《计算机网络》课程教学大纲

《计算机网络》教学大纲一、课程基本信息课程名称计算机网络ComputerNetwork课程编码OSI221211030开课院部海洋与空间信息学院课程团队通信网络组学分3.0课内学时52讲授40实验0上机12实践0课外学时52适用专业通信工程授课语言中文先修课程通信工程导论、程序设计（C/C++）课程简介（必修）《计算机网络》是通信工程专业必修的一门专业核心课程。教学主要内容是以TCP/IP体系为核心的各层协议的基本概念、原理和方法，包括物理层标准的基本原理和数据通信技术、数据链路层协议的工作原理和常见实例、局域网基本原理和组网方法、广域网基本原理和接入方法、网络互连的基本知识和IP协议的运行机制、传输层协议的工作原理及TCP协议和UDP协议的运行原理，还讲述计算机网络安全的基本原理和方法。通过本课程的学习，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，理解计算机网络安全机制和重要性，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。"ComputerNetwork"isacompulsorycorecourseforcommunicationengineeringmajor.Themaincontentoftheteachingisthebasicconcept,principleandmethodofeachlayerprotocolwithTCP/IPsystemasthecore,includingthebasicprincipleofphysicallayerstandardanddatacommunicationtechnology,theworkingprincipleandcommonexamplesofdatalinklayerprotocol,basicprinciplesandnetworkingmethodsoflocalareanetwork,basicprinciplesandaccessmethodsofwideareanetwork,basicknowledgeofnetworkinterconnectionandoperationmechanismofIPprotocol,theworkingprincipleoftransportlayerprotocol,theoperationprincipleofTCPprotocolandUDPprotocol,andthebasicprincipleandmethodofcomputernetworksecurityarealsodescribed.Throughthestudyofthiscourse,studentscanmasterthebasictheory,basicprincipleandbasictechnologyofcomputernetwork,masterthearchitectureandtypicalnetworkprotocolsofcomputernetwork,andunderstandthesecuritymechanismandimportanceofcomputernetwork,canusethebasicconcepts,principlesandmethodsofcomputernetworktoanalyze,designandapplythenetworksystem,inordertolearnothercoursesandengageintheresearchanddevelopmentofcomputernetwork,managementandUselayasolidfoundation.负责人序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：能够对计算机网络的经典协议模型和各层协议数据格式的技术问题进行分析，能够针对具体通信网络需求分析、推理并设计相应协议。是1.32M2目标2：在解决复杂工程问题的具体实践过程中，能够采用科学方法对计算机网络工程领域基本问题进行研究，通过实验进行验证、比较和综合分析。是1.43M3目标3：能够在学习中诚实公正、诚信守则，履行计算机网络安全职责，理解作为通信行业相关人员对于社会和公众责任。是8.2三、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第一章第一章概述本章重点难点：计算机网络的性能指标，计算机网络的体系结构。/////21.11.1计算机网络的基本概念计算机网络的定义、计算机网络的组成和功能、因特网发展的三个阶段、计算机网络在我国的发展历程、计算机网络的类别M12讲授2自学31.21.2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M11讲授1自学41.31.3计算机网络体系结构网络体系结构、协议的概念、协议的三个组成要素、OSI的七层结构以及每一层提供的服务、OSI和TCP/IP参考模型的比较。M1,M21讲授1作业5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。/////62.12.1物理层的基本概念机械特性、电气特性、功能特性、过程特性、并行传输、串行传输M10.5讲授0.5自学72.22.2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M11讲授0.5自学82.32.3物理层下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。M10.5讲授0.5自学92.42.4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。M11讲授1自学102.52.5数字传输系统SDH/SONET标准M2,M30.5讲授0.5自学112.62.6宽带接入技术ADSL技术、光纤同轴混合网（HFC网）、FTTx技术。M2,M30.5讲授1作业12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/////133.13.1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）M1,M21讲授1自学143.23.2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M1,M21讲授1自学153.33.3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M1,M22讲授2自学163.43.4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M1,M22讲授1自学173.53.5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、VLANM1,M21讲授1自学183.63.6高速以太网高速以太网的主要特征、工作原理和扩展技术M1,M21讲授2作业19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。/////204.14.1网络层提供的两种服务虚电路服务、数据报服务M1,M20.5讲授0.5自学214.24.2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M1,M21.5讲授1自学224.34.3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、CIDRM1,M22讲授1自学234.44.4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,M21讲授1自学244.54.5因特网的路由选择协议内部网关协议RIP、OSPF、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M1,M22讲授2自学254.64.6IP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M1,M20.5讲授0.5自学264.74.7虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT隧道技术实现VPN、NAT路由器的工作原理M1,M20.5讲授2作业27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。/////285.15.1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M1,M20.5讲授0.5自学295.25.2用户数据报协议UDPUDP协议的特点、UDP报头格式M1,M21讲授0.5自学305.35.3传输控制协议TCP概述TCP最主要的特点M1,M20.5讲授0.5自学315.45.4可靠传输的工作原理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NM1,M21讲授1自学325.55.5TCP报文段的首部格式TCP报文段的首部各字段的含义M1,M20.5讲授0.5自学335.65.6TCP可靠传输的实现以字节为单位的滑动窗口、选择确认SACKM1,M20.5讲授0.5自学345.75.7TCP的流量和拥塞控制流量控制的定义、利用滑动窗口实现流量控制、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,M21讲授0.5自学355.85.8TCP的运输连接管理三次握手、四次挥手、TCP的有限状态机M1,M21讲授2作业36第六章第六章应用层本章重点难点：DNS、WWW服务、电子邮件服务、DHCP。/////376.16.1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M1,M21讲授0.5自学386.26.2文件传送协议FTP的工作原理、FTP的两个连接M1,M21讲授1自学396.36.3远程终端协议TELNETTelnet的工作原理、Telnet的工作过程M1,M21讲授0.5自学406.46.4万维网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M1,M21讲授1自学416.56.5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M1,M21讲授1自学426.66.6动态主机配置协议DHCPDHCP的工作原理、DHCP报文M1,M21讲授2作业43第七章第七章网络安全本章重点难点：网络安全概述（常规密码密钥、公开密钥、报文鉴别、密钥分配、链路加密、Internet安全体系结构、防火墙技术）；/////447.17.1网络安全问题概述计算机网络安全威胁、网络安全模型M1,M2,M30.5讲授0.5自学457.27.2网络安全机制两类密码体制、数字签名、密钥分配、鉴别M1,M2,M31.0讲授1自学467.37.3互联网安全协议网络层安全协议、运输层安全协议、应用层安全协议M1,M2,M31讲授1自学477.47.4防火墙与入侵检测防火墙、入侵检测系统M1,M2,M31讲授1.5作业487.57.5国际形势与信息安全的重要性理解我国在信息领域的发展情况，信息安全的重要性，建立良好的安全意识以及保密行为M30.5讲授1自学49上机一网络常用命令ping命令、ipconfig命令、arp命令等网络常用命令的验证M1,M2,M32上机2预习、撰写报告50上机二基于Socket电子邮件设计熟悉Socket编程方法、使用Socket编程连接一个已有的邮件服务器实现邮件发送M1,M2,M34上机4预习、撰写报告51上机三基于SocketWeb服务器设计实现最基本的HTTP/1.0版本的Web服务器，客户端能够用GET、POST方法请求资源，以HTML页面显示M1,M2,M34上机4预习、撰写报告52上机四基于Socket网络程序开发基于Socket实现一个简单的聊天程序，或自拟题目完成一个简单的网络应用程序设计M1,M2,M36上机6预习、撰写报告四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1考勤及课堂表现1.课堂随机点名，刷卡签到，点名签到等方式结合；2.课堂随机点答提问。10%2平时作业1.每堂课布置一定数量的题目，以回顾之前的知识点；2.适当阶段，布置具有综合性的题目或者调研报告。10%3上机1.共有12学时上机，共4个实验；2.考核学生Socket编程能力、对计算机网络基本原理掌握情况。20%4期末考试1.期末闭卷、笔试，百分制；2.综合考察学生对计算机网络基本概念、基本原理和基本技术的掌握情况。60%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1考勤及课堂表现10%A-全勤，积极参与课堂讨论、积极举手回答问题，且正确率较高。B-基本全勤，较为积极参与课堂讨论以及回答问题，具有一定的正确率。C-缺课较多，不积极参与课堂讨论以及回答问题，或者答案错误。【A，B，C】=【90-100，75-89，0-74】2M1平时作业10%A-按时提交作业，基本知识点理解无误或者调研报告有深度和自己的思想见解。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量错误或调研报告有一定的深度和见解。C-不按时提交作业，作业内容存在较多的错误或调研报告抄袭、拼凑等。【A，B，C】=【90-100，75-89，0-74】3M1上机20%A-认真完成题目要求，得到正确的实验结果，报告叙述清楚，正确分析实验数据，从技术角度优选解决方案获得有效结论.B-认真完成题目要求，得到正确的结果，报告叙述比较清楚，正确分析实验数据，从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论.C-实验过程中认真完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，没有正确分析实验数据，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案获得有效的结论.D-不能完成题目要求，不能得到正确的实验结果，不能从技术角度优选解决方案获得有效的结论.【A,B,C,D】=【90-100，80-89，60-79，0-59】4M1期末考试60%依据具体考试评分标准评定5M2考勤及课堂表现10%A-全勤，积极参与课堂讨论、积极举手回答问题，且正确率较高。B-基本全勤，较为积极参与课堂讨论以及回答问题，具有一定的正确率。C-缺课较多，不积极参与课堂讨论以及回答问题，或者答案错误。【A，B，C】=【90-100，75-89，0-74】6M2平时作业10%A-按时提交作业，基本知识点理解无误或者调研报告有深度和自己的思想见解。B-按时提交作业，基本知识点理解存在少量错误或调研报告有一定的深度和见解。C-不按时提交作业，作业内容