计算机网络教学大纲.doc
计算机网络课程教学大纲 课程名称：计算机网络英文名称：Computer Network课程代码:ZF课程类别:专业选修学 分:2学 时:32开课单位:计算机科学与工程系适用专业:计算机科学与技术 制 订 人：谭晓东制订日期:2011-11-20 审 核 人：审核日期：审 定 人:审定日期:一、课程性质与目的（一）课程的性质计算机网络课程是网络专业的一门专业必修课。它是计算机技术和通信技术密切结合形成的新的技术领域，是当今计算机界公认的主流技术之一。（二）课程的目的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，计算机网络体系结构及协议、物理层和数据链路层、局域网、广域网、网络互联技术、网络安全及网络应用等。学生通过本课程的学习和实践，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，具备较强的对计算机网络软硬件的安装、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。二、与相关课程的联系与分工操作系统、数据通信、计算机组成原理。三、教学内容及要求第一章 概述【教学要求】（1）了解计算机网络发展过程；（2）理解计算机网络的定义、分类方法及应用层的客户-服务器方式；（3）理解计算机网络体系结构的分层思想、OSI模型和TCP/IP模型、协议的构成要素、相邻层之间的接口、服务提供者和服务用户的概念；（4）掌握计算机网络的带宽、时延等主要性能指标。【教学重点】TCP/IP体系结构。【教学难点】体系结构的分层思想、时延的计算。【教学内容】第一节 计算机网络在信息时代中的作用； 第二节 因特网概述；第三节因特网的组成；第四节计算机网络在我国的发展；第五节计算机网络的类别第六节计算机网络的性能第七节计算机网络体系结构第二章 物理层【教学要求】（1）了解传输介质的类型及主要特点、同步光纤网SONET、同步数字系列SDH和宽带接入技术； （2）理解物理层基本概念、基带传输及接口标准； （3）掌握物理层与物理层协议、数据通信、频带传输、数据编码的类型和基本方法、多路复用的分类与特点、数据交换技术分类与特点。【教学重点】信道复用技术、分组交换技术、信道传输速率。【教学难点】数据编码理论、码分复用。【教学内容】第一节 物理层的基本概念第二节 数据通信的基础知识第三节物理层下面的传输媒体第四节信道复用技术第五节数字传输系统第六节宽带接入技术第三章 数据链路层【教学要求】（1）了解数据传输过程中差错产生的原因和出错的几种情况； （2）理解链路、数据链路、滑动窗口的概念；（3）理解帧定界、透明传输、差错检测的方法；（4）掌握停止等待协议、连续重传协议ARQ、面向比特的链路控制规程HDLC、点对点协议PPP。【教学重点】停止等待协议。【教学难点】滑动窗口。【教学内容】第一节 使用点对点信道的数据链路层第二节 点对点协议PPP第三节使用广播信道的数据链路层第四节使用广播信道的以太网第五节扩展的以太网第六节高速以太网第四章 网络层【教学要求】（1）了解Internet控制报文协议ICMP与组管理协议IGMP、虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT、外部网关协议BGP、下一代网际协议IPV6；（2）理解网络互联的基本概念、路由器的组成结构；（3）掌握IP地址编制机制、地址解析的基本概念与方法；（4）掌握IP数据报的格式、IP层转发分组的流程；（5）掌握子网编址、构建超网的基本方法；（6）熟练掌握路由选择协议RIP和OSPF。【教学重点】IP地址编制机制、子网规划、路由选择协议。【教学难点】IP分组转发原理、路由选择协议。【教学内容】第一节 网络层提供的两种服务第二节 网际协议IP第三节划分子网和构造超网第四节网际控制报文协议ICMP第五节因特网的路由选择协议第六节IP多播第七节虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT第五章 运输层【教学要求】（1）了解TCP有限状态机；（2）理解端口的概念、流量控制和重传机制；（3）掌握TCP和UDP协议。【教学重点】端口、UDP协议、TCP协议。【教学难点】流量控制、拥塞控制和重传机制。【教学内容】第一节 运输层协议概述第二节 用户数据报协议UDP第三节传输控制协议TCP概述第四节可靠传输的工作原理第五节TCP报文段的首部格式第六节TCP可靠传输的实现第七节TCP的流量控制第八节TCP的拥塞控制第九节TCP的运输连接管理第六章 应用层【教学要求】（1）了解TCP/IP协议簇与应用层协议之间的关系；（2）理解引导程序协议BOOTP与动态主机配置协议DHCP；（3）掌握域名系统、文件传送协议、电子邮件协议、简单网络管理协议SNMP，远程终端协议。【教学重点】DNS、WWW服务、电子邮件服务。【教学难点】BOOTP、DHCP。【教学内容】第一节 域名系统DNS第二节 文件传送协议第三节远程终端协议TELNET第四节万维网WWW第五节电子邮件第六节动态主机配置协议DHCP第七节简单网络管理协议SNMP第八节应用进程跨越网络的通信第七章 网络安全【教学要求】（1）了解网络安全的重要性、网络病毒防治的基本概念和方法；（2）理解常规密钥密码体制、公开密钥密码体制。【教学重点】网络安全的概念、主要方法和实现机制。【教学难点】数据加密算法的理解。【教学内容】第一节 网络安全问题概述第二节 两类密码体制第三节数字签名第四节鉴别第五节密钥分配第六节因特网使用的安全协议第七节链路加密与端到端加密第八节防火墙第八章 因特网上的音频/视频服务【教学要求】（1）了解流媒体技术；（2）理解交互式音频/视频技术。【教学重点】流媒体的概念、实现方法和机制。【教学难点】尽最大努力交付服务的改进。【教学内容】第一节 概述第二节 流式存储音频/视频第三节交互式音频/视频第四节改进“尽最大努力交付”的服务第九章 无线网络【教学要求】（1）了解无线网络的组网原理；（2）理解无线网络的协议。【教学重点】无线网络安全控制机制。【教学难点】802.11无线局域网协议分析。【教学内容】第一节 无线局域网WLAN第二节 无线个人区域网WPAN第三节无线城域网WMAN第十章 下一代因特网【教学要求】（1）了解IP地址耗尽的解决方法；（2）理解Ipv6与Ipv4的区别。【教学重点】Ipv6的特点。【教学难点】多协议标记交换MPLS。【教学内容】第一节 下一代网际协议IPv6 (IPng)第二节 多协议标记交换MPLS第三节P2P文件共享四、教学学时分配（教学内容以章为单位填写）序号教学内容学时讲授学时实验学时1第一章 概述222第二章 物理层333第三章 数据链路层554第四章 网络层665第五章 运输层336第六章 应用层337第七章 网络安全338第八章 因特网上的音频/视频服务339第九章 无线网络2210第十章 下一代因特网22合计3232五、各教学环节的基本要求（一）教学方法与手段采用讨论式、研究式、以及课内外结合式和理论联系实际的教学方法，运用传统教学、多媒体教学、网络教学等多种教学手段。（二）实验教学1.实验要求计算机网络实验是计算机科学与技术专业、网络工程专业计算机网络原理课教学的重要组成。它是理解计算机网络原理、应用计算机网络理论、培养学生动手能力的重要环节。将计算机网络实验单独作为一门课来开设，目的是为了加强学生动手能力训练，加深对网络原理知识的理解，培养学生分析问题和解决问题的能力。计算机网实验包括基本网络实验、链路层协议实验、网络层协议实验、传输层协议实验等内容，共包括12个实验，其中6个必作，6个选作。验证性实验9个，设计性实验3个。通过网络原理实验教学，使学生能更好地理解和掌握计算机网络的组成、各层内部的工作过程和涉及的相应技术，为后续网络工程等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。完成6个实验，并写好实验报告。2.实验内容实验1：网线制作实验2：交换机配置实验3：路由器配置实验4：简单组网实验实验5：通过地址转换访问Internet实验6：以太网链路层帧格式分析实验7：VLAN的配置与分析实验8：VLAN间通信实验9：广域网数据链路层协议实验10：ARP协议分析实验11：IP协议分析实验12：TCP协议分析（三）辅导与作业本课程要求作业5次以上，每次作业应该认真批改。（四）考核及成绩评定方式本课程考核由期末书面考试、实验考试、读书报告、平时作业(含实验报告)四部分组成。其中，期末书面考试采用教考分离方式，实验考试由操作考试加面试组成。建议书面考试占总成绩的60%，实验考试占总成绩的15%，读书报告占总成绩的5%，平时作业(含实验报告) 占总成绩的10%。六、建议教材和教学参考书（一）建议教材谢希仁编著：计算机网络（第五版），北京，电子工业出版社，2008，01。（二）教学参考书1. 黄叔武编计算机网络工程教程北京：清华大学出版社，1999,7。2. 李勇帆等 计算机网络湖北：武汉大学出版社，2005,8。3. 高传善等数据通信与计算机网络（第2版）北京：高等教育出版社，2004,12。4. Jean Walrand Pravin Varaiya著，张艳等译高性能通信网络（第2版）北京：机械工业出版社，2002,2。
