《计算机网络》是计算机科学与技术/软件工程专业本科生的必修课/选修课,也是计算机专业的核心专业基础课程,该课程在计算机科学与技术/软件工程专业建设和课程体系中占据重要的地位和作用。本课程将注重网络基础理论的教学,同时结合后续的计算机网络实验课程,向学生传授基本的网络理论及应用、组网技术和操作技能等。
为了保证计算机网络教学的科学性与系统性,本门课程采纳andrew s.tanenbaum建议的一种5层参考模型,包括有:物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。本门课程重点讲授网络的基本概念、网络体系结构、网络互联和internet应用;在系统讲授网络基本工作原理的同时,注重网络应用系统与网络应用以及实现方法的学习;在保持知识体系系统性的同时,教学内容贴近技术发展的前沿,包括sdn、ipv6、4g和lte等。
通过本课程的学习,学生可以系统地掌握计算机网络的基本概念和基本原理,理解网络体系结构的有关理论、计算机网络的主要协议的操作原理和有关标准、ieee局域网标准及其应用、ipv4、ipv6和网络互联的原理,使学生能充分运用并掌握先进的网络方法和手段,为后续专业课程的学习打下良好的基础。
第01次课程:计算机网络概论: 1、计算机网络的形成与发展以及网络技术发展的三条主线 2、计算机网络定义、分类、组成与结构 3、计算机网络拓扑结构 4、分组交换技术的基本概念 | 3学时 |
第02次课程:网络体系结构与网络协议: 1、网络体系结构的基本概念 2、osi参考模型、tcp/ip参考模型,以及这两个参考模型的比较 3、网络与internet协议标准化组织与管理机构 | 3学时 |
第03次课程: 1、物理层与物理层协议的基本概念 2、数据通信的基本概念 3、频带传输技术:模拟数据编码、波特率 4、基带传输技术:定义、数字数据编码方法、脉冲编码调制方法、比特率、奈奎斯特准则与香农定理 | 3学时 |
第04次课程: 1、多路复用技术:基本概念、时分多路复用、频分多路复用、波分多路复用 2、同步光纤网sonet与同步数字体系sdh:基本概念、基本速率标准的制定、sdh速率体系 3、接入技术:接入技术的分类、adsl接入技术、hfc接入技术、光纤接入技术、移动通信接入技术 | 3学时 |
第05次课程: 1、数据链路层中差错产生与差错控制方法、差错产生的原因和类型、误码率的定义、检错码与纠错码、循环冗余编码工作原理、差错控制机制 2、数据链路层的基本概念、物理线路与数据链路、数据链路层的主要功能、数据链路层向网络层提供的服务、数据链路层协议的分类 3、面向比特型数据链路层协议--hdlc协议、数据链路的配置方式和数据传送方式、hdlc帧结构、hdlc协议工作原理、数据链路层与物理层的关系 | 3学时 |
第06次课程: 1、数据链路层滑动窗口协议与帧传输效率分析、数据链路层滑动窗口协议的分类、单帧停止等待协议、多帧连续发送协议 2、点-点协议ppp、ppp协议的主要特点、协议帧结构、协议工作过程 | 3学时 |
第07次课程: 1、介质访问控制子层、局域网技术的发展与演变、三种常用介质访问控制方法的比较、ethernet技术的研究与发展、局域网参考模型与协议标准 2、ethernet基本工作原理:ethernet数据发送流程分析、帧结构、接收流程的分析、网卡设计与物理地址、物理层标准命名方法 | 3学时 |
第08次课程: 1、交换式局域网与虚拟局域网技术 2、高速ethernet的研究与发展:fast ethernet、gigabit ethernet、10 gigabit ethernet、40 gigabit ethernet与100 gigabit ethernet、光以太网与城域以太网 3、ethernet组网设备与组网方法、交换ethernet与高速ethernet组网方法、局域网结构化布线的基本概念 | 3学时 |
第09次课程: 1、局域网互联与网桥:基本概念、网桥的工作流程、生成树协议、网桥与中继器、集线器、交换机的比较 2、无线局域网:扩频无线局域网、无线局域网ieee 802.11标准、 ieee 802.11标准的 mac层协议 | 3学时 |
第10次课程: 1、网络层与ip协议的基本概念、ip协议的发展与演变 2、ipv4协议的基本内容及其主要特点、ipv4分组格式、ipv4地址、ip地址的基本概念、标准分类ip地址、划分子网的三级地址结构 3、无类别域间路由cidr、网络地址转换nat 4、路由选择算法与分组交付、分组交付和路由选择的基本概念以及路由表的建立、更新与路由选择协议 | 3学时 |
第11次课程: 1、sdn技术基础 2、路由信息协议rip、最短路径优先协议ospf、外部网关协议bgp、路由器与第三层交换技术 3、internet控制报文协议--icmp、icmp协议的作用与特点、报文类型 4、ip多播与igmp协议、基本概念、ip多播地址、igmp协议的基本内容、多播路由器与ip多播中的隧道技术 | 3学时 |
第12次课程: 1、mpls协议、资源预留协议rsvp与区分服务diffserv、多协议标识交换mpls、mpls的应用、地址解析协议arp、ip地址与物理地址的映射、地址解析工作过程 2、移动ip协议基本概念、设计目标与主要特征、协议的结构 3、移动ipv4协议的基本工作原理与移动节点和节点主机的基本操作 4、ipv6协议的基本概念、协议的主要特征、ipv6地址、分组结构与基本报头、ipv4到ipv6过渡的基本方法 | 3学时 |
第13次课程: 1、传输层与传输层协议、传输层的基本功能、传输协议数据单元的基本概念、应用进程、传输层接口与套接字、网络环境中分布式进程标识方法、传输层的多路复用与多路分解、tcp、udp协议与应用层协议的关系 2、用户数据报协议udp、udp协议的主要特点、udp协议报文格式、udp校验和的基本概念与计算、udp协议适用的范围 | 3学时 |
第14次课程: 1、传输控制协议tcp、tcp协议的主要特点、协议报文格式 2、tcp连接建立与释放、 tcp协议滑动窗口与确认、重传机制 3、tcp协议滑动窗口与流量控制、拥塞控制 | 3学时 |
第15次课程: 1、应用层:internet应用与应用层协议的分类、internet应用技术发展的三个阶段、c/s模式与p2p模式的比较、应用层协议的分类 2、域名系统dns、dns域名空间、域名服务器、域名解析、域名系统性能优化 3、电子邮件服务与smtp协议、电子邮件服务的基本概念、工作过程、pop3与imap4协议以及基于web的电子邮件 4、web与基于web的网络应用、web服务的基本概念、超文本传输协议http、超文本标记语言html、web浏览器、搜索引擎 | 3学时 |
第16次课程: 1、即时通信与会话初始化协议sip、即时通信工作模型、sip协议的基本内容 2、主机配置与动态主机配置协议dhcp、动态主机配置的基本概念、dhcp的基本内容 3、网络管理与简单网管协议snmp协议、网络管理的基本概念、snmp协议的基本内容 4、典型应用层协议--区块链 | 3学时 |
第17次课程: 1、网络安全、网络安全的基本概念、网络安全服务功能与法律法规、网络安全威胁的发展趋势、网络安全研究的主要问题、网络攻击的主要类型 2、加密与认证技术、密码算法与密码体制的基本概念、对称密码体系、数字签名技术、身份认证技术的发展 3、网络安全协议的基本概念、网络层安全与ipsec协议、传输层安全与ssl、tlp协议 4、防火墙技术的基本概念 5、入侵检测技术的基本概念、基本方法 6、网络业务持续性规划技术、网络文件备份与恢复的重要性 7、恶意代码与网络防病毒技术、恶意代码的定义、病毒的基本概念、蠕虫的基本概念、特洛伊木马的基本概念、垃圾邮件的基本概念、流氓软件的基本概念、网络防病毒软件的应用 | 3学时 |