计算机网络基础教学大纲版.docx
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计算机网络基础教学大纲版
《计算机网络基础》教学大纲
课程名称：
计算机网络基础课程号：
MTH1121302编写日期：
2015年9月
一、开设院（部）
管理科学与工程学院
二、教学对象
信息管理与信息系统专业、管理科学专业本科生
三、教学目的
计算机网络是计算机技术和通信技术密切结合而形成的新的技术领域，是当今计算机界公认的主流技术之一，也是迅速发展并在信息社会中得到广泛应用的一门综合性学科。
计算机网络课程是高校信息管理专业本科班必修的一门专业核心重点课程，该课程在专业建设和课程体系中占据重要的地位和作用。
本课程介绍计算机网络发展历程，以及网络技术发展的三条主线:
Internet、无线网络与网络安全技术发展的基础上，重点讨论了网络的基本概念、OSI参考模型及相关协议，全面讲述计算机网络基础知识，并对局域网技术、城域网技术、网络互连、分布式进程通信、Internet应用与网络安全进行了详细阐述。
通过本课程的学习使学生能够在已有的计算机基础知识、计算机系统结构和计算机原理等基础上，对网络技术有一个系统的、全面的了解；网络的基本概念、网络体系结构、网络互联与分布式进程通信、Internet应用与网络安全技术；在系统讨论网络基本工作原理的同时，注重网络应用系统与网络应用软件设计、实现方法的学习；对当前研究与应用的热点--P2P网络、无线网络、移动IP技术进行系统的讨论；在保持知识体系系统性的同时，使教学内容贴近技术发展的前沿。
培养实际动手能力，使学生能充分运用并掌握科学的现代化网络管理方法和手段，为本专业服务，为今后能够迅速地适应社会各方面管理工作的需要服务，为Internet开发与管理和局域网的组建、规划和管理打下良好基础，从而为社会培养高素质的现代化信息管理人材。
四、教学要求：
本课程的先修课程为：
计算机软硬件基础知识、计算机原理、高级语言程序设计。
相关课程为：
管理信息系统，信息系统开发、系统分析与设计等。
在学习本课程内容前，首先让学生了解该课程在专业建设和课程体系中的性质、地位及任务，熟知该课程的基本要求以及本课程与有关课程的联系，本课程内容安排以基础性、实用性为主，力图在阐明计算机网络基本原理的基础上，注重理论联系实际，进一步介绍了当今最新的网络技术和流行的网络产品，其目的在于使学生通过学习，全面熟练地掌握计算机网络的工作原理和基础知识的基础上，理解计算机网络的一系列标准和协议，了解网络在信息社会中的新技术，为计算机网络广泛应用打下扎实的基础。
要求学生能够应用本课程中规定的多个知识点，分析和解决较复杂的应用问题，如计算、绘图、简单设计、网络应用的简单设置等。
五、教学课时及其分配
理论教学时数：
36学时
课程内容
学时
第1章生活在以网络为中心的世界里
2
第2章网络通信
2
第3章应用层功能及协议
4
第4章OSI传输层
4
第5章OSI网络层
6
第6章网络编址：
Ipv4
4
第7章OSI数据链路层
4
第8章OSI物理层
2
第9章以太网
4
第10章网络规划和布线
2
总复习
2
合计
36
六、考核
考核形式：
期末考试，平时通过提问、作业、出勤等考核平时成绩。
期末考试与平时成绩按80%与20%的比例得到最终成绩。
试卷结构：
试题类型：
单项选择题（40题，每题2分，共80分）、
填空题（共5空，每空2分，共10分）、
判断题（10题，每题1分，共10分）、
七、教材
MarkA.Dye,RickMcDonald,AntoonW.Rufi著，思科系统公司译.思科网络技术学院教程CCNAExploration:
网络基础知识.北京：
人民邮电出版社，2009.1
八、主要参考书目
1.谢希仁.计算机网络（第4版）.北京:
电子工业出版社，2003
2.高传善.数据通信与计算机网络（第2版）.北京:
高等教育出版社，2005
3.[美]AndrewS.Tanenbaum,VrijeUniversiteit,Amsterdam,TheNetherlands，潘爱民[译].计算机网络（第4版）（中文版）（原名：
ComputerNetworks,FourthEdition）.北京:
清华大学出版社，2004
4.王宝济.网络建设实用指南.北京:
人民邮电出版社，1999
5.王文鼎、唐宝民.局域网与城域网技术.北京:
清华大学出版社,2006
九、讲授提纲
第1章 生活在以网络为中心的世界里（共2学时）
教学目的和要求
本章介绍了计算机网络的基本概念、基本知识，使学生对网络有一个基本的总体的认识和了解。
通过本章的学习，要求学生了解网络如何影响我们的日常生活，数据网络在以人为本的网络中扮演怎样的角色，数据网络的关键组件，融合网络带来的机遇与挑战，网络体系结构的特征。
1.1目标
1.2关键术语
1.3在以网络为中心的世界相互通信
1.3.1网络支撑着我们的生活方式
1.3.2当今最常用的几种通信工具
1.3.3网络支撑着我们的学习方式
1.3.4网络支撑着我们的工作方式
1.3.5网络支撑着我们娱乐的方式
1.4通信：
生活中不可或缺的一部分
1.4.1何为通信
1.4.2通信质量
1.5网络作为一个平台
1.5.1通过网络通信
1.5.2网络要素
1.5.3融合网络
1.6Internet的体系结构
1.6.1网络体系结构
1.6.2具备容错能力的网络体系结构
1.6.3可扩展网络体系结构
1.6.4提供服务质量
1.6.5提供网络安全保障
1.7网络趋势
1.7.1它的发展方向是什么？
1.7.2网络行业就业机会
1.8总结
1.9实验
1.10检查你的理解
1.11挑战的问题和实践
1.12知识拓展
第2章 网络通信 （共2学时）
教学目的和要求
本章对网络体系结构与网络协议、成功网络所需的设备与介质、协议的功能、OSI参考模型、TCP/IP协议及参考模型等进行了介绍。
要求学生掌握协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念，掌握OSI参考模型及各层的功能、TCP/IP参考模型及各层的功能与主要协议，理解网络体系结构的层次化研究方法。
2.1目标
2.2关键术语
2.3通信的平台
2.3.1通信要素
2.3.2传送消息
2.3.3网络的组成部分
2.3.4终端设备及其在网络中的作用
2.3.5中间设备及其在网络中的作用
2.3.6网络介质
2.4局域网、广域网和网际网络
2.4.1局域网
2.4.2广域网
2.4.3Internet：
由多个网络组成的网络
2.4.4网络表示方式
2.5协议
2.5.1用于规范通信的规则
2.5.2网络协议
2.5.3协议族和行业标准
2.5.4协议的交互
2.5.5技术无关协议
2.6使用分层模型
2.6.1使用分层模型的优点
2.6.2协议和参考模型
2.6.3TCP/IP模型
2.6.4通信的过程
2.6.5协议数据单元和封装
2.6.6发送和接收过程
2.6.7OSI模型
2.6.8比较OSI模型与TCP/IP
模型
2.7网络编址
2.7.1网络中的编址
2.7.2数据送达终端设备
2.7.3通过网际网络获得数据
2.7.4数据到达正确的应用程序
2.8总结
2.9实验
2.10检查你的理解
2.11挑战的问题和实践
2.12知识拓展
第3章应用层功能及协议（4学时）
教学目的和要求
本章介绍了DNS及几种常见的Internet应用层协议及提供的相应服务。
通过本章的学习，要求学生了解TCP/IP协议族与应用层的关系，理解域名机制及DNS服务原理、E-mail的基本工作原理，掌握FTP、WWW服务的基本工作原理。
3.1物理层与物理层协议的基本概念
3.1.1物理层的基本服务功能
3.1.2物理层协议的类型
3.1.3物理层向数据链路层提供的服务
3.1目标
3.2关键术语
3.3应用程序：
网络间的接口
3.3.1OSI模型及TCP/IP模型
3.3.2应用层软件
3.3.3用户应用程序、服务以及应用层协议
3.3.4应用层协议功能
3.4准备应用程序和服务
3.4.1客户端—服务器模型
3.4.2服务器
3.4.3应用层服务及协议
3.4.4点对点网络及应用程序
3.5应用层协议及服务实例
3.5.1DNS服务及协议
3.5.2WWW服务及HTTP
3.5.3电子邮件服务及SMTP/POP协议
3.5.4电子邮件服务器进程—MTA及MDA
3.5.5FTP
3.5.6DHCP
3.5.7文件共享服务及SMB协议
3.5.8P2P服务和Gnutella协议
3.5.9Telnet服务及协议
3.6总结
3.7实验
3.8检查你的理解
3.9挑战的问题和实践
3.10知识拓展
第4章OSI传输层（4学时）
教学目的和要求
本章在前述讲解网络层知识的基础上，系统讲述传输层的概念、实现功能、协议等内容。
要求学生理解进程通信中的客户/服务器及服务质量QoS的概念，掌握传输层的基本功能及UDP、TCP的基本内容。
4.1目标
4.2关键术语
4.3传输层的作用
4.3.1传输层的用途
4.3.2支持可靠通信
4.3.3TCP和UDP
4.3.4端口寻址
4.3.5分段和重组：
分治法
4.4TCP：
可靠通信
4.4.1创建可靠会话
4.4.2TCP服务器进程
4.4.3TCP连接的建立和终止
4.4.4三次握手
4.4.5TCP会话终止
4.4.6TCP窗口确认
4.4.7TCP重传
4.4.8TCP拥塞控制：
将可能
丢失的数据段降到最少
4.5UDP协议：
低开销通信
4.5.1UDP：
低开销与可靠性对比
4.5.2UDP数据报重组
4.5.3UDP服务器进程与请求
4.5.4UDP客户端进程
4.6总结
4.7实验
4.8检查你的理解
4.9挑战的问题和实践
4.10知识拓展
第5章OSI网络层 （6学时）
教学目的和要求
本章介绍网络层的作用，IP协议是如何成为OSI模型的上层提供无连接和尽力服务的；设备的分层编址实现网络间的通信，将设备分组为物理和逻辑网络；路由器的工作原理，解释路由器如何转发数据包，如何使用下一跳地址来选择到达目的地的路径的。
5.1学习目标
5.2关键术语
5.3IPv4地址
5.3.1网络层：
从主机到主机的通信
5.3.2IPv4：
网络层协议的例子
5.3.3IPv4数据包：
封装传输层PDU
5.3.4IPv4数据包头
5.4网络：
将主机分组
5.4.1建立通用分组
5.4.2为何将主机划分为网络？
5.4.3从网络划分网络
5.5路由：
数据包如何被处理
5.5.1设备参数：
支持网络外部通信
5.5.2IP数据包：
端到端传送数据
5.5.3网关：
网络的出口
5.5.4路由：
通往网络的路径
5.5.5目的网络
5.5.6下一跳：
数据包下一步去哪
5.5.7数据包转发：
将数据包发往目的
5.6路由过程：
如何学习路由
5.6.1静态路由
5.6.2动态路由
5.6.3路由协议
5.7总结
5.8试验
5.9检查你的理解
5.10挑战问题和实践
5.11知识拓展
第6章网络编址：
IPv4 （4学时）
教学目的和要求
本章介绍了网络层的基本概念、向传输层提供的服务、路由算法、流量控制算法等网络层的协议及网络互连。
通过本章的学习，要求学生了解网络层与网络互连、Internet的基本概念，理解报文控制协议及TCP/IP协议、路由器与第三层交换及IP协议的基本内容，掌握IP地址及子网划分、IP分组交付与路由选择的概念、Internet路由选择协议与算法及地址解析。
6.1学习目标
6.2关键术语
6.3IPv4地址
6.3.1IPv4地址剖析
6.3.2二进制与十进制数之间的转换
6.3.3十进制到二进制的转换
6.3.4通信的编址类型：
单播、
广播，多播
6.4不同用途的IPv4地址
6.4.1IPv4网络范围内的不同类型地址
6.4.2子网掩码：
定义地址的网络和主机部分
6.4.3公用地址和私用地址
6.4.4特殊的单播IPv4地址
6.4.5传统IPv4编址
6.5地址分配
6.5.1规划网络地址
6.5.2最终用户设备的静态和动态地址
6.5.3选择设备地址
6.5.4Internet地址分配机构（IANA）
6.5.5ISP
6.6计算地址
6.6.1这台主机在我的网络上吗？
6.6.2计算网络、主机和广播地址
6.6.3基本子网
6.6.4子网划分：
将网络划分适当大小
6.6.5细分子网
6.7测试网络层
6.7.1ping127.0.0.1：
测试本地协议族
6.7.2ping网关：
测试到本地网络的连通性
6.7.3ping远程主机：
测试到远程网络的连通性
6.7.4traceroute（tracert）：
测试路径
6.7.5ICMPv4：
支持测试和消息的协议
6.7.6IPv6概述
6.8总结
6.9试验
6.10检查你的理解
6.11挑战问题和实践
6.12知识拓展
第7章OSI数据链路层（4学时）
教学目的和要求
本章介绍计算机网络中点对点通信线路的数据链路层协议与标准。
通过本章的学习，要求学生了解差错产生的原因与性质，理解数据链路层的基本概念，掌握差错控制的方法、Internet中的数据链路层协议HDLC，PPP协议，为学习下一章打好基础。
7.1学习目标
7.2关键术语
7.3数据链路层：
访问介质
7.3.1支持和连接上层服务
7.3.2控制通过本地介质的传输
7.3.3创建帧
7.3.4将上层服务连接到介质
7.3.5标准
7.4MAC技术：
将数据放入介质
7.4.1共享介质的MAC
7.4.2无共享介质的MAC
7.4.3逻辑拓扑与物理拓扑
7.5MAC：
编址和数据封装成帧
7.5.1数据链路层协议：
帧
7.5.2封装成帧：
帧头的作用
7.5.3编址：
帧的去向
7.5.4封装成帧：
帧尾的作用
7.5.5数据链路层帧示例
7.6汇总：
跟踪通过Internet的数据传输
7.7总结
7.8试验
7.9检查你的理解
7.10挑战问题和实践
7.11知识拓展
第8章OSI物理层 （2学时）
教学目的和要求
本章介绍了ISO/OSI体系结构的物理层的基本功能以及数据通信的基本知识，使学生对网络有一个更理性的认识。
通过本章的学习，要求了解物理层的基本概念、传输媒体和信道的基本概念；在实例的基础上理解物理层的基本功能和数据通信的基本概念；掌握数据编码的基本方法及类型、频带传输及模拟信号和数字信号相互转换的基本技术。
8.1学习目标
8.2关键术语
8.3物理层：
通信信号
8.3.1物理层的用途
8.3.2物理层操作
8.3.3物理层标准
8.3.4物理层的基本原则
8.4物理层信号和编码：
表示比特
8.4.1用于介质的信号比特
8.4.2编码：
比特分组
8.4.3数据传输能力
8.5物理介质：
连接通信
8.5.1物理介质的类型
8.5.2铜介质
8.5.3光纤介质
8.5.4无线介质
8.5.5介质连接器
8.6总结
8.7试验
8.8检查你的理解
8.9挑战问题和实践
8.10知识拓展
第9章以太网（4学时）
教学目的和要求
本章介绍了介质访问控制子层的关键技术与标准、各种局域网的工作原理与组网方法。
通过本章的学习，要求学生了解局域网与城域网的技术特点、拓扑类型、IEEE802系列参考模型，掌握各种局域网及网桥的工作原理，理解局域网的体系结构；领会IEEE802系列协议的MAC子层，并在此基础上，了解现今流行的无线局域网工作原理。
9.1学习目标
9.2关键术语
9.3以太网概述
9.3.1以太网：
标准和实施
9.3.2以太网：
第1层和第2层
9.3.3逻辑链路控制：
连接上层
9.3.4MAC：
获取送到介质的数据
9.3.5以太网的物理层实现
9.4以太网：
通过LAN通信
9.4.1以太网历史
9.4.2传统以太网
9.4.3当前的以太网
9.4.4发展到1Gbit/s及以上速度
9.5以太网帧
9.5.1帧：
封装数据包
9.5.2以太网MAC地址
9.5.3十六进制计数和编址
9.5.4另一层的地址
9.5.5以太网单播、多播和广播
9.6以太网MAC
9.6.1以太网中的MAC
9.6.2CSMA/CD：
过程
9.6.3以太网定时
9.6.4帧间隙和回退
9.7以太网物理层
9.7.110Mbit/s和100Mbit/s以太网
9.7.2吉比特以太网
9.7.3以太网：
未来的选择
9.8集线器和交换机
9.8.1传统以太网：
使用集线器
9.8.2以太网：
使用交换机
9.8.3交换：
选择性转发
9.9地址解析协议（ARP）
9.9.1将IPv4地址解析为MAC地址
9.9.2维护映射缓存
9.9.3删除地址映射
9.9.4ARP广播问题
9.10总结
9.11试验
9.12检查你的理解
9.13挑战问题和实践
9.14知识拓展
第10章网络规划和布线 （2学时）
教学目的和要求
本章介绍建立LAN连接的介质，LAN中的中间设备和终端设备连接的类型；直通电缆与交叉电缆适用的引脚配置；用于WAN连接的不同布线类型，标准及端口；为网际网络设计编制方案，为主机、网络设备和路由器接口分配地址范围等基础知识，为今后从事网络管理工作打下一个初步的基础。
10.1学习目标
10.2关键术语
10.3LAN：
进行物理连接
10.3.1选择正确的LAN设备
10.3.2设备选择因素
10.4设备互连
10.4.1LAN和WAN：
实现连接
10.4.2进行LAN连接
10.4.3进行WAN连接
10.5制定编址方案
10.5.1网络上有多少主机？
10.5.2有多少网络？
10.5.3设计网络地址的标准
10.6计算子网
10.6.1计算地址：
例1
10.6.2计算地址：
例2
10.7设备互连
10.7.1设备接口
10.7.2进行设备的管理连接
10.8总结
10.9试验
10.10检查你的理解
10.11挑战问题和实践
10.12知识拓展
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