信息学院课程大纲计算机网络计算机科学与技术专业.docx

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信息学院课程大纲计算机网络计算机科学与技术专业

《计算机网络》教学大纲

课程名称：

《计算机网络》

英文名称：

ComputerNetwork

课程性质：

专业教育必修课程

课程编号：

L

所属院部：

信息科学与工程学院

周学时：

4学时

总学时：

60学时

学　　分：

3.5学分

教学对象（本课程适合的专业和年级）：

计算机科学与技术专业（本科）二年级学生

预备知识：

C语言程序设计、计算机文化基础

课程在教学计划中的地位作用：

计算机网络是计算机技术和通信技术紧密结合并不断发展的一门学科。

在当今这个网络化和信息化的社会中，计算机网络扮演了越来越重要的角色。

计算机网络知识在一个人的知识结构中占有重要的地位，对一个人的自身发展也起着重要作用，更影响着一个国家的信息化水平。

本课程是关于计算机网络技术基础知识的一门课程，为信息科学与工程学院计算机科学与技术专业、网络工程专业的一门专业必修基础课程。

它是各专业后继课程的理论基础，是学生正确理解和实施网络设计、网络编程最重要的前导课程。

教学方法：

查找资料法；任务驱动教学法；案例教学法；自主探究法；讲解点拨法

教学目标与要求：

计算机网络在当今和未来社会的广泛性和重要性决定了本门课程在人才培养上的重要性。

计算机网络是计算机专业学生的一门专业核心课程。

本课程的目的是使学生“懂原理、会应用”，通过学习，要理解计算机网络的运行机制，对计算机网络原理和技术有整体概念，掌握网络组建、管理和应用等方面的基础知识和基本技术，并能够理解与解决网络应用中碰到的实际问题。

本课程主要为培养两大类专业人才打基础：

1.网络工程师—从事网络设计组建、维护管理、安全及应用等工作。

2.软件工程师—在系统设计开发中会用到网络及网络编程的相关知识。

计算机网络技术日新月异，通过本课程的学习，学生还要掌握计算机网络技术的学习方法，为以后从事相关的应用和科研工作打下坚实的基础。

课程教材：

谢希仁.计算机网络（第3版）.北京：

电子工业出版社，2012年.

参考书目：

[1]JamesF.Kurose&KeithW.Ross.ComputerNetworking:

ATop-DownApproachFeaturingtheInternet.HigherEducationPress，2000年.

[2]W.Stallings.Dataandcomputercommunications.PrenticeHall，2004年.

[3]A.S.Tanenbaum&DavidJ.Wetherall.Computernetworks（5rdedition）.PrenticeHall，2011年.

考核形式：

考试

编写日期：

2013年1月制定

课程内容及学时分配（含教学重点、难点）：

（一）概述

1.计算机网络在信息时代中的作用

2.因特网概述

3.因特网的组成

4.计算机网络在我国的发展

5.计算机网络的类别

6.计算机网络的性能

7.计算机网络体系结构

重点：

计算机网络的分层体系结构、交换技术；计算机网络的主要性能指标。

难点：

计算机网络的交换技术、主要性能指标。

教学要求：

了解计算机网络的发展历史；理解计算机网络的体系结构；掌握计算机网络的性能指标。

（二）物理层

1.物理层的基本概念

2.数据通信的基础知识

3.物理层下面的传输媒体

4.信道复用技术

5.数字传输系统

6.宽带接入技术

重点：

数据通信模型、模拟传输与数字传输及相互转化、信道复用技术。

难点：

信道容量、信道复用技术。

教学要求：

了解物理层的基本概念和基本知识；理解香农公式；掌握信道容量的计算方法与常用的信道复用技术。

（三）数据链路层

1.使用点对点信道的数据链路层

2．点对点协议：

PPP

3.使用广播信道的数据链路层

4．使用广播信道的以太网

5.扩展的以太网

6.高速以太网

重点：

PPP协议、以太网、虚拟局域网VLAN的工作原理。

难点：

以太网的发展、虚拟局域网VLAN的工作原理。

教学要求：

了解数据链路层的基本知识；理解PPP协议；掌握以太网的工作原理和帧格式，以及以太网的扩展方式。

（四）网络层

1．网络层提供的两种服务

2．网际协议:

IP

3．子网划分和超网

4．网际控制报文协议：

ICMP

5．因特网的路由选择协议

6．IP多播（自学）

7．虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT（自学）

重点：

路由器的原理和作用；IP协议、子网划分；IP层处理数据报的流程。

难点：

子网划分、数据报文在网络中的整个传输过程。

教学要求：

了解网络层的基本知识；理解IP/ARP/ICMP协议的工作原理和数据包格式，掌握子网划分和超网构成的方法；掌握常用的内部和外部网关协议。

（五）运输层

1．运输层协议概述

2.用户数据报协议:

UDP

3.传输控制协议:

TCP

4.可靠传输的工作原理

5.TCP报文段的首部格式

6.TCP可靠传输的实现

7.TCP的流量控制

8.TCP的拥塞控制

9.TCP的运输连接管理

重点：

TCP/UDP的工作原理、工作过程；TCP协议的流量控制、拥塞控制。

难点：

TCP的滑动窗口机制；拥塞控制机制。

教学要求：

了解传输层的基本知识；理解UDP/TCP协议的工作原理和数据包格式；掌握TCP的三次握手协议、滑动窗口协议、拥塞控制算法的实现。

（六）应用层

1.域名系统DNS

2.文件传送协议

3.远程终端协议TELNET（自学）

4.万维网WWW

5.电子邮件

6.动态主机配置协议DHCP

7.简单网络管理协议SNMP

8.应用进程跨越网络的通信

重点：

DNS域名系统、DHCP协议、万维网WWW。

难点：

DNS/DHCP/WWW的工作原理。

教学要求：

了解应用层的基本知识；理解DNS/FTP/E-MAIL/DHCP/WWW/SNMP协议的工作原理；掌握DNS/FTP/E-MAIL/DHCP/WWW服务器的配置方法。

（七）网络安全（考查）

1.网络安全问题概述

2.两类密码体制

3.数字签名

4.鉴别

5.密钥分配

6.因特网使用的安全协议

7.链路加密与端到端加密

8.防火墙

重点：

加密体制、数字签名、鉴别技术；因特网安全协议；网络安全解决方案的制定。

难点：

因特网安全协议的工作原理；网络安全解决方案的制定。

教学要求：

了解网络安全的基本知识；熟悉基本网络安全技术、因特网安全协议和简单的网络安全解决方案。

序

号

教学内容

各个教学环节学时分配

备注

理论课

实验课

习题课

讨论课或复习课

小计

1

概述

4

0

4

2

物理层

4

2

6

3

数据链路层

6

2

8

4

网络层

10

4

2

16

5

运输层

10

4

2

16

6

应用层

6

3

9

7

网络安全

1

1

合计

补充说明：

1．课程共60学时，其中讲授45学时，上机实践15学时。

2．课程结束进行考核，本课程结束后自主命题。

考核分两部分：

期末考试（成绩占总成绩70%）、平时考核（成绩占总成绩30%）。

执笔人签字：

教研室主任签字：

《计算机网络》课程设计教学大纲

课程名称：

计算机网络

课程性质：

专业教育必修课程

学分：

3.5

学时：

60

授课单位：

信息科学与工程学院

适用专业：

计算机科学与技术专业

预修课程：

C程序设计基础、计算机文化基础

开设学期：

第四学期

一、课程设计教学目的与基本要求

1.教学目的：

计算机网络课程是计算机科学与技术专业与网络工程专业与网络工程专业的重要专业课程之一，由于计算机网络是一门实践性较强的技术，课堂教学应该与实践环节紧密结合。

根据计算机网络与Internet基本概念、基本工作原理与实现技术的学习要求，本课程总结提炼出6个课程设计题目，配合教学过程，由学生循序渐进地独立完成网络编程任务，以达到深入理解网络基本工作原理与实现方法，掌握处理网络问题的基本方法的目的。

2.基本要求：

（1）本课程以课题为主，同时辅以实验理论的讲授和教师实际演示。

实验理论的讲授应用多媒体技术（电子课件、广播演示等）。

（2）6个课题中选做一个，有精力的同学可以选做两个。

课程设计时间为2周，由多个同学合作完成设计、调试工作。

设计结束时，多人合作可提交一份课程设计报告。

（3）设计过程中指导教师应每天安排一定的时间给以学生必要的辅导及答疑，并在现场指导学生调试程序。

二、课程设计内容及安排

1.主要设计内容：

本课程为实践性教学环节，以学生在实验室做实验为主，同时辅以实验理论的讲授和教师实际演示。

课程主要以学生独立做课程设计为主，指导教师应在实验室及时指导和纠正错误，同时对已部分完成实验的同学进行检查。

课程设计选题如下所示：

课题一：

PING程序的设计与实现：

初步掌握基于TCP/IP网络编程的基本实现方法和思路，同时进一步熟悉《计算机网络》课程中基于IP层协议的工作机制。

课题二：

常用服务器的配置：

掌握常用服务器WWW/FTP/DNS/DHCP的设计及配置过程。

课题三：

常用网络命令的使用：

掌握常用网络命令的工作原理及使用方法，明白这些命令的作用。

课题四：

中小型网络规划及设计：

学会利用子网划分来进行网络规划，利用虚拟机进行网络常用设备（交换机、路由器）的配置。

课题五：

发现网络中的活动主机：

掌握ICMP协议的工作原理，编制程序利用ICMP的回送请求和回送响应，来发现指定网段中的活动主机。

课题六：

网络数据包捕获及格式分析：

学会利用Ethereal进行网络数据包的捕获，并进行数据包的分析。

2.时间安排：

（1）实验室讲授和演示：

（半天）理解计算机网络课程设计的目的、内容、任务和要求，演示基本编程过程，以及处理错误的方法。

（2）图书馆查找资料：

（半天）。

（3）课堂实验：

（其余时间）。

三、指导方式

集体辅导与个别辅导相结合

四、课程设计考核方法及成绩评定

1.考核方式：

考核方式包括平时考核、现场考核和课程设计报告考核三部分。

平时考核：

考查学生的课程设计态度、组织纪律、考勤情况、工作进度、实践技能、分析问题和解决问题能力等，平时考核占总成绩的30％。

现场考核：

主要考查学生程序设计、程序调试情况以及现场提问的回答情况，现场考核占总成绩的20％。

课程设计报告考核：

综合考核学生的设计报告内容、软件设计方案、文字表达、页面整洁度等，设计报告考核占总成绩的50％。

2.成绩评定：

根据以上三项的考核情况评定总成绩，分优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级。

五、课程设计教材及主要参考资料

[1]自编《计算机网络》课程设计指导书.

[2]谢希仁编.《计算机网络》（第5版）.北京：

电子工业出版社，2009.

[3]潘爱民.《计算机网络》（第4版）.北京：

清华大学出版社，2005

大纲撰写人签字：

学院章

学院负责人签字：

年月日

《计算机网络》考核大纲

课程名称：

计算机网络

课程编号：

L

课程性质：

专业教育必修课程

学时学分：

60学时，3.5学分

适用专业：

计算机科学与技术专业

考核目标：

1．考核计算机网络体系结构的层次结构；

2．考核计算机网络参考模型（5层模型）的各种协议以及其工作原理；

3．考核对数据包的捕获及分析方法的掌握情况；

4.考核对网络规划和子网划分等应用能力的掌握程度。

考核内容及要求：

（一）概述

1.了解计算机网络的发展，以及信息时代中的作用；

2.理解计算机网络、因特网的概念，以及计算机网络的类别；

3.掌握因特网的组成，计算机网络的性能指标以及计算机网络的体系结构。

（二）物理层

1.了解物理层的基本概念和基本知识；

2.理解计算机网络、因特网的概念，以及计算机网络的类别；

3.掌握香农公式，常用的信道复用技术；

4.学会应用接入网技术进行相关网络规划。

（三）数据链路层

1.了解数据链路层的基本知识；

2．理解数据链路层的基本概念、PPP协议、各类以太网、虚拟局域网VLAN；

3.掌握PPP协议、以太网的工作原理和帧格式，以及以太网的扩展方式；

4．学会应用交换机、集线器进行以太网的扩展，以及学会利用Ethereal对数据帧进行捕获和分析。

（四）网络层

1．了解网络层的基本知识；

2．理解数据报文在网络中的整个传输过程；

3．掌握IP/ARP/ICMP协议的工作原理和数据包格式、子网划分和超网构成的方法、常用的内部和外部网关协议;

4．学会配置NAT等，以及学会利用Ethereal对IP数据包进行捕获和分析。

（五）运输层

1．了解传输层的基本知识；

2.理解运输层协议的工作原理、工作过程；

3.掌握UDP/TCP协议的工作原理和数据包格式，掌握TCP的三次握手协议、滑动窗口协议、拥塞控制算法的实现；

4.学会对滑动窗口协议与控制控制算法进行仿真，以及学会利用Ethereal对TCP/UDP数据包进行捕获和分析。

（六）应用层

1.了解应用层的基本知识；

2.理解客户/服务器工作模型；

3.掌握DNS/FTP/E-MAIL/DHCP/WWW/SNMP协议的工作原理和配置方法；

4.学会配置DNS/FTP/E-MAIL/DHCP/WWW等常用服务器。

考核类型：

笔试（闭卷）

记分方式：

百分制

考核时间：

120分钟

试题类型：

填空题、选择题、判断题、简答题、应用题

教材及主要参考书：

[1]谢希仁.计算机网络（第5版）.北京：

电子工业出版社，2009年.

[2]JamesF.Kurose&KeithW.Ross.ComputerNetworking:

ATop-DownApproachFeaturingtheInternet.HigherEducationPress，2000年.

[3]A.S.Tanenbaum&DavidJ.Wetherall.Computernetworks（5rdedition）.PrenticeHall，2011年.

制定人：

审核人：

编写日期：

《计算机网络》实验教学大纲

课程编号：

L

课程名称：

计算机网络

英文名称：

ComputerNetwork

计划学时：

15

课程类型：

专业教育必修课程

设置性质：

独立设课

面向专业：

计算机科学与技术

主要教材、参考书：

[1]谢希仁编.计算机网络（第5版）.北京：

电子工业出版社，2009年.

[2]JamesF.Kurose&KeithW.Ross.ComputerNetworking:

ATop-DownApproachFeaturingtheInternet.HigherEducationPress，2000年.

[3]W.Stallings.Dataandcomputercommunications.PrenticeHall，2004年.

[4]A.S.Tanenbaum&DavidJ.Wetherall.Computernetworks（5rdedition）.PrenticeHall，2011年.

一、课程目标与基本要求

本课程是计算机科学与技术和网络工程专业的专业必修课程。

通过实验使学生能够掌握计算机网络通信原理知识和网络体系结构及基本概念的前提下，利用数据包分析软件Ethereal分析各层协议数据包的基本格式，熟悉TCP/IP协议编程方法，增强学生对计算机网络原理的理解，培养学生科学研究的素质，提高学生分析问题和解决问题的能力。

对学生的基本要求：

[1]学会使用数据包捕获软件Ethereal，并会用Ethereal捕获并分析数据包；

[2]掌握网络通信原理以及编程语言C/C++,并用其实现简单网络编程；

[3]根据每个实验的要求，能独立完成实验内容，写出完整的实验报告。

二、实验报告与考核

[1]每次实验后，学生将实验目的、步骤、方法、结果等内容写出实验报告，应符合实验教学的要求，实验报告有固定的格式（老师提前做好统一要求）。

[2]指导教师对每份实验报告进行审阅、评分，做好每次的记录。

[3]按照每次的出勤情况、回答问题情况、当场演示情况和实验报告的成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五个档次考核。

[4]该实验课程内容是对理论教学内容的应用与验证，实验课的成绩记入课程平时成绩，占总平时成绩的20%。

三、实验主要配套仪器设备

与因特网连接的计算机，操作系统为Windows，安装有Ethereal、VisualC++等软件。

四、实验项目与教学安排

序号

项目名称

实验内容提要

项目学时

项目类型

每组人数

教学要求

1

Ethereal安装与使用

熟悉并掌握Ethereal的基本使用；了解网络协议实体间进行交互以及报文交换的情况；

2

基础

1

必修

2

用Ethereal分析数据链路层协议

分析以太网帧和ARP数据包格式

2

基础

1

必修

3

用Ethereal分析网络层协议

分析IP数据包格式；分析IP/ICMP数据报分片；

4

综合

1

必修

4

用Ethereal分析传输层协议

分析UDP/TCP数据包格式，分析TCP连接建立、连接释放过程

4

综合

1

必修

5

用Ethereal分析应用层数据包格式

分析DNS/HTTP数据包格式

3

综合

1

必修

合计

本大纲执笔人（签字）：

院长（签字）：