《計算機網(wǎng)絡》教學大綱（數(shù)服）

PAGEPAGE10《計算機網(wǎng)絡》教學大綱（數(shù)服）目錄一、教學目的和要求………(4)二、教學中應注意的問題…………………(4)三、教學內(nèi)容………………(4)第一章概述……………(4)計算機網(wǎng)絡組成……………(4)網(wǎng)絡體系結(jié)構………………(4)網(wǎng)絡性能指標………………(4)計算機網(wǎng)絡發(fā)展簡史………(4)第二章物理層…………(5)概念…………(5)信道最大數(shù)據(jù)傳輸率………(5)編碼與調(diào)制…………………(5)傳輸介質(zhì)……………………(5)物理層接口…………………(5)物理層設備…………………(5)第三章數(shù)據(jù)鏈路層…………………(5)鏈路層功能與服務……………(6)差錯檢測與糾錯………………(6)多路訪問技術…………………(6)以太網(wǎng)…………(6)令牌環(huán)網(wǎng)的基本原理…………(6)鏈路層交換機…………………(6)無線局域網(wǎng)（IEEE802.11協(xié)議）………………(6)PPP協(xié)議………(6)ATM工作原理…………………(6)第四章網(wǎng)絡層…………(6)網(wǎng)絡層功能與服務……………(6)網(wǎng)絡服務類型…………………(6)數(shù)據(jù)流管理方法………………(6)路由器原理……………………(6)IP………………(6)路由算法………(7)ARP，IP多播，移動……………(7)第五章傳輸層…………(7)傳輸層功能和服務，套接字…………………(7)UDP……………(7)TCP……………(7)擁塞控制原理………………(7)TCP擁塞控制…………………(7)第六章應用層…………(8)網(wǎng)絡應用模式…………………(8)DNS……………(8)電子郵件FTP，P2P應用……(8)網(wǎng)絡管理………(8)套接字編程……………………(8)第七章網(wǎng)絡安全………(9)網(wǎng)絡安全定義…………………(9)密碼學初步……………………(9)報文完整性……………………(9)鑒別……………(9)攻擊檢測與防范………………(9)網(wǎng)絡安全應用…………………(9)運行安全性……………………(9)第八章Web應用………(9)Web應用簡介………………(10)Web程序設計………………(10)Web應用構建………………(10)四、教學課時分配…………(10)五、參考書目………………(11)

一、教學目的和要求本課程是數(shù)字媒體技術（服務外包）專業(yè)的基礎課程之一。計算機網(wǎng)絡涉及彼此交織的許多概念、技術和協(xié)議。本課程圍繞計算機網(wǎng)絡體系結(jié)構的層次進行組織，借助于網(wǎng)絡分層模型使學生在學習某層協(xié)議的同時，也理解該協(xié)議在整個體系結(jié)構中的地位、作用和功能。當采用分層組織教學內(nèi)容時，教學內(nèi)容的編排可以采用自底向上和自頂向下兩種方法。通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)地理解和掌握計算機網(wǎng)絡的基本原理和基礎知識，為后續(xù)課程的學習和畢業(yè)后的實際應用奠定基礎。二、教學中應注意的問題針對我院以應用型本科為培養(yǎng)目標的教學體系設計，本課程的教學應該側(cè)重網(wǎng)絡應用部分，盡量多結(jié)合網(wǎng)絡工程應用案例或?qū)嵱眉夹g來闡釋網(wǎng)絡遠離的基礎知識。有條件的時候應該帶領學生參觀真實的網(wǎng)絡平臺，甚至觀看網(wǎng)絡建設施工現(xiàn)場（錄像）。然后適度組織實施實踐、實驗內(nèi)容。三、教學內(nèi)容第一章概述基本學時：2學時教學內(nèi)容計算機網(wǎng)絡組成網(wǎng)絡體系結(jié)構網(wǎng)絡性能指標計算機網(wǎng)絡發(fā)展簡史重點因特網(wǎng)組成，網(wǎng)絡體系結(jié)構。難點理解大量的概念和術語。講授提示首先應使學生計算機網(wǎng)絡在現(xiàn)實社會中的作用，以因特網(wǎng)中“分組是怎樣通過分組交換網(wǎng)絡形成其通路”為中心粗線條地展現(xiàn)其概貌，然后再分別引入各個關鍵的概念，如協(xié)議、分組、統(tǒng)計復用、數(shù)據(jù)報、虛電路等等。習題要求無。第二章物理層基本學時：2學時教學內(nèi)容概念：信號、信道、信源、信宿、帶寬、波特、數(shù)據(jù)率信道最大數(shù)據(jù)傳輸率：奈奎斯特定理、香農(nóng)定理編碼與調(diào)制：模擬-數(shù)字-模擬編碼、數(shù)字-模擬-數(shù)字調(diào)制傳輸介質(zhì)：雙絞線、同軸電纜、光線、無線電、微波物理層接口：機械特性、電氣特性、功能特性、過程特性物理層設備：中繼器、集線器重點奈奎斯特定理，香農(nóng)定理，編碼與調(diào)制。難點奈奎斯特定理，香農(nóng)定理。講授提示物理層是計算機網(wǎng)絡的基礎，主要涉及計算機與計算機之間的通信。在講授本單元內(nèi)容時，要幫助學生建立信號、信道、帶寬、波特率和數(shù)據(jù)傳輸速率等關于通信的基本概念。習題要求布置習題，使學生掌握用奈奎斯特定理與香農(nóng)定理計算信道最大數(shù)據(jù)傳輸率。第三章數(shù)據(jù)鏈路層基本學時：2學時教學內(nèi)容鏈路層功能與服務差錯檢測與糾錯：檢錯碼（奇偶校驗、正反碼、CRC）、反饋重傳和GBN多路訪問技術：信道劃分協(xié)議、輪流協(xié)議、隨機訪問協(xié)議、MAC地址以太網(wǎng)：幀結(jié)構、CSMA/CD協(xié)議、聯(lián)網(wǎng)技術、高速以太網(wǎng)令牌環(huán)網(wǎng)的基本原理鏈路層交換機：轉(zhuǎn)發(fā)與過濾、生成樹算法無線局域網(wǎng)（IEEE802.11協(xié)議）PPP協(xié)議ATM工作原理重點鏈路層功能與服務，CSMA/CD協(xié)議，無線局域網(wǎng)。難點CRC，隨機訪問協(xié)議，生成樹算法。講授提示本單元內(nèi)容應圍繞可靠數(shù)據(jù)鏈路的形成方法來講，對應數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸?，介紹差錯檢測與糾錯技術，差錯檢測依賴于校驗碼。。習題要求布置習題，使學生理解數(shù)據(jù)鏈路層在網(wǎng)絡體系結(jié)構中的作用，用CRC編碼方法計算CRC比特等。第四章網(wǎng)絡層基本學時：6學時教學內(nèi)容網(wǎng)絡層功能與服務網(wǎng)絡服務類型：盡力而為服務、QoS服務數(shù)據(jù)流管理方法：虛電路網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡路由器原理IP：報文格式、IP編址、ICMP、IPv6路由算法：鏈路狀態(tài)路由算法、距離矢量路由算法、層次路由ARP，IP多播，移動重點路由器原理，IP，路由算法。難點路由算法。講授提示為了深入理解分組轉(zhuǎn)發(fā)和傳輸，有必要介紹路由器的硬件體系結(jié)構和物理組成，介紹因特網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)和IP協(xié)議。本單元的重點是網(wǎng)絡層的路由選擇技術，講授時可從路由選擇算法的理論入手。習題要求布置習題，使學生理解路由選擇算法，比較虛電路和數(shù)據(jù)報網(wǎng)絡的特點。第五章傳輸層基本學時：4學時教學內(nèi)容傳輸層功能和服務，套接字UDPTCP：TCP連接、TCP報文段結(jié)構、往返時延的估計與超時、可靠數(shù)據(jù)傳輸、流量控制擁塞控制原理：擁塞原因、擁塞控制方法TCP擁塞控制：擁塞窗口、加式增加、乘式減少、冗余ACK等重點套接字，TCP協(xié)議，TCP擁塞控制。難點往返時延的估計與超時，TCP擁塞控制。講授提示傳輸層位于應用層和網(wǎng)絡層之間，為運行在不同主機上的應用進程提供直接的端到端通信服務。在講授時從討論傳輸層和網(wǎng)絡層的關系入手，指出傳輸層是在網(wǎng)絡層提供的端系統(tǒng)之間交付服務的基礎上，實現(xiàn)不同端系統(tǒng)上的應用層進程之間的交付服務，繼而引入TU端口號來區(qū)分不同的應用進程。講解TCP擁塞控制技術時，先討論擁塞的原因和后果，以及常用的擁塞控制技術，然后介紹TCP采用的擁塞控制方法。習題要求布置習題，使學生理解TCP協(xié)議以及擁塞控制方法。第六章應用層基本學時：10學時教學內(nèi)容網(wǎng)絡應用模式：客戶/服務模式、P2P模式、進程通信DNS：DNS工作原理、DNS記錄和報文電子郵件FTP，P2P應用網(wǎng)絡管理套接字編程重點網(wǎng)絡應用模式，套接字編程。難點P2P機制，網(wǎng)絡管理。講授提示在介紹有關網(wǎng)絡應用的原理和實現(xiàn)時，可從幾個應用層概念開始，包括應用程序所要求的網(wǎng)絡服務、客戶機、服務器、進程、傳輸層端口。接著介紹幾種網(wǎng)絡應用的工作原理，包括Web、電子郵件、DNS、P2P等。然后介紹基于TCP和UDP的網(wǎng)絡應用程序的開發(fā)方法，特別是介紹套接字API的用法，利用案例介紹網(wǎng)絡應用程序的開發(fā)方法。習題要求布置上機習題，使學生掌握利用套接字API開發(fā)網(wǎng)絡應用程序的方法。第七章網(wǎng)絡安全基本學時：10學時教學內(nèi)容網(wǎng)絡安全定義密碼學初步：對稱密鑰密碼、公開密鑰加密報文完整性：密碼散列函數(shù)、報文鑒別碼、數(shù)字簽名鑒別：身份認證和報文鑒別攻擊檢測與防范網(wǎng)絡安全應用：IPSec、SSL、安全電子郵件、IEEE802.11i運行安全性：防火墻和入侵檢測系統(tǒng)重點網(wǎng)絡安全定義，公開密鑰加密，報文完整性，鑒別，網(wǎng)絡安全應用，防火墻。難點攻擊檢測與防范。講授提示應介紹網(wǎng)絡安全在軟件系統(tǒng)設計中的重要作用，結(jié)合案例介紹廣泛使用的網(wǎng)絡安全技術，包括對稱密鑰加密在SSL、IPSec中的核心地位，公鑰密碼加密對PGP和SSL的支撐作用，PGP使用數(shù)字簽名，而SSL和IPSec使用MAC來保證報文的完整性?，F(xiàn)在網(wǎng)絡安全的焦點越來越多地關注網(wǎng)絡基礎設施的安全性，因此應該介紹防火墻和IDS系統(tǒng)對于系統(tǒng)運行安全性的意義以及實施的基本方法。習題要求布置習題，使學生理解數(shù)據(jù)加密的過程，防火墻的工作原理。第八章Web應用基本學時：12學時教學內(nèi)容Web應用簡介：Web技術，Web工作原理Web程序設計Web應用構建：腳本，Applet，Web站點創(chuàng)建重點Web程序設計，Web應用構建難點Web應用構建講授提示本講主要介紹Web應用的概念和特點，為以后的Web開發(fā)的相關課程做好鋪墊，本講內(nèi)容的講解應借助實際的案例進行。習題要求無。四、教學課時分配教學課時分配表一級知識點二級知識點要求學時數(shù)備注概述計算機網(wǎng)絡組成，網(wǎng)絡體系結(jié)構，網(wǎng)絡性能指標，計算機網(wǎng)絡發(fā)展簡史了解2物理層概念，信道最大數(shù)據(jù)傳輸率，編碼與調(diào)制，傳輸介質(zhì)，物理層接口，物理層設備理解、熟悉2數(shù)據(jù)鏈路層鏈路層功能與服務，差錯檢測與糾錯，多路訪問技術，以太網(wǎng)，令牌環(huán)網(wǎng)的基本原理，鏈路層交換機，無線局域網(wǎng)（IEEE802.11協(xié)議），PPP協(xié)議，ATM工作原理理解2網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層功能與服務，網(wǎng)絡服務類型，數(shù)據(jù)流管理方法，路由器原理，IP，路由算法，ARP，IP多播，移動理解、熟悉6傳輸層傳輸層功能和服務，套接字，UDP，TCP，擁塞控制原理，TCP擁塞控制理解4應用層網(wǎng)絡應用模式，DNS，電子郵件FTP，P2P應用，網(wǎng)絡管理，套接字編程理解、熟悉10網(wǎng)絡安全網(wǎng)絡安全定義，密碼學初步，報文完整性，鑒別，攻擊檢測與防范，網(wǎng)絡安全應用，運行安全性理解10Web應用Web應用簡介，Web程序設計，Web應用構建理解、熟悉12五、參考書目（1）陳妍王志文朱海萍.計算機網(wǎng)絡原理(第3版).HYP