《计算机网络原理》课程教学大纲.docx

计算机网络原理教学大纲一、课程基本信息课程名称计算机网络原理Principles of Computer Network课程编码CST210711030开课院部计算机科学与技术学院课程团队计算机网络学分3.0课内学时52讲授40实验12上机0实践0课外学时52适用专业计算机科学与技术授课语言中文先修课程程序设计（C/C+）、数据结构与算法课程简介 （必修）计算机网络原理是面向IT类专业本科生开设的必修课程，本课程对于培养学生理解计算机网络的基本理论、原理，提高分析和 解决网络问题的能力能起到重要作用，是一门对学生网络能力培养起到关键、基础作用的课程。本课程的教学目的是使学生掌握计算机网 络的基础理论、基本原理、基本技术，掌握计算机网络的体系结构和典型网络协议，理解典型网络设备的工作原理，了解典型网络设备的 组成和特点，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，为学习其他课程以及从事计算机 网络的研究、开发、管理和使用打下坚实的基础；了解未来网络的核心技术，树立建立网络技术强国的信心。''Principles of Computer Network is a compulsory course for undergraduates majoring in IT. This course aims to train students to understand the basic theories and principles of computer network, improving the ability to analyze and solve network problems can play an important role. It is a course that plays a key and basic role in cultivating students' network ability. The teaching purpose of this course is to enable students to master the basic theory, basic principle and basic technology of computer network, master the architecture and typical network protocols of computer network, understand the working principle of typical network equipment, understand the composition and characteristics of typical network equipment, be able to use the basic concepts, basic principles and basic methods of computer network to analyze, design and apply the network system, to lay a solid foundation for studying other courses and engaging in the research, development, management and use of computer networks：Understand the core technology of the future network, and build up the confidence of building a strong network technology country.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 ：掌握网络基本原理，能够权衡网络要素，论证解决分组网络方案有效性，综合得到解决网络 复杂工程问题的有效结论。是2.42M2目标2 ：理解网络体系结构，能够根据网络需求正确构建和设计实验系统，正确地完成网络数据通 信，为毕业要求指标点4. 2的达成提供一定支持。是4.23M3目标3 ：掌握网络规划方法，能够根据网络应用场景、性能与规模，选择和使用适合的网络技术，对 计算机网络工程问题进行分析、设计并解决，为毕业要求指标点5. 2的达成提供一定支持。是5.24M4目标4： 了解网络新技术、工具和概念，理解可持续发展的理念和内涵，关注环境保护和可才寺续发展 在计算系统设计、实现及更新换代中的体现，为毕业要求指标点7. 1的达成提供一定支持。是7. 15M5目标5 ：能保障课程正常秩序（政治层面、课堂保障层面，非学生能力层面）否三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第一章第一章计算机网 络概论本章重点难点：计算机网络的性能指标，计算机网络的体系结 构/21. 11.1计算机网络在 信息时代中的作用三网融合、计算机网络的功能；Ml0.5讲授0. 5自学31.21.2因特网概述网络的组成、因特网发展的三个阶段；M1,M40.5讲授0.5自学41.31.3因特网的组成因特网的组成、边缘部分的工作方式、核心部分的工作方式、 三种数据交换方式（电路交换、分组交换、报文交换）；Ml0.5讲授0. 5自学51.41.4计算机网络在 我国的发展计算机网络在我国的发展历程，融入科技强国思想；Ml, M40.5讲授0. 5自学61.51.5计算机网络的 类别计算机网络定义、局域网、城域网、广域网、个人区域网、公 用网、专用网；Ml0.5讲授0. 5自学71.61.6计算机网络的 性能速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积、往返时间、利用率Ml0.5讲授0.5自学81.71.7计算机网络体网络体系结构、协议的概念、协议的三个组成要素、OSI的七Ml, M21讲授1自学系结构层结构以及每一层提供的服务、0SI和TCP/IP参考模型的比 较。91.8上机实验1网线制作与交换机组网Ml2实验2自学10第二章第二章物理层本章重点难点：信道复用技术、分组交换技术、信道传输速 率、码分复用。/112. 12.1数据通信的基 础知识数据通信系统的模型、三种通信方式、基带信号、调制信号、 常用编码方式、基本的带通调制方法、信道的极限容量、极限 传输速率计算。Ml1讲授1自学122.22. 2物理层卜面的 传输媒体传输介质的分类以及各自的特性、双绞线和直连线的制作方 法、同轴电缆和光纤的结构、光线的特点、非引导性传输媒体 的特点。M1,M40.5讲授0.5自学132.32. 3信道复用技术复用与分用的概念、频分多路复用、时分多路复用、波分多路 复用和码分复用的原理、CDMA的原理。Ml1讲授1自学142.42.4宽带接入技术ADSL技术、光纤同轴混合网（HFC网）、FTTx技术Ml, M40.5讲授0. 5自学15第三章第三章数据链路 层本章重点难点：停止等待协议、连续重传协议ARQ、滑动窗口/163. 13.1使用点对点信 道的数据链路层链路与数据链路、封装成帧、透明传输（字符填充）、差错检测 （CRC循环冗余检验）。Ml1讲授1自学173.23. 2数据通信的基 础知识PPP协议的组成、特点、帧格式（字节填充、零比特填充）、 PPP协议的工作状态。Ml, M21.5讲授1.5自学183.33. 3使用广播信道 的数据链路层计算机网络的拓扑结构、适配器的作用、CSMA/CD协议原理。Ml, M22.5讲授2.5自学193.43. 4使用广播信道 的以太网集线器的特点、以太网的信道利用率、MAC层的硬件地址、MAC 帧格式M2, M31.5讲授1. 5自学203.53. 5扩展的以太网碰撞域、透明网桥和源路由网桥的工作原理、二层交换机、 VLANMl, M31.5讲授1. 5课后作业21第四章第四章网络层本章重点难点：IP地址编制机制、子网规划、路由选择协议、/IP分组转发原理、路由选择协议。224. 14.1网络层提供的 两种服务虚电路服务、数据报服务。Ml0.5讲授0. 5自学234.24. 2网际协议IP虚拟互连网络、分类的IP地址、常用及特殊IP地址、IP地址 和物理地址、地址解析协议ARP的要点、IP数据报的格式、IP 层转发分组的流程。Ml, M32讲授2自学244.34. 3划分子网和构 造超网子网划分的概念、子网掩码、路由器转发分组算法、CTDROMl, M32讲授2课后作业254.44.4网际控制报文 协议ICMPICMP报文的种类、ICMP的应用举例（ping、tracert命令）M1,M30.5讲授0. 5自学264.54.5因特网的路由 选择协议内部网关协议RIP、0SPF、外部网关协议BGP、距离向量算法、 链路状态算法、路由器的结构及工作原理Ml, M32讲授2课后作业274.64.6 IP多播IP多播的基本概念、网际组管理协议IGMP和多播路由选择协 议Ml, M31讲授1自学284.74.7 IPv6 技术解决IP地址耗尽的措施、IPv6的基本首部、IPv6的地址空 间41讲授1自学294.8上机实验2网络命令与路由配置Ml, M32实验2自学30第五章第五章运输层本章重点难点：端口、UDP协议、TCP协议、流量控制、拥塞控 制和重传机制。/315. 15.1运输层协议概 述进程之间的通信、运输层的两个主要协议、复用和分用、端口 号。Ml0.5讲授0.5自学325.25. 2用户数据报协 议UDPUDP协议的特点、UDP报头格式。Ml0.5讲授0.5自学335.35. 3传输控制协议TCP概述TCP主要原理、特点、应用范围。31讲授1自学345.45.4可靠传输的工 作原理停止等待协议、超时重传机制、信道利用率、连续ARQ协议、 累积确认机制、回退NoM1,M2,M32讲授2自学355.55. 5 TCP报文段的 首部格式TCP报文段的首部各字段的含义。30.5讲授0.5课后作业365.65. 6 TCP可靠传输 的实现以字节为单位的滑动窗口、选择确认SACK30.5讲授0.5自学375.75.7 TCP的流量控 制流量控制的定义、利用滑动窗口实现流量控制Ml, M2, M31讲授1自学385.85.8 TCP的拥塞控 制拥塞控制的定义、拥塞控制与流量控制的比较、几种拥塞避免 算法（慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复）。M1,M32讲授2课后作业395.95. 9 TCP的运输连接管理三次握手、四次挥手、TCP的有限状态机“Ml, M31讲授1自学405. 10上机实验3互联网协议分析Ml, M32实验2自学41第八早第六早应用层本章重点难点：DNS、WWW服务、电子邮件服务、DHCP。/426. 16.1域名系统DNS域名系统概述、因特网的域名结构、域名服务器、域名服务器 对域名的解析。M2, M31讲授1自学436.26. 2文件传送协议FTP的工作原理、FTP的两个连接。M2, M30.5讲授0.5自学446.36. 3远程终端协议TELNETTelnet的工作原理。M2, M30.5讲授0. 5自学456.46. 4万维网WWW万维网概述、统一资源定位符URL的格式、超文本传送协议HTTP的工作过程、代理服务器、HTML语言、搜索引擎、博客M2, M30.5讲授0.5自学466.56.5电子邮件电子邮件系统的组成部分、电子邮件的信息格式、电子邮件协 议SMTP和POP3原理及配置方法、通用因特网邮件扩充MIME. 电子邮件协议的配置。M2, M30.5讲授0. 5自学476.66. 6动态主机配置 协议DHCPDHCP的工作原理、DHCP报文M2, M31讲授1自学486.7上机实验4互联网邮件收发程序设计M2, M32实验2自学49第七章第七章网络新技术本章重点难点：软件定义网络、物联网技术/507. 17.1软件定义网络 技术软件定义网络的概念、特点、核心技术M41讲授1自学517.27.2物联网技术物联网的概念、特征、架构、核心技术及典型案例M40.5讲授0. 5自学527.37.3移动互联网技 术移动互联网特点、核心技术、应用案例M40.5讲授0.5自学537.47. 4 P2P对等计算 技术P2P原理、特点、应用案例M40.5讲授0.5自学547.57. 5云计算技术云计算特点、服务类型、关键技术M40.5讲授0. 5自学557.6上机实验5基于LLDP和OpenFlow的网络拓扑检测M44实验4自学四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .每章布置2-3道题目。2 .成绩采用五级制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .按照教学的要求，作业将引导学生复习讲授的内容（基本模型、基本方法、基本理论、基本算法），深入理解相关的内 容，锻炼运用所学知识解决相关问题的能力，通过对相关作业的完成质量评价，为毕业要求1、2达成度的评价提供支 持15%2平时表现随机点名情况、课堂回答问题情况等10%3实验情况章拍实验在线测试成绩15%4期末考试1 .闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。2 .期末考试是对学生学习情况的全面检验。强调考核学生对计算机网络原理的基本概念、基本方法、基本技术的掌握程 度，考核学生运用所学方法设计解决方案的能力，淡化一般知识、结论记忆的考查。计算机网络原理期末考试要起到督 促学生系统掌握包括基本思想方法在内的主要内容的作用。通过对规定的考试内容掌握的情况，特别是具体的问题求解 能力的考核，为毕业要求1、2达成度的评价提供支持。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业20%A-按时提交作业，对计算机网络的概念、过程和功能结构等知识点理解无误。B-按时提交作业，对上述知 识点理解存在少量错误。C-按时提交作业，对上述知识点理解存在一定量错误。D-按时提交作业，但有漏 题，且对上述知识点理解存在一定量错误。E-不按时提交作业，或对上述知识点理解存在大量错误。2Ml实验情况20%A-按时提交作业，能够通过文献调研可行的实验方案，并对实验结果进行有效分析和探究。B-按时提交作 业，对上述实验方案或结果分析存在少量不足。C-按时提交作业，对上述实验方案或结果分析解存在一定 量不足。D-按时提交作业，但有漏题，且对上述实验方案或结果分析存在一定量不足。E-不按时提交作 业，或对上述实验方案或结果分析存在大量不足。3Ml期末考试60%（见试卷评分标准）4M2平时作业20%A-按时提交作业，对掌握计算机网络体系结构分层理念，对比理解自顶向下、自底向上分析方法的设计思 想，掌握分层的功能和理念。B-按时提交作业，对上述知识点和能力点理解存在少量错误。C-按时提交作 业，对上述知识点和能力点理解存在一定量错误。D-按时提交作业，但有漏题，且对上述知识点和能力点 理解存在一定量错误。E-不按时提交作业，或对上述知识点和能力点理解存在大量错误。5M2实验情况20%A-按时提交作业，能够通过文献调研可行的实验方案，并对实验结果进行有效分析和探究。B-按时提交作 业，对上述实验方案或结果分析存在少量不足。c-按时提交作业，对上述实验方案或结果分析解存在一定 量不足。D-按时提交作业，但有漏题，且对上述实验方案或结果分析存在一定量不足。E-不按时提交作 业，或对上述实验方案或结果分析存在大量不足。6M2期末考试60%（见试卷评分标准）7M3平时作业20%A-按时提交作业，能够运用所学网络规划方法，选择和使用适合的网络技术，对计算机网络工程问题进行 分析、设计并解决。B-按时提交作业，对上述能力点理解存在少量错误。C-按时提交作业，对上述能力点 理解存在一定量错误。D-按时提交作业，但有漏题，且对上述能力点理解存在一定量错误。E-不按时提交 作业，或对上述能力点理解存在大量错误。8M3实验情况20%A-按时提交作业，能够通过文献调研可行的实验方案，并对实验结果进行有效分析和探究。B-按时提交作 业，对上述实验方案或结果分析存在少量不足。C-按时提交作业，对上述实验方案或结果分析解存在一定 量不足。D-按时提交作业，但有漏题，且对上述实验方案或结果分析存在一定揖不足。E-不按时提交作 业，或对上述实验方案或结果分析存在大量不足。9M3期末考试60%（见试卷评分标准）10M4平时作业20%A-按时提交作业，能够掌握网络新技术、工具和概念。B-按时提交作业，对上述能力点理解存在少量错 误。C-按时提交作业，对上述能力点理解存在一定量错误。D-按时提交作业，但有漏题，且对上述能力点理解存在一定量错误。E-不按时提交作业，或对上述能力点理解存在大量错误。11M4实验情况20%A-按时提交作业，能够通过文献调研可行的实验方案，并对实验结果进行有效分析和探究。B-按时提交作 业，对上述实验方案或结果分析存在少量不足。c-按时提交作业，对上述实验方案或结果分析解存在一定 量不足。D-按时提交作业，但有漏题，且对上述实验方案或结果分析存在一定量不足。E-不按时提交作 业，或对上述实验方案或结果分析存在大量不足。12M4期末考试60%（见试卷评分标准）13M5/0%A-积极B-不积极评分等级说明：六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书|计算机网络（第7版），谢希仁，电子工业出版社，2017. 1, ISBN:9787121302954. （*主教材）2图书1计算机网络教程（第6版），吴功宜，吴英，电子工业出版社，2018.3, ISBN:9787121330810.七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1实验1 :网线制作与交换机组网计算机网络实验室基础实验楼B51712专业必做验证性否2实验2 ：网络命令与路由配置计算机网络实验室基础实验楼B51712专业必做设计性否3实验3 ：互联网协议分析计算机网络实验室基础实验楼B51712专业必做设计性否4实验4 ：互联网邮件收发程序设计计算机网络实验室基础实验楼B51712专业必做综合性否5实验5 ：基于LLDP和OpenFlow的 网络拓扑检测计算机网络实验室基础实验楼B51714专业必做综合性否