《路由交换技术》理论教学大纲

《路由交换技术》理论教学大纲（RoutingSwitchingTechnology）课程代码：0600039总学时：48学时（其中：讲课36学时、实验12学时）先修课程：《计算机网络》、《数据结构》一、课程的性质、目的与任务交换机和路由器是构建大中型网络最核心、最重要的网络设备，这些设备必须根据网络应用的需求，进行合理正确的配置才能使用。在组建网络时，除综合布线外，最重要的是对三层交换机和路由器进行配置，在日常的使用和管理维护过程中，也经常需要对交换机、路由器的配置进行调整。这就要求网络管理人员必须充分熟悉和掌握交换机/路由器的配置和管理技术，以及将三层交换机或路由器当作防火墙或代理服务器的配置技术。《路由交换技术》主要介绍路由器交换机的组成原理、基本功能实现原理、高级功能实现原理以及各种局域网、接入网、广域网和其他增值业务的组网原理及构成等。课程旨在让学生在已有的计算机网络知识的基础上，对当前计算机网络设备的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念，掌握如何使用配置网卡、网线、集线器、交换机、路由器和防火墙，学会计算机网络操作和日常管理和维护的最基本方法，并掌握交换机和路由器的配置与管理技术。通过本课程学习，学生将具有利用路由器与交换机进行组网的基本能力，为进一步学习网络技术打下坚实的基础，同时为学生从事网络管理和设计、网络安装维护以及取得网络工程师认证打下良好的基础。二、教学基本内容与基本要求据《路由与交换》教学大纲及指定教材的要求，对教学内容去粗取精，提炼出该课程、每章、每节的框架体系，从交换技术、虚拟局域网、STP协议、路由技术、路由协议、园区网安全、NAT等方面去组织教学内容，要重点突出，简洁明了而不求面面俱到。在了解学生实际情况的基础上进行分析研究，预见学生会对哪些内容感到困难，在学习中会出现什么问题，做到有的放矢。1．基本内容第一章网络互联设备概述（4学时）（1）计算机网络的基本概念（2）网络互联设备简介（3）网络互联设备在网络中的功能、地位（4）网络互联设备发展技术熟练掌握：互联设备在计算机网络中的应用，互联设备的作用，交网络互联设备发展技术。掌握：互联设备的作用与组成，互联设备发展技术。了解：互联设备发展趋势。第二章交换技术基础（6学时）（1）IOS简介（2）交换机的作用与组成（3）交换机的分类（4）交换技术基础（5）配置交换机的方法（6）交换机的基本配置教学要求：熟练掌握：IOS内置的命令行解释器的多种命令模式，配置交换机的方法，交换机的最基本的配置包括其主机名、口令和IP地址的配置等。掌握：交换技术基础、配置交换机的方法，交换机的最基本的配置包括其主机名、口令和IP地址的配置等。了解：交换技术发展方向。第三章管理交换网络中冗余链路（4学时）（1）生成树协议（2）端口安全熟练掌握：生成树协议的作用，生成树协议的原理，生成树协议的配置。掌握：端口安全的作用。了解：以太网的特征。第四章管理交换网络的广播流量（8学时）（1）第二层交换式网络的缺点与划分VLAN的好处（2）静态VLAN与动态VLAN（3）VLAN之内和VLAN之间的通信（4）VLANTrunk协议（5）VLAN的配置（6）配置实例教学要求：熟练掌握：虚拟局域网的概念，VLAN的汇聚链接与封装协议，VLAN的配置方法，指定trunk链路中的VLAN。掌握：数据转发方式，VLAN的组网方法。了解：共享式以太网存在的主要问题，生成树协议，VLAN的优点。第五章路由器概述（4学时）（1）路由器的基本用途（2）路由器的接口信息及其配置环境的搭建（3）路由器的初始配置教学要求：熟练掌握：路由器的组成、功能、分类，路由器的配置途径与初始配置，管理与查看路由器的配置文件。掌握：路由器的功能与配置。第六章路由器基本配置（2学时）（1）路由器的基本配置（2）配置路由器主机名和口令（3）配置路由器的端口教学要求：熟练掌握：通过命令行接口配置路由器是一般的配置方法，配置路由器的端口。掌握：配置路由器的端口。第七章TCP/IP协议与IP路由（6学时）（1）TCP/IP协议（2）路由协议（3）IP数据报的寻址与IP地址的规定（4）路由器的IP地址配置（5）IP路由配置熟练掌握：IP地址与子网掩码，路由原理，IP数据报的寻址与IP地址的规定，IP路由配置。掌握：路由原理，IP路由配置。第八章路由协议配置（10学时）（1）常用的路由协议（2）路由协议的配置掌握：路由协议RIP，IGRP，OSPF，标准的路由选择算法，动态路由，路由协议的配置。了解：路由协议IGRP，EIGRP和EGP。第九章广域网协议及其配置（10学时）（1）广域网与广域网协议（2）广域网协议的配置（3）NAT配置教学要求：掌握：X.25的配置，帧中继的配置，DDN的配置，ISDN的配置、NAT配置。了解：NAT高级配置。第十章远程访问服务与虚拟专用（2学时）远程访问概述（2）配置远程访问服务（3）拨入配置与拨出配置（4）虚拟专用网络VPN概述（5）VPN的建立方式与安全保证（6）三种VPN解决方案（7）VPN与隧道协议教学要求：掌握：远程访问，配置远程访问服务，拨入配置与拨出配置。了解：虚拟专用网络VPN，三种VPN解决方案。2．基本要求课程教学内容以计算机网络原理和相关协议为基础，以企业局域网互联的实施及网络安全管理与维护、Internet接入方案等综合实践能力为培养目标，将理论和实践有机的结合，培养学生解决实际问题的能力。结合课程标准，通过有效的教学手段，使学生能通过本课程的学习，在进一步巩固计算机网络的基本原理及相关协议的基础上，掌握各种网络设备的功能、应用的场合、安装与配置方案、对网络安全配置的实施等，并能自己完成企业组网方案的设计、网络设备的选择、Internet接入方案的实施等相关的技术工作。充分考虑本课程实践性、专业性较强的特点，在教学过程中注重学生实践能力的培养，采用项目教学的方式进行教学，实施理论与实践一体化的教学方式，使理论知识和实际操作有机的结合，从而加强学生的实践能力，达到事半功倍的效果。三、教学内容及学时分配教学内容教学要求重点(☆)难点(Δ)学时安排备注第1章网络互联设备概述A4第2章交换技术基础A☆6第3章管理交换网络中冗余链路B4第4章管理交换网络的广播流量B4第5章路由器概述A4第6章路由器基本配置A☆Δ4第7章TCP/IP协议与IP路由B☆Δ6第8章路由协议配置B☆Δ6第9章广域网协议及其配置BΔ6第10章远程访问服务与虚拟专用网络配置BΔ2合计（教学要求：A—熟练掌握；B—掌握；C—了解）四、建议实验项目及学时分配序号实验项目名称实验学时内容提要实验要求实验类型1交换机的基本配置4网络设备的认识及性能指标的了解，以太网交换机的配置、超级终端的串口配置、查看交换机的端口/MAC地址映射表、主机名、口令和IP地址的配置等。必做验证2路由器常规配置操作4配置主机的IP地址和默认路由、配置路由设备的IP地址、利用“route”命令配置路由设备的静态路由、允许路由设备转发IP数据报、启动和配置路由和远程访问、显示与查看路由表、配置RIP路由、测试配置的路由–ping命令、tracert命令。必做验证3IP路由的配置4静态路由配置、路由协议RIP配置、路由协议igrp配置、路由协议。选做验证合计五、教学方法与教学手段1、教学方法：1）工学结合教学模式和"任务驱动、项目导向"的教学。明确以行业就业需求为导向，岗位需要为目标，按照任务驱动，项目导向，工学结合的原则安排教学内容。重点培养学生对《交换与路由技术》的兴趣。教学内容和教材建设与思科、华为、华三网络工程师认证对接，学生技能证书通过率高。注重理论教材实践教材的更新。2）理论教学与实践性与现代教学技术相结合的教学。理论以够用为度，强调基本技能培养。采用多媒体教学、案例教学、网络教学、现场设备操作与模拟软件等多种手段相结合。注重网络教学。开设课程教学网站。3）实施开放式、启发式、自学式、分层教学。在业余时间给学生安排一些与企业和社会紧密结合的研究课题，教师启发式的介绍与计划内容，学生通过自己查阅资料、到企业调查与参与相关的交换机与路由器的组网与维护工作，根据学生的情况分层安排适合个人的内容。项目完成后，组织学生将自己的作品和结果开放式展示交流。2、多种教学方法的运用1）教学全部采用多媒体投影机教学2）上机与实训全部在真实交换机与路由器上实时操作3）学生课余时间练习、教学课堂理论讲解教师采用模拟软件演示4）定期课余时间开放机房为学生提供自己设计实训的场所2．教学手段：1）多媒体演示和示范利用多媒体课堂的特点，在课堂上演示多媒体教学课件，讲解课程中的理论知识部分。2）充分利用教学系统，进行课堂辅助教学通过教学辅助软件实现广播教学、个别辅导、作业收发等功能。3）精心制作教学课件，激发学生学习兴趣在教学课件中，营造轻松活泼的课堂气氛，将抽象的理论问题映射到学生熟悉的生活情境，将重点理论问题通过动画演示等手段，让学生对熟悉事物的认知来理解理论知识。4）通过建立班级QQ群进行师生交流通过在线交流时刻掌握学生学习的动态，第一时间解决学生学习过程中遇到的问题，有利于巩固课堂教学效果。六、建议教材与参考书目1．建议教材：③《路由交换技术》，孙良旭，清华大学出版社，2010.06.12．参考书目：①《路由交换技术》，斯桃枝，中国铁道出版社，2012.08.01；②《交换机与路由器配置实验教程》，张世勇编，机械工业