计算机网络课程教学大纲 课程名称：计算机网络(Computer Network) 课程编码：Z108005 总学时/总学分：483理论学时/理论学分：36/2.25 实验学时/实验学分：120.75 适用专业：计算机科学与技术、信息管理与信息系统 开课单位：信息科学与技术学院 一、课程性质及目的 1、课程性质：本课程是计算机科学与技术、信息管理与信息系统专业的的专业教有模块中的必 修课程（专业方向持色课） 2、课程目的： 本课程是计算机科学与技术专业、信息管理与信息系统专业本科生的一门专业必修课。它是 门介绍计算机网络的基本概念、数据通信的基础知识、网络体系结构及各类网络的组网、互连技术 及其协议、广域网的接入以及网络管理及安全的重要入门性课程。 通过对本课程的理论学习，使学生能够了解计算机网络的基本概念，数据通信的基础知识，计 算机网络的体系结构及各层的功能及协议，掌握局域网的基本原理和结构，网铬互连的基本概念及 nteet的基础知识、基本原理、基础操作；其次，通过上机实验等实践环节的学习，使学生在获得 上述必要的理论知识的同时，掌握基本的网络构建及应用技术，从而具备一定的熟练安装、配置管 理及维护计算机网络、开展网络应用的职业技能。 上述课程教学目的从学习要求层次上，可分为了解、掌握、重点竿握（应有技能）以下3个层 次： 了解 )了解计算机网络的形成与发展、网络计算研究与应用的发展： 2)了解OSI/RM与TCP/P的比较：网络协议标准化组织：以及RFC文档与Internet协议标准 的制定过程： 3)了解传输介质的类型及主要特征；无线与卫星通信技术，基带传输的基本概念：多路复用 的分类与特点： 4)了解数据传输过程中差错产生的原因与性质：面向字符型致据链路层协议实例一BSC: 5)了解局域网与城域网的主要技术特点：局域网拓扑结构的类型与特点：正EE802参考模型 与介质访问控制子层协议的基本概念：了解无线局域网的基本工作原理， 6)了解网络层与网络互联的基本概念：Interet控制报文协议与组管理协议： 7)了解网络环境中分布式进程通信的基本概念：
8)了解TCP/P协议簇与应用层协议之间的关系。 学握 )掌握计算机网络的定义与分类方法：计算机网络的组成与结构的基本概念：计算机网络拓 扑结构的定义、分类与特点。 2)掌握协议、层次、接口等网络体系结构的基本概念：网络体系结构的层次化研究方法： OSRM各层的基本服务功能：TCPP的层次划分、各层的基本服务功能和主要协议， 3)掌握物理层与物理层协议、数据通信、频带传输、同步数字体系$DH的基本概念：据数 据编码的类型和基本方法。 4)掌握误码率的定义与差错控制方法：数据链路层的儿个基本概念：面向比特型数据链路层 协议实例一HDLC:Interet中的3种数据链路层协议。 5)掌握Ethemet局域网、高速局域网、交换局域网、虚拟局域网以及网桥的基本工作原理 O)掌握P地址及子网编址的基本方法：P分组的交付与路由选择、Internet路由选择协议、 路由器与第三层交换的概念；掌握P协议的基本内容：地址解析的基本概念与方法 )掌握进程通信中客户/服务器模式、传输层的基本功能与服务质量QoS的基本概念：TCP 和UDP协议的基本内容。 8)握域名系统、文件传输FTP、电子邮件Emal、wWW服务的工作原理：学握应用层各 种协议的分析方法。 重点掌握： 1)计算机网络的定义与分类方法；计算机网络的组成与结构的基本概念：计算机网络拓扑结 构的定义、分类与特点 2)协议、层次、接口等网络体系结构的基本概念：网络体系结构的层次化研究方法： 3)OSRM各层的基本服务功能： 4)TCPP的层次划分、各层的基本服务功能和主要协议。 5)物理层基本概念与物理层协议：数据通信、烦带传输、同步数字体系SDH的基本概念：数 据编码的类型和基本方法。 )数据链路层基本概念与链路层协议：面向比特型数据链路层协议实例一HDLC:Internet中 的3种数据链路层协议。 T)Ethernet局域网、高速局域网、交换局域网、虚拟局域网以及网桥的基本工作原理。 8)P地址及子网编址的基本方法：P分组的交付与路由选择、Intemet路由选择协议、路由器 与第三层交换的概念：掌握P协议的基本内容：地址解析的基本概念与方法 9)进程通信中的客户/服务器模式、传输层的基本功能与基本概念：TCP和UDP协议
1O)域名系统、文件传输FTP、电子郎件E-mail、WWW服务的工作原理：URL的基本概念： 应用层协议分析。 二、课程内容及要求 第一章计算机网络概论 2学时（理论2学时） 1.本章内容及学时分配 第一节计算机网铬概论 2学时 )计算机网络的形成与发展 2)计算机网络的定义与分类 3)计算机网络的组成与结构 4)计算机网络的拓扑结构 S)典型计算机网络：ARPAnet,NSFnet,,Internet,nternet2 )网络技术研究与应用的发展 2.本章教学要求 课内教学要求： )了解计算机网络的形成与发展： 2)了解网络计算的研究与应用的发展： 3)掌握计算机网络的定义与分类方法： 4)掌握计算机网络的组成与结构的基本概念 5)掌握计算机网络拓扑结构的定义、分类与特点 课外作业、思考题、阅读资料： )阅读课本第一章：阅读主荐教材1、2的第一章。 2)完成课本第一章习题(P30页)的第1、2、3大题： 3)局域网、城域网和广域网的主要特征是什么？ 4)你是如何理解“网络计算”概念的？请举出移动计算网络、多媒体网络、网络并行计算、 网格计算、存储区域网络域网络分布式计算等方面的应用实例。 第二章网络体系结构与网络协议 4学时（理论4学时） 1.本章内容及学时分配 第一节网络体系结构的基本概念与研究方法 2学时 1)网络体系结构的基本概念
2)网络协议的基本概念：语义，语法，时序 3)层次、服务、原语、接口、协议与网络体系结构的概念 4)网络体系结构的研究方法 5)OSRM参考模型、层次划分、各层的基本服务功能 第二节Internet及TCpP协议 2学时 1)TCPP协议参考模型、层次划分、各层的基本服务功能和协议族 2)OSI/RM与TCP/IP协议参考模型的比较 3)协议标准化组织、RFC文档、Intemet草案与协议标准化过程、Internet的管理机构 2.本章教学要求 课内教学要求： I)了解OSI/RM与TCP/IP的比较： 2)了解网络协议标准组织，以及RFC文档与Internet协议标准的制定过程： 3)掌握协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念： 4)掌握网络体系结构的层次化研究方法： 5)掌握OSI/RM各层的基本服务功能： )掌握TCPP的层次划分、各层的基本服务功能和主要协议 课外作业、思考愿、阅读资料： 1)阅读课本第二章：同时阅读主荐教材1、2的相关章节 2)充成课本第二章习题(P53页)的第1、2、3大题 3)计算机网络采用层次结构的模型有什么好处？ 4)请描述在OSIRM中数据传输的基本过程。 5)试比较面向连接服务和无连接服务的异同点。 )请比较OSIRM和TCP/IP参考模型的异同点。 第三章物理层与通信技术 6学时（弹论4学时+实验2学时） 1.本章内容及学时分配 第一节物理层的基本概念与物理层协议基础 2学时 1)物理层与物理层协议的基本概念 2)通信的基本概念 3)数据编码技术 4)基带传输技术
5)频带传输 第二节数据交换与多路复用技术基础 2学时 1)(六)多路复用技术 2)(七)广域网中的数据交换技术 3)(八)同步数字体系SDH 上机实验一：网络传输物理介质实验 2学时 2.本章教学要求 课内教学要求 1)了解传输介质的类型及主要特征 2)了解无线与卫星通信技术、基带传输的基本概念： 3)了解多路复用的分类与特点： 4)掌握物理层与物理层协议、数据通信、频带传输、同步数字体系$DH的基本概念： 5)掌握数据编码的类型和基本方法。 课外作业、思考题，阅读资料： 1)阅读课本第三章：同时阅读主荐教材1、2的相关章节。 2)完成课本第三章习题(P106页)的第1、2、3大题。 3)多路复用计算机主要有几种类型？它们各有什么特点？ 4)广域网采用的数据交换计算机主要有几种类型？它们各有什么特点？ 第四章数据链路层 4学时（理论4学时） 1.本章内容及学时分配 第一节差错控制与数据链路层的基本概念 2学时 )差错产生与差错控制方法 2)数据链路层的基本概念 第二节数据链路层协议实例及Internet中的数据链路层 2学时 1)(三)面向字符型数据链路层协议实例 2)(四)面向比特型数据链路层协议实例一HDLC 3)(五)Internet中的数据链路层 2.本章教学要求 课内教学要求： 1)了解数据传输过程中差错产生的原因与性质：
2)了解面向字符型数据链路层协议实例一BSC: 3)掌握误码率的定义与差错控制方法： 4)掌握数据链路层的基本概念 5)掌握面向比特型数据链路层协议实例一HDLC: O)掌握Internet中的数据链路层协议。 课外作业、思考题、阅读资料： 1)阅读课本第四章：同时阅读主荐教材1、2的相关章节 2)完成课本第四章习题(P140页)的第1、2、3大题。 3)检错码与纠错码的主要区别是什么？循环冗余编码CRC属于检错码还是纠错码？ 4)某数据通信系统采用CRC校验方式.并且生成多项式Gx)的二进制比特序列为1I1O01,目 的结点接收到的二进制比特序列为110111001（含CRCC校验码）。请判断传输过程中是否 出现了差错，为什么？ 5)在数据通信系统中，完整的差错控制应该包括娜两个主要内容？ )数据链路控制对于保证数据通过物理线路传输的正确性是非常重要的。数据链路控制的主 要功能包括哪几个方面的内容？ 7)面向比特型致据链路层协议的优点主要有哪几点， 8)在数据帧的传输过程中，为什么要采用“0比特插入刷除”？试说明它的基作原理。 第五章介质访问控制子层与局域网技术 6学时（理论4学时十实验2学时） 1.本章内容及学时分配 第一节局域网技术概论 2学时 1)局域网与城域网的基本概念 2)Ethernet局域网 3)令牌总线 4)令牌环网与光纤分布式数据接口 5)高速局域网的工作原理 第二节局域网的交换技术概论 2学时 1)(六)交换式局域网的工作原理 2)(七)虚拟局域网的工作原理 3)(八)无线局域网 4)(九)局域网互联与网桥的基本工作原理
上机实验二：交换机配置实验一虚拟局域网VLAN的建立与配置2学时 2.本章教学要求 课内教学要求： 1)了解局域网与城域网的主要技术特点： 2)了解局域网拓扑结构的类型与特点： 3)了解EEE802参考模型与介质访问控制子层协议的基本概念： 4)了解无线局域网的基本工作原理。 5)掌握Ethemet局域网、高速局域网、交换局域网、虚拟局域网以及网桥的基本工作原理 课外作业、思考题、阅读资料 1)阅读课本第五章：同时阅读主荐教材1、2的相关章节 2)完成课本第五章习题(P200页)的第1、2、3大题。 3)试结合Etheret帧结构，分析CSMA/CD的发送与接收工作流程。 4)为了解决网格规模与网络性能之间的矛盾，针对传统的共享介质局域同存在的问题，人们 提出了哪3种改善局域网性能的基本方法？ 5)试说明局域网交换机的基本工作原理。 )试说明虚拟局域网的4种基本组网方法。 )试分析广播风暴产主的原因？ 第六章网络层与路由技术 10学时（理论6学时十实验4学时） 1.本章内容及学时分配 第一节网络层与网络互联的基本概念 2学时 )网络层与网络互联的基本概念 2)什么是P地址，P地址的分类 3)5种特殊的P地址形式 4)子网与超网、CDR的基本概念 5)子网掩码的概念、掩码运算与子网地址空间的划分方法 O子网规划与地址空间的划分 第二节P分组交付与路由选择协议 2学时 1)P分组交付 2)路由选择的基本概念 3)静态路由选择算法和动态路由选择算法
4)路由选择模块与路由表 5)提高路由表查询效率的基本方法 6)自治系统的概念 7)Internet路由选择协议分类 8)路由信息协议(RP),最短路径优先协议OSPF、外部网关协议BGP 第三节网络层协议概述 2学时 1)P协议的基本特性 2)P数据报结构与报头格式 3)P数据报的分片与重组 4)P地址解析协议ARP和反向地址解析协议RARP 5)路由器与第三层交换 6)网际控制报文协议ICMP T)P多播与Internet组管理协议 8)IPv6与Psec简介 上机实验三：基础网络测试、配置、维护DOS命令的使用 2学时 上机实验四：子网掩码配置实验 2学时 2.本章教学要求 课内教学要求： 1)了解网络层与网络互联的基本概念： 2)了解teret控制报文协议与组管理协议： 3)掌握P地址及子网编址的基本方法： 4)掌握P分组的交付与路由选择、Internet路由选释协议、路由器与第三层交换的概念： 5)掌握P协议的基本内容： 6)掌握地址解析的基本概念与方法。 课外作业、思考题、阅读资料： 1)阅读课本第六章：同时阅读主荐教材1、2的相关章节。 2)完成课本第六章习题(P274页)的第1、2、3大题 3)一个理想的路由选择算法应该具有哪些特点？ 4)在Intemnet中，为什么要提出自治系统As的概念？它对路由选择协议有什么影响？ 5)请描述开放最短路由优先OSF的基本工作原理与特点？ 6)第三层交换机与路由器在功能方面有哪些相同和不同的地方？在网络中如何使用第三层交
换机与路由器比较适当？ 7)什么是P多播？为什么要研究P多播？P多播环境中使用的主要协议是什么？ 第七章传输层与TCP、UDP协议 8学时（理论6学时十实验2学时） 1,本章内容及学时分配 第一节传输层基础及UDP协议 2学时 1)网络环境中分布式进程间通信的客户/服务器模式 2)传输层端到端通信的概念 3)传输层协议的基本功能 4)网络服务与服务质量QS 5)用户数据报协议UDP 第二节传输控制协议TCP 2学时 I)传输挖制协议TCP的主要特点 2)TCP的端口号分配和Socket地址 3)TCP报文段格式 4)TCP传输连接建立与释放 5)TCP流量与拥塞控制 6)TCP差错控制 7)TCP的计时器 第三节数据传输的实现（套接字编程基础） 2学时 1)基于传输控制协议TCP的可靠数据传输实现技术 2)基于UDP的报文通信实现技术 上机实验五：简单局域网消总发送程序的制作 2学时 2.本章教学要求 课内教学要求： 1)了解网络环境中分布式进程通信的基本概念： 2)掌握进程通信中客户/服务器模式、传输层的基本功能与服务质量QS的基本概念： 3)掌握TCP和UDP的基本内容。 课外作业、思考题、阅读资料： 1)阅读课本第七章：同时阅读主荐教材1、2的相关章节。 2)完成课本第七章习题(P315页)的第1、2、3大题
3)为什么在TCPP协议体系中，进程间的相互作用主要采用了客户/服务器模式？ 4)解决服务器处理并发请求的方案主要有哪几种？请解释客户与并发服务器建立传输连接的 过程。 5)TCP协议通过哪些差错检测和纠正方法来保证传输的正确性？ 第八章应用层 6学时（理论4学时+实验2学时） 1.本章内容及学时分配 第一节应用层协议基础及Intemet的域名系统2学时 1)应用层协议的基本概念 2)域名系统DNS 第二节Internet?常用应用层服务 2学时 1)电子邮件服务 2)文件传输服务 3)远程登录服务 4)新闻与公告类服务 5)www服务 上机实验六：S服务器的安装配置实验 2学时 2.本章教学要求 课内教学要求 1)了解TCPP协议簇与应用层协议之间的关系： 2)掌握域名系统、文件传输FTP、电子邮件E-mail、WWW服务的工作原理： 3)掌握应用层协议的分析方法。 课外作业、思考题、阅读资料： 1)阅读课本第八章：同时阅读主荐教材1、2的相关章节。 2)完成课本第八章习题(P365页)的第1、2、3大题。 3)选择域名服务器的结构原则是什么？ 4)E-mail中的nteet报文存取协议MAP与POP3协议的差别主要表现在哪几方面？ 5)结合WwW协议执行过程的分析，说明为什么在一次WWW协议执行过程中既有UDP协 议，又有TCP协议？ )结合FTP协议执行过程的分析，总结自己对网络体系结构中各层协议之间的关系，以及对 网络协议的理解