《计算机网络》课程教学大纲Word文件下载.docx

1、掌握计算机网络的定义、网络分类方式和主要性能指标；掌握网络的体系结构的概念、ISO/OSI和TCP/IP的分层；掌握协议的三要素；掌握面向连接服务和非面向连接服务的概念及应用层客户端/服务端的软件模式（C/S模式）。了解中国主要的计算机网络。教学内容：第一节 计算机网络在信息时代的作用第二节 计算机网络的发展过程一、分组交换的产生二、Internet时代三、关于Internet的标准化工作四、计算机网络在中国的发展第三节 计算机网络的分类一、计算机网络的不同分类二、几种不同的分类方法第四节 计算机网络的性能指标一、带宽二、时延三、带宽时延积和往返时延第五节 计算机网络的体系结构一、计算机网络体

2、系结构的形成二、划分层次的必要性三、具有5层协议的体系结构四、实体、协议、服务和服务访问点五、面向连接服务和无连接服务六、OSI与TCP/IP体系结构的比较第六节 应用层C/S方式思考题：1.中国现阶段有哪些主要的网络？2.计算机网络由哪几部分组成？3.网络的协议和服务有何区别？有何关系？4.网络的体系结构为何要采用分层结构？5.试比较ISO/OSI的7层功能协议和TCP/IP的“4+1”层功能协议的优劣。6.客户端和服务端的核心含义是什么？7.TCP/IP的5层次分别是哪些？每层的主要任务是什么？第二章 物理层通过本章的教学，学生应掌握数据传输的基本理论、信号的种类及相互转换、Shannon

3、公式和Nyquist准则；掌握导向型和非导向型传输介质（UTP、光纤、同轴电缆、自由空间等传输介质）；掌握基本的复用和分用技术、物理层标准。第一节 物理层的基本概念第二节 数据通信的基础知识一、数据通信系统的模型二、有关信道的几个基本概念三、信道的最高码元传输速率四、信道的极限信息传输速率第三节 物理层下的传输介质一、导向传输媒体二、非导向传输媒体第四节 模拟传输与数字传输一、模拟传输系统二、Modem三、数字传输系统第五节 信道复用技术一、频分复用、时分复用和统计时分复用二、波分复用三、码分复用第六节 同步光纤网SONET和同步数字系列第七节 物理层标准举例（*不讲授）1.Shannon公式

4、有几个参数？各自表示什么意思？2.为何现阶段电话线Modem的极限是56kbps?3.什么是Nyquist准则？4.红外线通信的特点是什么？第三章 数据链路层4课时通过本章教学，要求学生掌握数据链路层的基本术语概念，掌握停止等待协议和连续ARQ协议、滑动窗口的概念、CRC算法。了解面向比特的HDLC和面向字节的PPP协议。第一节 数据链路层的基本概念第二节 停止等待协议一、完全理想化的数据传输二、具有最简单流量控制的数据链路层协议三、实用的停止等待协议四、CRC原理五、停止等待协议的算法六、停止等待协议的定量分析第三节 连续ARQ协议一、连续ARQ协议的工作原理二、连续ARQ协议的吞吐量三、滑

5、动窗口的概念四、信道利用率第四节、选择重传ARQ协议第五节 HDLC一、HDLC协议概述二、HDLC的帧结构第六节 Internet的点对点协议PPP一、PPP协议的工作原理二、PPP协议的帧结构三、PPP协议的工作状态1.满足CRC技术中的生成函数的基本条件是什么？2.数据可靠传输的含意是什么？3.网络中如何实现流量控制？4.HDLC协议如何实现透明传输？5.数据链路层的功能是什么？第四章 LAN通过本章教学，学生应重点掌握CSMA/CD协议和MAC地址、能规划设计小型LAN、会使用的网络器材（HUB、中继器、网桥、交换机）；了解传统的10BASE2和10BASE5传输介质、非主流局域网to

6、ken-ring和token-bus技术；了解无线LAN和高速LAN技术。第一节 LAN的概述第二节 传统的以太网一、以太网的工作原理二、传统以太网的连接方法三、以太网的信道的利用率第三节 以太网的MAC子层一、MAC层的硬件地址二、两种不同的MAC帧格式第四节 LAN的扩展一、在物理曾扩展LAN二、在数据链路层扩展LAN第五节 VLAN一、虚拟LAN的概念二、虚拟LAN使用的以太网帧格式第六节 高速LAN一、100Base-T以太网二、1000Base-T以太网三、10000Base-T以太网第七节 其它种类的高速LAN一、100VG-AnyLAN LAN二、光纤分布式数据接口FDDI三、高

7、性能并行接口四、光纤通道第八节 无线LAN（选讲内容）一、无线LAN的组成二、802.11标准中的物理层三、802.11标准中的MAC层1.网桥是否有网卡？2.网桥的转发表中的表项有哪些字段？为何如此设计？3.MAC地址的空间有多大？4.CSMA/CD算法对所有的站点是否公平？5.FTTx中的“x”代表什么意思？第五章 广域网通过本章教学，要求学生掌握广域网的基本概念，对WAN提供的数据报和虚电路的服务质量有较为深刻的认识；知道路由器和节点交换机的区别，了解三种WAN的技术实现（、ATM）。第一节 广域网的基本概念一、广域网的构成二、数据报与虚电路第二节 广域网的分组转发机制一、在结点交换机中

8、查找路由表二、在路由表中使用默认路由第三节 拥塞控制一、拥塞控制的意义二、拥塞控制的一般原理第四节 X.25网第五节 帧中继一、帧中继的工作原理二、帧中继的帧格式三、帧中继的拥塞控制第六节 异步传输模式ATM一、ATM的基本概念二、ATM的协议参考模型和信元结构三、ATM的逻辑连接机制1.比较VC与数据报的传输特征。2.死锁是如何产生的？有什么措施防止死锁？3.增加部分资源就可以解决网络的拥塞的观点是否正确？为什么？4.ATM信元首部为何有两种？有什么不同？5.网络拥塞的起因是什么？是否可以彻底解决？能否主动控制？第六章 网络互连通过本章教学，学生应掌握网络互联的核心协议IP、IP分组储存及转

9、发的、路由器的路由选择协议；掌握IP地址屏蔽异构网络技术的作用、ARP、RARP、有类别的IP地址、CIDR等概念；掌握子网和超网的概念、路由选择协议的工作原理。（RIP、OSPF）了解IPV6技术。第一节 路由器在网际互连的作用一、路由器的构成二、交换结构三、互联网与Internet第二节 IP协议一、有类别的IP地址二、IP地址与硬件地址三、地址解析协议ARP与逆向地址解析协议四、IP数据报的格式五、IP层转发分组的流程第三节 划分子网和构造超网一、划分子网二、使用子网掩码的分组转发过程三、无类别编址CIDR第四节 Internet控制报文协议第五节 Internet路由选择协议一、有关路

10、由选择协议的几个基本概念二、内部网关协议RIP三、内部网关协议OSPF四、外部网关协议BGP第六节 IP多播和Internet组管理协议一、IP多播的基本概念二、Internet组管理协议IGMP三、多播路由选择第七节 虚拟专用网和网络地址转换一、虚拟专用网VPN二、网络地址转换NAT第八节 下一代网际协议IPV6一、解决IP地址耗尽的措施二、IPV6的基本首部三、IPV6的扩展首部四、IPV6的地址空间五、IPV4过渡到IPV6六、ICMPV61.路由器的基本工作原理是什么？2.路由器的端口“影子拷贝”的作用是什么？3.VC网络中的三个最重要的功能是什么？4.比较RIP和OSPF的优劣？为何

11、要这样设计路由器交换的内容和时机？5.为何要设计路由器的“自学习机制”？人工设定是否可行？6.广播信道中存在几种广播方式？第七章 运输层（传输层）6课时教学要求:运输层（传输层）是网络体系结构中关键层，本章学习面向连接的TCP和非面向连接的UDP。重点掌握TCP的各种机制，熟悉TCP面向连接可靠服务，分组的序号、确认、窗口、拥塞控制、与TCP连接管理的概念。进程的端口的概念，熟知端口。TCP和UDP报文段的首部结构各字段的含义，UDP检验和算法。TCP的重传机制。教学内容:第一节 运输层协议概述第二节 TCP/IP体系中的运输层一、运输层中的两个协议二、端口的概念第三节 UDP一、UDP概述二

12、、UDP的首部格式第四节 TCP一、TCP概述二、TCP报文段的首部三、TCP的数据编号与确认四、TCP的流量控制与拥塞控制五、TCP的重传机制六、采用随机早期丢弃（RED）进行拥塞控制七、TCP的运输连接管理八、TCP的有限状态机1. 运输层的核心任务是什么？2. TCP报文的首部结构有哪些字段组成？其含意是什么？ 3. 网络拥塞的起因是什么？4. 数据传输时的流量控制实现有几种？性能如何？5. 若一个TCP连接，有有一部分分组丢失，如何保障其可靠性？6. MTU的含意是什么？第八章 应用层通过本章的学习,同学应掌握服务器（软件进程的服务端）与客户机（软件进程的请求端）的基本概念，掌握DNS

13、、FTP、TELNET、e-MAIL、WWW、BOOTP和DHCP、SNMP的基本工作原理。本章最重要的技术特征：client/server工作模式。第一节 DNS域名系统一、域名系统概述二、Internet的域名结构三、使用DNS服务器进行域名解析第二节 FTP文件传输协议一、概述二、FTP的基本工作原理三、简单文件传输协议TFTP第三节 TELNET远程终端（登录）协议第四节 电子邮件（e-MAIL）二、简单邮件传输协议SMTP三、电子邮件的信息格式四、邮件读取协议POP3和IMAP五、通用Internet邮件扩充MIME第五节 WWW万维网二、统一资源定位符URL三、超文本传输协议HTT

14、P四、超文本标记语言HTML五、WWW中的超链六、动态WWW文档与CGI技术七、活动WWW文档八、WWW上的信息检索系统第六节 引导程序协议与动态主机配置协议（BOOTP、DHCP）一、引导程序协议BOOTP二、动态主机配置协议DHCP第七节 简单网络管理协议SNMP一、简单网络的基本概念二、简单网络管理协议SNMP概述三、管理信息库MIB四、SNMPV1的五种协议数据单元五、管理信息结构六、SNMPV2和SNMPV3第八节 应用进程跨越网络的通信一、系统调用和应用接口编程二、服务器的两种工作方式三、进程通过系统调用接口进行通信的过程1.“带内”和“带外”的含意是什么？2.为什么HTTP、FT

15、P、STMP、POP3都使用TCP，而不使用UDP？3.DNS使用TCP还是UDP？其工作原理是什么？4.SMTP如何支持多媒体传输？5.在Internet上，为什么没有应用既要求“无数据丢失”有要求“定时（限时）”的传输服务？第九章 计算机网络安全通过本章的学习，同学应对计算机网络安全的重要性有初步的认识，了解来自多方面的攻击和破坏行为。知道该领域常规的防范措施。掌握对称和非对称加密算法的基本原理，掌握DES和RSA算法，知道恶意程序的分类，了解传统密码学的加密、解密手段。第一节 网络安全问题概述一、计算机网络面临的安全威胁二、计算机网络安全的内容三、一般数据加密模型第二节 常规密钥密码体制

16、一、替代密码与置换密码二、数据加密标准DES第三节 公开密钥密码体制一、公开密钥密码体制的特点二、RSA公开密钥密码体制三、数字签名第四节 报文鉴别第五节 密钥分配第六节 电子邮件的加密一、PGP二、PEM第七节 链路加密和端到端加密一、链路加密二、端到端加密第八节 因特网商务中的加密一、安全插口层SSL二、安全电子交易第九节 因特网的网络层安全协议族IPsec第一十节 防火墙1.报文的机密性与完整性之间的区别是什么？2.公钥系统是否比传统加密方式更安全？3.主动入侵者与被动入侵者之间的区别是什么？4.公钥系统的算法既简单又安全的说法是否正确？5.链路加密和端到端加密有何不同？6.传统加密方式

17、是否一定会被公钥系统所取代？7.如何攻击RSA算法？8.现阶段使用的数字鉴别技术有哪些？第十章 因特网的演进课堂不讲授，建议学生自学，应了解因特网现阶段的一些应用（IP phone, video congress）；了解多媒体通信的特殊要求（数据量大、尽可能低时延、抖动小等）；了解RTP，RTCP、RTSP、RSVP、MPLS、RAN和HFC技术。第一节 概述第二节 因特网的多媒体体系结构一、实时运输协议RTP二、实时运输控制协议RTCP三、实时流式协议RTSP第三节 IP电话一、IP电话概述二、H.323三、会话发起协议SIP四、IP电话的通话质量第四节 改进“尽最大努力交付”的服务一、使因

18、特网提供服务质量二、调度和管理机制三、综合服务IntServ和资源预留协议RSVP四、区分服务DiffServ第五节 多协议标记交换MPLS一、MPLS的产生背景二、MPLS的工作原理第六节 RAN居民接入网一、xDSL技术二、光纤同轴混合网（HFC）三、FFTx技术四、以太网接入第七节 关于“三网融合”1.分析中国三网融合尚有哪些需要解决的问题？2.因特网多媒体体系结构有哪些组成部分？有哪些新协议？有何特点？3.实时数据和等时数据是否一样？为何讲因特网不是等时的？实时数据有哪些特点？4.为何说传递多媒体数据时对时延迟和抖动有较高的要求？附 录：参考书目1. 张公忠.现代网络技术教程M. 北京

19、：电子工业出版社,1998.2. 张公忠等.当代组网技术M. 北京：清华大学出版社,1999.3. 史忠植.高级计算机网络M. 北京：电子工业出版社,2001.4. 张尧学.计算机网络与Internet教程M. 北京：清华大学出版社,2002.5. 李腊元等.计算机网络技术M.北京：国防工业出版社,1998.6. 鲁士文.计算机网络习题与解析M.北京： 清华大学出版社,2001.7. Andrew S Tanenbaum. Computer NetworksM.北京：清华大学出版社,1997.8. William Stallings. Business Data CommunicationM.

20、北京：9. Douglas E Comer. Computer Network & InternetM.北京：10. Todd Meadors.计算机实用教程实验手册M.北京：机械工业出版社,2002.11. Alberto Leon Garcia.通信网基本概念与主体结构M.北京：12. 林闯.计算机网络的服务质量QoSM.北京：清华大学出版社,2003.13. Douglas E Comer.用TCP/IP进行网际互联卷IM.北京：电子工业出版社,2000.14. William Stallings密码编码学与网络安全原理与实践M.北京：15. Richard Stevens .TCP/I

21、P详解卷IM. 北京：机械工业出版社,1999.16. 胡凯.网络计算新技术M.北京：科学出版社,2002.17. 林闯.计算机网络和计算机系统的性能评价M.北京：18. 冯登国.网络安全与技术M. 北京：科学出版社,2003.19. 周明天.TCP/IP网络原理与技术M. 北京：清华大学出版社,1998.20. 徐恪.高等计算机网络M.北京：机械工业出版社,2004.21. Uyless Black.现代通信最新技术M. 北京：清华大学出版社,2000.22. R Perlman .Bridges & RoutersM.北京：机械工业出版社,2000.23. John Vacca.计算机网络布线手册M.北京：人民邮电出版社,2002.24. 胡道元.计算机局域网M.北京：25. 胡道元.网络安全M. 北京：执 笔 人: 杨小宁 2003年7月审 定 人: 程国达 2003年8月院（系、部）负责人: 韩忠愿 2003年8月