《自動化計算機網(wǎng)絡》課程教學大綱

計算機網(wǎng)絡BComputerNetwork【課程編號】XZ260092【課程類別】專業(yè)限選【學分數(shù)】2【先修課程】計算機基礎、操作系統(tǒng)、VC【學時數(shù)】總學時為48學時（理論課36，上機12）【適用專業(yè)】自動化本科專業(yè)一、教學目的、任務通過計算機網(wǎng)絡課程的教學，使學生對計算機網(wǎng)絡的基本概念、基本理論和組網(wǎng)方法有比較系統(tǒng)的認識和正確的理解，并逐步培養(yǎng)學生具有一定組網(wǎng)能力、管理能力和維護能力和自學能力；初步訓練學生抽象概括問題的能力和綜合運用知識來分析解決問題的能力，也為學生學習后繼課程，進行網(wǎng)絡方面的應用和科研打下扎實的基礎。二、課程教學的基本要求本課程是一門必修的專業(yè)課，其特點和教學基本要求如下：計算機網(wǎng)絡的概念和原理較多，因此必須強調(diào)基本概念和重要原理。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展非常迅速，新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，因此應盡可能地講授較新的內(nèi)容。本課程工程性較強，教學中應使理論緊密聯(lián)系實際和重視實驗環(huán)節(jié)。實驗是本課程的重點，通過實驗，培養(yǎng)學生科學、正確的上機習慣和工作作風，使學生掌握綜合所學知識進行運用的能力和技巧。三、教學內(nèi)容和學時分配(3+2+2+6+12+8+4+3+2+3+3=48)（一）總論（或緒論、概論等）2學時（課堂講授2）主要內(nèi)容：1、計算機網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與協(xié)議2、數(shù)據(jù)通信基礎3、網(wǎng)絡互聯(lián)知識4、網(wǎng)絡應用5、網(wǎng)絡管理與網(wǎng)絡安全教學要求：1、了解計算機網(wǎng)絡的總體結(jié)構(gòu)2、理解網(wǎng)絡環(huán)境和計算機網(wǎng)絡和重要性3、了解計算機網(wǎng)絡的技術(shù)發(fā)展，并掌握網(wǎng)絡課程的學習要求和方法。（二）第一章概述3學時（課堂講授3）主要內(nèi)容：1、計算機網(wǎng)絡在信息時代的作用2、計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程3、計算機網(wǎng)絡的分類4、計算機網(wǎng)絡的性能指標5、計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)教學要求：1、了解Internet的發(fā)展簡史和標準組織；2、了解我國計算機網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和發(fā)展簡史；3、掌握計算機網(wǎng)絡的定義和網(wǎng)絡分類方式和主要性能指標；4、掌握網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)的概念、ISO/OSI和TCP/IP的分層.（三）第二章物理層2學時（課堂講授2）主要內(nèi)容：1、物理層的基本概念2、數(shù)據(jù)通信的基礎知識3、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型4、信道復用技術(shù)教學要求：1、掌握數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕纠碚摚?、熟悉UTP、光纖、同軸電纜等傳輸介質(zhì)；3、掌握基本的復用技術(shù)；4、了解物理層標準。（四）第三章數(shù)據(jù)鏈路層6學時（課堂講授4+上機實驗2）主要內(nèi)容：1、數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念2、點對點協(xié)議PPP3、LAN和LAN的擴展教學要求：1、掌握數(shù)據(jù)鏈路層的相關(guān)概念；2、掌握停止等待協(xié)議和連續(xù)ARQ協(xié)議；3、了解PPP協(xié)議。4、重點掌握CSMA/CD協(xié)議和MAC地址、熟悉傳輸介質(zhì)。其它教學環(huán)節(jié)：交換系列配置、PPPPAP認證（五）第四章網(wǎng)絡層12學時（課堂講授8+上機實驗4）主要內(nèi)容：1．路由器在網(wǎng)際互連的作用2．IP協(xié)議3．子網(wǎng)劃分和構(gòu)造超網(wǎng)4．ICMP協(xié)議5．因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議教學要求：1、掌握TCP/IP網(wǎng)際協(xié)議；2、掌握路由選擇協(xié)議3、掌握IP地址、MAC地址、有類別的IP地址、CIDR。其它教學環(huán)節(jié)：路由系列配置、網(wǎng)絡建設、交換協(xié)議分析（六）第五章運輸層8學時（課堂講授6+上機實驗2）主要內(nèi)容：1．運輸層協(xié)議概述2．TCP/IP體系中的運輸層3．UDP4．TCP教學要求：1、掌握TCP的各種機制；2、熟悉TCP面向連接可靠服務；3、熟悉端口；4、熟悉TCP和UDP報文段的首部結(jié)構(gòu)各字段的含義，UDP檢驗和算法。其它教學環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)捕獲與分析、路由協(xié)議分析、流量控制（七）第六章應用層4學時（課堂講授2+上機實驗2）主要內(nèi)容：1．DNS域名系統(tǒng)2．FTP文件傳輸協(xié)議3．TELNET遠程終端（登錄）協(xié)議4．電子郵件(e-MAIL)5．WWW萬維網(wǎng)6．引導程序協(xié)議與動態(tài)主機配置協(xié)議（BOOTP、DHCP）7．簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP教學要求：1、掌握服務器(軟件進程的服務端)與客戶機(軟件進程的請求端)的基本概念；2、熟悉DNS、FTP、TELNET、e-MAIL、WWW和DHCP、SNMP的和工作過程，掌握其基本原理；3、掌握client/server工作模式。其它教學環(huán)節(jié)：DNS、WEB、FTP、DHCP、TELNET等服務器配置（八）第七章網(wǎng)絡安全3學時（課堂講授3）主要內(nèi)容：1．網(wǎng)絡安全問題概述2．常規(guī)密鑰密碼體制3．公開密鑰密碼體制4．報文鑒別5．密鑰分配6．電子郵件的加密7．鏈路加密和端到端加密8．因特網(wǎng)商務中的加密9．因特網(wǎng)的網(wǎng)絡層安全協(xié)議族Ipsec10．防火墻教學要求：1.了解網(wǎng)絡管理的基本概念,協(xié)議與方法；2.了解網(wǎng)絡安全的重要性3.理解密碼體制的基本概念及應用；4.掌握數(shù)字簽名的基本概念及原理；5.掌握防火墻的基本概念其它教學環(huán)節(jié)：用戶權(quán)限管理、防火墻實驗、部署VPN等（九）第八章因特網(wǎng)上的音頻/視頻服務2學時（課堂講授2）主要內(nèi)容：1．概述：2．因特網(wǎng)的多媒體體系結(jié)構(gòu)3．IP電話4．改進“盡最大努力交付”的服務5．電話、電視、計算機三網(wǎng)融合教學要求：1、熟悉因特網(wǎng)現(xiàn)階段的應用（IPphone,videocongress）；2、掌握多媒體信息傳輸?shù)奶厥庖螅〝?shù)據(jù)量大、盡可能低時延、抖動小等）；3、了解RTP，RTCP、RTSP、H.323、QoS、RSVP、MPLS、RAN和HFC（十）第九章無線網(wǎng)絡3學時（課堂講授3）主要內(nèi)容：1．無線局域網(wǎng)絡WLAN：2．無線個人區(qū)域網(wǎng)WPAN3．無線城局網(wǎng)WMAN教學要求：1.了解無線網(wǎng)絡的基本結(jié)構(gòu)2.掌握無線局域網(wǎng)絡的原理3.熟悉現(xiàn)階段的各種無線網(wǎng)絡新技術(shù)其它教學環(huán)節(jié)：構(gòu)建無線局域網(wǎng)、MAC地址過濾技術(shù)（十一）第十章下一代因特網(wǎng)3學時（課堂講授3）主要內(nèi)容：1．IPv6：2．多協(xié)議標記交換MPLS3．P2P文件共享教學要求：1、熟悉IPv6協(xié)議；2、掌握下一代可能普遍采用的技術(shù)MPLS；3、了解P2P技術(shù)；四、教學重點、難點及教學方法整個課程教學重點和難點內(nèi)容是突出計算機網(wǎng)絡知識體系的結(jié)構(gòu)，反映出新的技術(shù)發(fā)展，幫助同學掌握網(wǎng)絡技術(shù)的基本知識與基本技能?！队嬎銠C網(wǎng)絡》是一門理論性和實踐性都很強的課程，在教學方法上應注意將理論教學與實踐環(huán)節(jié)并重的原則，只有兩者結(jié)合好才能取得較好教學效果。理論與實踐一體化教學比較適合本科學生的接受能力，也符合其教學目標。在充分利用學校現(xiàn)有硬件設備的基礎下，實踐教學中也可利用虛擬仿真軟件來輔助計算機網(wǎng)絡課程的教學。五、考核方式及成績評定方式1、考試命題主要采用筆試的方式，題型設有選擇、填空、計算、問答、設計等，針對計算機網(wǎng)絡基本概念、基本方法的理解和掌握，以及基本計算機網(wǎng)絡組網(wǎng)能力，考試內(nèi)容不超出大綱。實驗成績評定方法：其中實驗完成情況占40%，實驗報告占50%，課堂發(fā)言討論、出勤等其他情況占10%。2、考核方式考核方式為考查：平時成績10%、期中考查成績10%、上機測試成績25%，期末成績55%六、教材及參考書目1、教材：謝希仁.計算機網(wǎng)絡（第6版）.電子工業(yè)出版社，2013年。2、主要參考書：（1）陳嗚等.《計算機網(wǎng)絡：原理與實踐》.高等教育出版社，2013年.（2）Stallings,W.,DateandComputerCommunications,9ed.,Prentice-Hall,2010.中譯本：電子工業(yè)出版社，2011年.（3）Tanenbaum,A.S.,ComputerNetworks，5ed.,2011.機械工業(yè)出版社影印版，《計算機網(wǎng)絡》課程實驗教學大綱ExperimentofComputerNetwork一、課程基本信息課程代碼：XZ260092周數(shù)/學時數(shù)：6/12適用專業(yè)：自動化課程類別：專業(yè)基礎課先修課程：計算機基礎、操作系統(tǒng)、VC實驗教學的總體目的和要求1.對學生的要求學生在理解計算機網(wǎng)絡的基本概念,網(wǎng)絡組成,網(wǎng)絡功能和原理的基礎上,通過具體的實驗,對網(wǎng)絡系統(tǒng)的軟,硬件結(jié)構(gòu)和應用有一個全面的認識,注重網(wǎng)絡技術(shù)的實用性,采用理論和實踐相結(jié)合地方式使學生掌握構(gòu)建中小型網(wǎng)絡所需的網(wǎng)絡技術(shù)。2.對教師的要求教師需向?qū)W生講清課程的性質(zhì)、任務、要求、課程安排和進度、考核內(nèi)容、實驗守則及實驗室安全制度等。實驗教師要認真上做每一個實驗的準備，實驗前清點學生人數(shù)，同時，講解實驗涉及儀器的使用方法和注意事項，以及本次實驗的步驟。3.對實驗條件的要求本課程實驗條件的主要儀器設備:交換機,路由器,至少有的PC機60臺以上，并安裝有WindowsServer2008操作系統(tǒng)。實驗教學內(nèi)容實驗項目一實驗名稱：認識計算機網(wǎng)絡實驗內(nèi)容：現(xiàn)場查看網(wǎng)絡工程實驗室的運行情況：實驗室的規(guī)模、軟硬件配置、網(wǎng)絡硬件設備、網(wǎng)絡性能等。實驗性質(zhì)：專業(yè)實驗實驗學時：2實驗目的與要求：了解網(wǎng)絡實驗室的規(guī)模、基本設計思想和軟硬件配置；認識常用的網(wǎng)絡硬件設備；了解網(wǎng)絡實驗室的網(wǎng)絡性能，軟件的功能及應用的具體情況。實驗條件：計算機、服務器、網(wǎng)卡、交換機、路由器、傳輸介質(zhì)。實驗項目二實驗名稱：局域網(wǎng)的組建實驗內(nèi)容：介紹局域網(wǎng)的基本拓撲結(jié)構(gòu)、常用的測試命令，組建對等網(wǎng)，實現(xiàn)打印共享，實現(xiàn)軟件、硬件資源共享。實驗性質(zhì)：綜合專業(yè)實驗實驗學時：2實驗目的與要求：根據(jù)要求設計局域網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)、連接網(wǎng)絡設備和計算機、測試組建網(wǎng)絡的運行情況。實驗條件：計算機、服務器、網(wǎng)卡、交換機、路由器等。實驗項目三實驗名稱：交換機基本配置與VLAN設置實驗內(nèi)容：規(guī)劃VLAN2；配置交換機的VLAN及端口；檢查測試網(wǎng)絡互連結(jié)果。實驗性質(zhì)：設置型專業(yè)實驗實驗學時：2實驗目的與要求：學習交換機的基本配置；掌握VLAN的配置；測試Vlan連通性，加深對Vlan的基本原理和特點的認識。實驗條件：計算機、思科交換機、傳輸介質(zhì)等。實驗項目四實驗名稱：路由器基本配置實驗內(nèi)容：根據(jù)拓撲結(jié)構(gòu)圖，每組分別配置相應的路由器、組建相應的局域網(wǎng)；將四臺路由器通過廣域網(wǎng)串口連接成小型網(wǎng)絡（模擬廣域網(wǎng)實現(xiàn)）；配置路由器局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口；配置路由器的遠程登陸；配置相應協(xié)議；檢查測試網(wǎng)絡互連結(jié)果。實驗性質(zhì)：設置型專業(yè)實驗實驗學時：2實驗目的與要求：學習路由器的基本連接和配置方法；了解路由器在網(wǎng)絡互連中的作用；掌握路由器接口配置；測試網(wǎng)絡連通性實驗條件：計算機，思科或銳捷的交換機和路由器等實驗項目五實驗名稱：應用服務器綜合實驗實驗內(nèi)容：客戶端的TCP/IP的配置，DHCP服務器,DNS服務器和WEB服務器和配置以及相互之間的測試。實驗性質(zhì)：綜合型專業(yè)實驗實驗學時：2實驗目的與要求：完成在WindowsServer2003下的DHCP,DNS,WEB等常用服務器配置；掌握以上各種服務器合作原理與工作過程。實驗條件：計算機、服務器、交換機和2008服務器操作系統(tǒng)。實驗項目六實驗名稱：網(wǎng)絡協(xié)議工具的使用與數(shù)據(jù)分析實驗內(nèi)容：現(xiàn)場查看網(wǎng)絡工程實驗室的運行情況：實驗室的規(guī)模、軟硬件配置、網(wǎng)絡硬件設備、網(wǎng)絡性能等。實驗性質(zhì)：專業(yè)實驗實驗學時：2實驗目的與要求：掌握Wireshark的原理并進行網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的捕獲；利用此工具更好地掌握TCP/IP的原理，在學