《计算机网络理论》课程教学大纲

1、计算机网络教学大纲一、课程基本信息中文名称计算机网络英文名称Computer Network适用专业信息管理与信息系统先修课程数据库原理/数据结构课程类别专业核心课修读性质必修学分/学时3.5学分/51学时（17学时）考核方式考试二、教学目标本课程教学目标：计算机网络是适应科学技术进入到网络信息时代的要求而开设的。其目的是通过本课程的学习使学生能了解计算机网络的基本工作原理、计算机网络的分层结构、主要的网络协议以及近年来网络技术的最新发展，为他们掌握使用局域网、Internet网络以及参加某些工业用、军用计算机网络的软硬件研制工作打下一定的专业基础。本课程的教学重点在讲授计算机网络的基本原理、

2、主要协议与技术发展趋势。三、教学内容及基本要求第一章 计算机网络概述（4学时）（一）教学目标1.了解计算机网络在信息时代的作用和计算机网络的发展过程以及计算机网络的分类2.掌握计算机网络的主要性能指标3.了解网络协议与体系结构的基本概念（二）重点、难点教学重点：计算机网络的分类；计算机网络的主要性能指标；协议与体系结构教学难点：协议与体系结构（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容1.1 计算机网络在信息时代中的作用1.2 计算机网络的发展过程1.2.1 分组交换的产生1.2.2 因特网时代1.2.3 关于因特网的

3、标准化工作1.2.4 计算机网络在我国的发展1.3 计算机网络的分类1.3.1 计算机网络的不同定义1.3.2 几种不同的分类方法1.4 计算机网络的主要性能指标1.4.1 带宽1.4.2 时延1.4.3 时延带宽积和往返时延1.5 计算机网络的体系结构1.5.1 计算机网络体系结构的形成1.5.2 划分层次的必要性 1.5.3 具有五层协议的体系结构 1.5.4 实体、协议、服务和服务访问点 1.5.5 面向连接服务与无连接服务 1.5.6 OSI与TCPIP体系结构的比较1.6 应用层的客户-服务器方式（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中

4、本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第二章 物理层（6学时）（一）教学目标1.掌握物理层的基本概念和数据通信基础知识2.了解各种传输媒体特性3.了解SONET/SDH及常用的物理层标准（二）重点、难点教学重点：数据通信基础知识；传输媒体；模拟传输与数字传输；信道复用技术；宽带接入技术；教学难点：信道复用技术；数据通信基础知识（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容2.1 物理层的基本概念 2.2 数据通信的基础知识 2.2.1 数据通信系统的模型 2.2.2 有关信道的几个基本概念 2.2.3 信道

5、的最高码元传输速率 2.2.4 信道的极限信息传输速率 2.3 物理层下面的传输媒体 2.3.1 导向传输媒体 2.3.2 非导向传输媒体 2.4 模拟传输与数字传输 2.4.1 模拟传输系统 2.4.2 调制解调器 2.4.3 数字传输系统 2.5 信道复用技术 2.5.1 频分复用、时分复用和统计时分复用 2.5.2 波分复用 2.5.3 码分复用 2.6 同步光纤网SONET和同步数字系列SDH 2.7 物理层标准举例 2.7.1 EIA-232-E接口标准 2.7.2 RS-449接口标准 2.8 宽带接入技术 2.8.1 xDSL技术 2.8.2 光纤同轴混合网（HFC网） 2.8.

6、3 FTFx技术（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第三章 数据链路层（6学时）（一）教学目标1.掌握数据链路层基本概念和几种协议算法2.了解HDLC及PPP协议（二）重点、难点教学重点：基本概念；停止等待协议；实用的停止等待协议；连续ARQ协议；选择重传ARQ协议教学难点：连续ARQ协议；选择重传ARQ协议；面向比特的链路控制规程（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容3.1 数据链路层的基本概念3.1.1 数

7、据链路层的简单模型 3.1.2 链路和数据链路 3.2 三个基本问题 3.2.1 帧定界 3.2.2 透明传输 3.2.3 差错检测 3.3 停止等待协议 3.3.1 停止等待协议的工作原理 3.3.2 停止等待协议的算法 3.3.3 停止等待协议的重传时间 3.4 发送窗口大于1的ARO协议 3.4.1 连续ARQ协议的工作原理 3.4.2 滑动窗口的概念 3.4.3 连续ARQ协议的信道利用率 3.4.4 选择重传ARO协议 3.5 点对点协议PPP 3.5.1 PPP协议的特点 3.5.2 PPP协议的帧格式 3.5.3 PPP协议的工作状态 3.6 HDLC协议（五）作业及要求独立完成

8、课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第四章 局域网（8学时）（一）教学目标1.掌握局域网及其扩展网的构造和机制2.了解高速局域网和无线局域网工作原理（二）重点、难点教学重点：MAC层；扩展的局域网；高速以太网；高速局域网教学难点：扩展的局域网；高速局域网；无线局域网（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容4.1 局域网概述 4.2 传统以太网 4.2.1 以太网的工作原理 4.2.2 传统以太网的连接方法 4.2.3 以太网的信道利用率

9、 4.3 以太网的MAC层 4.3.1 MAC层的硬件地址 4.3.2 两种不同的MAC帧格式 4.4 扩展的局域网 4.4.1 在物理层扩展局域网 4.4.2 在数据链路层扩展局域网 4.5 虚拟局域网 4.6 高速以太网 4.6.1 100BASBT以太网 4.6.2 吉比特以太网 4.6.3 10吉比特以太网 4.6.4 以太网接入 4.7 其他种类的高速局域网 4.7.1 100VG-AnyLAN局域网 4.7.2 光纤分布式数据接口FDDI 4.7.3 高性能并行接口HIPPI 4.7.4 光纤通道 4.8 无线局域网 4.8.1 无线局域网的组成 4.8.2 802.1 1标准中的

10、物理层 4.8.3 802.1 1标准中的MAC层（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第五章 广域网（2学时）（一）教学目标掌握广域网的基本概念和分组转发机制（二）重点、难点教学重点：广域网中的分组转发机制教学难点：拥塞控制技术（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容5.1 广域网的基本概念 5.1.1 广域网的构成 5.1.2 数据报和虚电路 5.2 广域网中的分组转发机制 5.2.1 在结点交换机中查找转发表

11、 5.2.2 在路由表中使用默认路由 5.3 拥塞控制 5.3.1 拥塞控制的意义 5.3.2 拥塞控制的一般原理 （五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第六章 网络互连（10学时）（一）教学目标1.掌握IP协议及网络划分2.掌握各种路由协议算法3.了解ICMP、IGMP、VPN、NAT、IPv6（二）重点、难点教学重点：Internet的网际协议IP；子网划分与构造超网；Internet控制报文协议ICMP；Internet的路由选择协议；VPN与NAT；下一代网际协议IPv6教学难点：子网

12、划分与构造超网；Internet的路由选择协议；VPN与NAT（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容6.1 路由器在网际互连中的作用 6.1.1 路由器的构成 6.1.2 互连网与因特网 6.2 因特网的网际协议IP 6.2.1 分类的IP地址 6.2.2 IP地址与硬件地址 6.2.3 地址解析协议ARP和逆地址解析协议RARP 6.2.4 IP数据报的格式 6.2.5 IP层转发分组的流程 6.3 划分子网和构造超网 6.3.1 划分子网 6.3.2 使用子网掩码的分组转发过程 6.3.3 无分类编址CIDR

13、 6.4 因特网控制报文协议ICMP 6.5 因特网的路由选择协议 6.5.1 有关路由选择协议的几个基本概念 6.5.2 内部网关协议RIP 6.5.3 内部网关协议OSPF 6.5.4 外部网关协议BGP 6.6 因特网中的多播 6.6.1 IP多播的基本概念 6.6.2 因特网组管理协议IGMP 6.6.3 多播路由选择 6.7 虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT 6.7.1 虚拟专用网VPN 6.7.2 网络地址转换NAT 6.8 下一代的网际协议IPv6(IPng) 6.8.1 解决IP地址耗尽的措施 6.8.2 IPv6的基本首部 6.8.3 IPv6的编址 6.8.4 从IPv

14、4向IPv6过渡 6.8.5 ICMPv6（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第七章 运输层（6学时）（一）教学目标1.掌握UDP、TCP协议机制2.掌握TCP的运输连接管理（二）重点、难点教学重点：用户数据报协议UDP；传输控制协议TCP；TCP报头；TCP的运输连接管理教学难点：传输控制协议TCP；TCP的运输连接管理（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容7.1 运输层协议概述 7.2 TCPIP体系中的运

15、输层 7.2.1 运输层中的两个协议 7.2.2 端口的概念 7.3 用户数据报协议UDP 7.3.1 UDP概述 7.3.2 UDP用户数据报的首部格式 7.4 传输控制协议TCP 7.4.1 TCP概述 7.4.2 TCP报文段的首部 7.4.3 TCP的数据编号与确认 7.4.4 TCP的流量控制与拥塞控制 7.4.5 TCP的重传机制 7.4.6 TCP的运输连接管理 7.4.7 TCP的有限状态机（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第八章 应用层（4学时）（一）教学目标理解DNS、

16、FTP、TELNET、E-Mail、WWW、BOOTP、DHCP、SNMP（二）重点、难点教学重点：域名系统DNS；电子邮件；万维网WWW；BOOTP与DHCP教学难点：DHCP；网络管理协议SNMP（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容8.1 域名系统DNS 8.1.1 域名系统概述 8.1.2 因特网的域名结构 8.1.3 用域名服务器进行域名解析 8.2 文件传送协议 8.2.1 概述 8.2.2 FFP的基本工作原理 8.2.3 简单文件传送协议TFTP 8.3 远程终端协议TELNET 8.4 电子邮件

17、 8.4.1 概述 8.4.2 简单邮件传送协议SMTP 8.4.3 电子邮件的信息格式 8.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP8.4.5 通用因特网邮件扩充MIME 8.5 万维网WWW 8.5.1 概述 8.5.2 统一资源定位符URL 8.5.3 超文本传送协议HTTP 8.5.4 超文本标记语言HTML 8.5.5 万维网页面中的超链 8.5.6 动态万维网文档与活动万维网文档 8.5.7 万维网上的信息检索系统 8.6 引导程序协议BOOTP与动态主机配置协议DHCP 8.6.1 引导程序协议BOOTP 8.6.2 动态主机配置协议DHCP 8.7 简单网络管理协议SNMP 8.

18、7.1 网络管理的基本概念 8.7.2 简单网络管理协议SNMP概述 8.7.3 管理信息库MIB 8.7.4 SNMPv1的五种协议数据单元 8.7.5 SNMPv2和SNMPv3 8.8 应用进程跨越网络的通信 8.8.1 系统调用和应用编程接口 8.8.2 服务器的两种工作方式 8.8.3 进程通过系统调用接口进行通信的过程（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第九章 计算机网络的安全（4学时）（一）教学目标1.了解网络安全机制2.掌握常规密钥密码体制、公开密钥密码体制3.了解报文鉴别、

19、密钥分配和电子邮件的加密的方法，了解IPSec和防火墙技术（二）重点、难点教学重点：常规密钥密码体制；公开密钥密码体制；报文鉴别；密钥分配；防火墙技术；教学难点：公开密钥密码体制；IPSec（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容9.1 网络安全问题概述 9.1.1 计算机网络面临的安全性威胁 9.1.2 计算机网络安全的内容 9.1.3 一般的数据加密模型 9.2 常规密钥密码体制 9.2.1 替代密码与置换密码 9.2.2 数据加密标准DES 9.3 公开密钥密码体制 9.3.1 公开密钥密码体制的特点 9.3

20、.2 BSA公开密钥密码体制 9.3.3 数字签名 9.4 报文鉴别 9.5 密钥分配 9.6 电子邮件的加密 9.6.1 PGP 9.6.2 PEM9.7 链路加密与端到端加密 9.7.1 链路加密 9.7.2 端到端加密 9.8 因特网商务中的加密 9.8.1 安全插口层SSL 9.8.2 安全电子交易SET 9.9 因特网的网络层安全协议族IPsee 9.10 防火墙（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。预习下章学习内容。第十章 因特网上的实时通信量（1学时）（一）教学目标了解因特网的多媒体体系结构和IP

21、电话技术（二）重点、难点教学重点：因特网的多媒体体系结构和IP电话技术教学难点：因特网的多媒体体系结构（三）教学方法以多媒体课件教学为主、板书教学为辅的讲授教学法，配合分组讨论和实物、图片、实验演示的教学方法（四）教学内容10.1 实时通信量的特点 10.2 因特网的多媒体体系结构 10.2.1 实时运输协议RTP 10.2.2 实时运输控制协议RTCP 10.2.3 实时流式协议RTSP 10.3 IP电话 10.3.1 IP电话概述 10.3.2 H.323 10.3.3 会话发起协议SIP 10.3.4 IP电话的通话质量 10.4 改进“尽最大努力交付”的服务 10.4.1 使因特网提

22、供服务质量 10.4.2 调度和管制机制 10.4.3 综合服务IntServ与资源预留协议RSVP 10.4.4 区分服务DiffServ（五）作业及要求独立完成课后习题（六）课外学习要求查阅有关技术的进展情况，学习随书光盘中本章常见问题解答，并进行分组讨论。四、考核形式及成绩评定（一）考核形式：期末考试为闭卷考试，考试范围和要求应符合本教学大纲对各章教学内容的基本要求。（二）成绩评定：课程考核由平时作业及听课情况和期末考试成绩两部分组成，分别占课程总成绩的30%和70%。五、教材与参考书教 材：谢希仁计算机网络（第四版）北京：电子工业出版社，2005年参考书：1（美）A.S.Tanembaum计算机网络（第三版）北京：清华大学出版社，2004年2 高传善数据通信与计算机网络（第二版）北京：高等教育出版社，2003年3（美）James F