《计算机网络》教学大纲 课程编号:131091140006 课程名称(中文):计算机网络 课程名称(英文): Computer Networks 开课单位:信息技术学院,管理科学与工程学科 学分:4 总学时:72 理论学时:54 实验学时:18 先开课程:无 授课对象:信息管理与信息系统(本科) 考核方式:考试 、课程的教学目标与任务 《计算机网络》是信息管理与信息系统专业(本科)的一门专业主干课程,同时也是进 步研究TCPP体系结构与网络互联的前导课程。 本课程围绕计算机网络的基本组成和体系结构,系统地讲述计算机网络系统及其体系结 构的基本功能、TCPP分层、网络性能指标、以太网和高速以太网、网络路由、传输层协议、 网络应用等,同时通过课堂讲授、课程实验相结合的方式,使学生系统地理解计算机网络的 基本概念和工作原理,掌握计算机网络协议的基本分析与设计方法,为以后从事网络规划与 管理、系统集成、网络编程等不同应用领域的研究打下深厚的理论基础。 课程内容及基本要求 (一)计算机网络概述(6学时 本章是该课程的总体概要,主要讲述了计算机网络的基本理论、宏观结构和基础名词 帮助学生快速认识计算机网络,树立计算机网络的体系结构的观念。 本章的具体内容包括:计算机网络的发展历史,计算机网络的性能指标,计算机网络体 系结构的基本概念, ISO/OSI参考模型以及TCP/P体系结构。 1.基本要求 (1)了解计算机网络的发展历史 (2)掌握计算机网络的组成和功能 (3)理解网络体系结构及协议的概念;
《计算机网络》教学大纲 课程编号：131091140006 课程名称(中文）：计算机网络 课程名称(英文）：Computer Networks 开课单位：信息技术学院，管理科学与工程学科 学分：4 总学时：72 理论学时：54 实验学时：18 先开课程：无 授课对象：信息管理与信息系统(本科) 考核方式：考试 一、课程的教学目标与任务 《计算机网络》是信息管理与信息系统专业（本科）的一门专业主干课程，同时也是进 一步研究 TCP/IP 体系结构与网络互联的前导课程。 本课程围绕计算机网络的基本组成和体系结构，系统地讲述计算机网络系统及其体系结 构的基本功能、TCP/IP 分层、网络性能指标、以太网和高速以太网、网络路由、传输层协议、 网络应用等，同时通过课堂讲授、课程实验相结合的方式，使学生系统地理解计算机网络的 基本概念和工作原理，掌握计算机网络协议的基本分析与设计方法，为以后从事网络规划与 管理、系统集成、网络编程等不同应用领域的研究打下深厚的理论基础。 二、课程内容及基本要求 （一）计算机网络概述(6 学时) 本章是该课程的总体概要，主要讲述了计算机网络的基本理论、宏观结构和基础名词， 帮助学生快速认识计算机网络，树立计算机网络的体系结构的观念。 本章的具体内容包括：计算机网络的发展历史，计算机网络的性能指标，计算机网络体 系结构的基本概念，ISO/OSI 参考模型以及 TCP/IP 体系结构。 1.基本要求 （1）了解计算机网络的发展历史； （2）掌握计算机网络的组成和功能； （3）理解网络体系结构及协议的概念；
(4)理解 TCP/IP体系结构及其层次 (5)理解 ISO/OSI与TCPP参考模型的异同点。 2.重点、难点 重点:计算机网络体系结构 难点:开放系统互连参考模型、协议及其分层的概念 3.说明 通过举例的教学方法,并引入学生讨论,帮助学生进一步理解网络体系结构 本部分没有涉及具体实验教学内容。 (二)物理层(6学时) 本章是网络通信的基础,主要讲述了计算机网络物理层的基本概念和数据通信的基础理 论,帮助学生理解网络通信的原理 本章的具体内容包括:物理层的基本概念,数据通信的理论基础,数据通信系统的组成 和主要技术指标,各种传输介质的基本特征,信道复用技术,数字传输系统,宽带接入技术。 1.基本要求 (1)了解传输介质的基本特征 (2)掌握物理层的基本概念 (3)掌握数据通信和数据通信系统的基本知识; (4)掌握信道的多路复用技术; (5)理解数据的传输和数据的编码与调制技术 (6)了解宽带接入技术。 2.重点、难点 重点:数据通信基础、信道复用、传输媒体 难点:数字传输、复用技术 3.说明 通过实物展示加深学生对传输介质的认识。 本部分内容涉及实验,实验内容为:实验一:使用交换机组网 (三)数据链路层(8学时) 数据链路层是计算机网络体系结构的低层,主要讲述了数据链路层通信协议和以太网技 术,帮助学生认识协议,树立构建网络和扩展网络的概念。 本章的具体内容包括:使用点对点信道的数据链路层及其协议(PPP),使用广播信道的 数据链路层( CSMA/CD),封装成帧、透明传输、差错检测,以太网MAC层的硬件地址, 以太网扩展,高速以太网技术 1.基本要求 (1)了解局域网的概念和特点 (2)掌握点对点协议 (3)掌握点对点信道的数据链路层通信过程 (4)掌握以太网MAC层的硬件地址: (5)熟练掌握 CSMA/CD协议:
（4）理解 TCP/IP 体系结构及其层次； （5）理解 ISO/OSI 与 TCP/IP 参考模型的异同点。 2.重点、难点 重点：计算机网络体系结构 难点：开放系统互连参考模型、协议及其分层的概念 3.说明 通过举例的教学方法，并引入学生讨论，帮助学生进一步理解网络体系结构。 本部分没有涉及具体实验教学内容。 （二）物理层(6 学时) 本章是网络通信的基础，主要讲述了计算机网络物理层的基本概念和数据通信的基础理 论，帮助学生理解网络通信的原理。 本章的具体内容包括：物理层的基本概念，数据通信的理论基础，数据通信系统的组成 和主要技术指标，各种传输介质的基本特征，信道复用技术，数字传输系统，宽带接入技术。 1.基本要求 （1）了解传输介质的基本特征； （2）掌握物理层的基本概念； （3）掌握数据通信和数据通信系统的基本知识； （4）掌握信道的多路复用技术； （5）理解数据的传输和数据的编码与调制技术； （6）了解宽带接入技术。 2.重点、难点 重点：数据通信基础、信道复用、传输媒体 难点：数字传输、复用技术 3.说明 通过实物展示加深学生对传输介质的认识。 本部分内容涉及实验，实验内容为：实验一：使用交换机组网。 （三）数据链路层(8 学时) 数据链路层是计算机网络体系结构的低层，主要讲述了数据链路层通信协议和以太网技 术，帮助学生认识协议，树立构建网络和扩展网络的概念。 本章的具体内容包括：使用点对点信道的数据链路层及其协议（PPP），使用广播信道的 数据链路层（CSMA/CD），封装成帧、透明传输、差错检测，以太网 MAC 层的硬件地址， 以太网扩展，高速以太网技术。 1.基本要求 （1）了解局域网的概念和特点； （2）掌握点对点协议； （3）掌握点对点信道的数据链路层通信过程； （4）掌握以太网 MAC 层的硬件地址； （5）熟练掌握 CSMA/CD 协议；
(6)掌握虚拟局域网的工作原理 (7)掌握在数据链路层上进行以太网的扩展。 2.重点、难点 重点:PPP、 CSMA/CD、以太网的扩展、虚拟局域网 难点:MAC帧结构、 CSMA/CD 3.说明 通过网络嗅探器的使用和抓包分析,帮助学生理解MAC帧结构。 本部分涉及实验内容,具体内容为:实验二:虚拟局域网与ⅥLAN间的通信、实验三: 使用路由器组 (四)网络层(14学时) 本章是该课程的重点内容,主要讲述了网络互连问题和网络地址,帮助学生更好地理解 因特网的工作原理,掌握网络中解决问题的方法。 本章的具体内容包括:网络层提供的两种服务,网际协议(IP),划分子网和构建超网 (PP地址管理),网际控制报文协议(ICMP),路由选择协议(RIP、OSPF、BGP),IP多播 (IP多播和IGMP),虚拟专用网(VPN),网络地址转换(NAT) 1.基本要求 (1)了解网络层提供的两种服务 (2)熟练掌握网际协议 3)熟练掌握IP地址管理:分类地址、划分子网、构建超网 (4)掌握路由选择与路由器的工作原理 (5)掌握网际控制协议ICMP (6)了解IP多播和网际组管理协议IGMP; (7)理解虚拟专用网的基本概念 (8)掌握网络地址转换的基本原理。 2.重点、难点 重点:IP、ARP、IP地址管理、路由选择、路由器工作原理 难点:IP数据报格式、网络规划设计 3.说明 通过嗅探器抓包的方式进行P数据报格式分析:通过工具软件演示进行网络通信过程 分析,帮助学生理解网络通信过程。 本部分涉及实验,具体内容为:实验四:动态路由协议、实验五:ARP协议分析。 (五)运输层(8学时) 本章是整个网络体系结构中的关键层次,主要讲述了运输层协议的特点和运输层的一些 重要概念,帮助学生更好地理解运输层的工作原理,掌握网络中管理控制的实现方法。 本章的具体内容包括:运输层协议的特点,UDP,TCP,可靠传输的工作原理,TCP报 文段首部格式,TCP的滑动窗口、流量控制、拥塞控制和连接管理。 1.基本要求 (1)掌握运输层协议的特点:
（6）掌握虚拟局域网的工作原理； （7）掌握在数据链路层上进行以太网的扩展。 2.重点、难点 重点：PPP、CSMA/CD、以太网的扩展、虚拟局域网 难点：MAC 帧结构、CSMA/CD 3.说明 通过网络嗅探器的使用和抓包分析，帮助学生理解 MAC 帧结构。 本部分涉及实验内容，具体内容为：实验二：虚拟局域网与 VLAN 间的通信、实验三： 使用路由器组网。 （四）网络层(14 学时) 本章是该课程的重点内容，主要讲述了网络互连问题和网络地址，帮助学生更好地理解 因特网的工作原理，掌握网络中解决问题的方法。 本章的具体内容包括：网络层提供的两种服务，网际协议（IP），划分子网和构建超网 （IP 地址管理），网际控制报文协议（ICMP），路由选择协议（RIP、OSPF、BGP），IP 多播 （IP 多播和 IGMP），虚拟专用网（VPN），网络地址转换（NAT）。 1.基本要求 （1）了解网络层提供的两种服务； （2）熟练掌握网际协议； （3）熟练掌握 IP 地址管理：分类地址、划分子网、构建超网； （4）掌握路由选择与路由器的工作原理； （5）掌握网际控制协议 ICMP； （6）了解 IP 多播和网际组管理协议 IGMP； （7）理解虚拟专用网的基本概念； （8）掌握网络地址转换的基本原理。 2.重点、难点 重点：IP、ARP、IP 地址管理、路由选择、路由器工作原理 难点：IP 数据报格式、网络规划设计 3.说明 通过嗅探器抓包的方式进行 IP 数据报格式分析；通过工具软件演示进行网络通信过程 分析，帮助学生理解网络通信过程。 本部分涉及实验，具体内容为：实验四：动态路由协议、实验五：ARP 协议分析。 （五）运输层(8 学时) 本章是整个网络体系结构中的关键层次，主要讲述了运输层协议的特点和运输层的一些 重要概念，帮助学生更好地理解运输层的工作原理，掌握网络中管理控制的实现方法。 本章的具体内容包括：运输层协议的特点，UDP，TCP，可靠传输的工作原理，TCP 报 文段首部格式，TCP 的滑动窗口、流量控制、拥塞控制和连接管理。 1.基本要求 （1）掌握运输层协议的特点；
(2)熟练掌握UDP; (3)熟练掌握TCP (4)理解可靠传输的工作原理 (5)熟练掌握TCP报文段首部格式 (6)了解TCP流量控制和连接管理。 2.重点、难点 重点:TCP、UDP、可靠传输的工作原理 难点:TCP可靠传输、TCP与UDP的异同点 3.说明 通过嗅探器抓包的方式进行TCP、UDP工作原理分析 本部分涉及实验,具体内容为:实验六:UDP与TCP协议分析 (六)应用层(12学时) 本章主要讲述了常用的应用层协议,帮助学生更好地理解因特网的工作原理和应用进程 间的通信规则,并着重介绍了常用应用层协议的具体内容。 本章的具体内容包括:域名系统(DNS),文件传输协议(FTP、TFTP),远程终端协议 (TELNET),万维网协议(HTTP),电子邮件协议(SMTP、POP3),动态主机配置协议(DHCP), 网络管理协议(SNMP),系统调用和网络编程。 1.基本要求 (1)了解应用进程跨越网络的通信 (2)熟练掌握DNS (3)掌握FTP、TFTP; (4)了解 TELNET: (5)熟练掌握HTTP; (6)掌握SMTP、POP3; (7)掌握DHCP (8)掌握SNMP。 2.重点、难点 重点:DNS、FTP、HTTP 难点:DNS、HTTP、MIB 3.说明 通过应用演示、通信分析、报文分析等多种网络管理与测量工具软件的应用,帮助学生 深入理解常用因特网协议的原理与应用 本部分涉及实验,具体内容为:实验七:DNS报文分析、实验八:HTTP协议分析、实 验九:SNMP协议分析。 三、教学安排及方式 总学时:72学时,其中理论教学时数54学时,实验教学时数为18学时
（2）熟练掌握 UDP； （3）熟练掌握 TCP； （4）理解可靠传输的工作原理； （5）熟练掌握 TCP 报文段首部格式； （6）了解 TCP 流量控制和连接管理。 2.重点、难点 重点：TCP、UDP、可靠传输的工作原理 难点：TCP 可靠传输、TCP 与 UDP 的异同点 3.说明 通过嗅探器抓包的方式进行 TCP、UDP 工作原理分析。 本部分涉及实验，具体内容为：实验六：UDP 与 TCP 协议分析。 （六）应用层(12 学时) 本章主要讲述了常用的应用层协议，帮助学生更好地理解因特网的工作原理和应用进程 间的通信规则，并着重介绍了常用应用层协议的具体内容。 本章的具体内容包括：域名系统（DNS），文件传输协议（FTP、TFTP），远程终端协议 （TELNET），万维网协议（HTTP），电子邮件协议（SMTP、POP3），动态主机配置协议（DHCP）， 网络管理协议（SNMP），系统调用和网络编程。 1.基本要求 （1）了解应用进程跨越网络的通信； （2）熟练掌握 DNS； （3）掌握 FTP、TFTP； （4）了解 TELNET； （5）熟练掌握 HTTP； （6）掌握 SMTP、POP3； （7）掌握 DHCP； （8）掌握 SNMP。 2.重点、难点 重点：DNS、FTP、HTTP 难点：DNS、HTTP、MIB 3.说明 通过应用演示、通信分析、报文分析等多种网络管理与测量工具软件的应用，帮助学生 深入理解常用因特网协议的原理与应用。 本部分涉及实验，具体内容为：实验七：DNS 报文分析、实验八：HTTP 协议分析、实 验九：SNMP 协议分析。 三、教学安排及方式 总学时：72 学时，其中理论教学时数 54 学时，实验教学时数为 18 学时
教学环节 教学时数 讲授实验 (实践上机|小计 备注 课程内容 第一讲:计算机网络概述(定义、组成) 第一讲:计算机网络概述(性能、网络体系结构)_2 第一讲:计算机网络概述( TCP IP) 第二讲:物理层(概念、信道) 第二讲:物理层(传输介质、双绞线) 二讲:物理层(信道复用、数字传输、宽带) 第三讲:数据链路层(点到点信道、Pp2 第三讲:数据链路层(广播信道、MAC) 第三讲:数据链路层(MAC) 2 第三讲:数据链路层(以太网、扩展以太网) 第四讲:网络层(虚电路与数据报) 第四讲:网络层(IP、 subnetting 第四讲:网络层(子网计算、CIDR) 2222222222222222 第四讲:网络层(ICMP) 第四讲:网络层(RIP、OSPF、BGP) 2 第四讲:网络层(GMP) 第四讲:网络层(VPN、NAT) 第五讲:运输层(概述、UDP) 第五讲:运输层(TCP概述、TCP工作原理) 「第五讲:运输层(TCP报文与抓包分析) 第五讲:运输层(流控、拥塞控制、连接管理)2 第六讲:应用层(DNS) 第六讲:应用层(FTP) 第六讲:应用层(HTTP和Https) 第六讲:应用层(SMTP、POP3、IMAP) 第六讲:应用层(DHCP) 第六讲:应用层(SNMP) 实验一:使用交换机组网 2 实验二:虚拟局域网与VLAN间通信 实验三:使用路由器组网 实验四:ARP协议分析 实验五:ARP协议分析 实验六:UDP与TCP协议分析 「实验七:DNS报文分析 222222228 2222222222222222227 实验八:HTTP协议分析 实验九:SNMP协议分析 合计 54 四、考核方式
教学环节 教学时数 课程内容 讲授 实验 （实践） 上机 小计 备注 第一讲：计算机网络概述（定义、组成） 2 2 第一讲：计算机网络概述（性能、网络体系结构） 2 2 第一讲：计算机网络概述（TCP IP） 2 2 第二讲：物理层（概念、信道） 2 2 第二讲：物理层（传输介质、双绞线） 2 2 第二讲：物理层（信道复用、数字传输、宽带） 2 2 第三讲：数据链路层（点到点信道、PPP） 2 2 第三讲：数据链路层（广播信道、MAC） 2 2 第三讲：数据链路层（MAC） 2 2 第三讲：数据链路层（以太网、扩展以太网） 2 2 第四讲：网络层（虚电路与数据报） 2 2 第四讲：网络层（IP、subnetting） 2 2 第四讲：网络层（子网计算、CIDR） 2 2 第四讲：网络层（ICMP） 2 2 第四讲：网络层（RIP、OSPF、BGP） 2 2 第四讲：网络层（IGMP） 2 2 第四讲：网络层（VPN、NAT） 2 2 第五讲：运输层（概述、UDP） 2 第五讲：运输层（TCP 概述、TCP 工作原理） 2 2 第五讲：运输层（TCP 报文与抓包分析） 2 2 第五讲：运输层（流控、拥塞控制、连接管理） 2 2 第六讲：应用层（DNS） 2 2 第六讲：应用层（FTP） 2 2 第六讲：应用层（HTTP 和 HTTPs） 2 2 第六讲：应用层（SMTP、POP3、IMAP） 2 2 第六讲：应用层（DHCP） 2 2 第六讲：应用层（SNMP） 2 2 实验一：使用交换机组网 2 2 实验二：虚拟局域网与 VLAN 间通信 2 2 实验三：使用路由器组网 2 2 实验四：ARP 协议分析 2 2 实验五：ARP 协议分析 2 2 实验六：UDP 与 TCP 协议分析 2 2 实验七：DNS 报文分析 2 2 实验八：HTTP 协议分析 2 2 实验九：SNMP 协议分析 2 2 合计 54 18 72 四、考核方式
1.考核方式 笔试(闭卷) 2.成绩评定 各教学环节占总分的比例:考勤:10%,实验:20%,期末考试:70% 五、推荐教材与参考资料 1.推荐教材: 谢希仁主编《计算机网络》(第7版),北京:电子工业出版社,2013.6 王达主编《深入理解计算机网络》(第1版),北京:机械工业出版社,2013.1 胡道元主编《计算机网络》(第2版),北京:清华大学出版社,2009.8 2.参考资料: (1)王卫亚主编《计算机网络:原理、应用和实现》清华大学出版社 (2)赖特主编《TCP/P详解》机械工业出版社 (3)雷渭侣主编《计算机网络》清华大学出版社 (4)王志文主编《计算机网络原理》机械工业出版社 (5)佟震亚主编《计算机网络与通信》人民邮电出版社 (6)严伟译《计算机网络》清华大学出版社 (7)陈向阳译《计算机网络:一种开源的设计实现方法》机械工业出版社 (8)薛静静译《计算机网络:系统方法》机械工业出版社 (9)吴时霖译《计算机网络与因特网教程》机械工业出版社 执笔人:阮晓龙 审核人:王哲 2017年12月19日
1.考核方式： 笔试（闭卷） 2.成绩评定： 各教学环节占总分的比例:考勤：10%，实验：20%，期末考试：70%。 五、推荐教材与参考资料 1.推荐教材： 谢希仁主编《计算机网络》（第 7 版），北京：电子工业出版社，2013.6 王达主编《深入理解计算机网络》（第 1 版），北京：机械工业出版社，2013.1 胡道元主编《计算机网络》（第 2 版），北京：清华大学出版社，2009.8 2.参考资料： （1）王卫亚主编《计算机网络：原理、应用和实现》 清华大学出版社 （2）赖特主编《TCP/IP 详解》 机械工业出版社 （3）雷渭侣主编《计算机网络》 清华大学出版社 （4）王志文主编《计算机网络原理》 机械工业出版社 （5）佟震亚主编《计算机网络与通信》 人民邮电出版社 （6）严伟译《计算机网络》 清华大学出版社 （7）陈向阳译《计算机网络：一种开源的设计实现方法》 机械工业出版社 （8）薛静静译《计算机网络：系统方法》 机械工业出版社 （9）吴时霖译《计算机网络与因特网教程》 机械工业出版社 执笔人：阮晓龙 审核人：王哲 2017 年 12 月 19 日