《计算机网络》教学大纲

计算机网络课程教学大纲

一、课程教学目标计算机网络课程是计算机科学与技术及相关专业的一门专业课，是计算机技术和通信技术密切结合形成的新的技术领域课程主要讲授计算机网络的基础知识和主流技术，包括计算机网络的组成和发展，数据通信技术的基础知识，计算机网络体系结构及协议等学生通过本课程的学习，能够比较系统和全面地掌握计算机网络的基本概念和基本原理，掌握计算机网络的构建及应用技术，具备基本的对计算机网络软硬件安装、调试和运用能力，从而为后续网络课程的学习和今后从事计算机网络方面的研究和实际工作打下良好的基础

1.认知方面1掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法；2计算机网络的发展、定义、分类、拓扑结构、功能、性能指标、体系结构；3包括物理层的功能、服务、标准及特性；数据链路层的功能描述、基本链路控制规程；4数据通信的概念、调制与编码、模拟传输、数字传输、信道复用技术、数据交换技术、传输介质、差错检测方法；5网络层IP协议、ARP地址解析协议的工作原理及应用；6运输层滑动窗口协议、流量控制和拥塞控制的工作原理；7网络应用及其协议，包括域名系统DNS、文件传输协议FTP、远程登录Telnet、电子邮件、WWW、HTTP、DHCP、SNMP

2.技能方面1掌握组建局域网和接入Internet的关键技术、初步具备配置网络设备、建构局域网及网络应用能力；2能够运用计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法进行网络系统的分析、设计和应用；3掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，了解典型网络设备的组成和特点，理解典型网络设备的工作原理；4具备较强的对计算机网络常用命令的综合运用能力、TCP的主要特点

二、TCP的连接第四节可靠传输的工作原理

一、停止等待协议及信道利用率

二、连续ARQ协议第五节TCP报文段的首部格式第六节TCP可靠传输的实现

一、以字节为单位的滑动窗口

二、超时重传时间的选择

三、选择确认SACK第七节TCP的流量控制

一、滑动窗口实现流量控制

二、TCP的传输效率第八节TCP的拥塞控制

一、拥塞控制原理

二、TCP的拥塞控制方法第九节TCP的运输连接管理

一、TCP的连接建立

二、TCP的连接释放第六章应用层【教学目标】应用层中各种协议的功能、对TCP/IP体系中DNS、FTP、TELNET.SMTP、TFTP、以及HTTP协议等内容应重点掌握【重点难点】重点DNS协议，FTP协议，电子邮件协议，DHCP协议，SNMP协议，网络命令的理解与应用难点HTTP报文结构【教学内容】第一节域名系统DNS

一、域名系统概述

二、互联网的域名结构

三、域名服务器第二节文件传输协议

一、FTP概述

二、FTP的基本工作原理

三、简单文件传输协议TFTP第三节远程终端协议TELNET

一、TELNET基本概念

二、网络虚拟终端NVT第四节万维网WWW

一、万维网概述

二、统一资源定位符URL

三、超文本传输协议HTTP

四、代理服务器

五、HTTP报文结构

六、Cookie的概念

七、HTML语言

八、动态万维网文档

九、万维网的信息检索系统及万维网的新应用第五节电子邮箱

一、电子邮箱概述

二、简单邮件传输协议SMTP

三、电子邮件的信息格式

四、邮件读取协议POP3和IMAP

五、通用互联网邮件扩充MIME第六节动态主机配置协议DHCP

一、DHCP协议的基本概念

二、动态主机配置工作原理第七节简单网络管理协议SNMP

一、协议的基本概念

二、管理信息机构SMI的基本概念第八节应用进程跨越网络的通信

一、系统调用和应用编程接口

二、系统调用的几个常用阶段课程设计【教学目标】在学习了计算机网络课程的基础上，进一步加深对计算机网络基本原理的认识初步掌握计算机网络协议与体系结构实现、掌握网络规划、设计方法和有关工具培养学生学会自己分析解决问题的方法，对设计中遇到的问题，能通过独立思考、查阅工具书、参考文献，寻找解决方案，提高进行工程设计和系统分析的能力，为毕业设计和以后的工程实践打下良好的基础【重点难点】重点掌握计算机网络协议与体系结构实现，以及利用协议开发应用系统的方法难点综合运用计算机网络分析和设计的能力【教学内容】

一、明确具体设计任务；

二、资料查找，小组研讨基本思路及所涉及的相关理论；

三、构建设计方案及明确设计细节、步骤；

四、调试过程中出现的问题及研讨相应解决办法；系（教研室）主任（签名）教学院长（签名）

五、完成实验结果和测试

3.情感方面

（1）培养勤奋学习的态度，严谨求实、创新的工作作风；

（2）培养良好的心理素质和职业道德素质；

（3）培养高度责任心和良好的团队合作精神；

（4）培养一定的科学思维方式和判断分析问题的能力；

（5）培养较强的解决问题的能力

二、课程教学内容及要求L课程教学内容本课程包括基础理论和实验两大部分，教学基本内容如下

（1）基础理论部分包括计算机技术和数据通信技术，网络体系结构，以层次结构的观点和TCP/IP协议族规约，了解计算机网络各逻辑分层的功能和工作原理；对应用广泛的局域网技术，重点掌握以太网技术；要求学生从硬件和软件两方面，全面掌握网络互连的基本原理和技术；在网络应用上，要求学生掌握Web服务器等安装及其相关技术，掌握网络管理与网络安全的基本知识，了解网络最新发展技术

（2）实验部分包括网络常用命令的运用；双绞线的制作，Windows环境下TCP/IP协议的配置及TCP/IP诊断，VLAN规划与划分，动态路由协议的配置，IIS服务器的配置与使用，以及计算机网络综合包括网络截包分析实验等

2.课程教学要求

（1）通过本课程的学习，要求学生全面系统地掌握计算机网络的发展历史、计算机网络体系结构、物理层、数据链路层、信道共享技术、局域网、网络互连、运输层、高层协议、网络新技术等内容

（2）通过学习，强化学生用分层次的体系结构来分析资源子网和通信子网的能力通过上机练习和实验，验证和掌握计算机网络实验教学内容，提高利用计算机解决实际网络通信问题的实践技能

（3）课堂讲授实行启发式，力求做到少而精，突出重点，并注意将培养和提高学生的分析问题和解决问题的能力放在重要位置

（4）坚持课后练习是教好、学好本门课程的关键在整个教学过程中，将根据正常教学进度布置一定量的课后作业和实验报告，要求学生按时完成

三、课程教学重点和难点重点本课程的有关基本理论和基本概念，网络层次模型提出的计算机网络体系结构和协议概念，有关交换式以太网和VLAN划分，TCP、UDP协议和DNS协议及应用难点好协议、动态路由协议及网络拥塞控制的原理及应用

四、课程考核形式和要求根据专业人才培养方案，计算机网络课程为考试科目，采用闭卷形式进行课程考试成绩由“平时成绩”（占30%）和“期末成绩”（占70%）构成其中，平时成绩是以学生平时出勤、实验报告、课后作业完成情况等方面予以评分

五、课程教学时数分配章教学内容教学时数教学方式或手段课后作业形式备注目思考题课后习--概述8讲授实验题实验物理层8课后习题上讲授实验机练习2学时实验课后习题上—•数据链路层12讲授实验机练习2学时实验四网络层16课后习题上讲授实验机练习2学时五运输层12课后习题上讲授实验机练习实验应用层8课后习题上讲授实验机练习2学时实验总计648学时第一章概述【教学目标】通过本章教学，使学生了解有关网络术语、分层次的计算机体系结构、开放系统互连参考模型、参考模型中重要概念、开放系统互连环境、服务与协议和服务访问点、信息传送单元、服务原语、面向连接服务与无连接服务等内容掌握协议层次、接口与网络体系结构的基本概念掌握OSI参考模型及各层的基本服务功能掌握TCP/IP参考模型的层次划分、各层的基本功能及主要协议【重点难点】重点计算机网络的基本概念、网络的组成结构及工作原理、分层次的计算机体系结构、服务与协议和服务访问点、信息传送单元、服务原语、面向连接服务与无连接服务等难点网络的性能指标【教学内容】第一节计算机网络在信息时代的作用

一、三网融合

二、互联网的两个基本特点第二节互联网概述

一、网络的基本概念

二、互联网发展的阶段

三、ISP的概念及多层结构

四、互联网的标准化工作第三节互联网的组成

一、互联网的边缘部分

二、边缘部分的两种工作方式

三、互联网的核心部分

四、核心部分三种交换方式的特点及比较第四节计算机网络在我国的发展第五节计算机网络的分类第六节计算机网络的性能指标第七节计算机网络的体系结构

一、网络协议的组成

二、协议体系结构

三、数据在各层之间的传递过程

四、服务和服务访问点

五、TCP/IP协议体系结构第二章物理层【教学目标】计算机网络中物理层知识、有关术语、接口特性、传输媒体、信道容量、数字传输与模拟传输、常用的物理层标准等内容掌握物理层与物理层协议的基本概念掌握数据编码类型的方法掌握教学传输与模拟传输多路复用技术【重点难点】重点有关物理层的基本概念、接口特性、信道通信模型、传输媒体、信道容量、数字传输与模拟传输、常用的物理层标准难点信道复用技术、信号调制技术【教学内容】第一节物理层的基本概念

一、物理层特性

二、串行传输与并行传输第二节数据通信的基础知识

一、通信系统模型

二、信号的分类

三、信道的基本概念

四、调制与解调的基本概念

五、常见的编码方式

六、信号的极限容量及香农定理第三节物理层的传输媒体

一、导引型传输媒体

二、非导引型传输媒体第四节信道复用技术

一、复用的基本概念

二、频分复用、时分复用、波分复用和码分复用技术第五节数字传输系统第六节宽带接入技术

一、ADSL技术

二、光纤同轴混合网

三、FTTx技术第三章数据链路层【教学目标】计算机网络中数据链路层知识、使用点对点信道的数据链路层点对点协议PPP o使用广播信道的数据链路层使用广播信道的以太网扩展的以太网了解点对点协议PPP;掌握CSMA/CD协议、理解以太网信道利用率、掌握以太网的MAC层、掌握扩展以太网的基本技术【重点难点】重点数据链路层的基本概念、数据链路层三个基本问题、点对点协议PPP、局域网的基本概念、以太网的MAC层、以太网交换机、高速以太网难点CSMA/CD协议、交换机工作原理【教学内容】第一节使用点对点信道的数据链路层

一、数据链路层信道的两种类型

二、数据链路和帧的基本概念

三、数据链路层的三个基本问题第二节点对点协议PPP

一、PPP协议的特点

二、PPP协议的组成

三、ppp协议的帧格式及工作状态第三节使用广播信道的数据链路层

一、局域网的拓扑结构

二、以太网的两个标准及适配器的作用

三、CSMA/CD协议

四、集线器互联的以太网及其信道利用率

五、MAC层的硬件地址及帧格式第四节扩展的以太网

一、扩展以太网的方式

二、以太网交换机

三、虚拟局域网VLAN第五节高速以太网

一、100BASE-T以太网

二、吉比特以太网及更快的以太网第四章网络层【教学目标】网际协议IP、划分子网和构造超网网际控制报文协议ICMP因特网的路由选择协议IP多播虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT掌握IP协议、掌握划分子网和构造超网、理解ICMP协议、掌握因特网基本路由协议了解IP多播了解虚拟专用网VPN和网络地址转换NATo【重点难点】重点网络层提供的服务、IP地址的分类、ARP协议、IP分组的转发原理、路由聚合、网际控制报文协议、RIP路由选择协议、分布式路由选择算法、0SI的互连网协议、虚拟专用网的概念及应用难点子网划分、CIDRs动态路由协议【教学内容】第一节网络层提供的两种服务、虚电路服务

二、数据报服务第二节IP协议

一、网络互联设备及虚拟互联网的工作原理

二、IP地址分类

三、IP地址的重要特点

四、IP地址与硬件地址的区别

五、地址解析协议ARP

六、IP数据报格式

七、IP数据报转发分组的流程第三节划分子网和构造超网

一、子网掩码

二、子网划分

三、子网分组的转发

四、无分类编址CIDR方法

五、路由聚合

六、最长前缀匹配原则第四节网际控制报文协议ICMP

一、ICMP报文类型

二、ICMP报文应用举例第五节互联网的路由选择协议

一、路由选择协议的分类

二、内部网关协议RIP及距离向量算法

三、内部网关协议OSPF及分布式链路状态协议

四、外部网关协议BGP

五、路由器的构成第六节IPv6

一、IPv6的首部格式

二、IPv6的地址第七节IP多播

一、IP多播的两种协议

二、网际组管理协议IGMP第八节虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT

一、虚拟专用网VPN

二、网络地址转换NAT第五章运输层【教学目标】通过本章教学，使学生了解有关运输层协议概述用户数据报协议UDPo传输控制协议TCP概述可靠传输的工作原理TCP报文段的首部格式TCP可靠传输的实现TCP的流量控制TCP的拥塞控制TCP的运输连接管理TCP报文分析掌握UDP协议、TCP协议、理解可靠传输的工作原理、掌握TCP报文段首部格式、理解TCP可靠传输的实现，理解TCP流量控制、了解TCP拥塞流量控制，TCP的运输连接管理、掌握TCP报文分析方法【重点难点】重点进程通信的工作原理及基本概念、UDP的基本概念、TCP首部格式、TCP的工作原理、停等协议、ARQ协议、滑动窗口协议、TCP的拥塞控制和流量控制、TCP的连接及释放过程难点滑动窗口协议、三次握手协议【教学内容】第一节运输层协议概述

一、进程之间的通信

二、运输层的基本协议

三、运输层的端口第二节用户数据报协议UDP

一、UDP概述

二、UDP首部格式第三节传输层控制协议TCP概述。