《计算机网络》学习指南

《计算机网络》是一门实践性较强的专业核心课程，通过对该课程的学习，学生应熟悉计算机网络的基本概念，能够整体把握计算机网络的体系结构，并深入了解数据通信基础，编码技术，物理接口标准，数据链路层协议，网络层协议，传输层协议和高层协议，局域网技术和广域网技术，TCP/IP协议和socket网络程序设计等知识点。通过计算机网络课程的学习，学生应具有组建常用的计算机网络，分析各层网络协议的功能和性能，了解网络管理和网络安全的基本概念，并能进行简单网络程序设计的能力。1.重视理论学习学习《计算机网络》理论课时，应按照预习、听讲、复习等环节，上课认真听讲，积极思考，课后认真复习重点内容，反复思考。2.加强实践环节亲自动手上机，借助仿真设备，调试和运行已有的各种网络命令和自己编写的程序。只有这样才能够熟练掌握和运用理论知识解决网络应用和开发中的实际问题，达到学以致用的目的。3.阅读相关书籍与文章在学习的过程中可通过阅读一些相关书籍以及文章，扩大知识面，丰富课堂上教师所授的内容并了解一些新技术。第一章概论本章主要介绍了计算机网络的功能、组成、网络分类、性能评价指标，以及网络的分层体系结构等基础内容，是学习计算机网络所必须的入门知识。首先介绍了计算机网络产生发展的四个阶段，即联机系统阶段、分时系统阶段、互联网络阶段和标准化网络阶段。可从阶段定义、系统逻辑结构及各阶段的标志对计算机网络的发展有所了解和掌握。在本章中从不同的角度对网络拓扑、分类进行介绍，要着重掌握不同类型拓扑结构的优缺点。网络的分层体系结构是本章需重点理解的部分，对后续章节内容的学习和理解是很重要的。学生可从网络分层的原则和目标出发，对两种不同的分层体系结构进行学习，掌握各自体系结构的层次组成，相互间的对应关系等。另外，对评价网络性能的各个指标应有所掌握，理清各指标间的相互关系。第二章数据通信基础本章同样是学习计算机网络所必需的入门知识。在本章中，数据和信息的概念、数据通信系统的组成、通信系统应解决的主要问题应当是熟知的。本章还阐述了信号与数据编码的相互关系，要掌握数字-数字编码、数字-模拟编码中介绍的各种不同编码技术；多路复用技术也是本章的一个重点部分，包括时分多路复用、频分多路复用和码分多路复用；对不同的数据交换技术的学习为其后的内容打下理论基础；错误检测针对数据在网络传输中发生的错误，发生的错误可分为三种类型：单比特错误、多比特错误和突发错误，解决这些错误是按照一定的规则给数据增加冗余码。不同的错误检测方式其编码效率和检错能力是不同的。第三章物理层物理层是网络分层体系结构的第一层。物理层主要考虑以下几个方面：物理层的概念；物理层的功能；物理层的主要问题；物理层的标准；物理层的特性；几种常用的物理层标准。其中，关于物理层的四大机械特性，包括其中的一些指标要掌握了解，此外还有关于RS232标准一些机械、规程、功能，物理层网络互联的及所需设备等在本章中也进行了讲解。第四章数据链路层数据链路层网络分层体系结构的第二层，其主要任务是提供相邻的网络节点之间可靠通信，主要包括以下几个方面：线路规程、差错控制和流量控制。流量控制和差错控制是本章的重点，两者通常是结合在一起实现的，介绍了两种实现的技术：停止等待协议和滑动窗口协议；作为面向比特的同步数据控制协议的典型代表HDLC协议在本章中也进行了介绍；另外，数据链路层的互连设备—网桥进行了介绍，对网桥的工作原理、网桥的路由算法应充分理解。第五章网络层网络层是分层体现结构的第三层，是通信子网的最高层，即主机与通信子网的接口。网络层负责数据包经过多段链路、由信源到信宿的传递过程，即解决的是多段链路组成的路径上的数据传送问题。在本章中详细介绍了网络层的功能、提供的服务、路由选择策略、路由算法，以及网络层的互连技术；通过对虚电路和数据报服务的对比，掌握网络层的两类服务；对网络层的拥塞控制和流量控制问题也进行了介绍。本章涉及的内容较多，重点掌握路由算法和拥塞控制的原理及实现。第六章传输层传输层是网络体系结构中的关键层次之一，其任务是负责主机中两个进程之间的通信。需要弄清传输层在层次体系结构中的地位，熟知应用进程之间的通信关系，掌握其基本功能，并分清传输层和网络之间的区别。第七章局域网和广域网技术按照作用范围可将计算机网络分为局域网和广域网，但随着技术的发展，两者之间的界限逐渐模糊起来了。局域网覆盖地理范围较小，拓扑相对简单，所以针对局域网设计的物理层和数据链路层协议通常不支持长距离的数据传输。广域网拓扑结构比较复杂，网络协议、路由技术等要考虑更多因数，并且管理上两者间也存在很大不同，局域网可由单个组织来管理，而广域网的管理依赖机构间的合作。本章首先介绍了IEEE局域网标准、对以太网、无线网络等，以帧中继和ATM为例介绍了广域网技术。在本章中应注重对以太网、无线网络的原理和协议正确理解，掌握以太网CSMA/CD协议、冲突窗口、帧格式，熟悉掌握无线局域网的CSMA/CA协议、802.11帧格式。第八章TCP/IP协议OSI参考模型对于理论研究意义重大，但作为事实上的工业标准TCP/IP协议是目前计算机网络运行的基础，是目前应用最广泛的网络通信协议。本章中对TCP/UP网络体系结构、其各层包括的协议进行了介绍，讲解了网络层和传输层。在网络层对于IP地址的结构、分类、IPv4报文格式详细说明，学生应熟悉IP地址及其格式、网络地址、广播地址、子网掩码等概念及划分计算方法，了解IPv6协议的特点、地址格式和报文格式。在传输层对TCP、UDP协议进行了讲解，学生应熟悉网络进程通信与端口机制的关系，熟悉UDP协议的功能、报文格式；熟悉TCP协议的特性、报文格式，TCP连接的建立和释放过程；掌握TCP协议的差错控制、流量控制等内容。第九章网络程序设计基础在现代计算机环境中，用户和开发人员面对的是基于客户/服务器模式的网络环境。20世纪80年代BerkeleyUNIX系统开发人员提出的套接字(socket)概念被广泛应用于网络程序的开发中。本章中应熟悉网络进程通信、客户服务器模式、socket系统调用以及客户/服务器流程图。学生实际编写一些相关程序，以加深对前期学习过的网络体系结构中相应内容的理解。本章中介绍的这些概念、基础可为后续课程的学习打下基础。第十章Internet服务Internet的出现对世界产生了重大影响，Internet的普及使人类进入了信息社会。Internet所提供的服务多采用客户/服务器模式，因此本章中对TCP/IP协议的主要应