网络互连技术教学大纲

1、课 程 教 学 大 纲课 程 名 称： 网络互连技术 适 用 专 业： 课 程 类 别： 专业方向课程 制 订 时 间： 计算机科学与技术（系） 制网络互连技术课程教学大纲（2009年制订，2013年修订）一、课程编号：042401二、前修课程：计算机网络三、学 分： 3学分四、学 时： 50学时（其中实验部分16学时）五、课程性质与任务： 1课程性质：指明本课程是计算机系网络专业的专业课、授课形式为理论与实践结合。2课程任务：网络互连技术是为了适应社会对计算机网络技术人才的需求为网络方向学生而开设的一门专业课。通过该课程的学习使学生在理解计算机网络技术基本概念的基础上进一步掌握计算机网络的相

2、关原理和实用技术。要求学生了解、掌握网络体系结构中不同层次的相关协议，无线局域网技术，防火墙技术，网络管理技术，网络存储技术等；掌握不同层次上网络互连设备的工作原理，重点掌握网络设备的配置方法，并能规划、构建和管理网络，维护网络的正常运行。 六、课程教学基本要求该课程采用理论和实践相结合的方式。理论课34学时，实践课16学时。成绩考核方式为平时出勤10%，实践课20%，笔试70%。其中实践课要求学生给出实验报告。七、学时分配表教学内容(章)理论学时实验学时习题课其它备注 绪论2第1章交换机和交换式以太网42第2章虚拟局域网44第3章生成树协议2第5章路由器和网络互连42第6章路由协议62第8章

3、网络地址转换第4章以太网链路聚合 22第9章三层交换机和三层交换22补充1：ACL22补充2：网络高可用性与网络存储技术2第10章ipv62复习2合计34168、 课程教学基本内容： 绪论（2学时）教学要求： 理解网络体系结构，了解基本概念：层次、协议、服务；了解ISO的七层概念模型，TCP/IP的体系结构；了解网络互连设备。加深学生对分层模型的理解和掌握。教学内容：1、网络体系结构的基本概念 层次 协议 服务2、 网络设备 集线器、交换机、路由器第1章交换机和交换式以太网（4学时）教学要求：了解以太网的体系结构、拓扑结构；掌握CSMA/CD的原理，共享式以太网和交换式以太网。掌握以太网交换机

4、的交换原理；了解交换机的交换结构。教学内容： 1.1以太网概述1.1.1以太网发展过程1.1.2以太网体系结构1.1.3以太网拓扑结构1.2以太网从共享到交换1.2.1总线型以太网1.2.2透明网桥与冲突域分割 1.3交换机转发方式和交换机结构 1.3.1交换机转发方式1.3.2交换机结构第2章虚拟局域网（4学时）教学要求： 理解广播域的概念，理解 VLAN的概念，掌握VLAN的划分方法，中继工作原理。STP协议；教学内容： 2.1广播域和广播传输方式 2.1.1单播传输方式和广播传输方式 2.1.2广播域 2.1.3传统分割广播域的方式2.2vlan定义和分类2.2.1vlan定义2.2.2

5、vlan分类2.3基于端口划分vlan2.3.1单交换机vlan划分过程2.3.2跨交换机vlan划分过程2.3.3.与vlan内数据传输2.3.4端口确定mac帧所属vlan规则2.3.5vlan例题解析2.4cisco基于mac地址划分vlan技术2.5专用vlan2.5.1专用vlan的作用2.5.2cisco专用vlan工作原理2.6vlan属性注册协议2.6.1gvrp作用2.6.2garp2.6.3gvrp工作原理2.6.4vtp2.6.5gvrp例题解析第3章生成树协议（2学时）教学要求： 了解生成树协议的作用，STP协议。了解快速生成树RSTP，多生成树MSTP。 教学内容：

6、3.1生成树协议的作用3.1.1环路引发广播风暴3.1.2树型网络的弱可靠性3.1.3生成树协议的由来和发展 3.2生成树协议工作过程3.2.1生成树协议操作步骤3.2.2生成树协议构建生成树过程3.2.3生成树协议的容错功能3.2.4端口状态和定时器3.2.5网桥转发表刷新机制3.2.6stp例题解析3.3快速生成树协议3.3.1stp的缺陷3.3.2端口角色和端口状态3.3.3端口状态快速迁移过程3.3.4网桥转发表刷新机制3.3.5rstp例题解析3.4多生成树协议3.4.1mstp的必要性3.4.2mstp基本思想3.4.3mstp工作过程第5章 路由器和网络互连（6学时）教学要求：

7、掌握分组的路由转发过程，路由器的结构和功能；IP地址的划分方法。了解路由表，ARP协议；掌握虚拟路由器冗余协议。教学内容：5.1网络互连5.1.1网络互连需要解决的问题5.1.2信件投递过程的启示5.1.3端到端传输思路5.1.4ip实现网络互连机制5.1.5数据报ip分组交换网络5.1.6路由器结构5.2网际协议5.2.1ip地址分类5.2.2ip地址分层分类的原因和缺陷5.2.3无分类编址5.2.4ip分组格式5.3路由表和ip分组端到端传输过程5.3.1路由表建立过程5.3.2ip分组端到端传输过程5.3.3arp和地址解析过程5.4虚拟路由器冗余协议5.4.1容错网络结构5.4.2vr

8、rp工作原理5.4.3vrrp应用实例第6章 路由协议（6学时）教学要求： 掌握路由表路由项，理解路由协议的分类；掌握RIP协议，掌握OSPF协议；理解BGP协议。教学内容：6.1路由项分类6.1.1直连路由项6.1.2静态路由项6.1.3动态路由项6.1.4静态路由项缺陷6.2路由协议基础6.2.1路由协议分类6.2.2路由协议要求6.2.3距离向量路由协议6.2.4链路状态路由协议6.3rip6.3.1rip消息格式6.3.2rip工作过程6.3.3rip建立路由表实例6.3.4rip动态适应网络变化的过程6.3.5计数到无穷大和水平分割6.4ospf6.4.1路由器确定自身链路状态6.4

9、.2泛洪链路状态通告6.4.3构建路由表算法6.4.4ospf动态适应网络变化的过程6.4.5ospf和rip的区别6.4.6ospf分区域建立路由表的过程6.5bgp6.5.1分层路由的原因6.5.2bgp报文类型6.5.3bgp工作机制第8章网络地址转换（1学时）教学要求： 掌握NAT的概念，NAT的分类，NAT的应用。教学内容：8.1nat基本概念8.1.1nat定义8.1.2私有地址空间8.1.3nat应用8.1.4nat引发的问题8.2nat工作过程8.2.1nat分类8.2.2pat8.2.3nat8.2.4应用层网关8.3nat应用方式8.3.1双穴网络结构8.3.2实现内部网络

10、和外部网络通信8.3.3实现内部网络之间通信8.3.4解决内部网络与外部网络地址重叠问题第4章以太网链路聚合（1学时）教学要求：掌握链路聚合的原理和过程，通过实验加强链路聚合的操作，了解链路聚合协议。教学要求：4.1链路聚合基础4.1.1链路聚合含义 4.1.2链路聚合方式4.1.3端口属性4.2链路聚合机制4.2.1功能组成4.2.2交换机通过聚合组转发mac帧过程4.2.3链路聚合组生成过程4.3链路聚合控制协议4.3.1lacp简介4.3.2lacp报文格式4.3.3lacp工作过程第9章三层交换机和三层交换（2学时）教学要求：了解线三层交换机的工作原理和工作过程，了解三层交换机和路由器

11、的区别。教学内容：9.1三层交换机基础9.1.1三层交换机产生背景9.1.2三层交换机与路由器的区别9.1.3校园网和三层交换机9.1.4vlan互连实例 9.2 三层交换过程9.2.1三层交换机结构 9.2.2三层交换过程9.2.3三层路由过程9.3三层交换机应用方式9.3.1ip接口集中到单个三层交换机9.3.2两个三层交换机同时定义所有vlan对应的ip接口9.3.3两个三层交换机分别定义两个vlan对应的ip接口补充1：ACL（2学时）教学要求：掌握包过滤技术ACL的作用，ACL的分类，ACL的实现。教学内容： 1、ACL的概念作用2、ACL的分类3、ACL的配置方法补充2：高可用性与

12、网络存储技术（2学时）教学要求：了解网络存储、DAS存储环境、NAS存储环境、SAN存储环境、集群技术。让学生了解网络存储技术的现状及发展方向。教学内容：1网络可用性概述1.1可用性概念1.2网络高可用技术2电源系统高可用性3网络设备高可用性4 RAID 5集群技术 6网络存储技术第10章ipv6(2学时）教学要求：了解IPV6协议的结构，IPV6地址，ipv6操作过程，ipv6 over以太网，ipv6网络和ipv4网络互连。教学内容：10.1ipv4的缺陷10.2ipv6首部结构10.2.1ipv6基本首部10.2.2ipv6扩展首部 10.3ipv6地址结构10.3.1ipv6地址表示方

13、式10.3.2ipv6地址分类10.4ipv6操作过程10.4.1邻站发现协议10.4.2路由器建立路由表过程10.5ipv6 over以太网10.5.1地址解析过程10.5.2ipv6组播地址和mac组地址之间的关系10.5.3ipv6分组传输过程10.6ipv6网络和ipv4网络互连10.6.1双协议栈技术10.6.2隧道技术10.6.3网络地址和协议转换技术九、实验部分： 1、实验一 双绞线制作：制作直连线和交叉线（实验内容）。（2学时）2、实验二交换机的基本配置：认识二层交换机和三层交换机，学习交换机的基本命令配置。（2学时）3、实验三 VLAN的配置:在二层交换机上配置VLAN；在三层交换机上配置VLAN。（2学时）4、实验四 路由器的基本配置：认识路由器，学习路由器的基本命令配置。（2学时）5、实验五 ACL配置：组建一个小型局域网，实现ACL功能。（2学时）6、实验六NAT配置：组建一个小型局域网，实现NAT功能。（2学时）7、实验七RIP、OSPF配置实验：配置RIP协议 ，配置OSPF协议。（2学时）8、