计算机网络课程教学大纲.docx

1、计算机网络课程教学大纲国家开放大学（中央广播电视大学）计算机科学与技术专业（本科）“计算机网络”课程教学大纲第一部分 大纲说明一、课程的性质与任务计算机网络是“计算机科学与技术”专业（本科）的一门统设必修课。本课程的大纲设置参考了国内知名大学远程教学的教学计划以及国内外Andrew S. Tanenbaum Computer Networks、Lisa Stefanik计算机网络实用教程和谢希仁计算机网络等教材的教学体系。本课程侧重介绍计算机网络的基本理论、基础知识、基本技能和方法，在完成基础知识教学任务的同时，还要通过课程实验，加强学生实际动手操作能力的训练与培养。通过本课程的学习，力求使学

2、生对计算机网络有一个全面的了解，掌握计算机网络的实际操作技术，并对当前计算机网络技术出现的新技术和未来发展趋势有所认识，能够根据计算机网络技术的发展举一反三、灵活应用所学知识于实际工作之中。二、与相关课程的衔接先修课程：计算机组成原理、操作系统。后续课程：网络应用的相关课程。三、课程教学的基本要求 本课程包括基础理论和实验两大部分，其教学基本要求如下：1基础理论部分包括：计算机技术和数据通信技术，网络体系结构（按TCP/IP参考模型介绍），要求学生以层次结构的观点和TCP/IP协议族规约，了解计算机网络各逻辑分层的功能和工作原理；对应用广泛的局域网技术，重点掌握以太网技术；要求学生从硬件和软件

3、两方面，全面掌握网络互连的基本原理和技术；在网络应用上，要求学生掌握Web服务器等安装及其相关技术，掌握网络管理与网络安全的基本知识，了解网络最新发展技术。2实验部分包括：简单以太网的组建、配置，Windows环境下TCPIP协议的配置及TCPIP诊断，无线局域网的构建及配置DHCP设置，VLAN规划与划分，IIS服务器的配置与使用，以及计算机网络综合包括局域网截包分析实验等。四、课程教学要求的层次1掌握要求学生能够全面掌握所学内容，并能够用其分析、解答与计算机网络相关的问题，能够举一反三。2理解要求学生能够较好地理解与网络系统相关的问题，并且能够进行简单分析和判断。3了解要求学生能够一般地了

4、解所学内容。第二部分 媒体使用与教学过程建议一、学时分配计算机网络课程教学总学时为72学时，4学分，其中授课48学时（含面授、录像学时），实验24学时。二、多种媒体教材的总体说明1文字教材：本课程文字教材为主教材和实验教材合一型教材，即在内容上包括基础理论知识和实验概要两部分。文字教材作为学生自主学习的主要媒体，应紧密围绕培养目标，着重反映课程知识的系统性和完整性，并在内容的组织和撰写形式上应力求概念清晰、条理分明、深入浅出、便于学生自学；要注重IT技术的发展，突出网络专业领域的新知识、新技术和新方法。 2音像教材：音像教材是学生自主学习的强化媒体，包括教学录像和直播课堂。教学录像的内容根据教

5、学大纲的要求，结合学生自主学习和教师辅导中的共性问题进行比较系统的讲解，教学录像应突出重点、有针对性，特别注重辅导效果。直播课堂的内容重点指导学生进行期末复习，可安排12课时。3计算机辅助教学媒体：计算机辅助教学媒体是配合主教材以易于学生进行自主学习为目的的辅助教材，它可以将文字、声音、图像、视频等多种媒体综合运用、形象演示、自测交互，以激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，应能比其它教学媒体更宜于学生自主学习。因此充分利用计算机多媒体技术、超文本技术和网络技术，积极开展计算机辅助教学，是提高学生自学能力和应用能力的重要手段。计算机辅助教学媒体可以制作CAI课件，也可以制作网络课件

6、。本课程拟主要制作“计算机网络”IP课程，可以在互连网上使用也可以直接制成光盘在微机中使用。 文字教材、音像教材、计算机辅助教学课件三种教学媒体之间应依据本课的教学目标和教学大纲形成一个有机的整体；要注重各媒体的科学性、艺术性和协调性，要充分发挥各种媒体的优势，扬长避短，互相弥补，易于学生自主学习；要有其鲜明的特点，切忌内容重迭、不易于学生自主学习。三、教学环节以主教材讲授和实验为主，其它媒体作为辅助教学资源，以学员自学为主。四、主要教学媒体的使用与学时分配序号教学内容授课学时（含录像学时）实验学时1计算机网络概论442计算机网络体系结构643数据通信技术64局域网技术845网络的互连646资

7、源子网高层协议847网络安全与网络管理技术448网络发展趋势和新技术4合计4824五、考核 本课程采用笔试和上机操作两种考核方式，笔试由国家开放大学（中央广播电视大学）根据教学大纲统一命题，上机操作由各省、直辖市和计划单列市电大完成考核，未通过上机考核者不得参加笔试。第三部分 教学内容和教学要求第1章 计算机网络概论 （4学时）教学内容：（1）什么是计算机网络（从实际的一个校园网例子中展开阐述）（2）计算机网络的发展（3）计算机网络的组成（4）计算机网络的分类（5）计算机网络的功能教学要求：掌握：计算机网络的组成和功能。理解：计算机网络的分类方法和类型了解：计算机网络的发展。第2章 计算机网络

8、体系结构 （6学时）教学内容：（1）网络体系结构及协议的概念（2）开放系统互连OSI参考模型及其层次（3）TCP/IP体系结构及其层次（4）TCP/IP体系结构各层协议（5）OSI与TCP/IP参考模型的比较（6）TCP/IP基本工作原理综述教学要求：掌握：网络体系结构及协议的概念，接口和服务的概念，TCP/IP体系结构及其层次，TCP/IP体系结构各层协议及协议族。理解：OSI与TCP/IP参考模型的比较，了解：TCP/IP基本工作原理。第3章 数据通信技术 （6学时）教学内容：（1）数据通信和数据通信系统的基本知识（2）数据的传输和数据的编码与调制技术（3）数据交换技术（4）信道的多路复用

9、技术（5）传输介质及接口（6）差错控制技术教学要求：掌握：数据通信和数据通信系统的基本知识，数据交换技术的分类，信道的多路复用技术。理解：数据的传输和数据的编码与调制技术，差错控制技术的发展。了解：传输介质及接口。第4章 局域网技术（8学时）教学内容：（1）局域网概述（2）局域网的连接设备（3）决定局域网特征的主要技术（4）以太网技术CSMA/CD协议（5）光纤分布式数据接口（FDDI）（6）虚拟局域网VLAN（7）无线局域网的组建教学要求：掌握：IEEE802标准系列，介质访问控制方法（CSMA/CD、令牌环、令牌总线），以太网技术。理解：千兆位以太网，万兆位以太网，光纤分布式数据接口（FD

10、DI），虚拟局域网VLAN，无线局域网的标准和特点。 了解：局域网的概念和特点，各种局域网连接设备，无线局域网的特点及应用。第5章 网络的互连 （6学时）教学内容：（1）网络互连的基本概念（2）Internet网际协议IP（3）网络互连设备（4）路由与VPN和网络地址转换NAT（5）广域网及相关技术（6）下一代网际协议教学要求：掌握：网络互连设备，网络互连的概念和形式。理解：广域网及相关技术。了解：典型的广域网。第6章 资源子网高层协议（8学时）教学内容：（1）传输层TCP/UDP协议（2）域名系统DNS协议（3）文件传输协议FTP（4）远程终端协议TELNET（5）电子邮件SMTP协议（6）

11、万维网HTTP协议（7）动态主机地址配置协议DHCP教学要求：掌握：传输层协议TCP、FTP、DNS、HTTP等协议。第7章 网络安全与网络管理技术 （4学时）教学内容：（1）计算机网络安全概述（2）加密与认证技术（3）防火墙技术（4）网络安全的攻击与入侵检测技术（黑客技术）（5）网络防病毒技术（6）网络管理技术教学要求：掌握：计算机病毒的种类和防治。理解：密码算法与密码体制、数字签名技术等技术，网络安全的攻击与入侵检测技术，网络防病毒技术。 了解：计算机网络安全标准，网络管理的相关概念。第8章 网络发展趋势和新技术（4学时）教学内容：（1）网络服务（2）grid网格技术（3）Interne的

12、各种接入方式（4）web2.0技术与概念（5）多网融合技术教学要求：掌握：Internet的域名系统和接入方式。理解：Internet服务，电子邮件，文件传输（FTP）的系统组成与基本工作原理等。 了解：Internet的发展和现状。第四部分 实验内容实验1 组建简单以太网（网络连通测试、集线器级连、网络软件安装配置） （4学时）要求：提供网络环境，学生按照实验要求完成网络硬件部分安装连接、软件部分安装、网络连通及故障测试、局域网网络结构及网络设置、局域网交换机的配置。使用故障检测命令测试网络状态，了解各命令的含义及使用方法。提供35个小型局域网环境，学生按照实验要求实现不同局域网间的互连，并

13、能够使用网络软件测试和管理该网络环境。实验2 Windows环境下TCPIP协议的配置,TCPIP诊断（ARP命令的使用、ping命令、ipconfig分析与使用） （4学时）要求：提供WindowsXP/2000环境，学生按照实验要求进行协议的添加和TCPIP协议的配置，了解协议及TCPIP协议的功能。实验3 构建一个简单的无线局域网，配置DHCP （4学时）要求：提供无线局域网环境，学生按照实验要求通过PC配置实现无线状态下的网络互连，并能够测试该网络状态。要求：提供35个局域网环境及交换机，学生按照实验要求配置交换机实现不同局域网间的互连，要求掌握局域网配置的命令和操作。实验4 VLAN

14、规划与划分（VLAN规划、在局域网上划分VLAN），路由器配置与简单故障诊断（低端、高端） （4学时）要求：提供35个局域网环境及交换机，学生按照实验要求配置交换机实现局域网VLAN的划分和管理，要求掌握VLAN配置的命令和操作。要求：提供35个局域网环境及路由器，学生按照实验要求配置路由器实现局域网局域网的互连和管理，要求掌握路由器的配置命令和操作。实验5 DNS服务的配置与使用，IIS 服务的配置与使用 （4学时）要求：提供DNS服务器和网络互连环境，学生按照实验要求实现DNS服务器配置，并使本地网络实现利用该DNS服务器访问互联网。要求：提供WWW服务器和网络互连环境，学生按照内容要求实

15、现WWW服务器配置，并使本地网络实现访问互联网。实验6 计算机网络综合性：局域网截包分析实验 （4学时）要求：捕获报文与报文基本分析实验、捕获并分析地址解析协议（ARP）、捕获并分析传输控制协议、捕获并分析用户数据报协议。通过使用Sniffer Pro软件观察网络流量，分析数据报结构，使学生能够更加清楚地掌握网络分层的思想，从感性认识飞跃到理性认识。再通过捕获各个具体协议的通信数据包，一步一步具体分析其实现步骤，更加具体地掌握协议的实现过程。附件：教材编写目录1计算机网络概论1.1计算机网络的产生和发展1.1.1计算机网络的产生和应用背景（举一个实际例子校园网）1.1.2计算机网络的发展（重点

16、介绍最新的网络技术发展）1.2计算机网络的定义1.3计算机网络的组成1.3.1计算机网络的系统组成（主机、通信线路、网络设备）1.3.2计算机网络的软件 （网络操作系统、网络应用软件）1.4计算机网络的分类 1.5计算机网络的功能习题实验1简单以太网的组建2计算机网络体系结构 2.1网络体系结构及协议的概念（协议分层、对等层协议交换信息、主从、服务的概念）2.2开放系统互连参考模型（OSI/RM）2.33.3 TCP/IP体系结构 2.3.1 TCP/IP概述 2.3.2 TCP/IP层次结构（四层与教学模型五层）2.3.3 TCP/IP协议集 2.4TCP/IP体系结构各层协议2.4.1网络

17、接口层（功能、任务、提供的服务、主要协议服务等概念）2.4.2网络层（IP协议、IP地址、ICMP、ARP、RARP，同上）2.4.3运输层（TCP 、UDP，同上）2.4.4应用层（DNS、SMTP、HTTP、FTP、TELNET，同上）2.5OSI与TCP/IP参考模型的比较 2.6TCP/IP基本工作原理综述习题实验2 Windows环境下TCPIP协议的配置,TCPIP诊断3数据通信技术3.1基本概念 3.1.1 信息、数据和信号 3.1.2 模拟通信和数字通信 3.1.3 数据通信的技术指标（信道带宽、信道容量、数据传输速率、波特率、误码率、信道延迟） 3.2数据通信的理论基础3.2

18、.1傅立叶分析3.2.2有限带宽信号和基带传输3.2.3信道的最大数据传输速率3.3传输介质3.3.1 有线传输介质（同轴电缆、双绞线、光纤）3.3.2 无线电信道（微波、红外、蓝牙、卫星、蜂窝无线通信）3.3.3 IEEE802.11无线局域网的物理层关键技术3.4数据的传输 3.4.1 串/并行通信 3.4.2 通信线路的连接方式（点对点、多点线路连接）3.4.3 信道的通信方式（单工、半双工、全双工）3.4.4 信号的传输方式（基带、频带、宽带）3.4.5 数据传输的同步技术（异步、同步）3.5数据交换技术 3.5.1 电路交换 3.5.2 存储转发交换（报文交换、报文分组交换（数据报、

19、虚电路）3.6多路复用技术 3.6.1 频分多路复用 （非常简单介绍）3.6.2 时分多路复用 （非常简单介绍）3.6.3 波分多路复用 （重点介绍）3.6.4 码分多路复用 （重点介绍）3.7通信接口及设备 3.7.1 EIA RS-232C接口 3.7.2 EIA RS-449接口 3.7.3 X.21接口3.7.4 调制解调器3.7.5 RS422/4853.7.6 以太网接口卡3.8差错控制技术 3.8.1 差错的产生 3.8.2 差错的控制方法习题4局域网技术4.1数据链路层的基本概念4.1.1基本概念4.1.2数据链路的一般模型4.1.3链路层的功能和提供服务4.2局域网概述 4.

20、2.1 局域网的概念和特点 4.2.2 局域网层次结构及模型 4.2.3 IEEE802标准系列4.3局域网的连接设备4.3.1 网络适配器 4.3.2 中继器 4.3.3 集线器 4.3.4 以太网交换机 4.4决定局域网特征的主要技术 4.4.1 拓扑结构 4.4.2 传输介质与传输形式（基带、宽带） 4.4.3 介质访问控制方法（CSMA/CD、令牌环、令牌总线）4.5以太网技术4.5.1 以太网 4.5.2 快速以太网（Fast Ethernet）4.5.3 千兆位以太网（Gigabit Ethernet）4.5.4 万兆位以太网（10 Gigabit Ethernet）4.5.5 无

21、线局域网4.6光纤分布式数据接口（FDDI）4.7虚拟局域网VLAN 4.7.1 VLAN概述 4.7.2 VLAN的实现 4.7.3 VLAN的划分方法 4.7.4 VLAN的优点 4.8无线局域网 （WLAN）4.8.1 无线局域网的标准 4.8.2 无线局域网的特点4.8.3 IEEE802.11a,b,g,n协议族4.8.4 无线局域网的应用领域4.8.5 无线局域网的组建 习题实验3：一个简单的无线局域网的构建及配置5网络的互连 5.1网络互连的基本概念5.1.1 网络互连的类型5.1.2 网络互连的层次5.2Internet网际协议IP5.2.1 IP地址及其转换5.2.2 IP数

22、据报的格式5.2.3 Internet控制报文协议ICMP5.3网络互连设备5.3.1 网桥（Bridge）5.3.2 路由器（Router）5.3.3 网关（Gateway）5.4广域网及相关技术5.4.1 广域网概述 5.4.2 点到点数据链路层协议（PPP）5.4.3 广域网的路由技术5.5典型的广域网5.5.1 数字数据网DDN5.5.2 公用电话交换网5.5.3宽带广域网IP over DWDM/WDM5.6VPN技术和网络地址转换NAT5.6.1 IP-VPN原理5.6.2 IP-VPN主要技术5.6.3网络地址转换NAT5.6.4NAT实现方式5.7IPv6下一代网际协议5.7.

23、1 IPV6概述5.7.2 IPV6报文头5.7.3 IPV6地址结构习题实验4 VLAN规划与划分6资源子网高层协议6.1传输层TCP/UDP协议6.1.1 用户数据报协议UDP6.1.2 可靠的数据流传输协议TCP6.2域名系统（DNS）6.2.1 域名结构6.2.2 域名服务器6.2.3 域名解析过程6.3文件传输协议FTP6.3.1 FTP基本原理6.3.2 简单文件传输协议TFTP6.4远程终端协议TELNET6.4.1 远程登录6.4.2 telnet协议6.5电子邮件6.5.1电子邮件地址6.5.2 电子邮件的发送协议SMTP6.5.3 电子邮件的接收协议POP3与IMAP46.

24、6超文本传输协议（HTTP）6.6.1 HTTP概述6.6.2 HTTP的结构6.6.3 HTTP工作流程6.7动态主机地址配置协议DHCP6.7.1 DHCP概述6.7.2 DHCP工作原理习题实验5 IIS 服务器的配置与使用及DNS服务的配置与使用,7网络安全与网络管理技术7.1计算机网络安全概述 7.1.1 网络安全的重要性 7.1.2 网络安全研究的主要问题7.1.3 网络安全标准 7.2加密与认证技术7.2.1 密码算法与密码体制7.2.2 密钥密码体系7.2.3 数字签名技术7.2.4 身份认证技术7.3防火墙技术 7.3.1 防火墙的系统结构7.3.2 包过滤路由器7.3.3

25、应用级网关7.4网络安全的攻击与入侵检测技术7.4.1 常见的网络攻击方法7.4.2 入侵检测的概念及基本方法7.5网络防病毒技术7.5.1 计算机病毒与网络病毒7.5.2 网络工作站防病毒方法7.6网络管理技术7.6.1网络管理的概念7.6.2OSI管理功能域7.6.3简单网络管理协议7.7网络安全测评习题实验6 计算机网络综合性实验8网络发展趋势和新技术8.1网络服务Web Service8.1.1SOA体系构架8.1.2网络服务质量8.1.3网络性能测评8.2网格技术（grid）8.2.1 网格与网格计算8.2.2 网格计算的构架8.2.3 网格计算的功能8.2.4 网格研究现状8.3Interne的各种接入方式8.3.1 局域网接入8.3.2 电话线拨号接入8.3.3 DDN专线接入8.3.4 ADSL接入和PPPOE技术8.3.5 无线接入8.3.6 GPRS/CDMA方式接入8.4web2.0技术与概念8.4.1 什么是web2.08.4.2 web2.0技术特征8.5多网融合技术习题