《自动化计算机网络》课程教学大纲

计算机网络BComputerNetwork【课程编号】XZ260092【课程类别】专业限选【学分数】2【先修课程】计算机基础、操作系统、VC【学时数】总学时为48学时（理论课36，上机12）【适用专业】自动化本科专业一、教学目的、任务通过计算机网络课程的教学，使学生对计算机网络的基本概念、基本理论和组网方法有比较系统的认识和正确的理解，并逐步培养学生具有一定组网能力、管理能力和维护能力和自学能力；初步训练学生抽象概括问题的能力和综合运用知识来分析解决问题的能力，也为学生学习后继课程，进行网络方面的应用和科研打下扎实的基础。二、课程教学的基本要求本课程是一门必修的专业课，其特点和教学基本要求如下：计算机网络的概念和原理较多，因此必须强调基本概念和重要原理。计算机网络的发展非常迅速，新的技术不断出现，因此应尽可能地讲授较新的内容。本课程工程性较强，教学中应使理论紧密联系实际和重视实验环节。实验是本课程的重点，通过实验，培养学生科学、正确的上机习惯和工作作风，使学生掌握综合所学知识进行运用的能力和技巧。三、教学内容和学时分配(3+2+2+6+12+8+4+3+2+3+3=48)（一）总论（或绪论、概论等）2学时（课堂讲授2）主要内容：1、计算机网络结构与协议2、数据通信基础3、网络互联知识4、网络应用5、网络管理与网络安全教学要求：1、了解计算机网络的总体结构2、理解网络环境和计算机网络和重要性3、了解计算机网络的技术发展，并掌握网络课程的学习要求和方法。（二）第一章概述3学时（课堂讲授3）主要内容：1、计算机网络在信息时代的作用2、计算机网络的发展过程3、计算机网络的分类4、计算机网络的性能指标5、计算机网络的体系结构教学要求：1、了解Internet的发展简史和标准组织；2、了解我国计算机网络的现状和发展简史；3、掌握计算机网络的定义和网络分类方式和主要性能指标；4、掌握网络的体系结构的概念、ISO/OSI和TCP/IP的分层.（三）第二章物理层2学时（课堂讲授2）主要内容：1、物理层的基本概念2、数据通信的基础知识3、数据通信系统的模型4、信道复用技术教学要求：1、掌握数据传输的基本理论；2、熟悉UTP、光纤、同轴电缆等传输介质；3、掌握基本的复用技术；4、了解物理层标准。（四）第三章数据链路层6学时（课堂讲授4+上机实验2）主要内容：1、数据链路层的基本概念2、点对点协议PPP3、LAN和LAN的扩展教学要求：1、掌握数据链路层的相关概念；2、掌握停止等待协议和连续ARQ协议；3、了解PPP协议。4、重点掌握CSMA/CD协议和MAC地址、熟悉传输介质。其它教学环节：交换系列配置、PPPPAP认证（五）第四章网络层12学时（课堂讲授8+上机实验4）主要内容：1．路由器在网际互连的作用2．IP协议3．子网划分和构造超网4．ICMP协议5．因特网的路由选择协议教学要求：1、掌握TCP/IP网际协议；2、掌握路由选择协议3、掌握IP地址、MAC地址、有类别的IP地址、CIDR。其它教学环节：路由系列配置、网络建设、交换协议分析（六）第五章运输层8学时（课堂讲授6+上机实验2）主要内容：1．运输层协议概述2．TCP/IP体系中的运输层3．UDP4．TCP教学要求：1、掌握TCP的各种机制；2、熟悉TCP面向连接可靠服务；3、熟悉端口；4、熟悉TCP和UDP报文段的首部结构各字段的含义，UDP检验和算法。其它教学环节：数据捕获与分析、路由协议分析、流量控制（七）第六章应用层4学时（课堂讲授2+上机实验2）主要内容：1．DNS域名系统2．FTP文件传输协议3．TELNET远程终端（登录）协议4．电子邮件(e-MAIL)5．WWW万维网6．引导程序协议与动态主机配置协议（BOOTP、DHCP）7．简单网络管理协议SNMP教学要求：1、掌握服务器(软件进程的服务端)与客户机(软件进程的请求端)的基本概念；2、熟悉DNS、FTP、TELNET、e-MAIL、WWW和DHCP、SNMP的和工作过程，掌握其基本原理；3、掌握client/server工作模式。其它教学环节：DNS、WEB、FTP、DHCP、TELNET等服务器配置（八）第七章网络安全3学时（课堂讲授3）主要内容：1．网络安全问题概述2．常规密钥密码体制3．公开密钥密码体制4．报文鉴别5．密钥分配6．电子邮件的加密7．链路加密和端到端加密8．因特网商务中的加密9．因特网的网络层安全协议族Ipsec10．防火墙教学要求：1.了解网络管理的基本概念,协议与方法；2.了解网络安全的重要性3.理解密码体制的基本概念及应用；4.掌握数字签名的基本概念及原理；5.掌握防火墙的基本概念其它教学环节：用户权限管理、防火墙实验、部署VPN等（九）第八章因特网上的音频/视频服务2学时（课堂讲授2）主要内容：1．概述：2．因特网的多媒体体系结构3．IP电话4．改进“尽最大努力交付”的服务5．电话、电视、计算机三网融合教学要求：1、熟悉因特网现阶段的应用（IPphone,videocongress）；2、掌握多媒体信息传输的特殊要求（数据量大、尽可能低时延、抖动小等）；3、了解RTP，RTCP、RTSP、H.323、QoS、RSVP、MPLS、RAN和HFC（十）第九章无线网络3学时（课堂讲授3）主要内容：1．无线局域网络WLAN：2．无线个人区域网WPAN3．无线城局网WMAN教学要求：1.了解无线网络的基本结构2.掌握无线局域网络的原理3.熟悉现阶段的各种无线网络新技术其它教学环节：构建无线局域网、MAC地址过滤技术（十一）第十章下一代因特网3学时（课堂讲授3）主要内容：1．IPv6：2．多协议标记交换MPLS3．P2P文件共享教学要求：1、熟悉IPv6协议；2、掌握下一代可能普遍采用的技术MPLS；3、了解P2P技术；四、教学重点、难点及教学方法整个课程教学重点和难点内容是突出计算机网络知识体系的结构，反映出新的技术发展，帮助同学掌握网络技术的基本知识与基本技能。《计算机网络》是一门理论性和实践性都很强的课程，在教学方法上应注意将理论教学与实践环节并重的原则，只有两者结合好才能取得较好教学效果。理论与实践一体化教学比较适合本科学生的接受能力，也符合其教学目标。在充分利用学校现有硬件设备的基础下，实践教学中也可利用虚拟仿真软件来辅助计算机网络课程的教学。五、考核方式及成绩评定方式1、考试命题主要采用笔试的方式，题型设有选择、填空、计算、问答、设计等，针对计算机网络基本概念、基本方法的理解和掌握，以及基本计算机网络组网能力，考试内容不超出大纲。实验成绩评定方法：其中实验完成情况占40%，实验报告占50%，课堂发言讨论、出勤等其他情况占10%。2、考核方式考核方式为考查：平时成绩10%、期中考查成绩10%、上机测试成绩25%，期末成绩55%六、教材及参考书目1、教材：谢希仁.计算机网络（第6版）.电子工业出版社，2013年。2、主要参考书：（1）陈呜等.《计算机网络：原理与实践》.高等教育出版社，2013年.（2）Stallings,W.,DateandComputerCommunications,9ed.,Prentice-Hall,2010.中译本：电子工业出版社，2011年.（3）Tanenbaum,A.S.,ComputerNetworks，5ed.,2011.机械工业出版社影印版，《计算机网络》课程实验教学大纲ExperimentofComputerNetwork一、课程基本信息课程代码：XZ260092周数/学时数：6/12适用专业：自动化课程类别：专业基础课先修课程：计算机基础、操作系统、VC实验教学的总体目的和要求1.对学生的要求学生在理解计算机网络的基本概念,网络组成,网络功能和原理的基础上,通过具体的实验,对网络系统的软,硬件结构和应用有一个全面的认识,注重网络技术的实用性,采用理论和实践相结合地方式使学生掌握构建中小型网络所需的网络技术。2.对教师的要求教师需向学生讲清课程的性质、任务、要求、课程安排和进度、考核内容、实验守则及实验室安全制度等。实验教师要认真上做每一个实验的准备，实验前清点学生人数，同时，讲解实验涉及仪器的使用方法和注意事项，以及本次实验的步骤。3.对实验条件的要求本课程实验条件的主要仪器设备:交换机,路由器,至少有的PC机60台以上，并安装有WindowsServer2008操作系统。实验教学内容实验项目一实验名称：认识计算机网络实验内容：现场查看网络工程实验室的运行情况：实验室的规模、软硬件配置、网络硬件设备、网络性能等。实验性质：专业实验实验学时：2实验目的与要求：了解网络实验室的规模、基本设计思想和软硬件配置；认识常用的网络硬件设备；了解网络实验室的网络性能，软件的功能及应用的具体情况。实验条件：计算机、服务器、网卡、交换机、路由器、传输介质。实验项目二实验名称：局域网的组建实验内容：介绍局域网的基本拓扑结构、常用的测试命令，组建对等网，实现打印共享，实现软件、硬件资源共享。实验性质：综合专业实验实验学时：2实验目的与要求：根据要求设计局域网的拓扑结构、连接网络设备和计算机、测试组建网络的运行情况。实验条件：计算机、服务器、网卡、交换机、路由器等。实验项目三实验名称：交换机基本配置与VLAN设置实验内容：规划VLAN2；配置交换机的VLAN及端口；检查测试网络互连结果。实验性质：设置型专业实验实验学时：2实验目的与要求：学习交换机的基本配置；掌握VLAN的配置；测试Vlan连通性，加深对Vlan的基本原理和特点的认识。实验条件：计算机、思科交换机、传输介质等。实验项目四实验名称：路由器基本配置实验内容：根据拓扑结构图，每组分别配置相应的路由器、组建相应的局域网；将四台路由器通过广域网串口连接成小型网络（模拟广域网实现）；配置路由器局域网和广域网接口；配置路由器的远程登陆；配置相应协议；检查测试网络互连结果。实验性质：设置型专业实验实验学时：2实验目的与要求：学习路由器的基本连接和配置方法；了解路由器在网络互连中的作用；掌握路由器接口配置；测试网络连通性实验条件：计算机，思科或锐捷的交换机和路由器等实验项目五实验名称：应用服务器综合实验实验内容：客户端的TCP/IP的配置，DHCP服务器,DNS服务器和WEB服务器和配置以及相互之间的测试。实验性质：综合型专业实验实验学时：2实验目的与要求：完成在WindowsServer2003下的DHCP,DNS,WEB等常用服务器配置；掌握以上各种服务器合作原理与工作过程。实验条件：计算机、服务器、交换机和2008服务器操作系统。实验项目六实验名称：网络协议工具的使用与数据分析实验内容：现场查看网络工程实验室的运行情况：实验室的规模、软硬件配置、网络硬件设备、网络性能等。实验性质：专业实验实验学时：2实验目的与要求：掌握Wireshark的原理并进行网络数据的捕获；利用此工具更好地掌握TCP/IP的原理，在学