发条目、Label PUSH、Label SWAP、Label POP、数据流、业务流、上游和下游、转发信息库等的概念和功能。3、讲解MPLS概念强调MPLS是一种交换机制，MPLS数据包的交换过程包括了标签的分析过程。说明MPLS的标签转发，通过事先分配好的标签，为报文建立了一条标签转发通道（LSP），在通道经过的每一台设备处，只需要进行快速的标签交换即可（一次查找）。教学内容与教学过程速的标签交换即可（一次查找）。4、用图解法（图5.4）讲述MPLS标签交换.。5、详细地分析MPLS标签的结构、标签栈的作用以及标签分发的两种基本方式，即一种是下游自主标签分发方式，另一种是下游按需标签分发方式。6、以图解法（图5.9、5.10、5.11、5.12、5.13）和讨论的方式使学生了解MPLS的工作过程。三、该单元的难点部分（也是重点）5.2.3 转发等价类（FEC）上述已经了解转发等价类（FEC）的概念，这一小节主要是要掌握它在交换中所起的作用以及把数据分组映射到某个FEC的方法。采用详细讲述与图解法（图5.14）使学生具体要掌握如下的内容：l FEC的静态映射方法l FEC的动态映射方法l FEC的标识l 流的合并与聚合课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次10时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题MPLS技术教学目的掌握标签分发协议所涉及到的概念及作用； MPLS VPN的工作原理。教学手段PPT课件讲解法、讨论法、预留作业法、总结重点标签分发协议、MPLS VPN的工作原理难点MPLS VPN的工作原理作业l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：6、8l 笔答题：课后习题 三、简答题：7教学内容与教学过程该单元的主要内容： 标签分发协议 MPLS VPN的基本概念 MPLS VPN的工作原理一、 该单元的串讲部分5.3.1 MPLS VPN的基本概念1、这一小节首先要掌握VPN的基本概念，这里的重点是：l 虚拟专用网（Virtual Private Network，VPN）不是真的专用网络，但却能够实现专用网络的功能。l 虚拟，是指用户不再需要拥有实际的长途数据线路，而是使用服务提供商现成网络的数据线路（通过使用隧道技术）。2、其次是VPN的实现方式有两种：重叠VPN和对等VPN。其中对等VPN的实现技术就有MPLS VPN技术。3、 了解MPLS VPN的标准和特点。二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）5.2.4 标签分发协议（Label Distribution Protocol LDP）授课教案教学内容与教学过程为了讲明该协议，安排好授课的顺序很重要。1、 首先明确概念：l 标签分发协议规定的是标签分发过程中的各种消息以及相关的各种处理进程。l 标签分发是指标签交换路由器（LSR）向其他LSR发出标签请求或通知其他LSR标签含义的过程。l 在MPLS标准中，并没有要求只能使用一种标签分发协议，目前有：LDP、CR-LDP、RSVP扩展、BGP扩展等方式。l LDP是一种专门用于标签分发的新协议，使用LDP可以实现MPLS中最基本的功能。2、 讲解LDP协议中4中LDP消息（发现、会话、通告、通知）、作用和发送这四种消息的方法。3、 讲明标签空间的概念；LDP标识符的标识方法、LDP会话、LDP传输。说明对于不同的标签空间，LSR之间必须建立不同的LDP会话。如果两个LSR之间需要建立多个LDP会话的话，不同的LDP会话将使用不同的TCP连接。4、 进一步讲解LDP头格式和LDP消息的格式以及LDP对错误处理的方法。三、该单元的难点部分（也是重点）5.3.2 MPLS VPN工作原理1、这一小节的难度系数较大，采用预习作业的方法，先让学生通过自己的思维，掌握相关的概念。l 站点（site）l 客户边缘设备（CE）l 服务提供商边缘设备（PE）l P路由器l 虚拟路由转发（VRF）l 路由区分器（RD）l 路由目标（RT）这里尤其重要的是对站点（site）、虚拟路由转发（VRF）、路由区分器教学内容与教学过程（RD）理解。3、 讲明路由分发的参与者，并用图解法（图5.20）讲明MPLS VPN网络中路由分发。即在MPLS VPN中，P路由器并不参与VPN路由信息的交互，VPN站点内部是通过CE与PE、PE与PE、PE与CE之间的路由交互知道属于某个VPN的网络拓扑信息。4、 再用图解法（图5.21）讲解MPLS VPN中报文转发过程，着重要讲解需要两个标签的原理。5、总结（1）CE将报文发给与其相连的VRF接口，PE在本VRF的路由表中进行查找，得到了该路由的出站PE路由器下一跳地址（对端PE的loopback地址）和VPN标签；（2）在把该报文封装一层VPN标签后，在MPLS的标签转发表中查找下一跳地址，再封装一层IGP标签后，交与MPLS转发；（3）该报文沿着LSP转发，并根据途径的每一台设备的标签转发表进行标签交换；（4）在倒数第二跳处，将栈顶的IGP标签弹出，交给目的PE设备，PE设备根据VPN标签判断该报文的出接口和下一跳；（5）去掉VPN标签后，请报文转发给相应的VRF中的CE。课后小结此项内容要求课后用黑色字迹签字笔或钢笔手填。 课后小结河北传媒学院周 次11时 间学时3授课方式课堂讲授（ ） 实践课（ ）教学主题SDH基本原理教学目的掌握SDH技术教学手段预习法；实例引导法，引导学生对问题和图形的分析能力。重点掌握SDH的特点、帧结构、复用和映射的方法、网络设备原理、传输网的分层模型及其拓扑结构。难点SDH的帧结构作业l 做在书上的题：课后习题 一、填空题全部；二、选择题全部l 理解掌握题：课后习题 三、简答题：SDH的帧结构（补充）l 笔答题：课后习题 三、简答题：1教学内容与教学过程该单元的主要内容： SDH特点 SDH基本知识 SDH网络设备 SDH传输网一、 该单元的串讲部分6.1.1 SDH特点通过PPT的讲解，要求学生掌握SDH的五大重要特点：（1）灵活的分插功能。（2）SDH有强大的网络管理能力。（3）强大的自愈能力。（4）SDH有标准的光接口规范，不同厂家设备可以在光路上互联，真正实现横向兼容。（5）SDH具有后向兼容性和前向兼容性二、单元的重点部分（这部分是学生必须掌握的内容）6.1.2 SDH基本知识授课教案教学内容与教学过程1 SDH的速率等级要求学生了解标准SONET速率和SDH速率的对应关系。2、复用和映射 用图解法（图6.6）说明不同容器和单元的功能并重点说明在使用SDH传送PDH信息时，首先必须将PDH负荷映射到不同的容器类型C-n。l 容器（C：Container）：种用于装载各种速率业务信号的信息结构； l 虚容器（VC：Virtual Container）：于支持SDH通道层连接的信息结；VC=C+POHl 支路单元（TU：Tributary Unit）：种提供低阶通道层和高阶通道层之间适配功能的信息结构；TU=VC+PTRl 支路单元组TUG：Tributary Unit Group）：一个或多个在高阶VC净负荷中占据固定的、确定位置的支路单元组成； 讲解复合和映射的过程：重点要讲解AU-PTR的作用。6.1.3 SDH网络设备SDH有三种类型的网络设备，要求学生掌握这三种设备在网络中所起到的作用。1、 终端复用设备作用：终端复用设备（Terminal Multiplexer，TM）用于把速率较低的PDH信号或STM-N信号组合成一个速率较高的STM-M（MN）信号。两种类型： I类终端复用设备提供把PDH支路信号映射、复接到STM-N信号的功能。 II类终端复用设备提供把速率较低的若干STM-N信号组合成一个速率较高的STM-M（MN）信号的能力。2、 分插复用设备（ADM）重点是掌握ADM的功能和应用 通过ADM内部的时隙交换功能，允许两个STM信号之间进行不同VC的互联。方便进行带宽管理。 可以为终端复用器将两个SDH光接口分别做主备用。 可使用ADM构成各种高可靠的自愈环网络。教学内容与教学过程3、 数字交叉连接设备（DXC）在讲述了前两小节的基础上，只说明DXC设备是一种集复用、交换、保护/恢复、监控和网管等功能于一体的传输设备。让学生总结出它所能实现的功能。6.1.4 SDH传输网1、 首先必须要明确什么是传输网：既能完成传输功能，也能完成传递各种网络控制信息的逻辑功能意义上的网络。2、 用图解法（图6.11）讲解SDH传输网的三层功能。重点要求学生掌握电路层中根据业务的分类可以分成哪几种类型的网络；低阶通道层和高姐通道层是如何连接的；段层和物理层完成的功能。3、 用图解法（图6.12、6.13）讲解线型SDH传输网络和环型SDH传输网络的特点，重点让学生掌握这两种拓扑结构的可靠性是如何实现的。三、该单元的难点部分（也是重点）6.1.2 SDH基本知识 2、SDH的帧结构1、用图解法（图6.1）讲解SDH的帧结构：详细讲解STM-N帧结构格式、段开销（SOH）、管理单元（AU）、STM-1段开销所实现的功能。2、首先让学生预习图6.2、6.3、6.4、6.5个字段表示的