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西南科技大学本科课程教学大纲1《计算机网络》课程教学大纲【课程编号】：14314013【英文译名】：ComputerNetworks【适用专业】：计算机科学与技术，软件工程，信息安全【学分数】：4.0【总学时】：64【实践学时】：16一、本课程教学目的和课程性质本课程是计算机所有专业的专业核心课程。本课程的目的：通过向学生介绍计算机网络的基本原理,典型网络设备（集线器、路由器和交换机）的工作原理，工作于各层的网络协议的工作原理，分析和理解这些网络协议，使学生了解网络基本概念，掌握网络基本体系结构和原理、各个层次的协议标准，掌握网络互联与TCP/IP协议等方面的基础知识，掌握如何分析网络协议，给出网络设备，能够根据网络的要求组建相应的网络，对网络的故障，有一定的分析和判断能力。进一步了解网络新技术和网络新动态，为进一步进行网络设计和开发网络产品打好理论基础。二、本课程的基本要求本课程的基本要求是：1，了解网络发展的历史，理解网络分层的意义，掌握网络的分层体系结构，运用分层模型分析相关问题。2,了解各种网络媒体的传输原理，理解集线器的工作原理，并应用该原理分析局域网中出现的一些问题。3,了解连续的ARQ协议，HDLC协议，理解PPP协议的工作过程，掌握滑动窗口协议，会应用PPP协议的相关知识分析拨号上网中遇到的相关问题。4，理解网桥和交换机的工作原理，工作过程，并能根据其工作过程，分析网络运行中出现的有关这个方面的问题。5，掌握IPv6,VPN，NAT的工作原理，了解他们的配置过程，了解由于这些技术的使用在安全上带来的问题以及对网络性能的影响。6，理解路由器的工作原理，路由表的建立过程，路由器转发数据包的过程。掌握IP数据报的转发过程，掌握主要的路由协议：RIP、OSPF、BGP等的工作原理，掌握子计算机科学与技术学院2网的计算方法，掌握网络地址分配方法。7，理解并掌握TCP协议的工作过程，并应用相关知识分析网络的常见故障，学会根据要求组建简单的局域网。8，理解并掌握DNS，SNMP，HTTP，FTP，TFTP，SMTP，POP等协议的工作原理，会使用HTML编写简单的网页，理解搜索工具的工作过程，工作原理。三、本课程与其他课程的关系先修课程：《计算机导论》，《高级语言程序设计》，《微机原理》。后继课程：《TCP/IP协议》，《网络安全》，《网络程序设计》。四、课程内容课程基本知识点和重点、难点：（一）概述部分本章基本知识点：分层的思想,TCP/IP和OSI模型之间的关系比较,现有网络的种类及其发展方向,主流的网络技术和最新的网络技术等；各层的主要功能，以及各层要实现这些功能的理由。重点：引导学生入门，产生对本课程的兴趣，对本课程的有一个框架性的认识。难点：分层的思想。（二）物理层本章基本知识点：信道的概念，计算信道的最大数据传输速率；对香浓极限定理和Nyquist定理的应用和理解。传输介质的种类和使用环境，各种传输介质的工作原理；调制解调器的工作原理；对各种复用技术的理解：时分复用，频分复用，波分复用，码分复用技术。重点：各种传输介质的工作原理和使用；对香浓极限定理和nyquist定理的应用和理解；调制解调器的工作原理。难点：对“码元”的概念的理解；物理层标准的举例－RS232标准。(三)、、数据链路层本章知识点：帧的含义，以及成帧的意义；差错控制和流量控制；差错检测和校正；几种基本数据链路协议；滑动窗口协议；PPP协议的工作原理。重点：帧的概念；数据链路层协议的理解，滑动窗口协议（对于窗口滑动的方式，滑动的多少，方向的理解和认识是重点和难点。）西南科技大学本科课程教学大纲3难点：滑动窗口协议的具体原理及实现和性能。(四)、局域网（即介质访问控制子层）本章基本知识点:传统的以太网的工作原理，连接方式，以及信道的利用率；IEEE802标准；以太网MAC地址的格式；网桥的工作原理；VLAN的工作原理，三层交换机的工作原理；无线局域网的工作原理。重点：CSMA/CD协议；IEEE802.3/4/5标准；网桥的工作原理的理解。难点：以太网信道的利用率的计算，无线局域网的工作原○理。(五)、广域网（即网络层）,本章基本知识点:广域网的构成，数据报和虚电路工作原理；广域网的分组转发机制；路由选择算法（主要是最短路由选择）；拥塞控制的原理和意义；X.25,FR的工作原理。重点：广域网的分组转发机制，路由选择算法的基本思想；拥塞控制的原理；FR的工作原理。难点：路由选择算法。（六）网络互连本章基本知识点:路由器在网络互连中的作用（路由器的构成，基本结构等）；网际协议IP（包括IP地址的分类，IP地址和硬件地址的关系，ARP和RARP协议，IP数据报的格式，分组的转发过程等）；子网的划分，超网；路由选择协议(内部网关协议和外部网关协议)；VPN和NAT技术的工作原理；IPV6的基本概念。重点：IP地址的分类，子网的划分和超网，路由选择协议(内部网关协议和外部网关协议)难点；子网的划分和超网，路由选择协议(内部网关协议和外部网关协议)，VPN和NAT技术的理解。(七)、传输层本章基本知识点:传输层的功能；传输层的寻址问题，TCP协议和UDP协议（包括TCP连接的建立、数据的发送、连接的释放；流量控制和缓冲策略）。计算机科学与技术学院4重点：TCP协议和UDP协议。难点：TCP的有限状态机的理解。(八),应用层本章基本知识点:DNS、FTP、SMTP、POP、MIME、SNMP等协议的工作原理。重点：DNS---域名系统的思想；FTP,SMTP的工作原理。难点：对SNMP协议的理解。五、教学方法建议以课堂讲授为主，结合课外讨论、练习和实验，在教学过程中采用启发式教学和类比的教学方式。本课程注重理论和实际的结合，学生完成好实验后对计算机网络的基本原理有更深刻的认识和理解。六、考核方式笔试，平时成绩30％，期末考试70％。七、其它说明各部分作业要达到的目的：第一章：目的是深入理解电路交换和分组交换的不同点；第二章：主要是为了加深学生对香浓定理，nyquist定理的理解；第三章：主要在于加深对滑动窗口协议的理解以及该协议的分析。第四章：深入分析交换机和集线器的区别，以及不同的使用场合；理解网桥的工作原理。第五章：主要理解报文分组转发的工作过程。第六章：理解和划分子网，理解划分子网后分组的转发过程；第七章：理解传输层的必要性，三次握手中每一次的必要性等。八、选用教材及主要参考书1、教材计算机网络，谢希仁编著，第四版，电子工业出版社出版，2005年1月。2、参考书[1].计算机网络教程，谢希仁编著，第一版，人民邮电出版社出版，2002年10月。[2].《TCP/IP详解：卷1协议》W.RichardStevens编著，第三版，机械工业出版社出版，2000年4月，第一版。[3].《TCP/IP网络互联技术》，DouglasEComer编著，清华大学出版社出版，2004年9月。[4].《TCP/IP网络互连》第1，2，3卷，DouglasEComer编著，人民邮电出版社西南科技大学本科课程教学大纲5出版，2002年1月。[5].计算机网络，Andrew.S.Tanentaum编著，第四版，清华大学出版社出版，2004年8月。九、学时分配课程内容讲课大作业小计概述4物理层4数据链路层8习题课一2局域网4广域网6网络互连8传输层6习题课二2应用层4合计48《计算机网络》课程实验教学计划一、本课程实验教学的目的和要求本实验课程的目的在于学生认识计算机网络的软、硬件组成，分析网络中数据的传输过程，数据传输过程中数据包的格式，并从实验中验证理论分析的结果，观察到网络的动态工作过程，培养学生实际动手能力，对学生将来从事网络通信相关的研发和其他工作提供理论指导，设计更加合适的通信协议，适合不同环境的需要。对现行的网络情况进行分析和模拟，并可以根据给定的要求设计出相应的网络方案，根据要求，选择合适的网络设备，对网络设备进行调试，对网络故障进行分析和排除，以组建一个合适的网络。二、本课程实验内容体系和实验类型实验类型学时实验名称选题要求验证型实验2实验1双机互联通讯必做2实验2交换机的配置和管理2实验3路由器的配置与管理2实验5静态路由的配置与管理2实验11广域网数据链路层协议－FR的配置和管理选做设计型实验2实验7动态路由协议－RIP的配置与管理至少选做两个2实验4VLAN的设计与管理2实验8动态路由协议－OSPF的配置与管理2实验9NAT协议的配置与管理计算机科学与技术学院6综合型实验4实验6广域网数据链路层协议－PPP的设计与管理4实验8路由协议综合实验前提：必做实验5,7，84实验10防火墙的配置和管理前提：必做实验96实验12网络协议分析可选做其中部分内容三、实验项目内容安排实验课程教学内容安排1实验项目双机互联通信时数项目性质实验内容及要求认识网络实验室的环境和拓扑结果，并制作一根线缆将两台设备连接起来，达到通讯的目的，要求，成功地连接两台设备。2验证综合设计演示√2实验项目交换机的管理与管理时数项目性质实验内容及要求熟悉交换机的命令行，并通过三种不同的方式：HTTP，TELNET和CONSOLE的方式对交换机进行管理。2验证综合设计演示√3实验项目VLAN的设计与管理时数项目性质实验内容及要求根据要求设计相应的VLAN,并对设备进行配置，达到实验的要求。2验证综合设计演示√4实验项目路由的配置与管理时数项目性质实验内容及要求熟悉路由的命令行，对路由进行简单的配置，理解路由器中主要的show命令的含义。2验证综合设计演示√5实验项目静态路由的配置与管理时数项目性质实验内容及要求设计一个简单的局域网，采用静态路由，是局域网之间互通。2验证综合设计演示√6实验项目广域网数据链路层协议-PPP的设计与管理时数项目性质实验内容及要求通过广域网将两个局域网连接起来，并且，路由器之间采用PAP和CHAP两种不同的验证机制。要求，两个局域网可以互访。4验证综合设计演示√7实验项目广域网数据链路层协议－FR的配置与管理时数项目性质实验内容及要求通过广域网将两个局域网连接起来，广域网的链路采用FR协议，要求：局域网可以互访。2验证综合设计演示√8实验项目动态路由协议－RIP的配置与管理时数项目性质实验内容及要求通过广域网将两个局域网连接起来，广域网使用协议不限，路由协议采用RIP。要求：局域网可以互访。2验证综合设计演示√9实验项目动态路由协议－OSPF的配置与管理时数项目性质实验内容及要求通过广域网将两个局域网连接起来，广域网使用协议不限，路由协议采用OSPF。要求：局2验证综合设计演示西南科技大学本科课程教学大纲7域网可以互访。√10实验项目路由协议综合实验时数项目性质实验内容及要求设计一个实验方案，分别显示各种不同的路由协议的工作情况，并可以根据实验结果对路由协议进行分析和比较。4验证综合设计演示√11实验项目NAT协议的配置与管理时数项目性质实验内容及要求根据要求，设计一个方案，使用内部网络地址接入INTERNET。2验证综合设计演示√12实验项目防火墙综合实验时数项目性质实验内容及要求根据要求，使用内部网络地址，并设定一定的访问规则，限定网络的使用情况和防范外部网络的攻击。4验证综合设计演示√13实验项目网络协议分析时数项目性质实验内容及要求设计一个拓扑结构，并搭建相应的网络，使用sniffer抓取网络中的要求的协议的数据包，进行分析。6验证综合设计演示√四、实验报告及成绩评定实验成绩采用日常考核、面试和提交综合实验报告相结合的方式，每部分各占三分之一。评分标准：（1）以100分制评分。（2）每次按时提交实验报告并且实验报告内容完整，得20分；延迟提交（不超过1周）或者内容不完整，得10分。（3）按照要求独立将网络调试连通，每次累加10分。在老师的帮助下调试成功，并能正确理解，每次加5分。（4）根据要求，连通网络，并自己解决故障问题加10分。（5）有创新累加10分。（6）实验课程每次迟到超过10分钟，一次扣出2分，一次不到扣该次成绩，比如，实验是八次，就扣10