《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》學(xué)習(xí)指南

《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)核心課程，通過(guò)對(duì)該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)熟悉計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念，能夠整體把握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，并深入了解數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)，編碼技術(shù)，物理接口標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，傳輸層協(xié)議和高層協(xié)議，局域網(wǎng)技術(shù)和廣域網(wǎng)技術(shù)，TCP/IP協(xié)議和socket網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)等知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有組建常用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，分析各層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的功能和性能，了解網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)的能力。1.重視理論學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》理論課時(shí)，應(yīng)按照預(yù)習(xí)、聽(tīng)講、復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)，上課認(rèn)真聽(tīng)講，積極思考，課后認(rèn)真復(fù)習(xí)重點(diǎn)內(nèi)容，反復(fù)思考。2.加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)親自動(dòng)手上機(jī)，借助仿真設(shè)備，調(diào)試和運(yùn)行已有的各種網(wǎng)絡(luò)命令和自己編寫(xiě)的程序。只有這樣才能夠熟練掌握和運(yùn)用理論知識(shí)解決網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和開(kāi)發(fā)中的實(shí)際問(wèn)題，達(dá)到學(xué)以致用的目的。3.閱讀相關(guān)書(shū)籍與文章在學(xué)習(xí)的過(guò)程中可通過(guò)閱讀一些相關(guān)書(shū)籍以及文章，擴(kuò)大知識(shí)面，豐富課堂上教師所授的內(nèi)容并了解一些新技術(shù)。第一章概論本章主要介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能、組成、網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)、性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，以及網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)內(nèi)容，是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所必須的入門(mén)知識(shí)。首先介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生發(fā)展的四個(gè)階段，即聯(lián)機(jī)系統(tǒng)階段、分時(shí)系統(tǒng)階段、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)階段和標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)階段。可從階段定義、系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)及各階段的標(biāo)志對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有所了解和掌握。在本章中從不同的角度對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、分?lèi)進(jìn)行介紹，要著重掌握不同類(lèi)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)的分層體系結(jié)構(gòu)是本章需重點(diǎn)理解的部分，對(duì)后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解是很重要的。學(xué)生可從網(wǎng)絡(luò)分層的原則和目標(biāo)出發(fā)，對(duì)兩種不同的分層體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)，掌握各自體系結(jié)構(gòu)的層次組成，相互間的對(duì)應(yīng)關(guān)系等。另外，對(duì)評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)性能的各個(gè)指標(biāo)應(yīng)有所掌握，理清各指標(biāo)間的相互關(guān)系。第二章數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)本章同樣是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所必需的入門(mén)知識(shí)。在本章中，數(shù)據(jù)和信息的概念、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的組成、通信系統(tǒng)應(yīng)解決的主要問(wèn)題應(yīng)當(dāng)是熟知的。本章還闡述了信號(hào)與數(shù)據(jù)編碼的相互關(guān)系，要掌握數(shù)字-數(shù)字編碼、數(shù)字-模擬編碼中介紹的各種不同編碼技術(shù)；多路復(fù)用技術(shù)也是本章的一個(gè)重點(diǎn)部分，包括時(shí)分多路復(fù)用、頻分多路復(fù)用和碼分多路復(fù)用；對(duì)不同的數(shù)據(jù)交換技術(shù)的學(xué)習(xí)為其后的內(nèi)容打下理論基礎(chǔ)；錯(cuò)誤檢測(cè)針對(duì)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸中發(fā)生的錯(cuò)誤，發(fā)生的錯(cuò)誤可分為三種類(lèi)型：?jiǎn)伪忍劐e(cuò)誤、多比特錯(cuò)誤和突發(fā)錯(cuò)誤，解決這些錯(cuò)誤是按照一定的規(guī)則給數(shù)據(jù)增加冗余碼。不同的錯(cuò)誤檢測(cè)方式其編碼效率和檢錯(cuò)能力是不同的。第三章物理層物理層是網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)的第一層。物理層主要考慮以下幾個(gè)方面：物理層的概念；物理層的功能；物理層的主要問(wèn)題；物理層的標(biāo)準(zhǔn)；物理層的特性；幾種常用的物理層標(biāo)準(zhǔn)。其中，關(guān)于物理層的四大機(jī)械特性，包括其中的一些指標(biāo)要掌握了解，此外還有關(guān)于RS232標(biāo)準(zhǔn)一些機(jī)械、規(guī)程、功能，物理層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的及所需設(shè)備等在本章中也進(jìn)行了講解。第四章數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)分層體系結(jié)構(gòu)的第二層，其主要任務(wù)是提供相鄰的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間可靠通信，主要包括以下幾個(gè)方面：線路規(guī)程、差錯(cuò)控制和流量控制。流量控制和差錯(cuò)控制是本章的重點(diǎn)，兩者通常是結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)的，介紹了兩種實(shí)現(xiàn)的技術(shù)：停止等待協(xié)議和滑動(dòng)窗口協(xié)議；作為面向比特的同步數(shù)據(jù)控制協(xié)議的典型代表HDLC協(xié)議在本章中也進(jìn)行了介紹；另外，數(shù)據(jù)鏈路層的互連設(shè)備—網(wǎng)橋進(jìn)行了介紹，對(duì)網(wǎng)橋的工作原理、網(wǎng)橋的路由算法應(yīng)充分理解。第五章網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層是分層體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的第三層，是通信子網(wǎng)的最高層，即主機(jī)與通信子網(wǎng)的接口。網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)多段鏈路、由信源到信宿的傳遞過(guò)程，即解決的是多段鏈路組成的路徑上的數(shù)據(jù)傳送問(wèn)題。在本章中詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)層的功能、提供的服務(wù)、路由選擇策略、路由算法，以及網(wǎng)絡(luò)層的互連技術(shù)；通過(guò)對(duì)虛電路和數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)的對(duì)比，掌握網(wǎng)絡(luò)層的兩類(lèi)服務(wù)；對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的擁塞控制和流量控制問(wèn)題也進(jìn)行了介紹。本章涉及的內(nèi)容較多，重點(diǎn)掌握路由算法和擁塞控制的原理及實(shí)現(xiàn)。第六章傳輸層傳輸層是網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵層次之一，其任務(wù)是負(fù)責(zé)主機(jī)中兩個(gè)進(jìn)程之間的通信。需要弄清傳輸層在層次體系結(jié)構(gòu)中的地位，熟知應(yīng)用進(jìn)程之間的通信關(guān)系，掌握其基本功能，并分清傳輸層和網(wǎng)絡(luò)之間的區(qū)別。第七章局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)按照作用范圍可將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，但隨著技術(shù)的發(fā)展，兩者之間的界限逐漸模糊起來(lái)了。局域網(wǎng)覆蓋地理范圍較小，拓?fù)湎鄬?duì)簡(jiǎn)單，所以針對(duì)局域網(wǎng)設(shè)計(jì)的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議通常不支持長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸。廣域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、路由技術(shù)等要考慮更多因數(shù)，并且管理上兩者間也存在很大不同，局域網(wǎng)可由單個(gè)組織來(lái)管理，而廣域網(wǎng)的管理依賴(lài)機(jī)構(gòu)間的合作。本章首先介紹了IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、對(duì)以太網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等，以幀中繼和ATM為例介紹了廣域網(wǎng)技術(shù)。在本章中應(yīng)注重對(duì)以太網(wǎng)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的原理和協(xié)議正確理解，掌握以太網(wǎng)CSMA/CD協(xié)議、沖突窗口、幀格式，熟悉掌握無(wú)線局域網(wǎng)的CSMA/CA協(xié)議、802.11幀格式。第八章TCP/IP協(xié)議OSI參考模型對(duì)于理論研究意義重大，但作為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議是目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是目前應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。本章中對(duì)TCP/UP網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、其各層包括的協(xié)議進(jìn)行了介紹，講解了網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層。在網(wǎng)絡(luò)層對(duì)于IP地址的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、IPv4報(bào)文格式詳細(xì)說(shuō)明，學(xué)生應(yīng)熟悉IP地址及其格式、網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、子網(wǎng)掩碼等概念及劃分計(jì)算方法，了解IPv6協(xié)議的特點(diǎn)、地址格式和報(bào)文格式。在傳輸層對(duì)TCP、UDP協(xié)議進(jìn)行了講解，學(xué)生應(yīng)熟悉網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程通信與端口機(jī)制的關(guān)系，熟悉UDP協(xié)議的功能、報(bào)文格式；熟悉TCP協(xié)議的特性、報(bào)文格式，TCP連接的建立和釋放過(guò)程；掌握TCP協(xié)議的差錯(cuò)控制、流量控制等內(nèi)容。第九章網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)環(huán)境中，用戶和開(kāi)發(fā)人員面對(duì)的是基于客戶/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。20世紀(jì)80年代BerkeleyUNIX系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員提出的套接字(socket)概念被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)程序的開(kāi)發(fā)中。本章中應(yīng)熟悉網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程通信、客戶服務(wù)器模式、socket系統(tǒng)調(diào)用以及客戶/服務(wù)器流程圖。學(xué)生實(shí)際編寫(xiě)一些相關(guān)程序，以加深對(duì)前期學(xué)習(xí)過(guò)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中相應(yīng)內(nèi)容的理解。本章中介紹的這些概念、基礎(chǔ)可為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第十章Internet服務(wù)Internet的出現(xiàn)對(duì)世界產(chǎn)生了重大影響，Internet的普及使人類(lèi)進(jìn)入了信息社會(huì)。Internet所提供的服務(wù)多采用客戶/服務(wù)器模式，因此本章中對(duì)TCP/IP協(xié)議的主要應(yīng)