計算機網(wǎng)絡教學大綱

《計算機網(wǎng)絡》教學大綱第一部分總則本課程基本情況：課程類別：專業(yè)必修適用專業(yè)：計算機應用開課年級：三開課學期：六總學時：68講課學時：54習題課學時：0實驗學時：14課堂討論學時：0學分：4集中的教學實踐環(huán)節(jié)：開課教研室：軟件教研室本課程的性質(zhì)、目的和任務本課程是計算機應用專業(yè)的專業(yè)必修課，該課程的目的是使學生掌握計算機網(wǎng)絡的基本工作原理；理解計算機網(wǎng)絡的概念；掌握計算機網(wǎng)絡的應用。本課程的基本要求本課程的基本要求是理解計算機網(wǎng)絡的基本概念、掌握計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)、掌握連續(xù)ARQ協(xié)議和HDLC協(xié)議內(nèi)容、掌握局域網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)協(xié)議、牢固掌握TCP/IP協(xié)議及其應用層協(xié)議、了解網(wǎng)絡安全的相關(guān)知識、了解網(wǎng)絡最新技術(shù)及其發(fā)展趨勢。本課程與其他課程的聯(lián)系和分工本課程需要一定的數(shù)字電路及基本的排隊論知識，是進行網(wǎng)絡程序設計和網(wǎng)絡應用的基礎。課程結(jié)構(gòu)和學時安排：篇章順序標題講課學時實踐學時第1章概述4第2章物理層4第3章數(shù)據(jù)鏈路層6第4章信道共享技術(shù)6第5章局域網(wǎng)6第6章廣域網(wǎng)6第7章網(wǎng)絡互連4第8章運輸層4第9章計算機網(wǎng)絡的安全4應用層協(xié)議6ATM技術(shù)3當前計算機網(wǎng)絡的若干熱門課題1使用教材及參考書教材：謝希仁，《計算機網(wǎng)絡》，電子工業(yè)出版社，第二版，1999.04參考教材：張堯?qū)W，《計算機網(wǎng)絡與Internet教程》，清華大學出版社，第一版，1998.07李旭，《數(shù)據(jù)通信技術(shù)教程》，機械工業(yè)出版社，第一版，2001.8王洪，《計算機網(wǎng)絡應用教程》，機械工業(yè)出版社，第一版，2001.3第二部分各篇、章節(jié)內(nèi)容與學時分配第1章概述教學目標：了解計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程，理解分組交換網(wǎng)的工作原理及分組交換與電路交換的區(qū)別，理解協(xié)議與計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的概念。教法提示：本章重點講解分組交換網(wǎng)的工作原理，可以采用動畫來講解，以便學生理解?？衫眯蜗蟮睦诱f明為什么采用分層的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)以及協(xié)議的概念。教學內(nèi)容：1.1計算機網(wǎng)絡在信息時代中的作用簡單介紹計算機網(wǎng)絡在信息時代中的作用。1.2計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程介紹計算機網(wǎng)絡的發(fā)展過程，重點介紹分組交換的原理和優(yōu)缺點。1.3協(xié)議與體系結(jié)構(gòu)介紹網(wǎng)絡協(xié)議的基本概念及計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)（OSI體系結(jié)構(gòu)和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)）1.4計算機網(wǎng)絡的分類介紹計算機網(wǎng)絡的分類。1.5關(guān)于計算機網(wǎng)絡的若干術(shù)語介紹介紹計算機網(wǎng)絡概念及相關(guān)術(shù)語。1.6計算機網(wǎng)絡在我國的發(fā)展介紹我國計算機網(wǎng)絡的發(fā)展及趨勢。實驗課題：第2章物理層教學目標了解物理層協(xié)議的基本概念；掌握信道的基本概念和基本原理、掌握各種傳輸媒體的特點及優(yōu)缺點；掌握模擬信道及數(shù)字信道的基本概念。教法提示盡可能提供實物或?qū)嵨飯D片，對于基本概念應盡可能講解清晰。教學內(nèi)容2.1物理層的基本概念介紹物理層協(xié)議及基本任務。2.2信道的極限容量介紹信道的基本概念、信道上的最高碼元傳輸速率和信道的極限信息傳輸速率。2.3傳輸媒體介紹雙絞線、同軸電纜、光纖等傳輸媒體。2.4無線傳輸實驗內(nèi)容：組建NetWare網(wǎng)絡，學習NetWare網(wǎng)絡的基本管理方法。第6章廣域網(wǎng)（一）教學目標理解廣域網(wǎng)的基本概念、掌握廣域網(wǎng)的路由選擇機制和原理、了解X.25建議書和幀中繼的基本概念。教法提示：重點講解路由選擇機制，并通過實驗進一步理解路由選擇機制。（三）教學內(nèi)容：6.1廣域網(wǎng)的基本概念介紹廣域網(wǎng)的構(gòu)成和廣域網(wǎng)提供的服務。6.2廣域網(wǎng)中路由選擇機制介紹節(jié)點交換機中的路由表。6.3路由選擇的一般原理介紹理想的路由算法、非自適應路由選擇、自適應路由選擇策略。6.4擁塞控制介紹擁塞控制的意義和擁塞控制的一般原理6.5X.25建議書簡單介紹X.25協(xié)議內(nèi)容。6.6幀中繼FR介紹幀中繼的原理、幀中繼的體系結(jié)構(gòu)、幀中繼的幀格式和幀中繼的擁塞控制。實驗課題：第7章網(wǎng)絡互連（一）教學目標掌握互聯(lián)網(wǎng)的基本概念和IP協(xié)議、IP地址及其轉(zhuǎn)換、IP數(shù)據(jù)報的格式、Internet控制報文協(xié)議等，了解內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP，牢固掌握子網(wǎng)掩碼和IP地址分配。（二）教法提示：本章為重點內(nèi)容，要求講解要清晰、易懂。（三）教學內(nèi)容：7.1互聯(lián)網(wǎng)的概念介紹互聯(lián)網(wǎng)的概念及中繼系統(tǒng)。7.2Internet的網(wǎng)際協(xié)議IP介紹IP協(xié)議、IP地址及其轉(zhuǎn)換、IP數(shù)據(jù)報的格式、Internet控制報文協(xié)議等。7.3Internet的路由選擇協(xié)議介紹內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議EGP。7.4Internet組管理協(xié)議IGMP介紹用于多播的Internet組管理協(xié)議IGMP。7.5無類型域間路由選擇協(xié)議CIDR介紹子網(wǎng)掩碼和IP地址分配。7.6下一代的網(wǎng)際協(xié)議IPv6（IPng）介紹Ipv6的基本內(nèi)容包括基本首部格式、地址空間等問題。7.7ICMPv6介紹ICMPv6的基本特點。實驗課題：實驗四：使用路由器完成異構(gòu)網(wǎng)絡互連實驗內(nèi)容：安裝路由器；配置路由協(xié)議；使用ping命令測試網(wǎng)絡。第8章運輸層（一）教學目標掌握運輸層協(xié)議的基本概念；牢固掌握端口的概念、傳輸控制協(xié)議等；了解評計算機網(wǎng)絡性能的幾個重要參數(shù)。（二）教法提示：本章為重點內(nèi)容，應向?qū)W生強調(diào)本章內(nèi)容是網(wǎng)絡編程的重要基礎內(nèi)容，可使用動畫等多媒體手段配合教學，在實驗課程中可考慮向?qū)W生提供簡單的網(wǎng)絡程序使學生了解如何用端口來進行網(wǎng)絡編程。（三）教學內(nèi)容：8.1運輸協(xié)議概述介紹運輸層協(xié)議的基本概念。8.2TCP/IP體系中的運輸層介紹用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP和傳輸控制協(xié)議TCP及端口的概念。8.3用戶數(shù)據(jù)協(xié)議UDP介紹用戶數(shù)據(jù)報UDP的格式。8.4傳輸控制協(xié)議介紹傳輸控制協(xié)議TCP的流量控制、重發(fā)機制、報文格式、運輸連接管理及TCP的有限狀態(tài)機。8.5關(guān)于計算機網(wǎng)絡性能介紹與計算機網(wǎng)絡性能的幾個重要參數(shù)。（四）實驗課題：實驗五：計算機網(wǎng)絡編程舉例（選做）實驗內(nèi)容：提供一個簡單的使用端口編程的網(wǎng)絡程序，使學生進一步了解端口的概念。第9章計算機網(wǎng)絡的安全（一）教學目標了解有關(guān)網(wǎng)絡安全的基本概念和基本加密方法。（二）教法提示：網(wǎng)絡安全是一個重要的問題，其理論還在進一步發(fā)展，可根據(jù)時間向?qū)W生介紹一些新的網(wǎng)絡安全知識。（三）教學內(nèi)容：9.1網(wǎng)絡安全問題概述介紹網(wǎng)絡安全的基本問題、網(wǎng)絡安全的內(nèi)容、一般的數(shù)據(jù)加密模型等。9.2常規(guī)密鑰密碼體制介紹替代密碼與置換密碼、數(shù)據(jù)加密標準DES、國際數(shù)據(jù)加密算法IDEA等。9.3公開密鑰密碼體制介紹公開密鑰密碼體制的特點、RSA公開密鑰密碼體制、數(shù)字簽名等。9.4報文的鑒別介紹報文鑒別的意義、報文鑒別碼等。9.5密鑰分配介紹密鑰分配方法。9.6鏈路加密與端到端加密介紹鏈路加密、端到端加密及在端到端加密下的若干問題。9.7Internet的安全體系結(jié)構(gòu)介紹安全關(guān)聯(lián)、鑒別首部等。9.8防火墻介紹防火墻技術(shù)的基本概念。（四）實驗課題：第10章應用層協(xié)議（一）教學目標掌握應用層協(xié)議的特點、域名系統(tǒng)、FTP的主要工作原理；了解TELNET的基本工作原理；掌握SMTP、WWW的基本工作原理；牢固掌握統(tǒng)一資源定位系統(tǒng)URL、超文本傳送協(xié)議HTTP、超文本置標語言HTML；了解網(wǎng)絡管理的基本內(nèi)容等。（二）教法提示：應理論聯(lián)系實際進行教學。（三）教學內(nèi)容：10.1應用層概述介紹應用層軟件的主要特點。10.2域名系統(tǒng)介紹域名系統(tǒng)的基本概念、Internet域名結(jié)構(gòu)等。10.3文件傳輸協(xié)議(FTP,TFTP,NFS)介紹FTP的主要工作原理、TFTP的特點和網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS的特點。10.4遠程登錄TELNET介紹TELNET的基本工作原理。10.5電子郵件介紹簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP的基本工作原理、郵件轉(zhuǎn)發(fā)、電子郵件網(wǎng)關(guān)及郵件協(xié)議等。10.6萬維網(wǎng)WWW介紹萬維網(wǎng)的基本知識、統(tǒng)一資源定位系統(tǒng)URL、超文本傳送協(xié)議HTTP、超文本置標語言HTML、CGI技術(shù)等。10.7網(wǎng)絡管理介紹網(wǎng)絡管理的基本概念、簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP、管理信息庫MIB等。10.8引導程序協(xié)議BOOTP與動態(tài)主機配置協(xié)議DHTP介紹引導程序協(xié)議BOOTP與動態(tài)主機配置協(xié)議DHTP的基本概念。（四）實驗課題：實驗六：WEB服務器的安裝與配置實驗七：網(wǎng)頁設計第11章ATM技術(shù)（一）教學目標了解綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN的基本內(nèi)容和ATM的基本概念。（二）教法提示：簡單介紹ATM的基本概念。（三）教學內(nèi)容：11.1綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN介紹窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)N-ISDN、寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)B-ISDN、同步光纖網(wǎng)等。11.2ATM的基本概念介紹ATM的主要特點、ATM的接口標準、ATM的邏輯連接機制、ATM信元的結(jié)構(gòu)等。11.3ATM適配層的進一步討論介紹AAL層的幾個子層、AAL1協(xié)議等。11.4ATM通信量管理介紹ATM通信量的特點和一些重要參數(shù)等。11.5ATM與IP相結(jié)合介紹覆蓋模型與綜合模型、傳統(tǒng)IPOA、局域網(wǎng)