10计算机网络与通信大纲-沈红

计算机网络与通信课程教学大纲 课程代码：030351006课程英文名称：Computer Network课程总学时：48 讲课：48 实验：0上机：0适用专业：电子信息工程大纲编写（修订）时间：2010.7（一）课程的地位及教学目标计算机网络与通信是电子信息类专业及计算机科学与技术专业本科生必修的一门主要专业课。是一门集计算机技术与通信技术、软件与硬件、理论与实践于一体的课程。作为一门专业基础类课程，本课程既要掌握计算机网络基础知识与基本工作原理，也要了解计算机网络主流技术的发展动态，同时也要培养学生分析与解决网络问题的能力，同时还有关注学生跟踪学习新技术与知识的能力的培养。（二）知识、能力及技能方面的基本要求本课程以计算机网络的体系结构的层次模型为主线，介绍计算机网络的基本原理、组成和结构。结合局域网和广域网介绍物理层、数据链路层和网络层的相关理论知识和基本原理，结合TCP/IP体系结构介绍网络互连、传输层和应用层的原理、功能及主要协议。并简单介绍网络管理及安全等相关知识。通过本课程的学习，使学生对网络概念、基本原理及体系结构有清楚的认识，了解和掌握局域网的设计、安装、使用和维护技术；熟练掌握网络互连和因特网的有关概念、协议及其应用；掌握网络管理与安全方面的知识；了解网络新技术的新发展。同时在实践上能够达到组装和运行、维护、管理计算机网络的能力，为今后从事网络方面的工作和科研打下基础。计算机网络在计算机科学与技术专业及相关的电类专业的主要学科基础课程和专业课程(如计算机原理、操作系统、数据库原理与设计、程序设计等) 的支持下直接为电子商务、电子政务、金融、远程测控、MIS 、远程教育和远程医疗等应用服务,在计算机科学与技术专业的知识结构中起着承上启下的关键作用。（三）实施说明教学内容的基本要求分为掌握、理解、了解三级，这三类要求是：（1）掌握：要求学生对这些内容深入领会，并能熟练运用。（2）理解：要求学生对这些内容全面理解，但对一些定理的复杂推导一般不作要求，只要求会用其定理的结论进行分析、计算有关简单问题。（3）了解：只要求对这些内容有所了解，一般不要求应用。在对要求掌握的内容，要重点讲解。对一些抽象的概念要通过一些和生活接近的事例进行说明。一定让学生真正理解。同时配合实验环节，使学生更好领会网络的原理。（四）对先修课的要求计算机组成原理、操作系统、计算机文化基础、程序设计语言，最好开设一门信号原理与分析方面的课程。（五）对习题课、实验环节的要求在实践教学环节，本课程以局域网组网及一些TCP/IP的应用协议配置的掌握为目标，主要包括局域网组网技术及局域网管理及TCP/IP应用配置、管理与设计等。每完成2章的教学内容，做一次习题课，并留一次课后作业，加深理解所学内容。（六）课程考核方式考试。期末理论闭卷笔试考试（70%），平时成绩加课后作业（10），实验报告（20%） 。及格率达到80%以上，成绩呈正态分布。（七）主要参考书目:计算机网络， 谢希仁编，大连理工大学出版社，2008计算机网络， 宋凯等，清华大学出版社，2010二、中文摘要计算机网络现在正在飞速的发展，在此情况下，为了是学生适应网络的发展，他们不仅要学习网络的基础理论，更要掌握组建网络的基本技巧。这门课注要包括：网络定义和发展史，OSI及TCP/IP的体系结构及各层的主要协议，当今广泛应用的网络的软、硬件组成，因特网技术及网络管理等。三、课程学时分配表序号章节名称学时讲课实验上机1计算机网络概述442物理层663数据链路层444局域网665网络层与广域网技术446网络互连12127传输层888应用层44四、教学内容及基本要求第1部分 计算机网络概述总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第1.1部分 计算机网络的组成、结构与拓扑结构（讲课2学时） 具体内容：1） 资源子网2） 通信子网3） 现代网络结构的特点4） 网络拓扑的定义5） 网络拓扑的分类重 点：网络拓扑的定义第1.2部分 计算机网络的体系结构与参考模型（讲课2学时）具体内容：1） 网络体系结构的概念2） ISO/OSI分层体系结构3） TCP/IP分层体系结构4） ISO/OSI分层体系结构与TCP/IP分层体系结构的比较5） 网络计算算研究与应用的发展6） 网络的功能7） 计算机网络的应用重 点：网络体系结构的概念、ISO及TCP/IP体系结构难 点：网络体系结构的概念习 题： 基本概念及拓扑结构的理解第2部分 物理层 总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0第2.1部分 物理层与物理层协议的基本概念（讲课1学时） 具体内容：1）物理层的基本功能2） 物理层的基本特性重 点： 物理层的基本特性第2.2部分 数据通信的基本概念（讲课5学时） 具体内容： 1）数据通信的基本概念2） 数据编码技术3） 基带传输技术4） 频带传输技术5） 多路复用技术6） 数据交换技术重 点：数据编码技术、传输技术、多路复用技术、数据交换技术难 点：数据编码技术习 题： 数据编码技术与数据通信的相关计算第3部分 数据链路层总学时(单位：学时):6 讲课:4 实验:0 上机:2第3.1部分 数据链路层的基本概念（讲课1学时）具体内容：1） 数据链路层的由来2） 物理链路与逻辑链路第3.2部分 数据链路层的功能（讲课1学时） 具体内容：1）帧同步与透明传输2）差错检测机流量控制方法重 点：帧同步与透明传输第3.3部分可靠传输机制（讲课1学时） 具体内容：1）差错产生与差错控制方法2）奇偶校验3） CRC校验重 点：CRC校验方法难 点：CRC校验方法习 题：差错校验相关方法的计算第3.4 流量控制（讲课1学时） 具体内容：1）停等协议2）ARQ协议重 点：ARQ协议难 点：ARQ协议习 题：ARQ协议的原理第4部分 局域网总学时(单位：学时):8 讲课:6 实验:0 上机:2第4.1部分 局域网基本概念（讲课1学时）具体内容：1） LAN概念2） LAN拓扑结构3） LAN传输媒体重 点：LAN拓扑结构、LAN传输媒体第4.2部分 局域网的体系结构（讲课1学时） 具体内容：1）LAN协议体系2）LLC子层3）MAC子层第4.3部分 介质访问控制技术（讲课2学时） 具体内容：1）竞争型介质访问控制技术2）以太网标准与技术重 点：MAC子层难 点:MAC子层习 题： CSMA/CD协议原理第44部分 其它LAN相关技术（讲课2学时） 具体内容：1） 局域网互联与网桥的基本工作原理2） 高速局域网的工作原理3） 交换式局域网的工作原理4） 虚拟局域网的工作原理5） 无线局域网重 点：局域网互联、交换式局域网的工作原理、虚拟局域网的工作原理难 点：交换式局域网习 题：LAN互连设备的相关习题及VLAN的相关习题第5部分 网络层与广域网技术总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0第5.1部分 网络层（讲课1学时） 具体内容：1） 网络层的概述2） 数据报与虚电路第5.2 部分路由选择（讲课1学时） 具体内容：1） 路由选择的作用及原则2） 路由选择的分类3） 静态及动态路由选择重 点： 路由选择的作用第5.3部分 广域网概述（讲课2学时） 具体内容： 1）WAN与LAN的区别 2）WAN中的路由表 3）WAN中路由选择与流量控制4） 网络拥塞与控制重 点：WAN中的路由表、WAN中路由选择与流量控制难 点：拥塞控制习 题： WAN中的编址方案及转发机制的相关习题第6部分 网络互连总学时(单位：学时):12 讲课:12 实验:0 上机:0第6.1部分网络互连概述（讲课1学时） 具体内容：1）网络互连的基本概念2）网络互连的类型3）互连设备及功能重 点:网络互连的基本概念难 点:网络互连的基本概念习 题： 网络互连设备的分类第6.2部分 Internet的网际协议IP（讲课4学时） 具体内容：1）IP地址的分类2）IP协议特点与IP数据报的格式3）IP层处理数据的流程4）ARP 与RARP重 点:IP地址、IP数据报首部的格式、IP层处理数据的流程、ARP协议难 点:IP层处理数据的流程习 题：IP地址IP数据报首部的格式中相关的计算问题ARP协议的原理第6.3部分 划分子网与构造超网（讲课3学时） 具体内容：1）划分子网的意义2）子网划分的方法3）子网掩码4）使用子网掩码转发分组的过程5）变长子网掩码技术重 点:子网划分的方法、子网掩码、使用子网掩码转发分组的过程难 点:使用子网掩码转发分组的过程习 题： 子网掩码的计算问题第6.4部分 网际控制报文协议（讲课1学时） 具体内容：1）网际控制报文协议的作用与特点2）ICMP报文格式与类型重 点:网际控制报文协议的作用与特点习 题： ICMP报文的格式第6.5部分Internet的路由选择协议（讲课2学时） 具体内容：1） 自治系统与路由选择协议2） 内部网关协议RIP3） 外部网关协议重 点:内部网关协议RIP难 点： 外部网关协议习 题： 内部网关协议RIP算法的实现习题第6.6部分IPV6（讲课1学时） 具体内容：1）IPV6概述2）IPV6的首部格式重 点： IPV6的相关问题第7部分 传输层总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0 第7.1部分 传输层协议概述（讲课1学时） 具体内容：1） 传输层的基本功能2） 传输层协议机制第7.2部分 TCP/IP传输层的2个协议（讲课1学时） 具体内容：1）传输层协议特点2）端口3）套接字重 点:端口、套接字的概念难 点： 传输层协议的功能习 题：端口、套接字的相关习题第7.3用户数据报协议（讲课2学时） 具体内容：1） UDP协议的主要特点2） UDP的基本工作过程3） UDP的端口号分配方法4） UDP数据报格式重 点: UDP数据报格式的内容难 点： UDP的基本工作过程习 题：UDP数据报首部的相关计算第7.4部分 传输控制协议（讲课4学时） 具体内容：1） TCP协议主要特点2） TCP端口号分配与SOCKET地址3） TCP报文段格式4） TCP传输链接的建立与释放重 点:TCP报文段格式、TCP传输链接的建立与释放难 点：TCP传输链接的建立与释放习 题： TCP首部的相关习题、TCP传输链接的建立与释放的过程第8部分 应用层总学时(单