第0章《計算機網(wǎng)絡高級教程》(前言)

1、計算機網(wǎng)絡高級教程(前言)(研究生課程：計算機網(wǎng)絡高級教程)Goalsq計算機網(wǎng)絡技術(shù)演變與發(fā)展的三條主線：計算機網(wǎng)絡技術(shù)演變與發(fā)展的三條主線： 主線主線1：ARPANETTCP/IPInternet ( Internet ) 主線主線2： PRNETAd hocWSN (無線網(wǎng)絡無線網(wǎng)絡) 主線主線3： 網(wǎng)絡安全技術(shù)網(wǎng)絡安全技術(shù) (信息安全信息安全)q 本課程的目的：本課程的目的： 總結(jié)網(wǎng)絡技術(shù)在三條主線上前人研究的精華和主要進總結(jié)網(wǎng)絡技術(shù)在三條主線上前人研究的精華和主要進展，學習了解當今網(wǎng)絡技術(shù)一些新的研究方向、研究方法展，學習了解當今網(wǎng)絡技術(shù)一些新的研究方向、研究方法和研究進展。和研究進

2、展。重點討論網(wǎng)絡技術(shù)研究的最新發(fā)展與熱點問重點討論網(wǎng)絡技術(shù)研究的最新發(fā)展與熱點問題，拓寬研究工作視野，夯實研究工作理論基礎(chǔ)，提高網(wǎng)題，拓寬研究工作視野，夯實研究工作理論基礎(chǔ)，提高網(wǎng)絡系統(tǒng)設(shè)計與軟件編程能力，絡系統(tǒng)設(shè)計與軟件編程能力，學會在網(wǎng)絡技術(shù)新領(lǐng)域進行學會在網(wǎng)絡技術(shù)新領(lǐng)域進行選題和研究。選題和研究。網(wǎng)絡技術(shù)在信息技術(shù)領(lǐng)域的學術(shù)地位與發(fā)展前景q 2005年年2月月16日，國際計算機協(xié)會日，國際計算機協(xié)會ACM宣布宣布 Vinton G.Cerf 和和 Robert E.Kahn 獲得獲得2004年年 A.M圖靈獎，以表彰他們在圖靈獎，以表彰他們在設(shè)計和實施設(shè)計和實施 Internet 基礎(chǔ)通

3、信協(xié)議方面的先驅(qū)性成就?；A(chǔ)通信協(xié)議方面的先驅(qū)性成就。q ACM主席認為他們在定義主席認為他們在定義 Internet 體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)和相關(guān)協(xié)議的的合作研究中取得的成果，成為了奠定信息技術(shù)發(fā)展的重要合作研究中取得的成果，成為了奠定信息技術(shù)發(fā)展的重要基石?；?。q 這項圖靈獎向世人說明了這項圖靈獎向世人說明了網(wǎng)絡技術(shù)網(wǎng)絡技術(shù)在信息技術(shù)中重要的學在信息技術(shù)中重要的學術(shù)地位。術(shù)地位。 q 當前，網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展更加深入，諸如云計算、移動當前，網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展更加深入，諸如云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等等各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，正在各方面深刻地互聯(lián)網(wǎng)等等各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)出來，正在各方面深刻地影

4、響著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。影響著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展。網(wǎng)絡技術(shù)在信息技術(shù)領(lǐng)域的學術(shù)地位與發(fā)展前景q 美國商業(yè)周刊和美國商業(yè)周刊和MIT技術(shù)評論在預測技術(shù)評論在預測21世紀世紀“未來技術(shù)發(fā)未來技術(shù)發(fā)展展”的研究報告中，將的研究報告中，將無線傳感器網(wǎng)絡無線傳感器網(wǎng)絡WSN列為改變世界列為改變世界的的10大技術(shù)之首，以及大技術(shù)之首，以及21世紀最有影響的世紀最有影響的21項技術(shù)之一。項技術(shù)之一。q 無線傳感器網(wǎng)絡是微電子、無線通信、計算機與網(wǎng)絡等多無線傳感器網(wǎng)絡是微電子、無線通信、計算機與網(wǎng)絡等多個學科交叉、融合的結(jié)果，該項技術(shù)在軍事和民用領(lǐng)域都個學科交叉、融合的結(jié)果，該項技術(shù)在軍事和民用領(lǐng)域都具有重要

5、的應用前景，對各國政治、軍事與產(chǎn)業(yè)發(fā)展都會具有重要的應用前景，對各國政治、軍事與產(chǎn)業(yè)發(fā)展都會產(chǎn)生重大的影響。產(chǎn)生重大的影響。q 我國政府和世界各國政府都非常重視無線傳感器網(wǎng)絡的研我國政府和世界各國政府都非常重視無線傳感器網(wǎng)絡的研究與應用，它也是我國究與應用，它也是我國2121世紀科技發(fā)展的重點領(lǐng)域之一。世紀科技發(fā)展的重點領(lǐng)域之一。q 此外，此外，網(wǎng)絡安全網(wǎng)絡安全這第三條主線也深刻影響著網(wǎng)絡技術(shù)的方這第三條主線也深刻影響著網(wǎng)絡技術(shù)的方方面面，成為人們在信息技術(shù)應用的同時關(guān)注的焦點。方面面，成為人們在信息技術(shù)應用的同時關(guān)注的焦點。Textbookq 選用教材：選用教材： 計算機科學與技術(shù)學科研究生

6、系列教材計算機科學與技術(shù)學科研究生系列教材 計算機網(wǎng)絡高級教程計算機網(wǎng)絡高級教程 吳功宜編著吳功宜編著 北京：清華大學出版社，北京：清華大學出版社，2007.10，￥，￥53.50元元 ISBN：978-7-302-15859-2 Referencesq 參考書參考書： 1 IPv6實驗用書實驗用書 -計算機網(wǎng)絡實驗教學系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡實驗教學系統(tǒng)v1.0 實驗教程實驗教程 ( IPv6網(wǎng)絡協(xié)議篇網(wǎng)絡協(xié)議篇) 蔣一川、王陳章、郭東偉等編著蔣一川、王陳章、郭東偉等編著 吉林中軟吉大信息技術(shù)有限公司吉林中軟吉大信息技術(shù)有限公司 本校本校IPv4/IPv6網(wǎng)絡協(xié)議實驗室網(wǎng)絡協(xié)議實驗室(理工樓理工樓43

7、9 )配套書配套書 2 計算機網(wǎng)絡高級軟件編程技術(shù)計算機網(wǎng)絡高級軟件編程技術(shù)(實驗及編程參考實驗及編程參考) 吳功宜、董大凡、王珺等吳功宜、董大凡、王珺等 北京：清華大學出版社，北京：清華大學出版社，2008.11，￥，￥39.80元元 ISBN：978-7-302-16109-7Referencesq 參考書參考書： 3 本課件各章附錄的參考讀物：本課件各章附錄的參考讀物：第1章_參考讀物_P2P、BT與Skype、eMule、云計算第2章_參考讀物_WAN(X.25, FR, ATM)、光網(wǎng)絡、各種WAN協(xié)議第3章_參考讀物_LAN(高級以太網(wǎng)、802.11 WiFi、802.15.1 B

8、luetooth、 802.15.4 ZigBee、物聯(lián)網(wǎng))第4章_參考讀物_MAN(基于SDH的MSTP、802.17 RPR、802.16 WiMAX)、 802.20 MBWA與無線廣域網(wǎng)第5章_參考讀物_IPv4多播_QoS_IntServ_RSVP_DiffServ_MPLS第6章_參考讀物_IPv6技術(shù)、教學音頻講座第7章_參考讀物_移動IPv4_移動IPv6_在蜂窩網(wǎng)絡中移動第10章_參考讀物_無線Ad hoc網(wǎng)絡_無線傳感器網(wǎng)絡MSN_無線網(wǎng)格網(wǎng)WMN第11章_參考讀物_網(wǎng)絡安全_網(wǎng)絡管理第12章_參考讀物_網(wǎng)絡性能分析_網(wǎng)絡模擬與開源工具包Scheduleq 學時：學時： 教

9、學：教學：18 X 3 = 54 學時，學時， 實驗：實驗： IPv6實驗、網(wǎng)絡設(shè)計編程實驗實驗、網(wǎng)絡設(shè)計編程實驗 到時安排到時安排選做選做 理工樓理工樓439 TCP/IP, IPv4/IPv6實驗室實驗室 理工樓理工樓436 路由路由/交換實驗室交換實驗室Textbook Contents OutlineCh. 1 Review & SummaryCh. 2 WAN TechCh. 3 LAN TechCh. 4 MAN TechCh. 5 IPv4Ch. 6 IPv6Ch. 7 Mobile IPCh. 8 TCP & UDPCh. 9 Application Layer

10、Ch.10 Ad hoc, WSN, WMNCh.11 Security & Management TechCh.12 Analyzer, Simulation & Open Source KitIPv6 Experiment(Exp.1- Exp.8 必做，其余選做 ， from Reference1)Exp. 1 初識初識IPv6Exp. 2 IPv6報頭報頭Exp. 3 ICMPv6Exp. 4 IPv6多播多播Exp. 5 鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議鄰居發(fā)現(xiàn)協(xié)議Exp. 6 IPv6路由路由Exp. 7 IPv6與與IPv4共存機制共存機制Exp. 8 IPv6地址自動配置地址自動配

11、置Exp. 9 IPv6 DNSExp.10 IPv6應用層實驗應用層實驗Exp.11 IPv6安全技術(shù)安全技術(shù)Exp.12 IPv6程序設(shè)計程序設(shè)計Exp.13 IPv6綜合實驗綜合實驗Advanced Network Programming*(從從22 個項目中個項目中選做幾個幾個， from Reference2)Exp. 1 Ethernet幀結(jié)構(gòu)解析程序幀結(jié)構(gòu)解析程序Exp. 2 使用使用ARP協(xié)議獲取局域網(wǎng)內(nèi)活動主機物理地址協(xié)議獲取局域網(wǎng)內(nèi)活動主機物理地址Exp. 3 計算校驗和程序計算校驗和程序Exp. 4 IP包流量分析程序包流量分析程序Exp. 5 Tracert程序程序Ex

12、p. 6 IPv6報文封裝及地址生成程序報文封裝及地址生成程序Exp. 7 TCP和和UDP數(shù)據(jù)包發(fā)送程序數(shù)據(jù)包發(fā)送程序Exp. 8 基于基于C/S結(jié)構(gòu)的套接字程序設(shè)計結(jié)構(gòu)的套接字程序設(shè)計Exp. 9 滑動窗口協(xié)議模擬程序滑動窗口協(xié)議模擬程序Exp.10 Web Server程序程序Exp.11 無線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)802.11協(xié)議協(xié)議CSMA/CA算法模擬程序算法模擬程序Advanced Network Programming* (從從22 個項目中個項目中選做幾個幾個， from Reference2)Exp.12 公鑰密碼實現(xiàn)程序公鑰密碼實現(xiàn)程序Exp.13 路由器基本功能實現(xiàn)程序路由器基本功能實現(xiàn)程序Exp.14 FTP協(xié)議實現(xiàn)程序協(xié)議實現(xiàn)程序Exp.15 協(xié)議分析器程序協(xié)議分析器程序Exp.16 綜合掃描器程序綜合掃