计算机网络技术基础4.3数据链路层交换设备教案.doc

教案
章节或项目名称
4.5交换机工作原理 4.6帧结构
本次授课类型
þ理论 □实验 □理实一体 □实训 □实习
班级
地点
周次
星期
节次
授课进度

þ符合 □超前 □滞后

□符合 □超前 □滞后

□符合 □超前 □滞后

□符合 □超前 □滞后
教学目标
1、理解并掌握交换机工作原理
2、掌握以太网帧的基本结构
3、掌握VLAN帧的基本结构
教学重点
1、交换机工作原理
2、以太网帧的基本结构
3、VLAN帧的基本结构
教学难点
1、交换机的基本功能
2、冲突域和广播域的区别
3、课堂教学内容的有效组织
教学设计
教学环节
内容要点
教学方法
与手段
时间
分配
1．知识巩固
通过知识抢答，了解学生对已学知识的把握程度，及时给予表扬
提问、PPT
10m
2．自学内容检查
通过设置直观简单问题，了解学生预习情况，及时发现问题，把握教学进度
提问、PPT
10m
3．学生知识讲解
学生分组讲解以太网帧的基本结构、VLAN帧的基本结构，教师给予评价，并对知识进行梳理
提问、PPT、板书
25m
4．教师难点讲解
以典型案例，详细讲解交换机的工作原理
提问、PPT、板书
35m
5.课程总结
讲解内容提炼
板书、提问
5m
6.课后预习
按照任务单要求完成网络层主要功能和IP地址基础讲解准备
视频、PDF
5m
教学效果及改进思路

教案
1、知识巩固
（1）局域网分类
无线 WLAN
有线：以太网、令牌环网、令牌总线、FDDI、ATM
以太网(标准10M、快速100M、千兆1000M、万兆10000M)
（2）MAC地址由那几部分组成
厂商识别码+网卡识别码，共48个比特位，6个字节
（3）MAC地址分成几类？如何区别？
单播、多播和组播，第一位为0：单播，1为组播或多播
（4）MAC地址这样表示对不对？
地址格式：MM:MM:MM:SS:SS:SS或者MM-MM-MM-SS-SS-SS
（5）MAC地址按照从左至右的顺序传输？不对
2、自学内容检查
（1）网上完成作业情况通报
（2）以太网帧包含哪些字段？
目的MAC地址 源MAC地址 类型/长度 数据 FCS 五个字段
（3）VLAN帧包含哪些字段？
目的MAC地址 源MAC地址 协议标识符 标签控制信息 类型/长度 数据 FCS 七个地段
3、学生知识讲解
（1）学生讲解以太网整结构和VLAN帧结构，师生互动
①以太网帧头多少个字节？ 帧尾多少个字节？帧的最大长度为多少？ 1500+14=1514个字节
②当数据类型字段取值为0X0500时，该帧的类型是什么？以太网帧。数据的具体内容是什么？数据的长度是指整个帧的长度还是帧中数据的长度？长度是字节数还是比特数？
③当数据类型字段取值为0X0800时，表示三层启用IP协议，那此时的帧的长度是多少？IP数据包的长度+18个字节（6+6+2+4=18）
④VLAN帧增加几个字段？多少个字节？
⑤VLAN帧增加2个字段后4个字节后，帧的最大长度有没有变化？增加4B吗？还是总长度不变，数据长度减少4B。
⑥最大的VLAN 号是多少？4096吗？
（2）教师归纳总结
①以太网帧
局域网中（二层）数据传输的基本单位：帧 → 不同的局域网，帧的结构不同 → 以太网帧（最常用）
u 目的MAC地址:数据接收端的MAC地址，48bit 6B
u 源MAC地址:数据发送端的MAC地址，48bit 6B
u 类型长度：16bit 2B
l 大于或等于0X0600（十六进）：表示三层协议的类型
0806：ARP协议 0800：IP协议
l 小于0X0600（十六进）：表示以太网数据的长度
u 数据：上层封装下来的数据即IP数据包
u FCS：校验码，16bit 2B，差错控制
②vlan帧结构（802.1Q标准）
TPID字段：标签协议标识字段，固定值为0X8100
TCI字段：标签控制信息字段
Priority：用户优先级，3bit，8个优先级，拥塞处理方案
CFI：规范格式标识符,0表示规范，以太网用，1表示非规范，令牌环网等其他二层网络用。
VLAN ID：VLAN编号，12bit，范围0-4095,0和4095不用，有效4094个，默认值为1
4、教师难点讲解
二层交换机的基本功能
（1）基本概念
①冲突域
②广播域：
（2）地址学习

（3）过滤/转发

5、课程总结
数据链路层功能
差错
控制
检
错
奇偶校
验码
循环冗余
校验码
纠
错
停止等待
ARQ协议
连续
ARQ协议

拉回方式
选择性重传方式

流量
控制
缓存机制
链路管理
局域网
（范围）
无线LAN
WLAN
有线
LAN
组成
终端 AP AC
优点
灵活、便捷、扩展
以太网Ethernet
标准、快速、千兆、万兆
令牌环网Token Ring
光纤分布式接口网FDDI
异步传输模式网ATM
设备访问
LLC子层
介质访问
MAC子层
组成：厂家识别+网卡
共享型网络CSMA/.CD
先听后方 边听边发 冲突停发 延迟重发
表示：48比特位
六段十六进制
发送方式：从右至左
分类：单播组播广播
MAC地址
概念：冲突和广播
地址学习
数据转发
数据过滤
交换机工作原理
成帧
以太网帧格式
VLAN帧
虚拟局域网
VLAN帧格式

6、课程作业
（1）完成帧结构和以太网技术网上作业
（2）学习网络层概述和IP地址基础知识，完成任务单回答问题
（3）准备网络层功能讲解内容

任务单问题
1、知识巩固
（1）完成帧结构网上作业
（2）完成以太网技术网上作业
2、回答问题
（1）网络层主要功能是什么？
（2）网络层可以为上层提供哪些服务？
（3）IP地址由哪几部分组成？总共多少位
（4）网管是干什么的？
3、讲解内容
（1）网络层的主要功能
（2）IP地址基础