《计算机网络》教学大纲.docx

计算机网络教学大纲一、课程基本信息二、教学目标中文名称计算机网络英文名称Computer Network适用专业物联网工程先修课程数据结构/数据库原理/通信原理课程类别专业核心课修读性质必修学分/学时2. 5学分学4学时（17学时）考核方式考试本课程教学目标：计算机网络是适应科学技术进入到网络信息时代的要求而开设的。 其目的是通过本课程的学习使学生能了解计算机网络的基本工作原理、计算机网络的分层结 构、主要的网络协议以及近年来网络技术的最新开展，为他们掌握使用局域网、Internet 网络以及参加某些工业用、军用计算机网络的软硬件研制工作打下一定的专业基础。本课程 的教学重点在讲授计算机网络的基本原理、主要协议与技术开展趋势。三、教学内容及基本要求第一章 计算机网络概述（2学时）（一）教学目标L 了解计算机网络在信息时代的作用和计算机网络的开展过程以及计算机网络的分类2 .掌握计算机网络的主要性能指标.了解网络协议与体系结构的基本概念（二）重点、难点教学重点：计算机网络的分类；计算机网络的主要性能指标；协议与体系结构教学难点：协议与体系结构（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容计算机网络在信息时代中的作用计算机网络的开展过程1.2 . 1分组交换的产生因特网时代关于因特网的标准化工作计算机网络在我国的开展1.3 计算机网络的分类计算机网络的不同定义几种不同的分类方法计算机网络的主要性能指标1.4 . 1带宽时延时延带宽积和往返时延计算机网络的体系结构（原书第四版）.北京：机械工业出版社，2008年12月六、 其他（特色、必要的说明等）本课程对学生创新能力培养的措施：计算机网络是本专业的一门基础课，课程全面介绍开放系统互连（0SI）参考模型和国 际标准协议、局域网和网络的应用。通过本课程的学习，要求到达：1 .系统地掌握计算机网络的主要基础知识（数据通信技术、交换技术、过失检测方法）, 了解网络的拓扑结构、传输媒体及体系结构和协议。2 .掌握物理层的接口和协议，数据链路层、网络层、运输层功能和协议，了解高层协 议。3 .掌握局域网络的逻辑链路控制（LLC）协议和媒体访问控制（MAC）即CSMA/CD、的 工作原理和协议规范。4 .了解网络（包括广域网、局域网）在信息社会中的应用。其他特色：计算机网络这门课程全面系统地讲述了计算机网络的开展和体系结构、物理层、数 据链路层、信道共享技术、局域网、广域网、网络互连、运输层、计算机网络的平安、应用 层协议和当前计算机网络的假设干热门课题等内容。本课程以TCP/IP协议族为线索，突出 Internet上的应用。还包括对许多新技术的介绍，例如：IPv6,国际数据加密算法IDEA, 防火墙，万维网WWW （包括URL, HTTP, HTML, CGI等），网络管理SNMP, IP ，居民接入网 RAN （包括xDSL, HFC以及FTTx等），等等。七、课程学时分配表序号教学内容（章、节或篇名）.学时分配作业、考查理论实践1第一章计算机网络概述22第二章物理层63第三章数据链路层44第四章局域网685第五章广域网16第六章网络互连647第七章运输层528第八章应用层239第九章计算机网络的平安21.1.1 5.1计算机网络体系结构的形成划分层次的必要性具有五层协议的体系结构实体、协议、服务和服务访问点1.1.2 面向连接服务与无连接服务5. 6 OSI与TCP / IP体系结构的比拟.6应用层的客户-服务器方式（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第二章物理层（6学时）（一）教学目标.掌握物理层的基本概念和数据通信基础知识,了解各种传输媒体特性. 了解SONET/SDH及常用的物理层标准（二）重点、难点教学重点：数据通信基础知识；传输媒体；模拟传输与数字传输；信道复用技术；宽带 接入技术；教学难点：信道复用技术；数据通信基础知识（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容物理层的基本概念数据通信的基础知识1.1.1 数据通信系统的模型有关信道的几个基本概念信道的最高码元传输速率信道的极限信息传输速率2. 3物理层下面的传输媒体3.1导向传输媒体3.2非导向传输媒体2. 4模拟传输与数字传输2.4.1 模拟传输系统4. 2调制解调器数字传输系统2.5信道复用技术1. 5.1频分复用、时分复用和统计时分复用5. 2波分复用5. 3码分复用2. 6同步光纤网SONET和同步数字系列SDH2. 7物理层标准举例2. 7. 1 EIA-232-E 接 口标准2. 7.2 RS-449 接 口标准2.8宽带接入技术2. 8. 1 xDSL 技术光纤同轴混合网（HFC网）2. 8. 3 FTFx 技术（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第三章数据链路层（4学时）（一）教学目标.掌握数据链路层基本概念和几种协议算法. 了解HDLC及PPP协议（二）重点、难点教学重点：基本概念；停止等待协议；实用的停止等待协议；连续ARQ协议；选择重传 ARQ协议教学难点：连续ARQ协议；选择重传ARQ协议；面向比特的链路控制规程（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容数据链路层的基本概念数据链路层的简单模型3.1.1 链路和数据链路三个基本问题321帧定界透明传输3.1.2 过失检测停止等待协议331停止等待协议的工作原理停止等待协议的算法3.1.3 停止等待协议的重传时间发送窗口大于1的ARO协议连续ARQ协议的工作原理滑动窗口的概念3.1.4 连续ARQ协议的信道利用率选择重传ARO协议点对点协议PPPPPP协议的特点3.1.5 PPP协议的帧格式PPP协议的工作状态HDLC 协议（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第四章局域网（6学时）（一）教学目标.掌握局域网及其扩展网的构造和机制. 了解高速局域网和无线局域网工作原理（二）重点、难点教学重点：MAC层；扩展的局域网；高速以太网；高速局域网教学难点：扩展的局域网；高速局域网；无线局域网（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容局域网概述传统以太网4.1.1 以太网的工作原理传统以太网的连接方法以太网的信道利用率以太网的MAC层4.1.2 MAC层的硬件地址两种不同的MAC帧格式扩展的局域网在物理层扩展局域网4.1.3 在数据链路层扩展局域网虚拟局域网高速以太网100BASBT 以太网4.1.4 吉比特以太网10吉比特以太网以太网接入其他种类的高速局域网471 100VG-AnyLAN 局域网光纤分布式数据接口 FDDI高性能并行接口 HIPPI光纤通道4.2 无线局域网无线局域网的组成802.1 1标准中的物理层802.1 1标准中的MAC层（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第五章广域网（1学时）（-）教学目标掌握广域网的基本概念和分组转发机制（二）重点、难点教学重点：广域网中的分组转发机制教学难点：拥塞控制技术（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容广域网的基本概念广域网的构成5.1.1 数据报和虚电路广域网中的分组转发机制在结点交换机中查找转发表在路由表中使用默认路由5.2 拥塞控制531拥塞控制的意义拥塞控制的一般原理（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第六章 网络互连（6学时）（-）教学目标.掌握IP协议及网络划分.掌握各种路由协议算法.了解 ICMP、IGMP、VPN、NAT、IPv6（二）重点、难点教学重点：Internet的网际协议IP；子网划分与构造超网；Internet控制报文协议ICMP； Internet的路由选择协议；VPN与NAT；下一代网际协议IPv6教学难点：子网划分与构造超网；Internet的路由选择协议；VPN与NAT（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容路由器在网际互连中的作用路由器的构成6.1.1 互连网与因特网因特网的网际协议IP分类的IP地址IP地址与硬件地址6.1.2 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARPIP数据报的格式625 IP层转发分组的流程划分子网和构造超网6.1.3 划分子网使用子网掩码的分组转发过程无分类编址CIDR因特网控制报文协议ICMP6.2 因特网的路由选择协议有关路由选择协议的几个基本概念内部网关协议RIP内部网关协议OSPF6.2.1 外部网关协议BGP因特网中的多播661 IP多播的基本概念因特网组管理协议IGMP6.2.2 多播路由选择虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT虚拟专用网VPN网络地址转换NAT6.3 下一代的网际协议IPv6（IPng）解决IP地址耗尽的措施IPv6的基本首部IPv6的编址6.3.1 从 IPv4 向 IPv6 过渡ICMPv6（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第七章运输层（5学时）（-）教学目标,掌握UDP、TCP协议机制.掌握TCP的运输连接管理（二）重点、难点教学重点：用户数据报协议UDP；传输控制协议TCP； TCP报头；TCP的运输连接管 教学难点：传输控制协议TCP； TCP的运输连接管理（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容运输层协议概述TCP / IP体系中的运输层7.1.1 运输层中的两个协议端口的概念用户数据报协议UDPUDP 概述7.1.2 UDP用户数据报的首部格式传输控制协议TCPTCP 概述TCP报文段的首部7.1.3 TCP的数据编号与确认TCP的流量控制与拥塞控制TCP的重传机制TCP的运输连接管理7.1.4 TCP的有限状态机（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第八章应用层（2学时）（一）教学目标理解 DNS、FTP、TELNET、E-Mail、WWW、BOOTP、DHCP、SNMP（二）重点、难点教学重点：域名系统DNS；电子邮件；万维网WWW； BOOTP与DHCP教学难点：DHCP；网络管理协议SNMP（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容8. 1域名系统DNS1. 1域名系统概述1.1.1 因特网的域名结构用域名服务器进行域名解析8. 2文件传送协议8. 2. 1概述8. 2. 2 FFP的基本工作原理8. 2.3简单文件传送协议TFTP8. 3远程终端协议TELNET8. 4电子邮件8. 4. 1概述8. 4.2简单邮件传送协议SMTP电子邮件的信息格式8. 4. 4邮件读取协议POP3和IMAP8. 4.5通用因特网邮件扩充MIME8.5万维网WWW8. 5. 1概述8. 5.2统一资源定位符URL8. 5. 3超文本传送协议HTTP8. 5. 4超文本标记语言HTML8. 5.5万维网页面中的超链8. 5.6动态万维网文档与活动万维网文档8. 5.7万维网上的信息检索系统8. 6引导程序协议BOOTP与动态主机配置协议DHCP8. 6. 1引导程序协议BOOTP8. 6. 2动态主机配置协议DHCP8. 7简单网络管理协议SNMP8. 7. 1网络管理的基本概念8. 7.2简单网络管理协议SNMP概述8. 7.3管理信息库MIB8. 7.4 SNMPvl的五种协议数据单元8. 7. 5 SNMPv2 和 SNMPv38.8应用进程跨越网络的通信8. 8. 1系统调用和应用编程接口8. 8.2服务器的两种工作方式8. 8.3进程通过系统调用接口进行通信的过程（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。第九章计算机网络的平安（2学时）（一）教学目标. 了解网络平安机制.掌握常规密钥密码体制、公开密钥密码体制.了解报文鉴别、密钥分配和电子邮件的加密的方法，了解IPS*和防火墙技术（二）重点、难点学重点：常规密钥密码体制；公开密钥密码体制；报文鉴别；密钥分配；防火墙技术;教学难点：公开密钥密码体制；IPSec（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实 验演示的教学方法（四）教学内容网络平安问题概述计算机网络面临的平安性威胁9.1.1 计算机网络平安的内容一般的数据加密模型常规密钥密码体制替代密码与置换密码9.1.2 数据加密标准DES公开密钥密码体制公开密钥密码体制的特点BSA公开密钥密码体制9.1.3 数字签名报文鉴别密钥分配电子邮件的加密9.1.4 PGPPEM链路加密与端到端加密链路加密9.1.5 端到端加密因特网商务中的加密平安插口层SSL平安电子交易SET9.2 因特网的网络层平安协议族IPsee防火墙（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习 下章学习内容。四、考核形式及成绩评定（-）考核形式：期末考试为闭卷考试，考试范围和要求应符合本教学大纲对各章教学 内容的基本要求。（二）成绩评定：课程考核由平时作业及听课情况和期末考试成绩两局部组成，分别占 课程总成绩的30%和70%o五、教材与参考书教 材：谢希仁.计算机网络.（第四版）.北京：电子工业出版社，2005年参考书：1（美）A. S. Tanembaum.计算机网络（第三版）.北京：清华大学出版社，2004年2高传善.数据通信与计算机网络（第二版）.北京：高等教育出版社，2003年3（美）James F. Kurose Keith W. Ross著，陈鸣译.计算机网络：自顶向下方法