计算机网络技术专业《路由交换技术》课程标准

《路由交换技术》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：包乌云毕力格审核人：包乌云毕力格制定日期：2022年7月陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称路由交换技术开课院部智能制造与信息工程学院课程代码0420477考核性质考试前导课程计算机应用基础、计算机网络技术后续课程网络安全技术、矿山工业网搭建与运维总学时56课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是eq\o\ac(□,√)理实一体化是□适用专业计算机网络技术二、课程性质1.课程性质本课程是计算机网络技术专业必修的一门专业课，是在学习了计算机应用基础、计算机网络技术专业基础课程，具备了掌握计算机网络的概念（特别是日常生活中的多类型终端的计算机网络）、网络通信协议的运作机制、局域网基本原理、组建局域网、网络传输介质的工作原理和性能参数、双绞线制作、光缆和光纤的连接、了解网络操作系统的各类服务等能力的基础上，开设的一门理论+实践的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向助理网络工程师、网络工程师、网络管理员、网络运维工程师等工作岗位，培养掌握交换机基本配置、虚拟局域网（VLAN）、生成树协议（STP）、路由器基本配置、常见路由协议及其配置、访问控制列表（ACL）、动态主机配置协议（DHCP）、网络地址转换（NAT）、虚拟专用网（VPN）、防火墙基本配置、广域网路由配置、网络设备管理、局域网搭建等能力，为后续网络安全技术、矿山工业网搭建与运维等课程学习奠定基础的专业核心课程。2.课程功能定位表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力助理网络工程师能制定并实施销售计划，具有一定的销售理论知识、谈判技巧、人际交往能力和沟通能力、应变能力、学习能力；能够对行业市场、客户进行调研和分析，撰写调研报告、可行性报告等文档材料；能够设计、集成、管理、维护网络工程项目并施工。网络工程师能研究、应用计算机网络技术、体系结构、协议和标准；能规划、设计、仿真测试计算机网络系统；能研究计算机网络安全性、可用性和可靠性、设计、实施解决方法；能安装和配置网络操作系统、网络数据库和网络应用软件；能设计、集成、管理计算机网络工程并施工；能监视网络状况、管理和维护计算机网络系统；能提供计算机网络系统技术咨询和技术支持。网络管理员能制定并实施销售计划，具有一定的销售理论知识、谈判技巧、人际交往能力和沟通能力、应变能力、学习能力；能够对网络设备、服务器、台式机等网络基础设施安装、调试及维护，保障网络正常运转，能够随时准备解决问题；能够对网络系统或数据进行备份，做好日志。网络运维工程师能设计、安装、配置网络操作系统及相关网络服务；能管理信息系统运行、维护系统运行环境；能预测系统故障，排查分析系统隐患；能管理系统技术信息文档。三、课程目标与内容1.课程总目标《网络设备配置与管理》课程中交换机和路由器是构建大中型网络最核心、最重要的网络设备，这些设备必须根据网络应用的需求，进行合理正确的配置才能使用。在组建网络时，除综合布线外，最重要的是对三层交换机和路由器进行配置，在日常的使用和管理维护过程中，也经常需要对交换机、路由器的配置进行调整。这就要求网络管理人员必须充分熟悉和掌握交换机/路由器的配置和管理技术，以及将三层交换机或路由器当作防火墙或代理服务器的配置技术。《网络设备配置与管理》课程是计算机网络技术专业必修的专业课。旨在让学生了解常用网络设备的概念,工作原理及工作方式、技术指标和参数，所遵循的网络标准，在网络层中所使用的协议，以及智能型网络设备的管理和无线网络设备的使用。主要任务是通过学习能够使学生在已有的计算机网络知识的基础上，使学生对计算机网络设备从整体上有一个较清晰的全面、系统的了解，对当前计算机网络设备的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念，掌握如何使用配置网卡、网线、集线器、交换机、路由器和防火墙。学会计算机网络操作和日常管理和维护的最基本方法。尽快熟悉并掌握交换机和路由器的配置与管理技术。2.课程具体目标表3课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容1能利用网络基础及标准化知识对网络传输数据进行分析，对IP地址进行子网划分。1.了解OSI参考模型；2.理解TCP/IP协议的结构及作用；1.能对网络参考模型进行分析；2.掌握IP地址的分类及子网划分的作用和方法。具有实际项目中的IP子网划分的能力；网络参考模型分析，不同类型IP地址的子网划分；不同种类IP地址的二进制转换。2能搭建交换式局域网，使用模拟器仿真局域网搭建，说出交换机的分类和指标，对交换机进行基本配置、虚拟局域网VLAN配置、实现VLAN间通信，对具有冗余链路的交换式网络进行STP配置。1．了解计算机网络的定义和功能，交换机的组成和配置环境，虚拟局域网的概念；2．理解计算机网络的常用分类、访问方法；3．掌握网络拓扑结构搭建，交换机的基本配置；4．理解虚拟局域网在网络中的作用；5．掌握VLAN配置及VLAN间通信配置方法；6.了解冗余技术基本知识；7.掌握生成树协议及其配置过程；8.掌握端口聚合和端口安全配置过程。1.完成小型局域网拓扑的设计与搭建；2.完成交换机基本配置实验；3.通过模拟器和实际设备完成VLAN的配置并实现vlan间通信；4.在实际项目中完成生成树基本配置，完成端口聚合和端口安全配置。1.寻找相关技术资料，加强总结能力；2.关注交换机MAC地址表、命令模式、登陆模式；形成CLI命令知识体系；3.具有独立解决相关问题的能力；4.参与项目实践，培养找错排错的能力。交换式局域网交换机基本配置虚拟局域网及其配置管理交换网络中的冗余链路3能对路由器进行基本配置、路由协议配置、ACL与端口安全配置、DHCP配置、NAT配置。1．了解路由器的硬件结构、路由原理；2．理解路由器的作用、路由协议的工作方式；3．掌握路由器的基本配置、静态路由和动态路由配置；4.了解ACL基础知识、DHCP及其工作工程、NAT及其原理和分类；5.掌握ACL配置、DHCP配置、NAT配置方法。1.完成多个路由器的基本配置实验；2.在项目中完成静态动态路由的配置，完成相关命令总结；3.完成ACL项目实验；4.搭建小型局域网拓扑结构完成DHCP配置，实现PC机的动态IP地址获取功能；5.搭建相关网络拓扑完成基础参数配置，路由器和三层交换机的NAT配置；1.通过互动交流，培养讲解路由器设备的基本功能的能力；2.通过课堂互动及动画，阐述路由原理，培养兴趣；3.与IP地址相关知识相结合，深刻体会ACL的控制过程；4.与家用路由器DHCP进行对比，深刻体会其配置方式的不同；5.具有区分NAT相关4类地址的能力；路由器基本配置路由协议配置访问控制列表与端口安全动态主机配置协议DHCP网络地址转换4能分析广域网的分装协议，进行PPP协议和帧中继协议配置。1.了解广域网接入技术；2．理解点对点协议PPP的运行原理及两种认证方式；3．熟悉帧中继协议及其原理；4.掌握PPP认证配置和帧中继配置。1.完成PPP协议的PAP和CHAP认证实验；2.完成帧中继的配置实验。关注广域网协议，形成知识体系。广域网基础5能对网络设备进行相关管理和操作。1.了解交接路由器IOS的基本知识；2.掌握备份、恢复或升级路由器的IOS的方法；3.掌握恢复路由器密码的方法；4.了解SSH相关知识。1.完成路由器设备的备份、升级、恢复IOS任务；2.完成密码恢复任务。查询SSH相关技术资料，深入体会其应用。网络设备管理表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点、考核点课程思政元素学时1项目一网络基础及标准化任务1网络参考模型分析，不同类型IP地址的子网划分；不同种类IP地址的二进制转换。1.1ISO的OSI/RM1.2TCP/IP协议1.3IP地址及其分类1.4子网的划分重点：IP地址的分类及子网划分的作用和方法；难点：参考模型的理解；IT行业82项目二局域网搭建和交换机配置任务1交换式局域网1.1局域网技术简介1.1.1共享式以太网1.1.2网桥1.1.3交换式以太网1.1.4虚拟局域网1.2交换机的分类与性能指标1.2.1交换机的分类1.2.2交换机的性能指标1.2.3交换机产品简介1.2.4千兆位接口转换器简介1.3设计交换式园区网络1.4交换机/路由器模拟器的使用1.4.1安装模拟器软件1.4.2使用网络设计器1.4.2使用模拟器重点：交换机分类及性能指标、交换机园区网络设计、交换机相关概念难点：交换机的性能指标传统文化8任务2交换机基本配置2.1交换机的组成2.2交换机配置环境2.3交换机的命令模式2.4交换机基本配置2.5MAC地址和MAC地址表2.6配置二层交换机端口2.7配置三层交换机端口重点：交换机的登录模式、命令模式、基本配置命令、MAC地址表难点：交换机工作原理传统文化8任务3虚拟局域网及其配置3.1虚拟局域网概述3.2VLAN的汇聚链接与封装协议3.3VLAN间主机的通信3.4VLAN的配置重点：VLAN技术的优点、VLAN技术的配置、VLAN间的通信难点：VLAN的汇聚链接与封装协议、VLAN间的通信编码规范8任务4管理交换网络中的冗余链路4.1冗余技术4.2生成树协议（STP）4.3生成树配置4.4端口聚合4.5端口安全重点：冗余技术引发的问题、STP的工作原理、STP配置、端口聚合和端口安全难点：TP的工作原理编码规范83项目三路由器配置任务1路由器基本配置1.1路由器简介1.2路由器的配置途径与初始配置1.3路由器的常规配置1.4路由器文件管理重点：路由器接口基本知识、路由器初始配置、常规配置、文件管理难点：文件管理工匠精神8任务2路由协议配置2.1路由原理2.2常用路由协议概述2.3静态路由配置2.4路由信息协议RIP的配置2.5开放式最短路径优先协议OSPF的配置重点：路由原理、静态路由、RIP路由、OSPF路由难点：路由原理、OSPF路由工匠精神8任务3访问控制列表与端口安全3.1访问控制列表基础知识3.2标准ACL3.3扩展ACL重点：ACL基本概念、标准ACL的命令、扩展ACL的命令难点：ACL在项目中的应用细节决定成败8任务4动态主机配置协议DHCP4.1什么是DHCP；4.2DHCP工作过程；4.3DHCP服务端配置；4.4DHCP客户端配置。重点：DHCP功能、工作过程、服务端配置和客户端配置难点：DHCP服务端配置ICT发展史8任务5网络地址转换5.1NAT基本知识5.2静态NAT5.3动态NAT5.4端口多路复用(PAT)技术重点：NAT基本概念、静态NAT和动态NAT配置、PAT配置难点：静态NAT、PAT技术创新创业84项目四广域网配置任务1广域网基础及相关封装协议配置1.1广域网介绍1.2相关术语1.3连接技术1.4封装协议1.5点对点PPP及其配置1.6帧中继协议及其配置重点：广域网相关术语、连接技术、PPP协议及其配置和帧中继协议及其配置难点：PPP协议CHAP认证配置、帧中继协议及其配置创新创业85项目五网络设备管理任务1路由器设备管理1.1认识路由器IOS1.2备份恢复升级路由器IOS1.3恢复路由器IOS密码1.4SecureShell1.5管理某分公司的网络设备实验重点：备份恢复升级IOS、恢复网络设备IOS密码难点：SSH协议创新创业8四、课程考核本课程成绩由过程考核成绩和综合考核成绩组成，综合考核成绩占成绩的50%，过程考核成绩占成绩的50%。考核模块考核内容过程考核（50%）基本素质模块（10%）出勤情况不迟到、不早退、出满勤、有事配假条课堂纪律认真听讲、记笔记、积极发言、遵守安全操作规程作业与实训报告（10%）作业书写规范、实训报告规范、正确率、创新能力任务技能实训（30%）交换机基本配置实验交换机VLAN、STP配置实验局域网搭建实验路由器基本配置实验路由器ACL、NAT配置实验交换机和路由器的DHCP配置实验广域网PPP协议和帧中继协议配置实验网络设备管理实验综合考核（50%）项目测验（10%）考核项目设计思想和文档规范能力、项目实施方案。期末考试（40%）考核网络安全技术课程的重要知识点。五、实施要求1.授课教师基本要求担任本课程教学任务的教师的学历为硕士及以上、职称为助教以上、工作经历为在相关网络企业一线挂职锻炼2个月以上、职业资格水平为：中级网络工程师及以上。2.实践教学条件要求（1）校内实训室表5路由交换实训室实训室（中心）名称路由交换实训室面积80m2序号核心设备数量备注1配置计算机45台配置WiFi环境，安装Office套件、PacketTracer、GNS3、网络管理软件。2核心交换机5台3汇聚交换机5台4接入交换机10台5无线控制器10台6无线AP5台7路由器10台8无线路由器5台9网线及光钎2箱（2）校外实习基地表6网络设备配置与管理课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注1华为先通网络工程实训基地陕西瑞达沣通信技术有限公司能够提供开展网络系统集成、网络运行与维护、网络安全管理、网络应用开发、综合布线等实训活动80实训设施齐备，实训管理及实施规章制度齐全。2云迈网络工程实训基地西安云迈信息科技有限公司能够提供开展网络系统集成、网络运行与维护、网络安全管理、网络应用开发、综合布线等实训活动80实训设施齐备，具有经验丰富企业导师。3.教学方法与策略（1）教学方法①项目教学法：以项目为主线、教师为引导、学生为主体，组织本门课的教学内容，在实施过程中着重应用案例教学和分组教学。②案例教学法：通过典型的网络安全案例引导，使学生学习网络安全相关技术的工作原理及应用。③分组教学法：在案例教学法中，结合分组法实施教学。学生分为若干小组，每组6～9人，根据教师给出的任务，共同制定实施计划和方案、分组实施、分组汇报结果，由教师总结、评价并针对学生的设计方案进行反馈。培养学生团队协作精神，从而产生自主性、探究性和协同性学习。（2）教学策略采用网络教学平台、雨课堂、蓝墨云班课等教学手段实现混合式教学，完成相关测试题的练习、课堂任务的布置。4.教材、数字化资源选用表7网络设备配置与管理课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1网络设备配置与管理9787516507957计算机“十二五”规划教材吕小刚航空工业出版社20