09级计算机网络设计和支持课程标准.doc

计算机网络设计和支持
课 程 标 准

课程类型
理论+实践课
课程性质
专业核心课
学时与学分
72学时 4学分
适用专业（群）
计算机类专业三年制高职学生
执笔人
任松
课 程 组 审核

系（中心）审核

二〇一一年四月

计算机网络设计和支持课程标准

一、 课程定位
1.课程的地位：专业核心课程
2.课程的作用：使学生了解如何收集客户需求、据此确定所需的设备和协议以与创建能够满足客户需求的网络拓朴
二、课程设计的理念与思路
1.本课程按照“企业调研——工作岗位划分——工作任务流程分析——综合能力分析--教学情景设计——课程体系设计”的教改思路，坚持以实际工作容为导向，培养学生专业能力、社会能力、学习能力为核心，以网络工程师岗位工作任务为教学情景，以工作任务为教学主要方式。在教学中始终坚持以“实用性”的原则，强化学生学习网络工程师工作容的掌握和动手操作能力。
2. 通过对网络实训室的建设，“思科CCNA”考证、校企合作等方式，加强学生的专业能力、社会能力、方法能力的培养，开发实践教学体系，即实训室实训——网络集成公司——企业实习，为学生提供一流的实际动手机会，企业实践机会，有助于培养学生技能与综合运用能力。
3. 探索研究高等职业教育的基本特点，确定了“学以致用”的教学理念，“网络集成公司”的人才培养模式，实践了一条独具特色的“工学结合”的实训教学之路。即把教和学过程，从传统的、封闭的高校教育情景中解脱出来，并较大程度地置于校园课堂以外的真实社会环境之中，通过教学、实训与社会实际嵌入式结合来与时实现满足现实社会和经济发展需要的网络工程应用人才。

三、课程目标
（一）能力目标：学会制定网络设计方案和实施网络设计。
（二）知识目标：网络需求分析、设计网络方案和实施
（三）素质目标：培养学生的自学能力、分析问题和解决问题的能力、培养学生的实践能力、创新能力。
（四）证书目标：美国思科CCNA网络工程师认证

四、课程容、要求与教学设计

第一章 网络设计概念简介
【目的要求】
⒈掌握…………网络设计
⒉熟悉…………层次型网络设计的优点
⒊了解…………网络设计方案
【主要容】
n 网络设计基础知识
n 核心层设计的考虑因素
n 分布层的设计考虑因素
n 接入层设计的考虑因素
n 服务器群和安全
n 无线网络设计的考虑因素
n 支持WAN和远程办公人员

【讲授容】
⒈…………网络设计基础知识
设计优秀网络的步骤：确认业务目标和技术需求
确定满足第上一步的需求所需的功能
评估网络就绪程度
制定解决方案和现场验收测试计划
制定项目计划
基本的设计目标：可扩展性、可用性、安全性、易于管理
网络设计方法：确定网络需求
描述现有网络
设计网络拓朴和解决方案
⒉…………核心层设计的考虑因素
核心层的目标：提供100%的正常运行时间
最大限度地提高吞吐量
支持网络增长
核心层技术：融路由选择和交换功能于一身的路由器或多层交换机
冗余和负载均衡
高速和聚合链路
扩展性良好且会聚速度快的路由选择协议
防止故障：双电源和双风扇
基于机箱的模块化设计
额外的管理模块
⒊…………分布层的设计考虑因素
分布层的路由选择：过滤和管理数据流
实施访问控制策略
向核心层通告路由前对路由进行汇总
防止接入层故障或中断影响核心层
在接入层VLAN间进行路由选择
在分布层组建冗余网络
4.…………接入层设计的考虑因素
接入层物理考虑因素、配线间、接入层融合网络的影响、接入层的可用性需求
方便管理的设计考虑因素：命名结构
VLAN架构
数据流模式
优先级策略
保护接入层网络设备：设置强密码
使用SSH来管理设备
禁用未用的端口
5.…………服务器群和安全
保护服务器群使其免受攻击：防火墙
LAN交换机安全功能
基于主机和基于网络的入侵检测和防系统
负载均衡器
网络分析和管理设备
高可用性：实现冗余、虚拟化
6.…………无线网络设计的考虑因素
物理网络设计
逻辑网络设计
WLAN接入的独特考虑因素：开放的访客访问
安全的员工访问
有关无线访问的其他最佳实践
7.…………支持WAN和远程办公人员
企业边缘的设计考虑因素：带宽成本、QOS、安全性、远程接入

第二章 收集网络需求

【目的要求】
⒈掌握…………CISCO生命周期
⒉熟悉…………网络需求分析
⒊了解…………方案征求函和报价寻求函
【主要容】
n CISCO生命周期服务简介
n 销售过程
n 设计前的准备工作
n 确定技术需求和约束条件
n 确定易管理性方面的设计考虑

【讲授容】
⒈…………CISCO生命周期服务简介
准备阶段、规划阶段、设计阶段、实施阶段、运营阶段、优化阶段
⒉…………销售过程
方案征求函、报价寻求函、参加投标前会议
客户经理的职责：实现指定的销售和收入目标
将有关新产品或技术的信息传达给客户和潜在客户
领导当地销售、服务和支持团队
对销售和支持项目做出规划和预算
根据客户的请求，提供提案、演示、报价和信息
商谈和维护销售、服务合同
售前系统工程师的职责：评估客户现有的网络
判断网络升级或扩容能否满足技术需求
确保提议的改进能集成到现有的客户网络中
测试并评估提议的解决方案
网络设计人员的职责：分析客户的目标和约束条件、从而确定新设计的技术需求
评估目前安装的网络
选择能够满足网络需求的技术和设备
绘制示意图，指出各种网络设备和服务的位置以与互联情况
设计并监管概念验证测试
协助客户经理制作演示文稿
售后现场工程师的职责：协助安装和验收测试
支持和组织组件和系统的故障排除
解决客户遇到的技术问题
为客户提供培训，并协助管理和配置设备
3.…………设计前的准备工作
同客户全作、明确客户
4.…………确定技术需求和约束条件
技术需求：改善网络的可扩展性
提高网络的可用性和性能
增强网络的安全性
简化网络管理和支持
确定约束条件：预算
公司政策
时间安排
人员
5.…………确定易管理性方面的设计考虑因素
网络管理架构组成：网络管理系统
网络管理协议
受管设备
管理代理
管理信息

第三章确定现有网络的特征
【目的要求】
⒈掌握…………现有网络的优点和弱点
⒉熟悉…………根据客户需求选择合适的硬件和软件
⒊了解…………创建网络设计需求文档
【主要容】
n 编写有关现有网络的文档
n 更新现有CISCO IOS
n 升级现有硬件
n 实施无线现场勘察
n 编写网络设计需求文档

【讲授容】
⒈…………编写有关现有网络的文档
绘制网络示意图：确定设计目标是否现实和可行
确定现有网络能否满足可扩展性、可用性、安全性和易于管理性需求
确定新设备、基础设施和新服务的集成位置
确保新旧网络设备、介质和功能可以协同工作
绘制网络示意图
绘制逻辑架构示意图
绘制模块示意图
⒉…………更新现有CISCO IOS
研究当前安装的CISCO IOS软件：设备的型号和类型
安装的存
接口和插槽
可选的模块
当前的IOS软件版本和文件名
选择合适的CISCO IOS映像
下载并安装CISCO IOS软件
3.…………升级现有硬件
研究硬件功能、研究选配硬件、安装选配硬件
4.…………实施无线现场勘察
前往客户现场、物理网络的考虑因素、规划无线现场勘察、实施无线现场勘察
5.…………编写网络设计需求文档
包含的几部分：项目的总体目标
项目围
网络需求
网络的相关状态

第四章确定应用程序对网络设计的影响

【目的要求】
⒈掌握…………如何确定项目成功的标准
⒉熟悉…………各种应用程序对网络设计的影响
⒊了解…………如何确定网络设计的带宽需求
【主要容】
n 确定网络应用程序的特征
n 常见的网络应用程序
n 服务质量简介
n 语音和视频方案
n 编写应用程序和流文档

【讲授容】
⒈…………确定网络应用程序的特征
最终用户基于两点评价应用程序的性能：可用性、响应速度
各种应用程序的特征：应用程序在网络中的工作方式
应用程序的技术需求
应用程序如何彼此交互
收集信息：组织提供的信息、网络审计、数据流分析、CISCO IOS软件嵌入工具、CISCO IOS NETFLOW
应用程序特征对网络设计的影响
⒉…………常见的网络应用程序
（1）事务处理应用程序
（2）实时流式应用程序
（3）文件传输和电子应用程序
（4） 和WEB应用程序
（5）MICROSOFT域服务
3.…………服务质量简介
用户根据两个标准来评价服务质量：网络响应其请求的速度
应用程序的可用性
数据流队列：QOS机制
硬件和软件队列
使用数据流队列实施QOS
优先级和数据流管理：高优先级分组
中优先级分组
普通优先级分组
低优先级分组
可在哪些地方实现QOS：第二层设备
第三层设备
分类和标记
4.…………语音和视频方案
融合网络的考虑因素：实时数据流
事务性数据流
流式数据流
批量数据流
WEB容
IP解决方案的需求：电源和容量规划
确定相互争用资源的数据流
为IP解决方案选择组件
IP解决方案组件：IP
网关
多点控制单元
呼叫代理
应用程序服务器
视频端点
软件
远程工作人员站点WAN连接方式：异步拨号
ISDN BRI
电缆调制解调器
DSL
无线和卫星
VPN
5.…………编写应用程序和流文档
流量控制、应用程序流
绘制部流示意图、绘制进出远程站点的流示意图、绘制外部流示意图、绘制外联网流示意图

第五章制定网络设计方案

【目的要求】
⒈掌握…………分析业务目标和技术需求
⒉熟悉…………如何设计园区网的接入层、分布层和核心层
⒊了解…………如何设计WAN连接模块以支持远程工作人员
【主要容】
n 分析需求
n 网络设计折中
n 选择合适的LAN拓朴
n 设计WAN与支持远程办公人员
n 设计无线网络
n 加入安全性

【讲授容】
⒈…………分析需求
分析业务目标和技术需求：列出新设计必须实现的业务目标
确定为实现业务目标需要进行的改进或扩容
确定实现每项改进所需的技术
确定如何在设计中满足每项技术需求
确定最终的设计方案中必须包含哪些设计要素
⒉…………网络设计折中
考虑因素：网络成本
实现难度
将来的支持需求
3.…………选择合适的LAN拓朴
设计接入层拓朴、设计分布层拓朴、设计核心层拓朴、制定LAN逻辑网络设计方案
4.…………设计WAN与支持远程办公人员
确定远程站点的连接：向远程站点提供服务
新增WAN连接
帧中继连接类型
定义数据流模式和应用程序支持：访问电子商务和数据库服务
IP
视频监视
5.…………设计无线网络
统一无线网络架构组成：LAP
无线LAN控制器
无线控制系统
安全服务
语音服务
定位服务
访客接入
可扩展性
可用性
安全性
易于管理性
6.…………加入安全性
基础设施保护、安全连接、检测和防缓解威胁、实现安全服务、使用集成服务

第六章在网络设计中使用IP编址方案

【目的要求】
⒈掌握…………如何做物理和逻辑网络需求分析
⒉熟悉…………选择合适的IP编址方案、选择路由选择协议和制定路由策略
⒊了解…………如何实现IPV6
【主要容】
n 设计合适的IP编址方案
n 制定IP地址和命名方案
n IPV4和IPV6

【讲授容】
⒈…………设计合适的IP编址方案
IP编址方案要实现的目标：防止地址重复
提供和控制访问
监视安全和性能
支持模块化设计
支持使用路由汇总的可扩展解决方案
IP编址方案的特征：路由选择稳定性
服务可用性
网络可扩展性
网络模块化
设计IP编址方案使用：变长子网掩码
无类域间路由选择
⒉…………制定IP地址和命名方案
（1）在分配地址前规划编址方案
（2）为大扩容预留空间
（3）从核心网络的汇总地址开始，向边缘逐步推进
（4）确定需要静态地分配地址的计算机和设备
（5）确定实现动态编址的位置和方法
3.…………IPV4和IPV6
IPV6的改进：移动性和安全性
报头更简单
地址格式
从IPV4过渡到IPV6：双协议栈
隧道
代理和转换

第七章建立园区网原型

【目的要求】
⒈掌握…………如何制定测试计划
⒉熟悉…………对网络升级进行模拟或原型测试
⒊了解…………找出设计方案中的风险和弱点
【主要容】
n 建立原型以验证设计
n 建立LAN原型
n 建立服务器群原型

【讲授容】
⒈…………建立原型以验证设计
两种方法测试网络设计
组建原型网络：原型网络只包含测试特定功能所需的网络部分，原型网络和现有网络是隔离的
安装试点网络：试点是指使用现有网络的一部分测试新功能
制定测试计划：简介
设备
设计和拓朴图
测试描述
测试过程
预期结果和成功标准
实际结果和结论
附录
找出设计中的风险和弱点：单点故障
大型故障域
潜在的瓶颈
可扩展性有限
现有人员的能力
⒉…………建立LAN原型
确定LAN设计满足的目标和需求
制定测试计划：要确定运行的测试类型
要确定为执行测试而必须组建的网络规模
要确定如何判断测试的成败
找出风险和弱点：网络的接入层没有冗余
只通过一家ISP连接INTERNET
到WAN和INTERNET的带宽有限
配线间的光纤连接有限
3.…………建立服务器群原型
确定服务器群的目标和需求
制定测试计划
验证选择的设备和拓朴
验证安全计划
找出风险和弱点

第八章建立WAN原型

【目的要求】
⒈掌握…………建立WAN连接的组件和技术
⒉熟悉…………帧中继连接的组件和配置
⒊了解…………检验WAN和远程工作人员连接的测试
【主要容】
n 建立远程连接原型
n 建立WAN连接原型
n 建立远程工作人员支持原型

【讲授容】
⒈…………建立远程连接原型
用3种方法测试远程连接设计：模拟软件
使用模拟链路的原型测试
实际环境中的试点测试
⒉…………建立WAN连接原型
3.…………建立远程工作人员支持原型

第九章演示和实施网络设计

【目的要求】
⒈掌握…………制作物料单
⒉熟悉…………规划实施时间表
⒊了解…………网络合同和演示网络升级方案
【主要容】
n 汇集现有的提案信息
n 制定实施计划
n 规划安装
n 制作并演示提案

【讲授容】
⒈…………汇集现有的提案信息
组织现有信息：执行摘要
网络需求
当前的网络环境
物理设计提案
逻辑设计提案
实施计划
成本估算
⒉…………制定实施计划
确定最佳的安装方法：全新安装
分阶段安装
全面更换
3.…………规划安装
4.…………制作并演示提案

第十章 综合应用

【目的要求】
⒈掌握…………有帮助的工作资料
⒉熟悉…………网络书籍、网络等学习资源
⒊了解…………学习后的简历、面试和入职前的准备
【主要容】
n 寻找合适的网络职位
n 备考CCNA与终身学习

【讲授容】
⒈…………寻找合适的网络职位
评估自已的技能和优点
调查有哪些与自已的优点相符的职位
编写简历
向潜在雇主发送简历，并通过在线求职发布简历
与工作职位符合你兴趣的人交流
与你中意的公司职员交流人员
申请职位并参加面试
面试的技巧：练习表达
着装得体
携带简历和证明材料
提前到达
实事
保持良好姿势并面带微笑
⒉…………备考CCNA

实验 综合设计

任务一 需求分析

【目的要求】…………掌握网络需求分析
【实验类型】…………综合性
【实验容】…………做出需求分析报告
【实验方法】…………1、根据校园网业务应用和流量要求
2、做出需求分析报告
【实验条件】CISCO路由器2811、交换机3560

任务二网络建设任务分析

【目的要求】…………掌握建设任务分析法
【实验类型】…………验证性
【实验容】…………做出网络建设任务分析报告
【实验方法】…………1、根据网络建设目标和实际勘测
2、做出网络建设任务分析报告
【实验条件】CISCO 2811路由器和3560三层交换机

任务三网络拓朴结构图

【目的要求】…………掌握拓朴图的制作
【实验类型】…………综合性
【实验容】…………用VISIO制图软件做出网络拓朴图
【实验方法】…………1、制定网络方案
2、绘制网络拓朴图
【实验条件】…………PC机和CISCO 3560三层交换机、2811路由器

实验四地址规划

【目的要求】…………掌握地址规划方案。
【实验类型】…………综合性
【实验容】…………地址规划方案
【实验方法】…………1、根据网络拓朴进行地址规划
2、地址规划表
【实验条件】CISCO 2811路由器和PC机、3560三层交换机

实验五设备选型

【目的要求】…………掌握设备选型的依据和方法
【实验类型】…………综合性
【实验容】…………核心层、接入层和分布层的设备选型
【实验方法】…………1、根据核心层、分布层和接入层的要求
2、选择不同的设备和型号
【实验条件】CISCO 2811路由器和PC机、三层交换机3560

五、课程实施
（一）教学组织
说明在该课程的总体理念与思路下，采用的具体教学方法与手段
1、教练法计算机网络基础中有许多容是操作与方法。主要理念是
以学生为主体，围绕完成某些学习任务，组织学生进行信息活动、操练为主的学习活动，并且按照学生的个体差异在学生操练中进行帮助与指导，以达到学生掌握知识与技能、熟悉过程与方法、培养信息意识情感与价值观的目标。其过程是提出任务和注意点---动手实践，教练指导---归纳交流，强调的是学生动手实践活动和学生主动学习，要求学生自己做而不是教师的灌输，学生在实践活动过自已的尝试而提高；其次强调通过实践与教练，对于学生的学习方法、思维方法、学习态度、技能知识等全面进行培养，而不仅只是知识与技能的培养；还要鼓励学生之间的合作交流。
2、任务驱动法就是将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中，学生通过对所提的任务进行分析、讨论，明确它大体涉与哪些知识，并找出哪些是旧知识，哪些是新知识，在老师的指导、帮助下找出解决问题的方法，最后通过任务的完成而实现对所学知识的意义建构。任务驱动教学法通常包括教师提出任务---学生独立探索，完成任务，教师给以适当的帮助---交流与归纳。通过营造知识的应用情景，教学容任务化，使教学目标具体、生动。学生目标明确，印象深刻，易产生求知欲。符合认知规律、遗忘规律和思维习惯。任务化后，是从学生学角度出发，注重体现在应用上；体现学生主体作用和教师的主导作用。一般实际生活中思维方向也是遇到任务，再寻找的解决问题的办法。而不是准备好许多方法再来寻找需解决的任务。由于教学容作了重新组织，有利于集中力量突出重点，突破难点，灵活控制教学深度和广度。了解了学生心理变化，从中可以看出学生在此模式过程中的心理变化情况。此模式有刺激求知欲、增加成就感。从而潜移默化地激发了学生的兴趣，在实践中自觉磨练意志，逐渐培养学生对信息技术的情感。有利于发挥非智力因素在学习过程中的定向、引导、维持、强化作用。大学生能够在一定围有组织地进行自主学习。接受任务后，学生可以自主地从原有知识技能的启发或利用软件即时的帮助以与相关菜单、工具栏中的按钮中经过尝试得到答案，有利于学生养成自主获取知识的习惯。符合教师为主导，学生为主体的教学原则。学生围绕任务主动参与教学过程，活动量大，伸缩度广。
3、研究性学习计算机网络基础的许多容是信息获取与加工、发布，
适合于采取研究性学习方法。研究性学习的目的在于改变学习方式，培
养学生的创新精神。其过程是教师提出目标与研究的参考选题---学生
讨论或者自主地确定主题和研究思路---利用信息技术收集信息，进行
研究---完成研究---撰写报告，进行表达---发布与交流。在加强学生
基础教育的同时，应当加强各学科之间、信息技术与各学科之间的和谐
渗透式教学，注重教会学生如何学习，注重学生综合能力的培养。
4、协作性学习计算机网络基础教学有许多容涉与各种通信交流的技能与方法，使用协作学习方法可以帮助学生提高这方面的技能，使学生新历利用现代网络应用技术进行通信与交流的过程。协作学习能有效的提高学生的集体协作能力、人际关系处理能力，能培养学生的团队精神。学生在学习小组相互协作、相互帮助、群策群力，共同完成相应的教学任务。与个别化学习相比，协作性学习有利于促进学生高级认知能力的发展，并有利于学习者健康情感的形成。

（二）师资要求
实施本课程需要的师资要求
课程组成员职务
姓 名
职称（职务）
所在单位
主任
余信理
副教授
科技职业学院教务处
委员
小顺
副教授
科技职业学院实训中心
委员
述武
高级工程师
科技职业学院教育技术中心
委员
饶雨泰
副教授
科技职业学院电信工程系
委员
汪刚
讲师
科技职业学院电信工程系
委员
凯
MCITP IBM AIX
远见信息技术
委员
任松
CCIE
远见信息技术
委员
金虎
MCITP
远见信息技术
委员
小艳
讲师
科技职业学院电信工程系
1.课程组的规模要求、结构要求
兼职讲师所占比例为：33%
2.课程主讲教师的任职资格要求
凯：远见信息技术，总经理
中国地质大学研究生
IBM和微软高级认证工程师
任松：远见信息技术 技术总监
本科
美国思科CCIE高级互联网认证专家
金虎：远见信息技术 项目经理
本科
微软高级认证工程师
3.主讲教师职业教育教学能力要求
讲师凯 教授IBM和微软课程多年
讲师任松 教授思科网络技术多年
讲师金虎 教授微软课程多年
4.课程组负责人要求
双师型高素质人材
（三）教学设备要求
实施本课程的设备要求包括：本课程实训项目与与之对应的实训设备（思科2950交换机8台、2511路由器12台、思科5000系列高端交换机2台、思科PIX防火墙1台）、教学软件（Cisco Packet Tracer思科官方模拟器）、多媒体视听设备（投影、功放音响、台式授课机等）、计算机实验室场地等。
（四）学业评价
尽量体现评价的多元性。采用阶段评价、目标评价、态度评价等多种方式相结合。

六、课程资源的开发与利用
教材：《CCNA EXPLORATION:网络设计和支持》，BOB VACHHON主编， 人民邮电 ， 2009年出版
辅材：《交换机/路由器的配置与管理》，昊、黄治虎主编， 清华大学 ， 2008年出版
计算机网络PPT讲解稿、网络资源、Cisco Packet Tracer思科官方模拟器软件等信息化教学资源的开发与利用。

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