计算机网络教案14-运输层概述.docx

计算机网络课堂教学方案
课次
14课时2
教学主题
运输层概述
教学目标 与要求
理解运输层的作用、理解运输层复用与分用、理解端口号
教学重点 与难点
运输层复用与分用
教学方法 与手段
多媒体教学法、对比教学法、问题导向法、案例分析法
高阶思维 培养目标
能力要求：认知和理解能力； 思维培养：逻辑思维
能力培养 目标
研究分析能力
教学内容
一、引入（15分钟）
教师：
（1）提问：运输层的作用和进程间的通信
学生：两个主机进行通信实际上就是两个主机中的应用进程互相通信。
应用进程之间的通信乂称为端到端的通信。运输层的一个很重要的功能就是 复用和分用。应用层不同进程的报文通过不同的端口向下交到运输层，再往下就 共用网络层提供的服务
教师：强调“逻辑通信”的概念
教师：提问
UDP和TCP的区别？
学生：UDP在传送数据之前不需要先建立连接。对方的运输层在收到UDP报文 后，不需要给出任何确认。虽然UDP不提供可靠交付，但在某些情况下UDP是 一种最有效的工作方式。
TCP则提供面向连接的服务。TCP不提供广播或多播服务。由于TCP要提 供可靠的、面向连接的运输服务，因此不可避免地增加了许多的开销。这不仅使 协议数据单元的首部增大很多，还要占用许多的处理机资源
二、展开（10分钟）
教师：
提问：为什么需要端口号
学生：（主动回答且正确加2分）
在运输层使用协议端门号（protocol port number）,或通常简称为端口
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(port),来帮助标识目的或源应用进程。
端口号可以看作是应用进程的运输层地址。
在协议栈层间的抽象的协议端口是软件端口。
路由器或交换机上的端口是硬件端口。
硬件端门是不同硬件设备进行交互的接口，而软件端口是应用层的各种协议 进程与运输实体进行层间交互的一种地址。
端口用一个16位端口号进行标志。端口号只具有本地意义，即端口号只是 为了标志本计算机应用层中的各进程。在因特网中不同计算机的相同端口号是没 有联系的
教师：总结：
三类端口：
(1) 熟知端口，数值一般为0~1023。
(2) 登记端口号，数值为102C49151,为没有熟知端口号的应用程序使用 的。使用这个范围的端口号必须在因特网号码管理局登记，以防止重复。
(3) 客户端口号或短暂端口号，数值为49152~65535,留给客户进程选择暂 时使用。当服务器进程收到客户进程的报文时，就知道了客户进程所使用的动态 端口号。通信结束后，这个端口号可供其他客户进程以后使用。
剧本式课 堂进程设 计(或翻转 课堂安排)
教师：为何需要UDP
学生：UDP只在IP的数据报服务之上增加了很少一点的功能， 即端口的功能和差错检测的功能。
虽然UDP用户数据报只能提供不可靠的交付，但UDP在某些 方面有其特殊的优点。
UDP的主要特点
(1) UDP是无连接的，即发送数据之前不需要建立连接。
(2) UDP使用尽最大努力交付，即不保证可靠交付，同时也不 使用拥塞控制。
(3) UDP是面向报文的。UDP没有拥塞控制，很适合多媒体通 信的要求。

（4）UDP支持一对一、一对多、多对一和多对多的交互通信。
（5）UDP的首部开销小，只有8个字节
教师：通过图例讲解连接的概念
【提问】：为什么需要NAT? NAT解决什么问题
学生：需要在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件。装有 NAT软件的路由器叫做NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球 地址IPG。
所有使用本地地址的主机在和外界通信时都要在NAT路由器 上将其本地地址转换成IPG才能和因特网连接。
教师：让学生自己设计一个简单的可靠传输协议
课堂讨论题
两台计算机通过一条双向不可靠（可能出现比特差错、分组丢 失）信道连接，请设计一个方法实现发送方到接收方的单向可靠数 据通信（无差错、无丢失、不失序、不重复）。
先解决以上基本问题，再考虑若发送方和接收方之间的往返传播时 延很大，你的方法效率如何？如何改进？
课堂管理 与要求
课前锦城在线位置签到；行上课礼仪；需带电脑带笔记本带书包上 课；无故缺席一次扣5分，迟到一次扣2分，缺席累计达到3次平 时成绩清零；课堂回答问题完成情况好的-次加2分；学生座位靠 前安排，不得玩手机，睡觉等。
学习评价 与反馈
锦城在线发布问卷调查表，了解学情；课堂提问检查；课后作业检 测
作业布置
1. 4-26
教学资源
教材辅助
计算机网络技术基础（第2版）周舸李昕昕编著人民邮电出版 社
计算机网络（第7版），谢希仁，电子工业出版社，全文阅读,
考研指定教材（教材内容补充）
自顶向下网络设计,库罗斯，机械工业出版社，全文阅读（强化
实践运用）