《计算机网络》课程教学大纲

《计算机网络技术》课程教学大纲

（执笔人：汪张生     审核人：姜文彪   ）

一、课程简介

（一）课程代码：

（二）课程名称（含英文名称）：

计算机网络技术，Computer network technology

（三）课程类别：

专业核心

（四）修读对象：

生物工程

（五）总学时与学分：

54学时。其中理论45学时、 实验 9学时。3学分。

（六）相关课程：

员工在学习本课程之前应当具备计算机组成原理、程序设计语言、微机接口技术的基本知识。

（七）内容提要（不超过200字）

本课程的内容包括：传输介质、局域异步通信、远程通信、差错检测、局域网技术、网络拓扑、硬件编址、帧类型标识、局域网布线、物理拓扑结构与接口硬件、局域网扩展、远程数字连接技术、广域网技术与路由、网络所有权、服务模式和性能、协议与分层、网络互联、IP互联网协议地址、TCP可靠传输服务、网络应用程序、客户／服务器交互、套接字接口、基于域名系统的命名、电子邮件的表示与传输、文件传输与远程文件访问、WWW应用、网络管理、网络安全等。

二、教学目的和教学方法

通过本课程的学习，使员工掌握计算机网络的基础知识，了解数据通信的原理，熟悉计算机网络的组成与体系结构、TCP/IP模型，掌握局域网工作原理和一些流行局域网的应用，了解计算机网络管理和结构化布线的基本概念，通过实验掌握各种网络服务的架设，并培养员工具备简单的组网与网管能力，从而为今后从事计算机网络的应用、设计与开发打下基础。

教学方法：多媒体CAI课件讲授、演示和实验

3. 理论与实践教学学时分配

四、选用教材和主要教学参考书

1．谢希仁，《计算机网络》，电子工业出版社,2008年1月

2.陆姚远，《计算机网络技术》，高等教育出版社，2006年2月

五、理论教学内容

第一章 计算机网络概述

主要讲授内容：

计算机网络的产生

1、计算机网络的发展——介绍各个阶段计算机网络的发展情况

2、计算机网络的定义——从多个角度解释计算机网络

3、计算机网络的功能

4、计算机网络的组成——从硬件和软件两个方面阐述

5、计算机网络的分类——介绍计算机网络分类的几种方式

6、计算机网络标准的制定机构

教学时数：3

重点与难点：数据交换方式，各种网络拓扑结构的特点

思考题或练习题：

1.计算机网络的组成从硬件方面分为哪几个部分？

2.计算机网络可从哪几个不同的角度进行分类？

第二章 网络体系结构与网络协议

主要讲授内容：

1、 协议和体系结构

1．1 协议的三个要素

1．2 两个注意事项

2、 协议分层

2．1分层的好处

2．2分层应遵循的规则

3 OSI基本参考模型

3．1 OSI七层模型

物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

3．2 OSI参考模型中的数据传输

3．3 OSI模型的缺陷

4 TCP/IP的体系结构和功能

4．1 体系结构的层次划分

网络接口层、网络互联层、传输层、应用层

4．2 TCP/IP体系结构的缺点

教学时数：3

重点与难点：OSI 参考模型， 数据链路层、网络层、传输层

思考题或练习题：

1．OSI体系结构分为哪七层，从高层到低层是怎样的顺序？

2．TCP/IP体系结构优于OSI体系结构主要体现在哪几个方面？

第三章 物理层

主要讲授内容：

1、信道、信号、带宽、码元、波特、速率等基本概念，奈奎斯特定理与香农定理

2、数据编码的类型和基本方法，基带传输的基本概念，频带传输的基本概念

3、多路复用的分类与特点，数据交换技术

4、常见的物理层接口的特性及标准，同步数字体系SDH的基本概念，宽带接入技术。

教学时数：3

重点与难点：频带传输的基本概念，多路复用的分类与特点，数据交换技术，常见的物理层接口标准，同步数字体系SDH的基本概念；常见的物理层接口标准。

思考题或练习题：

 1、信道速率与波特率的关系？

第四章 数据链路层

主要讲授内容：

 1、差错的产生与差错控制方法

 2、数据链路层的基本概念

 3、面向字符型数据链路层协议实例

 4、面向比特型数据链路层协议实例

 5、Internet中的数据链路层

教学时数：6

重点与难点：其中数据链路层差错控制技术和流量控制技术为教学重点和难点。在流量控制技术中主要介绍停等流量控制技术和滑动窗口控制技术做重点讲解

思考题或练习题：

1、在PPP协议中为什么使用字符填充来代替位填充

2、为什么数据链路协议总是把CRC放在尾部，而不是放在头部

第五章 局域网及媒体访问协议

主要讲授内容：

1、局域网的特点

2、局域网传输介质和选择原则

3、IEEE 802标准与模型；

4、Ethernet基本工作原理；

5、掌握局域网的拓扑结构；局域网介质访问控制方法；

6、交换式局域网的原理和交换方式及特点；

7、虚拟局域网的交换技术和虚拟局域网的划分方法

教学时数：6

重点与难点：以太网的MAC帧的格式、介质访问控制方法中的CSMA/CD的原理；交换式局域网的原理和交换方式及特点；虚拟局域网的交换技术和虚拟局域网的划分方法

思考题或练习题：

1、以太网帧必须至少64字节长，才能保证在线缆的远端发生碰撞的情况下发送方仍然在发送，快速以太网同样有个64字节的最小帧长规范，但位速率提高了10倍，它是如何使得最小帧长能够维持不变的？

2、在令牌环网中，发送方负责把帧从环上移走，如果改成让接收方除去帧，需要对系统作什么样的修改，这样做会产生什么样的后果？

第六章 网络层

主要讲授内容：

1、网络层提供的两种服务

2、网际协议IP  

3、划分子网和构造超网

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

7、虚拟专用网VPN和网络地址转换NAT

教学时数：6

重点与难点：路由选择、结点查找表建立、最短通路路由选择算法、分布式路由选择算法、按级进行流量控制的方法、OSI的互连网协议、Internet的互连网协议IP等。

思考题或练习题：

1、给出一种在目的地重组IP片段的方法

2、在IPV4的头中使用的协议段在IPV6的固定头部中不复存在，试说明这是为什么？

第七章 传输层

主要讲授内容：

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概述

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

教学时数：6

重点与难点：面向连接的和无连接的服务， UDP和TCP报文段格式，TCP传输机制：可靠传输、连接管理、滑动窗口流量控制和拥塞控制机制等。

思考题或练习题：

1、假定使用两次握手替代三次握手来建立连接，也就是说不需要第三个报文，那么是否可能产生死锁？

2、给出Nagle算法用于严重拥塞网络潜在的缺点

第八章 应用层

主要讲授内容：

1、域名系统DNS

2、文件传送协议

3、远程终端协议TELNET

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

教学时数：6

重点与难点：各应用层协议的工作机制；各应用层协议与运输层的接口

思考题或练习题：

1、B/S模式和C/S模式的区别主要有哪些？

2、域名解析的流程是什么？

第九章 网络安全与网络管理技术

主要讲授内容：

1、网络安全问题概述

2、两类密码体制

3、数字签名与鉴别

4、密钥分配

5、因特网使用的安全协议

6、链路加密与端到端加密

7、防火墙工作机制

教学时数：6

重点与难点：数据加密模型，常规密钥密码体制；公开密钥密码体制，数字签名，密钥分配；Internet安全体系结构与相关协议

思考题或练习题：

1、数据安全性包括哪几个方面？

2、用户鉴别的依据是什么？

六、实验教学内容与要求

实验一  ARP、PING等命令的使用

一．实验目的

掌握ARP、PING命令的操作使用。

二．实验内容

1、显示高速cache中的ARP表

2、添加静态ARP表项

3、删除ARP表项

4、连续发送Ping探测报文；

5、自选数据长度的Ping探测报文；

6、不允许路由器对Ping探测报文分片；

7、修改ping命令的请求超时时间；

三．实验要求

1．练习Arp命令的使用

（1）arp命令的功能：查看、添加和删除高速缓存区中的ARP表项。

（2）Windows 2000 ARP高速缓冲区

动态表项(dynamic)：随时间推移自动添加和删除

静态表项(static)：一直存在，直到人为删除或重新启动

（3）arp命令操作：

（A）显示高速cache中的ARP表：命令 arp  -a

（B）添加ARP静态表项：arp-s   inet_addr   ether_addr

在 ARP 缓存中添加项，将 IP 地址 inet_addr 和物理地址 ether_addr 关联。

例：arp -s 192.168.0.100  00-d0-09-f0-33-71

添加ip为192.168.0.100,与其对应的MAC为00-d0-09-f0-33-71的表项

2、练习ipconfig命令的使用

（1）IPConfig最常用的选项

（A）ipconfig 

当使用IPConfig时不带任何参数选项，那么它为每个已经配置了的接口显示IP地址、子网掩码和缺省网关值。

（B）ipconfig /all 

当使用all选项时，IPConfig能为DNS和WINS服务器显示它已配置且所要使用的附加信息（如IP地址等），并且显示内置于本地网卡中的物理地址（MAC）。如果IP地址是从DHCP服务器租用的，IPConfig将显示DHCP服务器的IP地址和租用地址预计失效的日期。 

（C）ipconfig /release和ipconfig /renew 

这是两个附加选项，只能在向DHCP服务器租用其IP地址的计算机上起作用。如果我们输入ipconfig /release，那么所有接口的租用IP地址便重新交付给DHCP服务器（归还IP地址）。如果我们输入ipconfig /renew，那么本地计算机便设法与DHCP服务器取得联系，并租用一个IP地址。请注意，大多数情况下网卡将被重新赋予和以前所赋予的相同的IP地址。

实验二  Windows 2000 Server 的网络管理

 一、实验目的：

了解活动目录的特点；掌握升级域的方法和域用户的建立方法；能改工作站的组属性到域属性；能实现域登录和域信任

二、实验内容：

1、工作组账户的建立、修改、删除。

2、域账户的建立、修改、删除。

3、 将独立服务器升级成域控制器

4、 将工作组成员转变成域成员

5、 建立域间的信任关系

三、实验要求

1、至少建立两个或以上的账户

2、以管理员身份登录域控制器要成功

3、工作站登录域控制器成功

4、域间信任关系建立成功

5、写出实验报告（调试方法及过程与问题的解决办法、心得体会和总结等）。

实验三  常用服务器的安装与设置

一、实验目的：

掌握DNS、DHCP、Web、FTP服务器的安装与设置

二、实验内容：

1、 DNS 服务器安装设置。

2、 DHCP服务器安装设置。

3、 Web服务器安装设置。

4、 FTP服务器安装设置。

三、实验要求：

1、能通过输入域名的方式访问服务器

2、通过服务器能为工作站动态分配IP地址

3、工作站能正常访问服务器中的网页文件

4、能通过多种形式访问FTP服务器并上传、下载文件

5、写出实验报告（调试方法及过程与问题的解决办法、心得体会和总结等）。

七、考核方式及要求

1、理论考核方式：期末考试（闭卷）

2、实验考核方式：以实验小组为单位交一份完整的实验报告的方式考察 。

3、成绩评定

期末考试（闭卷）占总成绩的70%，平时成绩占30%，其中实验课成绩占平时成绩的15%，出勤占平时成绩的5%，作业占平时成绩的5%，课堂表现占平时成绩的5%。