《计算机网络原理实验》教学大纲

《计算机网络原理》课程实验大纲PAGE84PAGE10《计算机网络原理实验》教学大纲一、课程基本信息课程编码：112116B课程名称：计算机网络原理实验英文名称：ExperimentofComputerNetworkPrinciple课程类别：专业基础及核心课总学时：16学时总学分：0.5适用专业：计算机科学与技术、网络工程、数字媒体技术、通信工程二、实验课程的性质、地位与任务《计算机网络原理实验》课程是网络工程专业的一门专业基础课，是为配合《计算机网络原理》课程的教学而开设的独立实验课程。本实验课的教学内容包括局域网组网技术、TCP/IP应用服务的配置、管理与设计等实践环节。通过该教学环节使学生在掌握计算机网络基本理论知识和主流网络技术的基础上，掌握网络协议的基本结构；熟悉各种网络及其对应的协议；学会网络协议的基本分析方法；能够独立设计实验方案并依靠实验平台完成系统的调试；使学生对典型计算机网络的分析、设计、配置与使用能力得到训练与提高，为学生后续从事计算机网络应用、设计与开发和进一步的专业学习打下必要的实践基础。课程目标通过本课程的学习，加深学生对计算机网络基本知识与原理的理解与掌握，对计算机网络体系结构各层次的工作原理、相互关系和数据交换过程有深入理解，建立起计算机网络通信的整体概念。同时，通过实验培养学生的技术实践与技术应用能力，使学生对计算机网络的工作原理及网络协议形成较直观的感性认识，并初步具备基本的组网能力、TCP/IP应用部署能力及网络协议分析能力。（对应毕业要求：G1.3、G2.1、G2.2、G2.3、G2.4、G3.4、G4.1、G4.2、G4.3、G4.4、G5.1、G5.2）具体要求如下：课程目标1：掌握网络的基本原理，从层次的角度理解网络的基本体系结构，掌握每一层的基本功能，代表性协议等相关知识，能应用于复杂网络系统的规划与设计、系统集成、管理维护以及安全保障等。（G1.3）课程目标2：能根据所学基本原理，构建分析简单位的网络拓扑，并通过查找文献，进行方案的比较与选择。（G2.1、G2.2、G2.3、G2.4）课程目标3：了解网络技术领域最新的发展趋势，并能在网络系统设计中考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。（G3.4）课程目标4：能够基于科学原理，采用科学方法，对复杂网络工程问题展开实验性研究，包括设计实验方案、分析实验现象及结果，并通过信息综合得到合理有效的结论:（G4.1、G4.2、G4.3、G4.4）课程目标5：掌握网络工程领域常用软件工具的工作原理和使用方法，并能理解其局限性；能选择与使用或开发适当的软件工具，进行复杂网络系统的方案设计、运行模拟、性能分析等。(G5.1、G5.2）四、实验课程教学基本要求本课程独立开设，开课初任课教师向学生介绍课程的性质、任务、要求、课程安排、考核方式、以及实验环境、实验室安全制度。实验前学生必须要作好充分准备，对实验环节、实验过程可能出现的问题及预期结果应该有所准备。实验按要求独立完成。每个实验后，按时、按实验报告要求写出实验报告，实验报告书写要规范。鼓励学生开扩思路，用不同的方法解决实验问题，培养其创新能力。五、实验教学内容及要求实验一双绞线的制作及使用【实验类型】验证性【目的与要求】目的：了解与布线有关的标准，掌握五类UTP线缆的作用及其制作，了解UTP线缆测试的主要指标，掌握简单网络线缆测试仪的使用。要求：制作不同类型的双绞线，并完成测试。写出实验报告，报告应具有以下内容：（1）实验目的。（2）实验内容。（3）实验步骤及运行结果分析。（4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】1、完成UTP直连线、交叉线和反转线线缆的制作与测试。2、给定模拟企业的网络，完成该网络的物理线缆连接设计。【所需主要仪器设备】网线若干段、卡线钳若干个、水晶头若干个、电缆测试仪若干台。实验二交换机的基本配置【实验类型】验证性【目的与要求】目的：掌握交换机的基本配置，掌握Telnet的基本配置。要求：对交换机进行配置，能够用交换机模拟远程登录，写出实验报告，报告应具有以下内容：（1）实验目的。（2）实验内容。（3）实验步骤及运行结果分析。（4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】1、对交换机进行配置。2、用交换机模拟Telnet远程登录。【所需主要仪器设备】微型计算机若干台（Pentium或以上）、路由器若干台、交换机若干台。实验三简单IP网络的搭建【实验类型】综合性【目的与要求】目的：理解网络组网中的层次化思想与方法，理解IP组网中各层的基本任务以，掌握简单IP网络的规划、设计与配置，掌握ping、ipconfig等实用程序的使用。要求：搭建一个简单的IP网络，并进行测试，写出实验报告，报告应具有以下内容：（1）实验目的。（2）实验内容。（3）实验步骤及运行结果分析。（4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】1、给定模拟的企业组网需求，按照网络组网的层次化原则，进行相应的技术设计。2、以实验室中所提供的若干PC设备为对象，组建一个简单的IP网络，并掌握基本的IP配置与测试方法。【所需主要仪器设备】微型计算机若干台（Pentium或以上）、路由器若干台、交换机若干台。实验四虚拟局域网的基本配置【实验类型】综合型【目的与要求】目的：了解虚拟局域网的作用，掌握交换机上划分VLAN的方法和跨交换机的VLAN的配置方法，掌握Trunk端口的配置方法，了解Vlan数据帧的格式、Vlan标记添加和删除的过程。要求：在交换机上划分VLAN，使相同VLAN间可以通信，写出实验报告，报告应具有以下内容：(1）实验目的。(2）实验内容。(3）实验步骤及运行结果分析。(4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】验证广播风暴，体会广播风暴和交换机环路的影响。2、在交换机上划分VLAN，用ping命令测试同一VLAN和不同VLAN中设备的连通性。3、在交换机上配置Trunk端口，用ping命令测试同一VLAN和不同VLAN中设备的连通性。4、配置端口镜像，截获VLAN数据帧，分析VLAN数据帧的格式和VLAN标记添加和删除过程（提高部分，选做）。【所需主要仪器设备】微型计算机若干台（Pentium或以上）、交换机若干台。实验五静态路由的基本配置【实验类型】综合性【目的与要求】目的：理解路由协议的分类，掌握静态路由的配置方法。要求：会配置静态路由和缺省路由，并且保证网络的连通性，写出实验报告，报告应具有以下内容：（1）实验目的。（2）实验内容。（3）实验步骤及运行结果分析。（4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】1、在路由器/三层交换机上一次配置静态路由、缺省路由；2、然后分别用ping命令测试网络的连通性。【所需主要仪器设备】微型计算机若干台（Pentium或以上）、路由器若干台。实验六RIP路由协议的基本配置【实验类型】验证性【目的与要求】目的：理解RIP的基本原理，掌握RIPV1和RIPV2的基本配置，掌握测试RIP路由网络的连通性的方法。要求：会配置RIP路由，并保证网络的连通性，写出实验报告，报告应具有以下内容：（1）实验目的。（2）实验内容。（3）实验步骤及运行结果分析。（4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】1、采用RIP协议完成网络的部署。2、描述RIP协议的基本配置，测试网络的连通性。【所需主要仪器设备】微型计算机若干台（Pentium或以上）、路由器若干台。实验七Web服务器的配置与管理【实验类型】综合性【目的与要求】目的:理解WWW服务的体系结构与工作原理,掌握WWW服务的基本配置,掌握WEB站点的管理,理解FTP的基本概念和工作原理,掌握FTP服务器的配置与管理,掌握FTP命令交互模式的使用。要求:配置WEB和FTP服务器，写出实验报告，报告应具有以下内容：（1）实验目的。（2）实验内容。（3）实验步骤及运行结果分析。（4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】组建一个局域网，要求在该环境中分别实现以下两种功能：1、使用一台服务器提供一个WWW服务，并且能够通过域名访问该WWW服务。2、使用一台服务器提供两个不同的WWW服务，且能够通过域名访问所需的WWW服务。3、组建一个局域网，要求在该环境中提供FTP服务，并且能够通过域名访问FTP服务。4、掌握FTP交互模式下常见命令的使用。【所需主要仪器设备】微型计算机若干台（Pentium或以上）、vmware。实验八HTTP协议分析【实验类型】验证性【目的与要求】目的:分析HTTP报文格式,分析HTTP协议工作过程。要求:通过Wireshark抓包并进行协议的分析，写出实验报告，报告应具有以下内容：(1）实验目的。(2）实验内容。(3）实验步骤及运行结果分析。(4）实验过程中出现的问题及解决方法。【内容提要】1、截取HTTP报文，分析HTTP报文格式。2、根据截取的HTTP报文，分析HTTP协议工作过程。【所需主要仪器设备】微型计算机若干台（Pentium或以上）、路由器若干台、交换机若干台和协议分析软件。实验学时分配表1实验学时分配序号实验项目名称实验学时实验类型必做/选做是否为开放性实验备注1双绞线的制作及使用2验证必做否2交换机的基本配置2验证比做否3简单IP网络的搭建2综合必做否4虚拟局域网的基本配置2综合必做否5静态路由的基本配置2综合必做否6RIP路由协议的基本配置2验证比做否7Web服务器的配置与管理2综合必做否8HTTP协议分析2验证必做否七、所在实验室及主要仪器设备1、实验室名称：网络实验室2、主要仪器设备：PC机若干台，路由器若干，交换机若干，防火墙若干。八、课程目标与教学内容对应表表2课程目标与教学内容对应表序号主要内容（章节标题）学时教学目标目标1目标2目标3目标4目标51双绞线的制作及使用2√√2交换机的基本配置2√√3简单IP网络的搭建2√√√√√4虚拟局域网的基本配置2√√√√√5静态路由的基本配置2√√√√√6RIP路由协议的基本配置2√√√√√7Web服务器的配置与管理2√√√8HTTP协议分析2√√√√九、课程考核方式与成绩评定课程总成绩由平时考核成绩和期末考核成绩组成。平时考核成绩总分100分，其中平时考勤成绩20分，课堂表现20分，实验报告60分，最后以40%的比例计入总成绩中。期末考核成绩总分100分。采用随堂上机考试的方式，考试内容针对路由与交换方面的实验进行测试。如果期末上机考试成绩合计不足60分，则期末考试成绩作为课程的期末总成绩，按不及格计；期末成绩达到60分以上，采用结构成绩，教师根据期末考试成绩的60%计入总成绩中。总成绩=平时考核成绩*40%+期末考核成绩*60%十、课程评价课程评价主要是本门课程的课程目标达成度评价。课程目标达成度评价主要采用定量评价与定性评价相结合的方法，具体包括：课程调查问卷、平时成绩和期末成绩。相应课程目标评价方式见表3。表3课程目标评价方式课程目标调查问卷平时成绩期末成绩课程目标1√√√课程目标2√√√课程目标3√√√课程目标4√√√课程目标5√√√调查问卷根据本门课程目标制作，主要反映被调查者（教师本人或学生）对课程目标达成的满意度，满分为100分，80-100分为完全达成，60-79分为较好达成，0-59分为未达成；平时表现分为考勤，课堂表现，实验三类，根据完成情况给分；期末成绩根据学生完成情况给分，最终按照表5所列分值为百分比权重进行转换。表5课程目标达成情况评价课程目标调查问卷10%平时成绩40%期末成绩50%课程目标达成评价方法考勤课堂表现实验课程目标120442030课程分目标达成度=0.10×（分目标问卷调查平均分/分目标问卷调查总分）+0.40×（分目标平时成绩平均分/分目标平时成绩总分）+0.50×（分目标期末课程设计成绩平均分/分目标期末课程设计成绩总分）；课程目标整体达成度=课程分目标达成度的最小值。课程