自考07025数据通信与网络

高纲1498江苏省高等教育自学考试大纲07025数据通信与网络南京信息工程大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室I课程性质与课程目标一、课程性质和特点本课程是物联网工程专业的专业必修课。课程系统地讲授了计算机网络的体系结构概念，对各个网络功能层的基本概念、工作原理和通信规程，数据通信技术、广域网和局域网技术、以及网络应用技术和发展都作了详细介绍。配合该课程的实验教学，将帮助学生掌握和了解数据通信和计算机网络的基本原理、工作过程和实现方法，加深学生对数据通信技术、计算机网络技术理论的认识和理解，培养网络应用技能。本课程的目的，是使学生建立计算机网络体系机构的概念，掌握数据通信的基本概念和计算机网络的工作原理，了解计算机网络技术的应用和发展，辅以精心设计跟踪实际应用的实验教学内容，对提升学生动手操作实践能力，为后续的计算机网络专业课程的学习，建立良好的基础。二、课程目标.要求学生能够全面、深入理解和熟练掌握通信基础内容和计算机网络部分的内容，并能够用其分析、初步设计和解答与网络应用相关的问题，能够举一反三。.计算机网络的概念较多，因此要强调基本概念，而不是过多地讲具体的计算网络中所使用的专用设备。.计算机网络的发展非常迅速，新的技术不断出现，因此应尽可能地掌握较新的内容。另外本课程工程性较强，学生应注重理论联系实际和重视实验环节。三、与相关课程的联系与区别本课程先修课程应涉及计算机文化基础、计算机程序设计、管理信息系统、数据库原理与应用等。后继课程有网络操作系统、路由与交换技术、计算机网络安全、网络编程等。本课程与其他课程的区别为：本课程立足于理论，与实际环节紧密结合，需要更多关注各种网络应用及新技术。四、课程的重点和难点课程的重点之一是网络通信的有关技术，包括数据通信技术、数据编码技术、数据交换技术、流量控制技术、差错控制技术；重点之二是五层网络体系结构，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层，重点之三是局域网技术。课程的次重点是数据通信与计算机网络领域的基本概念和工作原理，对网络的组成、体系结构、网络通信有一定认识。次重点之二是网络安全技术。课程的一般重点是网络层除IP协议之外的其他协议，传输层的UDP协议，应用层的网页编程技术。课程的难点是数据通信技术和网络层技术。II考核目标本大纲在考核目标中，按照识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应达到的能力层次要求。四个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是：识记（I）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关数据通信和网络的概念性内容（如基本概念、定义、定理、背景知识、特性等），并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。领会（II）：要求考生能够领会和理解本课程中有关通信和网络的概念及特性的内涵及外延，理解数据通信和网络的概念、网络特点和体系结构的确切含义，网络应用领域，能够鉴别关于概念和特性的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系，并能根据考核的不同要求分析各种不同领域所使用的网络技术。简单应用（III）：要求考生能够根据已知的知识和网络条件和网络配置参数，对其中的网络性能进行简单分析，考虑其性能优劣和可靠性。还可运用本课程中的少量知识点，利用简单的网络方法分析和解决一般应用问题，如简单的计算、拓扑图分析等。综合应用（W）：要求考生能够面对具体、实际的网络环境发现问题，并能探究解决问题的方法，进行推导。在深入理解和熟练掌握通信基础内容和计算机网络部分的内容的基础上，能够用其分析和解答与网络应用相关的问题，能够举一反三。m课程内容与考核要求第一章计算机网络概论一、学习目的与要求本章主要学习网络的背景知识和基本概念。本章作为课程的概述部分，对后继章节的内容有铺垫和引导作用，要对网络的理论知识有深入的了解和全面的认识，从而为后面的学习打好基础。通过本章的学习，将会了解到网络的一些背景知识，这些知识将有助于网络技术的学习。要求学生掌握简单的网络基本概念，熟悉网络理论知识，作为后面学习的基础。二、课程内容.领会计算机网络的基本概念.了解计算机网络的基本功能.领会LAN、MAN和WAN的级别组成和定义.掌握常见的网络拓扑结构及特点.了解网络协议的层次结构及工作原理.领会OSI参考模型的基本结构.领会TCP/IP模型的基本组成三、考核知识点与考核要求.计算机网络与Internet识记：计算机网络的产生与发展。领会：Internet，计算机网络的定义。.计算机网络的组成识记：计算机网络的软件和硬件组成。领会：通信子网和资源子网。.计算机网络功能识记：计算机网络的主要功能。.计算机网络的分类识记：按照覆盖范围的分类。领会：按照传输技术的分类。.计算机网络的拓扑结构领会：总线型、环型、星型、网状、混合拓扑。应用：各种拓扑结构的应用环境。.计算机网络体系结构简介识记：协议和体系结构的概念。领会：OSI/RM参考模型、TCP/IP参考模型。.计算机网络协议相关的标准化组织识记：网络协议标准化组织、Internet管理机构、RFC文档、Internet草案与Internet协议标准。四、本章重点、难点本章重点为网络的分类和拓扑结构，本章难点为OSI/RM及TCP/IP参考模型。第二章数据通信基础一、学习目的与要求本章主要学习通信系统的构成及与数据通信相关的一些基本概念，详细学习数据通信中涉及的各种技术。通过本章的学习，要求对数据通信系统有一个初步的领会，对各类模拟和数字的通信技术有较为全面的认识。尤其对编码技术、多路复用技术和差错控制技术要能够熟练掌握。二、课程内容.掌握信息、数据、信号、模拟和数字的概念，数据传输的几种形式.领会数据通信系统的构成及其各部件的作用.掌握传输信号的几种编码形式及特点.掌握多路复用技术的分类及各自的特点和用途.掌握数据交换方式.掌握几种差错控制码，了解其应用场合。三、考核知识点与考核要求.数据通信的基本概念识记：数据、信息与信号；数据通信系统。领会：基本的通信概念和术语。.数据通信的基本方式识记：并行传输和串行传输，单工、半双工和全双工传输。领会：同步传输和异步传输，基带传输与频带传输。.数据编码技术应用：数字数据用数字信号表示、数字数据用模拟信号表示、模拟数据用数字数据信号表示。.多路复用技术领会：频分多路复用技术、时分多路复用技术、波分多路复用技术。.数据交换方式领会：电路交换、报文交换、分组交换。应用：交换技术的比较。.差错检验和控制识记：差错类型。领会：差错控制的方式。应用：常用的检错纠错码。四、本章重点、难点本章重点为传输信号的编码形式、多路复用技术、数据交换方式、差错控制码。本章难点为传输信号的编码形式、数据交换方式、差错控制码。第三章物理层一、学习目的与要求本章主要学习物理层有关的基本概念，物理层的功能，物理层下的传输介质及常用的模拟与数字传输技术，以及常用的物理层标准。通过本章的学习，要求对物理层的概念和功能有初步的认识，对模拟及数字传输技术能够有较好的领会，熟悉常用的物理层标准。二、课程内容.掌握物理层的级别概念及四个特性.掌握物理层标准的意义与功能.领会各种传输媒体的特性与应用技术.了解常用的物理层协议.了解ADSL的基本概念三、考核知识点与考核要求.物理层概述识记：基本概念。领会：物理层协议。.传输介质识记：传输媒体的特性。领会：有线传输媒体、无线传输媒体。.物理层协议举例领会：EIARS-232接口、RS449接口标准。ADSL技术识记：ADSL概述。领会：ADSL基本原理，下一代ADSL技术。四、本章重点、难点本章重点为物理层的无线和有线传输介质、RS232协议。本章难点为无线传输介质。第四章数据链路层一、学习目的与要求本章主要学习数据链路层的基本理论和原理，并掌握经典的数据链路层协议工作原理及过程。要求学生能够完成从理论到实践的学习过程，从基本的功能和方法出发，结合两个经典协议HDLC和PPP来完成本章知识的学习。二、课程内容.掌握链路、数据链路的概念，数据链路层的功能.领会停止等待协议的工作原理与过程.掌握数据链路层进行差错控制的方法.领会数据链路层流量控制的意义与方法了解面向比特数据链路层协议HDLC的帧结构与帧分类6.掌握PPP链路协议的工作过程三、考核知识点与考核要求.数据链路层概述识记：基本概念。领会：数据链路层目的、服务及功能。.停止等待协议领会：停止等待协议的原理识记:停止等的协议工作过程。.连续ARQ协议领会：连续ARQ的原理及工作过程。.流量控制领会：XON/XOFF方案、窗口机制。.面向比特的链路控制规程HDLC识记：HDLC概述。领会：HDLC帧结构。.Internet的链路层协议识记：PPP协议概述。领会：PPP工作过程。应用：PPP协议的应用实例：PPPoE。四、本章重点、难点本章重点为数据链路层的功能、ARQ的工作原理、差错控制的方法、PPP的工作过程和应用。本章难点为差错控制的方法和PPP协议。第五章局域网体系结构一、学习目的与要求本章主要学习局域网的体系结构、协议标准及拓扑结构、CSMA/CD总线网的媒体访问控制方法、高速局域网技术，以及无线局域网。通过本章的学习，要求对有线和无线局域网的基本概念有清晰的认识，能够深入局域网的工作原理，结合实际的局域网环境进行技术分析。二、课程内容领会计算机局域网的基本概念和体系结构了解常用的局域网标准：IEEE802.3的特点领会载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的工作过程了解高速局域网和千兆位以太网的基本情况了解无线局域网基本知识三、考核知识点与考核要求.局域网概述识记：局域网基本概念、局域网地位、局域网特点。领会：局域网的应用.局域网的组成领会：服务器、工作站、网络适配器。.传统以太网识记：以太网基本概念和发展情况，CSMA/CD介质访问控制协议。领会：MAC地址，帧结构。.交换式局域网识记：交换式局域网概述，局域网交换机工作原理。领会：局域网交换机的帧转发方式。.快速以太网与千兆以太网技术领会：快速以太网、千兆位以太网、万兆以太网。应用：交换式局域网。6,无线局域网识记：无线局域网概念，基本特性。领会：无线局域网的工作原理、无线局域网的协议标准。四、本章重点、难点本章重点为局域网体系结构、IEEE802.3、载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）的工作过程，难点是CSMA/CD的工作过程。第六章网络层一、学习目的与要求本章主要学习网络层的基本功能及路由技术。通过本章学习，要求能够对路由选择机制有一个全面的认识，对重点的路由选择算法能够深入掌握其工作原理。另外对不同层次的拥塞控制能够有一个整体的把握和对比。二、课程内容.了解广域网的概念及网络层的基本功能.掌握广域网提供的两种类型的服务：数据报和虚电路.掌握路由选择机制、路由选择算法.领会拥塞控制原理及拥塞控制策略三、考核知识点与考核要求.网络层所涉及的有关问题识记：广域网的概念。领会：网络层提供的服务：数据报和虚电路服务。.路由选择机制识记：节点交换机中的路由表、路由选择的一般原理、静态路由、动态路由、距离矢量路由算法、链路状态路由算法。.拥塞控制识记：拥塞控制的概念。领会：拥塞控制的基本原理。应用：拥塞预防策略。四、本章重点、难点本章重点为数据报和虚电路、路由选择机制、路由选择算法、拥塞控制原理。本章难点为路由选择机制和路由选择算法。第七章Internet网际层一、学习目的与要求本章主要学习Internet网际层的相关知识，属于该课程中的核心部分，需要深入学习，全面掌握各个知识点。通过本章的学习，要求对网际层中的主要协议IP协议的工作原理有深入的了解，对其数据报结构、应用有全面的认识。另外需要了解下一代IP协议，结合实际，知道其在当前网络环境中的意义。二、课程内容.领会Internet网际层的功能以及在TCP/IP体系结构中的位置.掌握IP地址的分类.掌握IP地址的申请、分配管理与子网划分，子网掩码的运用.掌握IP数据报的格式与工作原理及作用.掌握IP地址与MAC地址的转换一一地址解析协议ARP协议.领会NAT技术及其工作原理.领会ICMP的工作原理和作用.掌握Internet路由选择协议三、考核知识点与考核要求概述识记：IP层基本概念。IP地址识记：IP地址及其转换。领会：IP地址的分配与管理。IP数据报识记：IP数据报的格式。领会：IP数据报各个字段的意义。地址解析协议识记：ARP工作原理、ARP报文格式。应用：ARP数据包分析。NAT识记：NAT基本概念。领会：NAT工作原理及工作过程。Internet控制报文协议识记：ICMP的作用。领会：ICMP的报文格式和意义。Internet路由选择协议领会：路由信息协议RIP、开放最短路优先协议OSPF、边界网关协议BGP的基本概念、功能、应用的网络环境。应用：RIP和OSPF的应用区别。四、本章重点、难点本章重点为IP地址的分类、IP数据报的格式与工作原理、Internet路由选择协议。本章难点为IP地址的分类和Internet路由选择协议。第八章下一代网际协议IPv6一、学习目的与要求本章主要学习下一代网际协议IPv6的技术。通过本章的学习，要求领会IPv6的产生原因、IPv6的地址与IPv6首部格式等。通过本章的学习，学生必须重点掌握和理解从IPv4向IPv6发展的必然性，了解IPv6的新特性，掌握IPv6地址的基本结构、报文结构及与IPv4的报文差异，从而对IPv6在当前网络环境中的应用情况有较好的把握。二、课程内容.领会从IPv4向IPv6发展的必然性.领会IPv6的新特性.掌握IPv6的分类及其结构.掌握IPv6基本报头格式.掌握IPv6扩展报头及应用三、考核知识点与考核要求IPv6概述识记：IPv4地址及相关技术的局限性，IP地址技术发展的趋势必然性。领会：IPv6引入的的新变化和发展动力。IPv6地址识记：IPv6地址格式；IPv6地址分类。领会：无状态的DHCP地址分配概念。IPv6基本格式识记：IPv6数据报格式，基本首部的内容。应用：IPv6数据报实例。IPv6扩展首部识记：IPv6中各个扩展首部字段基本情况。领会：IPv6中各个扩展首部字段的意义。四、本章重点、难点本章重点是IPv6数据报的格式，基本首部的内容。本章的难点是IPv6数据报中的扩展首部。第九章传输层一、学习目的与要求本章主要学习有关传输层的一些概念和基础知识。通过本章的学习，要求领会TCP协议在整个网络体系结构中的关键作用，并且了解传输层位于网络层与应用层之间，其主要功能是负责应用程序之间的通信，主要有连接端口管理、流量控制、错误处理、数据重发等工作。二、课程内容.领会有关端口和插口的概念、作用和使用方法.领会传输层的作用和意义.掌握关于TCP协议的基础知识.了解UDP协议的基础知识三、考核知识点与考核要求.传输层提供的服务识记：传输层概述、端口。领会：传输层提供给高层的服务、TCP/IP协议中的传输层。.传输控制协议TCP识记：TCP的报文格式。领会：TCP的编号与确认，TCP的流量控制机制、TCP的差错控制、TCP的重发机制。应用：TCP的传输链接管理。.用户数据报协议UDP识记：UDP数据报的格式。领会：UDP的工作原理。四、本章重点、难点本章重点是端口的概念、TCP协议。本章的难点是TCP中的流量控制和连接控制。第十章应用层协议一、学习目的与要求本章主要学习计算机网络的最高层：即应用层的有关概念及工作原理。通过本章的学习，要求领会应用层是如何为各种应用进程提供服务的。二、课程内容.掌握应用层的基本概念，领会应用层的功能与作用.掌握域名系统的组成与工作原理.掌握电子邮件的基本组成及工作原理.掌握文件传输系统的工作原理与使用方法.了解远程终端系统的基本概念.领会并掌握万维网的工作原理.领会动态主机配置协议DHCP的原理和应用三、考核知识点与考核要求.应用层协议概述识记：应用层的作用及意义。.域名系统DNS识记：域名概念。领会：域名系统的工作过程。.文件传输协议FTP识记：FTP概述。领会：FTP工作原理。应用：FTP的应用。.简单邮件传输协议SMTP识记：邮件系统基本概念。领会：电子邮件的工作原理、SMTP。.Telnet识记：Telnet基本概念。.万维网WWW识记：万维网概述。领会：HTTP、、HTMLO应用：浏览器、动态网页技术。.动态主机配置协议DHCP识记：DHCP基本概念。领会：DHCP工作原理。四、本章重点、难点本章重点是DNS、、电子邮件，难点是的工作过程及协议原理。第十一章网络安全一、学习目的与要求本章主要学习与网络安全相关的背景知识和网络中各类安全隐患的防范措施。通过本章学习，能够了解网络攻击的一般步骤，熟悉常见的网络攻击技术，需要学习者对网络安全的基本概念和防范技术有初步认识。二、课程内容.了解网络安全隐患.掌握网络攻击的一般步骤.掌握常见的几种网络攻击技术.领会常用的网络安全措施三、考核知识点与考核要求.概述识记：网络安全的基本概念及安全防范措施领会：因特网中安全安全隐患的主要体现。.网络攻击的一般步骤识记：网络攻击的四个基本步骤：准备工作、实施攻击、开辟后门、清除痕迹。领会：实施攻击的过程。.常见的攻击技术领会：扫描技、扫描技术、拒绝服务攻击的基本原理。应用：扫描技术sniffer、分布式拒绝攻击的应用.数据加密识记：加密与解密。领会：加密算法类型。.数据完整性验证识记：数据完整性验证概念。.数字签名识记：数字签名的基本概念及工作过程。.防火墙技术识记：防火墙基本概述。领会：防火墙的类型、结构。.入侵检测系统识记：入侵检测系统基本概念。领会：入侵检测系统的类型，入侵检测系统的构成。四、本章重点、难点本章重点是加密技术基本知识和网络攻击步骤，难点是入侵检测系统。IV有关说明和实施要求一、自学考试大纲的目的和作用课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度，规定了课程自学考试的范围和标准。因此，它是编写自学考试教材和辅导书的依据，是社会助学组织进行自学辅导的依据，是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，也是进行自学考试命题的依据。二、课程自学考试大纲与教材的关系课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据，教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围，教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。课程内容在教材中可以体现一定的深度或难度，但在大纲中对考核的要求一定要适当。大纲与教材所体现的课程内容应基本一致；大纲里面的课程内容和考核知识点，教材里一般也要有。反过来教材里有的内容，大纲里就不一定体现。（注：如果教材是推荐选用的，其中有的内容与大纲要求不一致的地方，应以大纲规定为准。）三、关于自学教材本课程使用教材为：《数据通信与计算机网络》，21世纪高等院校规划教材，季福坤主编，中国水利水电出版社，2011年8月第二版。四、关于自学要求和自学方法的指导本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容，以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此，课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。为有效地指导个人自学和社会助学，本大纲已指明了课程的重点和难点，在章节的基本要求中一般也指明了章节内容的重点和难点。本课程共5学分。根据学习对象成人在职业余自学的情况，并结合本专业的要求、本课程的特点，本大纲提出如下学习方法：.在全面系统学习的基础上，掌握数据通信和计算机网络的基本概念、基础知识、基本方法和技能。本课程内容涉及数据通信及计算机网络的各个方面，知识范围比较广泛。自学者应在全面系统学习各章节内容，深刻领会数据通信和网络理论；识记通信及网络基本概念、基础知识、基本方法和技能。.本教材共12章，各章内容相对独立又有一定的关联，从数据通信和计算机网络两个方面形成了基本概念、体系结构、数据通信各类技术、各个网络层次的功能、原理、各类协议、实现等，建议学生在自学时一个知识模块所涉及的几个章节应该串起来学习，以便加强整体上的把握和理解。此外，网络管理与SNMP协议属于高级应用部分，不纳入考核范围之内。.数据通信与计算机网络是一门实践性很强的课程。因此，自学时应注重理论与实践的结合，以增强感性认识，切忌死记硬背，通过应用实践操作来更深刻地领会教材内容，将知识内容转化为自身的素质，以提高自己的网络应用实践能力。五、应考指导.如何学习。很好的计划和组织是学习成功的法宝。如果自学者正在接受培训学习，一定要跟紧课程并完成作业。为了在考试中作出满意的回答，必须对所学课程内容有很好的理解。使用“行动计划表”来监控学习进展。阅读课本时可以做读书笔记。如有需要重点注意的内容，可以用彩笔来标注。如：红色代表重点；绿色代表需要深入研究的领域；黄色代表可以运用在工作之中。可以在空白处记录相关网站，文章。.如何考试。卷面整洁非常重要。书写工整，段落与间距合理，卷面赏心悦目有助于教师评分，教师只能为他能看懂的内容打分。回答所提出的问题。要回答所问的问题，而不是回答自己乐意回答的问题。避免超过问题的范围.如何处理紧张情绪。正确处理对失败的惧怕，要正面思考。如果可能，请教已经通过该科目考试的人，问他们一些问题。做深呼吸放松，这有助于使头脑清醒，缓解紧张情绪。考试前合理膳食，保持旺盛精力，保持冷静。.如何克服心理障碍。这是一个普遍问题。如果在考试中出现这种情况，试试下列方法：使用“线索”纸条。进入考场之前，将记忆“线索”记在纸条上，但不能将纸条带进考场，因此当阅读考卷时，一旦有了思路就快速记下。按自己的步调进行答卷。为每个考题或部分分配合理时间，并按此时间安排进行。六、对社会助学的要求.社会助学者应根据大纲规定的考试内容和考核目标，认真钻研指定教材，明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求，对自学应考者进行切实有效的辅导，引导他们防止自学中的各种偏向，把握社会助学的正确方向。.要正确处理基本知识的应用能力的关系，努力引导自学应考者将识记、领会同应用联系起来，把基本知识转化为实际工作能力，在辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者的素质和思想水平。.要正确处理重点和一般的关系。课程内容有重点与一般之分，但考试内容是全面的，而且重点与一般是相互影响的，不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统的学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。总之，要把重点学习同兼顾一般结合起来，不要孤立地抓重点，把自学应考者引向猜题押题七、对考核内容的说明.本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成，在自学考试中成为考核知识点。因此，课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同，自学考试将对各知识点分别按四个认知（或叫能力）层次确定其考核要求。.按照重要性程度不同，考核内容分为重点内容、次重点内容、一般内容，在本课程试卷中对不同考核内容要求的分数比例大致为：重点内容占60%，次重点内容占30%，一般内容占10%。.课程分为两个部分，分别为数据通信和网络体系结构中的各个