《計算機網(wǎng)絡(luò)》教學(xué)大綱

1、計算機網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)大綱課程代碼：ELBU3004課程性質(zhì)：專業(yè)必修課程授課對象：電子商務(wù)專業(yè)開課學(xué)期：春總 學(xué)時：54學(xué)時 學(xué) 分：2.5學(xué)分講課學(xué)時：36學(xué)時 實驗學(xué)時：18學(xué)時 實踐學(xué)時：0學(xué)時指定教材：謝希仁，計算機網(wǎng)絡(luò)（第7版），電子工業(yè)出版社，2017年參考書目：謝希仁，計算機網(wǎng)絡(luò)（第6版），電子工業(yè)出版社，2013年Andrew S.Tanenbaum,David J.Wetherall，計算機網(wǎng)絡(luò)（英文版·第5版）2011年，機械工業(yè)出版社（美）庫羅斯，（美）羅斯 著，陳鳴譯，計算機網(wǎng)絡(luò)：自頂向下方法（原書第6版），機械工業(yè)出版社，2014年李志球，計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)（第4

2、版），電子工業(yè)出版社，2014年韓立剛，計算機網(wǎng)絡(luò)原理創(chuàng)新教程，水利水電出版社，2017年教學(xué)目的：（五號黑體） 本課程的目的是使學(xué)生掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的基本工作原理，理解計算機網(wǎng)絡(luò)的概念，從物理層到應(yīng)用層，再到無線網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)地掌握網(wǎng)絡(luò)原理，了解網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。本課程的基本要求是理解計算機網(wǎng)絡(luò)的基本概念、掌握計算機網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、掌握連續(xù)ARQ協(xié)議和HDLC協(xié)議內(nèi)容、掌握局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和局域網(wǎng)協(xié)議、牢固掌握TCP/IP協(xié)議及其應(yīng)用層協(xié)議、了解網(wǎng)絡(luò)安全的相關(guān)知識、了解網(wǎng)絡(luò)最新技術(shù)及其發(fā)展趨勢。第一章 概述 課時：2周，6課時教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代中的作用 了解計算機網(wǎng)絡(luò)在信息時代的重要作用，

3、網(wǎng)絡(luò)是人類社會第四次信息革命。第二節(jié) 互聯(lián)網(wǎng)概述 了解互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史和標(biāo)準(zhǔn)化工作。第三節(jié) 互聯(lián)網(wǎng)的組成 了解網(wǎng)絡(luò)的組成，主要是硬件方面，包括邊緣和核心部分。第四節(jié) 計算機網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展 了解網(wǎng)絡(luò)在我國的發(fā)展歷史。第五節(jié) 計算機網(wǎng)絡(luò)的類別 了解網(wǎng)絡(luò)的定義、主要類別第六節(jié) 計算機網(wǎng)絡(luò)的性能 性能指標(biāo)和非性能指標(biāo)。七個性能指標(biāo)是：1、速率。2、帶寬。3、吞吐量。4、時延。5、時延帶寬積。6、往返時間RTT。7、利用率。第七節(jié) 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的形成、協(xié)議與劃分層次、具有五層協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)、實體、協(xié)議、服務(wù)和服務(wù)訪問點、TCP/IP的體系結(jié)構(gòu)等內(nèi)容思考題：1、計算機網(wǎng)絡(luò)在信息

4、時代的重要作用是什么？2、簡述分組交換的要點。3、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的三個要素是什么？各有什么含義？第二章 物理層 課時：2周，6課時教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 物理層的基本概念 物理層（或稱物理層，Physical Layer）是計算機網(wǎng)絡(luò)OSI模型中最低的一層。物理層規(guī)定:為傳輸數(shù)據(jù)所需要的物理鏈路創(chuàng)建、維持、拆除，而提供具有機械的，電子的，功能的和規(guī)范的特性。簡單的說，物理層確保原始的數(shù)據(jù)可在各種物理媒體上傳輸。局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)皆屬第1、2層。了解物理層的機械特性、電器特性、功能特性等概念。第二節(jié) 數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識 數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型，有關(guān)信道的幾個基本概念，信道的極限容量。第三節(jié) 物理層下面的傳輸媒體 包括

5、導(dǎo)引型傳輸媒體，非導(dǎo)引型傳輸媒體。第四節(jié) 信道復(fù)用技術(shù) 頻分復(fù)用、時分復(fù)用和統(tǒng)計時分復(fù)用，波分復(fù)用，碼分復(fù)用。第五節(jié) 數(shù)字傳輸系統(tǒng) 簡單介紹SDH/SONET。第六節(jié) 寬帶接入技術(shù) 包括ADSL技術(shù)、光纖同軸混合網(wǎng)（HFC網(wǎng)）、FTTx技術(shù)等。思考題：1、物理層要解決哪些問題？2、協(xié)議與規(guī)程有什么區(qū)別？3、為什么要使用信道復(fù)用技術(shù)？常見的復(fù)用技術(shù)有哪些？第三章 數(shù)據(jù)鏈路層 課時：3周，9課時教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 使用點對點信道的數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層是OSI參考模型中的第二層，介乎于物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間。數(shù)據(jù)鏈路層在物理層提供的服務(wù)的基礎(chǔ)上向網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)，其最基本的服務(wù)是將源自網(wǎng)絡(luò)層來的數(shù)據(jù)可靠地傳

6、輸?shù)较噜徆?jié)點的目標(biāo)機網(wǎng)絡(luò)層。為達(dá)到這一目的，數(shù)據(jù)鏈路必須具備一系列相應(yīng)的功能，主要有：如何將數(shù)據(jù)組合成數(shù)據(jù)塊，在數(shù)據(jù)鏈路層中稱這種數(shù)據(jù)塊為幀（frame），幀是數(shù)據(jù)鏈路層的傳送單位；如何控制幀在物理信道上的傳輸，包括如何處理傳輸差錯，如何調(diào)節(jié)發(fā)送速率以使與接收方相匹配；以及在兩個網(wǎng)絡(luò)實體之間提供數(shù)據(jù)鏈路通路的建立、維持和釋放的管理。數(shù)據(jù)鏈路和幀，封裝、透明傳輸、差錯檢測等三個基本問題。第二節(jié) 點對點協(xié)議PPP PPP協(xié)議的特點，PPP協(xié)議的幀格式和工作狀態(tài)。第三節(jié) 使用廣播信道的數(shù)據(jù)鏈路層 局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層、CSMA/CD協(xié)議、使用集線器的星形拓?fù)?、以太網(wǎng)的信道利用率、以太網(wǎng)的MAC層等內(nèi)容

7、。第四節(jié) 擴展的以太網(wǎng) 在物理層、數(shù)據(jù)鏈路層擴展以太網(wǎng)，以及虛擬局域網(wǎng)。第五節(jié) 高速以太網(wǎng) 100BASE-T以太網(wǎng)，吉比特以太網(wǎng)，10吉比特以太網(wǎng)和更快的以太網(wǎng)，使用以太網(wǎng)進行寬帶接入。思考題：1、數(shù)據(jù)鏈路與物理鏈路有何區(qū)別？2、如果在數(shù)據(jù)鏈路層不封裝成幀，會發(fā)生什么問題？3、局域網(wǎng)的主要特點是什么？為什么局域網(wǎng)要采用廣播通信方式二廣域網(wǎng)不采用？第四章 網(wǎng)絡(luò)層 課時：5周，15課時教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 網(wǎng)絡(luò)層提供的兩種服務(wù) 數(shù)據(jù)報和虛電路服務(wù)的差別和優(yōu)缺點。第二節(jié) 網(wǎng)際協(xié)議IP 了解虛擬互連網(wǎng)絡(luò)、分類的IP地址、IP地址與硬件地址、地址解析協(xié)議ARP、IP數(shù)據(jù)報的格式、IP層轉(zhuǎn)發(fā)分組的流程等內(nèi)容。

8、第三節(jié) 劃分子網(wǎng)和構(gòu)造超網(wǎng) 劃分子網(wǎng)的方法，使用子網(wǎng)時分組的轉(zhuǎn)發(fā)，無分類編址CIDR（構(gòu)造超網(wǎng)）。第四節(jié) 網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP ICMP報文的種類和應(yīng)用舉例。第五節(jié) 互聯(lián)網(wǎng)的路由選擇協(xié)議 有關(guān)路由選擇協(xié)議的幾個基本概念，內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議RIP，內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議OSPF，外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP，路由器的構(gòu)成。第六節(jié) IPV6 IPv6的基本首部和地址格式，從IPv4向IPv6過渡，ICMPv6。第七節(jié) IP多播 IP多播的基本概念，在局域網(wǎng)上進行硬件多播，網(wǎng)際組管理協(xié)議IGMP和多播路由選擇協(xié)議。第八節(jié) 虛擬專用網(wǎng)VPN和網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT 虛擬專用網(wǎng)VPN，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT， IPv6的基本首部和地

9、址格式。第九節(jié) 多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS MPLS的工作原理、首部的位置與格式。思考題：1、網(wǎng)絡(luò)層向上提供的服務(wù)有哪兩種？試比較其優(yōu)缺點。2、網(wǎng)絡(luò)互連有何實際意義？3、作為中間設(shè)備，轉(zhuǎn)發(fā)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)有什么區(qū)別？第五章 運輸層 課時：4周，12課時教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 運輸層協(xié)議概述 進程之間的通信，運輸層的兩個主要協(xié)議，運輸層的端口。第二節(jié) 用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP UDP概述，UDP的首部格式。第三節(jié) 傳輸控制協(xié)議TCP概述 TCP最主要的特點，TCP的連接。第四節(jié) 可靠傳輸?shù)墓ぷ髟?停止等待協(xié)議，連續(xù)ARQ協(xié)議。停止等待協(xié)議用于通信系統(tǒng)中，兩個相連的設(shè)備相互發(fā)送信息時使用，以確保信息不因丟

10、包或包亂序而丟失，是最簡單的自動重傳請求方法。只有收到序號正確的確認(rèn)幀 ACKn 后，才更新發(fā)送狀態(tài)變量 V(S)一次，并發(fā)送新的數(shù)據(jù)幀。接收端接收到數(shù)據(jù)幀時，就要將發(fā)送序號 N(S) 與本地的接收狀態(tài)變量 V(R) 相比較。若二者相等就表明是新的數(shù)據(jù)幀，就收下，并發(fā)送確認(rèn)。否則為重復(fù)幀，就必須丟棄。第五節(jié) TCP報文段的首部格式 了解TCP報文段的首部格式非常重要。第六節(jié) TCP可靠傳輸?shù)膶崿F(xiàn) 以字節(jié)為單位的滑動窗口，超時重傳時間的選擇，選擇確認(rèn)SACK?；瑒哟翱冢⊿liding window）是一種流量控制技術(shù)。早期的網(wǎng)絡(luò)通信中，通信雙方不會考慮網(wǎng)絡(luò)的擁擠情況直接發(fā)送數(shù)據(jù)。由于大家不知道網(wǎng)

11、絡(luò)擁塞狀況，同時發(fā)送數(shù)據(jù)，導(dǎo)致中間節(jié)點阻塞掉包，誰也發(fā)不了數(shù)據(jù)，所以就有了滑動窗口機制來解決此問題?；瑒哟翱趨f(xié)議是用來改善吞吐量的一種技術(shù)，即容許發(fā)送方在接收任何應(yīng)答之前傳送附加的包。接收方告訴發(fā)送方在某一時刻能送多少包（稱窗口尺寸）。第七節(jié) TCP的流量控制 利用滑動窗口實現(xiàn)流量控制，TCP的傳輸效率。第八節(jié) TCP的擁塞控制 擁塞控制的一般原理，TCP的擁塞控制方法，主動隊列管理。第九節(jié) TCP的運輸連接管理 TCP的連接建立和釋放，TCP的有限狀態(tài)機。思考題：1、運輸層在協(xié)議棧中的地位和作用是什么？2、網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報或虛電路服務(wù)對上面的運輸層有什么影響？3、試說明運輸層中偽首部的作用。

12、第六章 應(yīng)用層 課時：2周，6課時教學(xué)內(nèi)容第一節(jié) 域名系統(tǒng)DNS 域名系統(tǒng)概述，互聯(lián)網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)，域名服務(wù)器。域名系統(tǒng)(Domain Name System,DNS)是Internet上解決網(wǎng)上機器命名的一種系統(tǒng)。就像拜訪朋友要先知道別人家怎么走一樣，Internet上當(dāng)一臺主機要訪問另外一臺主機時，必須首先獲知其地址，TCP/IP中的IP地址是由四段以“.”分開的數(shù)字組成，記起來總是不如名字那么方便，所以，就采用了域名系統(tǒng)來管理名字和IP的對應(yīng)關(guān)系。雖然因特網(wǎng)上的節(jié)點都可以用IP地址惟一標(biāo)識，并且可以通過IP地址被訪問，但即使是將32位的二進制IP地址寫成4個0255的十位數(shù)形式，也依然太長

13、、太難記。因此，人們發(fā)明了域名(Domian Name)，域名可將一個IP地址關(guān)聯(lián)到一組有意義的字符上去。第二節(jié) 文件傳送協(xié)議 FTP概述，基本工作原理，簡單文件傳送協(xié)議TFTP。第三節(jié) 遠(yuǎn)程終端協(xié)議TELNET 粗略了解即可。第四節(jié) 萬維網(wǎng)WWW WWW是環(huán)球信息網(wǎng)的縮寫，亦作“Web”、“'W3'”，英文全稱為“World Wide Web”，中文名字為“萬維網(wǎng)”、“環(huán)球網(wǎng)”等，常簡稱為Web。萬維網(wǎng)是一個由許多互相鏈接的超文本組成的系統(tǒng)，可通過互聯(lián)網(wǎng)訪問。在這個系統(tǒng)中，每個有用的事物，稱為一樣“資源”；并且由一個全局“統(tǒng)一資源標(biāo)識符”（URI）標(biāo)識；這些資源通過超文本傳輸協(xié)議（Hypertext Transfer Protocol）傳送給用戶，而后者通過點擊鏈接來獲得資源。本節(jié)還有超文本傳送協(xié)議HTTP、萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng)、博客和微博社交網(wǎng)站等內(nèi)容。第五節(jié) 電子郵件 電子郵件概述，簡單郵件傳送協(xié)議SMTP，電子郵件的信息格式，郵件讀取協(xié)議POP3和IMAP，基于萬維網(wǎng)的電子郵件，通用互聯(lián)網(wǎng)郵件擴充MIME。第六節(jié) 動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP第七節(jié) 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念，管理信息結(jié)構(gòu)SMI，管理信息庫MIB，SNMP的協(xié)