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1、课次16课时安排2课时教学课题TCP连接管理与拥塞控制机制教学目标与要求理解TCP为何需要建立连接、掌握TCP建立连接和释放连接的过程;掌握拥塞控制的基本概念和TCP的拥塞控制机制的基本原理教学重点与难点三次握手、TCP的拥塞控制机制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。能力要求及思维培养能力要求:认知和理解能力;思维培养:逻辑思维。教学内容与进程一、引入(15分钟)教师:提问:让学生理解为何要建立连接,连接的建立过程中通信双方作了哪些准备工作。1. 运输连接的三个阶段 运输连接就有三个阶段,即:连接建立、数据传送和连接释放。运输连接的管理就是使运输连接的建立和释放都
2、能正常地进行。连接建立过程中要解决以下三个问题:要使每一方能够确知对方的存在。要允许双方协商一些参数(如最大报文段长度,最大窗口大小,服务质量等)。能够对运输实体资源(如缓存大小,连接表中的项目等)进行分配。 客户服务器方式 TCP 连接的建立都是采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程叫做客户(client)。被动等待连接建立的应用进程叫做服务器(server)。学生:思考:TCP建立连接的基本过程。分析:为什么要进行三次握手教师:突出TCP连接的关闭是两个方向分别关闭的二、展开1.2 TCP 的运输连接管理(10分钟)教师:提问:为何要超时等待?学生:回答:每台机器都要对每个TCP连
3、接维护其状态。TCP 连接表对每个连接都登记了其连接信息。除本地和远地的 IP 地址和端口号外,还要记录每一个连接所处的状态(主动回答且正确加2分)教师:引出拥塞控制的概念在某段时间,若对网络中某资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏产生拥塞(congestion)。出现资源拥塞的条件: 对资源需求的总和 可用资源1.3 网络拥塞的危害(15分钟)教师:通过实例讲解网络拥塞所带来的危害,以及为什么会有这样的危害。理想吞吐量为100M不加任何控制只能达到60M当分组丢失时, 任何用于传输该分组的上游传输能力都被浪费!学生:思考:拥塞控制所起的作用。突出辩证思维1.4 几种拥
4、塞控制方法(TCP的拥塞控制机制)(35分钟)教师:(1)讲解TCP控制流量的基本方法。(2)讲解慢开始。学生:理解虽然初始拥塞窗口很小,但随时间以指数方式增长。教师:(1)突出为何需要拥塞避免(2)通过实例讲解拥塞控制的过程。(3)通过实例引出快速重传学生:理解对待拥塞现象为何要采取不同的控制行为。三、总结(5分钟)教师:由于慢开始窗口增长很快,为避免很快又导致网络拥塞,在接近上次发生拥塞的地方就放慢窗口的增长速度,进入拥塞避免阶段当发生拥塞时,将当时的拥塞窗口的一半(但不能小于2)设置为从慢开始到拥塞避免的门限: ssthresh当 cwnd ssthresh 时,停止使用慢开始算法而改用
5、拥塞避免算法,即使拥塞窗口 cwnd 按线性规律缓慢增长,即每经过一个往返时间 RTT 就把发送方的拥塞窗口 cwnd 加 1 ,而不是加倍 。当 cwnd = ssthresh 时,既可使用慢开始算法,也可使用拥塞避免算法。当网络出现拥塞时无论在慢开始阶段还是在拥塞避免阶段,只要发送方判断网络出现拥塞(其根据就是没有按时收到确认),就要把慢开始门限 ssthresh 设置为出现拥塞时的发送方窗口值的一半(但不能小于2)。然后把拥塞窗口 cwnd 重新设置为 1,执行慢开始算法。这样做的目的就是要迅速减少主机发送到网络中的分组数,使得发生拥塞的路由器有足够时间把队列中积压的分组处理完毕。课堂管
6、理与要求课前锦城在线二维码签到;行上课礼仪;需带电脑上课;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一次加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。作业布置课后习题6-2教学资源教材:计算机网络技术基础(第3版) 周舸 李昕昕编著 人民邮电出版社;课外参考资源:1计算机网络自顶向下方法与Internet特色(第4版),(美)James F. Kurose Keith W. Ross著/陈鸣译,机械工业出版社。2计算机网络(第4版),(美)特南鲍姆著/潘爱民译,清华大学出版社;