《计算机网络》教学大纲(数服).docx

《计算机网络》
教学大纲
(数服)
目录
一、教学目的和要求(4)
二、教学中应注意的问题(4)
三、教学内容(4)第一章概述(4)
§1 .计算机网络组成(4). 网络体系结构(4)
§2 .网络性能指标(4).计算机网络发展简史 (4)
第二章物理层(5).概念(5)
§3 .信道最大数据传输率(5).编码与调制(5)
§4 . 传输介质 (5).物理层接口 (5)
§5 物理层设备(5)第三章数据链路层(5)
§1 .链路层功能与服务(6).差错检测与纠错(6)
§2 .多路访问技术(6).以太网(6)
§3 .令牌环网的基本原理(6).链路层交换机(6)
§4 7.无线局域网(IEEE802. 11协议)(6). PPP 协议(6)
§5 . ATM工作原理(6)第四章网络层(6)
网络层
网络层功能与服务，网络服务类 型，数据流管理方法，路由器原理， IP,路由算法，ARP, TP多播，移 动
理解、 熟悉
6

传输层
传输层功能和服务,套接字,UDP, TCP,拥塞控制原理，TCP拥塞控制
理解
4

应用层
网络应用模式，DNS,电子邮件FTP, P2P应用，网络管理，套接字编程
理解、 熟悉
10

网络安全
网络安全定义，密码学初步，报文 完整性，鉴别，攻击检测与防范， 网络安全应用，运行安全性
理解
10

Web应用
Web应用简介，Web程序设计，
Web应用构建
理解、 熟悉
12

五、参考书目（1）陈妍王志文朱海萍.计算机网络原理（第3版）.西安交通大学出版社, 2008-01.
（2）沈鑫前计算机网络（第2版）.清华大学出版社，2010-08.
（3）（美）特南鲍姆（Tanenbaum,A. S.）著，潘爱民译.计算机网络（第4 版）.清华大学出版社，2004-8-1.
§1 .网络层功能与服务(6).网络服务类型(6)
§2 .数据流管理方法(6).路由器原理(6)
§3 . 1P(6).路由算法(7)
§4 7. ARP, IP 多播,移动(7)第五章传输层(7)
§1 .传输层功能和服务，套接字(7).UDP⑺
§2 .TCP(7).拥塞控制原理(7)
§3 . TCP拥塞控制(7)第六章 应用层(8)
§1 .网络应用模式(8).DNS(8)
§2 .电子邮件FTP, P2P应用(8).网络管理(8)
§3 .套接字编程(8)第七章网络安全(9)
§4 1.网络安全定义(9).密码学初步(9)
§5 .报文完整性(9).鉴别(9)
§6 攻击检测与防范(9)网络安全应用(9)
§7 运行安全性(9)第八章Web应用(9)
§8 1.Web应用简介(10)Web程序设计(10)
§9 Web应用构建(10)
四、教学课时分配(10)
五、参考书目(11)
一、教学目的和要求
本课程是数字媒体技术（服务外包）专业的基础课程之一。计算机网络涉及 彼此交织的许多概念、技术和协议。本课程围绕计算机网络体系结构的层次进行 组织，借助于网络分层模型使学生在学习某层协议的同时，也理解该协议在整个 体系结构中的地位、作用和功能。当采用分层组织教学内容时，教学内容的编排 可以采用自底向上和自顶向下两种方法。通过本课程的学习，使学生系统地理解 和掌握计算机网络的基本原理和基础知识，为后续课程的学习和毕业后的实际应 用奠定基础。
二、教学中应注意的问题
针对我院以应用型本科为培养目标的教学体系设计，本课程的教学应该侧重 网络应用部分，尽量多结合网络工程应用案例或实用技术来阐释网络远离的基础 知识。有条件的时候应该带领学生参观真实的网络平台，甚至观看网络建设施工 现场（录像）。然后适度组织实施实践、实验内容。
三、教学内容第一章概述
基本学时：2学时教学内容
§1 1.计算机网络组成
§2 .网络体系结构
§3 .网络性能指标
§4 .计算机网络发展简史重点
因特网组成，网络体系结构。
难点
理解大量的概念和术语。
讲授提示
首先应使学生计算机网络在现实社会中的作用，以因特网中“分组是怎样通 过分组交换网络形成其通路”为中心粗线条地展现其概貌，然后再分别引入各个 关键的概念，如协议、分组、统计复用、数据报、虚电路等等。
习题要求
无。
第二章物理层基本学时：2学时
教学内容
§1 .概念：信号、信道、信源、信宿、带宽、波特、数据率
§2 .信道最大数据传输率：奈奎斯特定理、香农定理
§3 .编码与调制：模拟-数字-模拟编码、数字-模拟-数字调制
§4 .传输介质：双绞线、同轴电缆、光线、无线电、微波
§5 .物理层接口：机械特性、电气特性、功能特性、过程特性
§6.物理层设备：中继器、集线器重点
奈奎斯特定理，香农定理，编码与调制。
难点
奈奎斯特定理，香农定理。
讲授提示
物理层是计算机网络的基础，主要涉及计算机与计算机之间的通信。在讲授 本单元内容时，要帮助学生建立信号、信道、带宽、波特率和数据传输速率等关 于通信的基本概念。
习题要求
布置习题，使学生掌握用奈奎斯特定理与香农定理计算信道最大数据传输 率。
第三章数据链路层基本学时：2学时
教学内容
§1 1.链路层功能与服务
§2 .差错检测与纠错：检错码（奇偶校验、正反码、CRC）、反馈重传和GBN
§3 .多路访问技术：信道划分协议、轮流协议、随机访问协议、MAC地址
§4 .以太网：帧结构、CSMA/CD协议、联网技术、高速以太网
§5 .令牌环网的基本原理
§6 .链路层交换机：转发与过滤、生成树算法
§7 7.无线局域网（IEEE802. 11协议）
§8 . PPP协议
§9 . ATM工作原理重点
链路层功能与服务，CSMA/CD协议，无线局域网。
难点
CRC,随机访问协议，生成树算法。
讲授提示
本单元内容应围绕可靠数据链路的形成方法来讲，对应数据传输的可靠性要 求，介绍差错检测与纠错技术，差错检测依赖于校验码。。
习题要求
布置习题，使学生理解数据链路层在网络体系结构中的作用，用CRC编码方 法计算CRC比特等。
第四章网络层基本学时：6学时
教学内容
§1 1.网络层功能与服务
§2 .网络服务类型：尽力而为服务、QoS服务
§3 .数据流管理方法：虚电路网络、数据报网络
§4 .路由器原理
§5 . IP：报文格式、IP 编址、ICMP、IPv6
§6 .路由算法：链路状态路由算法、距离矢量路由算法、层次路由
§7 . ARP, IP多播，移动重点
路由器原理，IP,路由算法。
难点
路由算法。
讲授提示
为了深入理解分组转发和传输，有必要介绍路由器的硬件体系结构和物理组 成，介绍因特网中的分组转发和IP协议。本单元的重点是网络层的路由选择技 术，讲授时可从路由选择算法的理论入手。
习题要求
布置习题，使学生理解路由选择算法，比较虚电路和数据报网络的特点。
第五章传输层基本学时：4学时
教学内容
§ L传输层功能和服务，套接字
§2 . UDP. TCP： TCP连接、TCP报文段结构、往返时延的估计与超时、可靠数据传 输、流量控制
§3 .拥塞控制原理：拥塞原因、拥塞控制方法
§4 . TCP拥塞控制：拥塞窗口、加式增加、乘式减少、冗余ACK等重点
套接字，TCP协议，TCP拥塞控制。
难点
往返时延的估计与超时，TCP拥塞控制。
讲授提示
传输层位于应用层和网络层之间，为运行在不同主机上的应用进程提供直接 的端到端通信服务。在讲授时从讨论传输层和网络层的关系入手，指出传输层是 在网络层提供的端系统之间交付服务的基础上，实现不同端系统上的应用层进程 之间的交付服务，继而引入TU端口号来区分不同的应用进程。
讲解TCP拥塞控制技术时，先讨论拥塞的原因和后果，以及常用的拥塞控制 技术，然后介绍TCP采用的拥塞控制方法。
习题要求
布置习题，使学生理解TCP协议以及拥塞控制方法。
第六章应用层基本学时：10学时
教学内容
§1 .网络应用模式：客户/服务模式、P2P模式、进程通信
§2 . DNS： DNS工作原理、DNS记录和报文
§3 .电子邮件FTP, P2P应用
§4 .网络管理
§5 .套接字编程重点
网络应用模式，套接字编程。
难点
§6 P机制，网络管理。
讲授提示
在介绍有关网络应用的原理和实现时，可从几个应用层概念开始，包括应用 程序所要求的网络服务、客户机、服务器、进程、传输层端口。接着介绍几种网 络应用的工作原理，包括Web、电子邮件、DNS. P2P等。然后介绍基于TCP和UDP 的网络应用程序的开发方法，特别是介绍套接字API的用法，利用案例介绍网络 应用程序的开发方法。
习题要求
布置上机习题，使学生掌握利用套接字API开发网络应用程序的方法。
第七章网络安全基本学时：10学时
教学内容
§1 1.网络安全定义
§2 .密码学初步：对称密钥密码、公开密钥加密
§3 .报文完整性：密码散列函数、报文鉴别码、数字签名
§4 .鉴别：身份认证和报文鉴别
§5 .攻击检测与防范
§6 .网络安全应用:IPSec、SSL、安全电子邮件、IEEE802. Hi
§7 .运行安全性：防火墙和入侵检测系统重点
网络安全定义，公开密钥加密，报文完整性，鉴别，网络安全应用，防火墙。
难点
攻击检测与防范。
讲授提示
应介绍网络安全在软件系统设计中的重要作用，结合案例介绍广泛使用的网 络安全技术，包括对称密钥加密在SSL> IPSec中的核心地位，公钥密码加密对 PGP和SSL的支撑作用，PGP使用数字签名，而SSL和IPSec使用MAC来保证报 文的完整性。现在网络安全的焦点越来越多地关注网络基础设施的安全性，因此 应该介绍防火墙和IDS系统对于系统运行安全性的意义以及实施的基本方法。
习题要求
布置习题，使学生理解数据加密的过程，防火墙的工作原理。
第八章Web应用 基本学时：12学时 教学内容
§ 1 Web应用简介：Web技术，Web工作原理
§ 2 Web程序设计
§ 3 Web应用构建：脚本，Applet, Web站点创建重点
Web程序设计，Web应用构建难点
Web应用构建讲授提示
本讲主要介绍Web应用的概念和特点，为以后的Web开发的相关课程做好铺 垫，本讲内容的讲解应借助实际的案例进行。
习题要求
无。
四、教学课时分配教学课时分配表
一级知识 点
二级知识点
要求
学时数
备注
概述
计算机网络组成，网络体系结构， 网络性能指标，计算机网络发展简 史
了解
2

物理层
概念，信道最大数据传输率，编码 与调制，传输介质，物理层接口， 物理层设备
理解、 热悉
2

数据链路层
链路层功能与服务，差错检测与纠 错，多路访问技术，以太网，令牌 环网的基本原理，链路层交换机， 无线局域网（IEEE802.11协议）， PPP协议，ATM工作原理
理解
2