《交換與路由技術》課程標準

《交換與路由技術》PAGE《交換與路由技術》課程標準第3頁共4頁《交換與路由技術》課程標準一、課程基本信息課程編碼課程名稱交換與路由技術課程性質(zhì)專業(yè)基礎課課程類型理論+實踐學分6學時80理論學時40實踐學時40適用專業(yè)計算機網(wǎng)絡技術類專業(yè)學生（如計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)、云計算技術應用專業(yè)、信息安全技術應用專業(yè)等）前導課程信息技術、網(wǎng)絡基礎后續(xù)課程構(gòu)建高性能園區(qū)網(wǎng)絡、網(wǎng)絡系統(tǒng)配置與管理等制訂時間2024年9月制訂人XX審核人XX（一）課程定位：《交換與路由技術》是計算機網(wǎng)絡技術類專業(yè)的專業(yè)課程。課程的主要教學適用對象是面向計算機網(wǎng)絡技術類專業(yè)學生（如：計算機網(wǎng)絡技術專業(yè)、云計算技術應用專業(yè)、信息安全技術應用專業(yè)等）。本課程主要培養(yǎng)計算機網(wǎng)絡類專業(yè)學生建立中小企業(yè)網(wǎng)絡的專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)技能，培養(yǎng)出符合相關職業(yè)崗位要求、行業(yè)需求、適應社會發(fā)展的高技能人才。（二）課程設計：本課程依據(jù)相關高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標和職業(yè)崗位任職要求設置，課程教學設計思路為模塊化結(jié)構(gòu)設計，總體分為7個模塊進行講授，分別為：學習環(huán)境搭建、網(wǎng)絡基礎知識、交換技術原理及配置、路由技術原理及配置、三層技術原理及配置、網(wǎng)絡安全技術及配置、綜合實訓及技能比賽等7個模塊。二、課程目標（一）總體目標本課程以新華三公司交換機和路由器產(chǎn)品為平臺，針對職業(yè)教育網(wǎng)絡技術專業(yè)中理論結(jié)合實踐的特點，以培養(yǎng)高技能應用型人才為目標，重點加強學生的理論基礎和訓練學生的實際操作能力，為后續(xù)課程學習打下扎實基礎。（二）具體目標1．素質(zhì)目標1)具有扎實的交換與路由技術相關理論知識，能做到理論聯(lián)系實際并靈活應用所學；2)具有大局觀和邏輯分析能力，能結(jié)合網(wǎng)絡需求選擇合適的網(wǎng)絡設備，并分析和評估交換機、路由器設備的性能瓶頸，設計實施相應的優(yōu)化措施；3）具有較強的動手實操能力，能夠在實驗室或模擬環(huán)境中進行基本的交換機和路由器搭建與配置；4)具有敏銳的觀察力、實際問題解決能力、較好人際溝通交流的團隊協(xié)作能力，共同解決復雜的交換路由技術配置與故障排除問題。5)具有安全生產(chǎn)意識，能夠配置和管理三層設備上的安全功能，保障網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的安全和合規(guī)性。6）具有快速定位問題并尋找解決方案的能力，能及時診斷和解決VPN連接問題，確保VPN服務的穩(wěn)定性和可用性7）具有較好的綜合能力，能夠綜合設計和實施網(wǎng)絡設備的高可用性解決方案。2．知識目標1)掌握HCL模擬器與VirtualBox虛擬機管理軟件的安裝和使用方法。2)掌握OSI參考模型與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)，理解TCP/IP體系相關協(xié)議，掌握以太網(wǎng)、廣域網(wǎng)基礎知識。3)掌握交換機和路由器設備工作原理、管理方式、命令視圖及基本配置方法。4)掌握交換機轉(zhuǎn)發(fā)工作原理及常用VLAN技術、生成樹技術、鏈路聚合技術、IRF技術配置方法。5)掌握路由基本概念，了解IP路由過程和路由分類情況，并掌握RIP協(xié)議的路由形成及路由自環(huán)的解決辦法以及OSPF協(xié)議的原理及配置方法。6)掌握三層設備實用技術中VLAN互訪、DHCP服務、訪問控制列表、網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換、虛擬路由器冗余協(xié)議及策略路由的原理及配置方法。7)掌握虛擬專用網(wǎng)基本概念，理解VPN隧道協(xié)議原理并掌握GRE隧道、IPsec隧道的原理及配置方法。3．能力目標1)具備獨立安裝使用HCL模擬器與VirtualBox虛擬機管理軟件的能力，并掌握H3C模擬器基本操作，完成相關實驗配置。2)具備利用Wireshark抓包工具分析TCP/IP協(xié)議體系相關協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、封裝拆封過程的能力。3)具備分析交換機數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的相關原理，合理利用管理方式和配置技巧完成交換機配置，并能合理規(guī)劃VLAN技術，生成樹技術，鏈路聚合技術，端口安全技術，鏈路聚合技術和IRF技術使用場景及配置的能力。4)具備描述IP路由過程、PPP協(xié)議驗證配置、靜態(tài)路由的配置以及在不同場景中正確選擇并配置RIP和OSPF協(xié)議的能力。5)具備合理配置三層交換vlan互訪、三層設備DHCP服務，同時根據(jù)用戶需求合理使用訪問控制列表配置網(wǎng)絡，合理使用VRRP技術設計網(wǎng)絡冗余結(jié)構(gòu)，合理規(guī)劃策略路由以及在不同網(wǎng)絡場景中部署NAT的能力。6)具備規(guī)劃GRE隧道、IPsec隧道使用場景及配置能力。4．證書目標完成本課程的學習，學生可以參加“1+X”智能網(wǎng)絡應用與優(yōu)化(初級)、H3C認證路由交換網(wǎng)絡工程師H3CNE（初級）考證。三、課程內(nèi)容與教學要求課時分配表序號模塊名稱項目內(nèi)容學時分配備注1學習環(huán)境搭建學習環(huán)境的搭建42網(wǎng)絡技術基礎知識TCP/IP協(xié)議體系及相關協(xié)議6以太網(wǎng)及廣域網(wǎng)基礎43交換技術原理及配置交換機基礎4交換機實用配置144路由技術原理及配置路由器基礎4路由協(xié)議165三層設備實用配置三層設備實用配置126網(wǎng)絡安全技術及配置虛擬專用網(wǎng)配置67綜合考核綜合實訓及技能比賽10模塊（或項目）設計模塊（或工作場景）第1部分學習環(huán)境搭建學時理論學時實踐學時4【學習目標】掌握HCL模擬器與VirtualBox虛擬機管理軟件的安裝和使用，掌握HCL模擬器中PC與VirtualBox中虛擬主機互通的方式，能夠在實驗室或模擬環(huán)境中進行基本的交換機和路由器搭建與配置。問題導向主要內(nèi)容RH3C的HCL模擬器是什么？RHCL的基本操作有那些？R為什么需要安裝VirtualBox？◎HCL模擬器與VirtualBox虛擬機管理軟件的安裝和使用◎HCL模擬器中PC與VirtualBox中虛擬主機實現(xiàn)互通◎完成基本的交換機和路由器搭建與配置練習與實訓建議實訓1VirtualBox的使用實訓2HCL中PC與VirtualBox中虛擬主機互通教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）5%模塊（或工作場景）第2部分網(wǎng)絡技術基礎知識學時理論學時10實踐學時2【學習目標】掌握OSI參考模型與TCP/IP體系結(jié)構(gòu)，理解TCP/IP體系相關協(xié)議，掌握以太網(wǎng)、廣域網(wǎng)基礎知識。能夠根據(jù)TCP/IP協(xié)議體系并利用專業(yè)工具和方法快速定位和解決網(wǎng)絡設備故障的能力。問題導向主要內(nèi)容R網(wǎng)絡通信是否需要標準？網(wǎng)絡的標準是什么？R網(wǎng)絡的標準為什么要分層？各層解決什么問題？RTCP/IP協(xié)議體系有哪些協(xié)議？體系是什么樣的結(jié)構(gòu)？R網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)是怎么傳輸?shù)模縍各種數(shù)據(jù)封裝應該怎么稱呼？各種數(shù)據(jù)封裝協(xié)議學什么？RIP協(xié)議是哪一層的協(xié)議？IP協(xié)議首部是怎樣的？IP協(xié)議的特點又是什么？RIP地址怎么表示？IP地址怎么組成的？IP地址最初的時候怎么分類？R特殊的IP地址有哪些？R為什么要做子網(wǎng)劃分？怎么做子網(wǎng)劃分？R什么是可變長子網(wǎng)掩碼？R什么是無類別域間路由？RTCP協(xié)議是哪一層的協(xié)議？TCP協(xié)議首部是怎樣的？TCP協(xié)議的特點又是什么？R怎么理解傳輸層的邏輯端口？RTCP協(xié)議的三次握手、四次揮手是什么？RUDP協(xié)議的首部是怎樣的？UDP協(xié)議的特點又是什么？RARP協(xié)議干什么用的？ARP協(xié)議怎么工作的？RICMP協(xié)議干什么用的？ICMP協(xié)議有哪些應用功能？R局域網(wǎng)有哪些類型？R以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)什么樣子？什么是MAC地址？以太網(wǎng)幀有哪三種類型？R什么是廣域網(wǎng)？什么又是互聯(lián)網(wǎng)？廣域網(wǎng)學什么？RPPP協(xié)議主要用途是什么？PPP協(xié)議怎么工作的？R驗證TCP/IP協(xié)議體系的數(shù)據(jù)封裝結(jié)構(gòu)，分析協(xié)議首部◎計算機網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)◎TCP/IP體系相關協(xié)議【重點】IP地址規(guī)劃、子網(wǎng)劃分◎以太網(wǎng)基礎知識◎廣域網(wǎng)基礎知識◎利用wireshark工具抓包分析數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、封裝及拆封過程練習與實訓建議實訓3Wireshark下抓包分析數(shù)據(jù)封裝教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）10%模塊（或工作場景）第3部分交換機基礎學時理論學時2實踐學時2【學習目標】掌握交換機的工作原理,了解交換機端口的命名方法和管理方式,掌握交換機的命令視圖和配置技巧,能夠正確配置交換機的管理安全及FTP文件和系統(tǒng)的常用備份。問題導向主要內(nèi)容

R最初的共享式以太網(wǎng)的特點是什么？共享信道廣播式通信，沖突是怎么產(chǎn)生的？共享信道廣播式通信用什么機制來解決？R中繼器、集線器是哪一層的設備？作用是什么？沖突域的概念是什么？共享式以太網(wǎng)的缺點是什么？R網(wǎng)橋、交換機是哪一層的設備？交換機工作原理的五個特性是什么？廣播域的概念是什么？R交換機的主要性能指標有哪些？核心性能指標是什么？R交換機常見的分類標準有哪些？接入層、匯聚層、核心層交換機的主要作用是什么？RH3CS5820V2-54QS-GE有哪些端口？交換機端口命名規(guī)范是什么？R交換機帶內(nèi)管理、帶外管理的區(qū)別是什么？通過Console口配置，如何設置COM口？RH3C交換機的命令視圖有哪些？各命令視圖主要功能是什么？用什么命令進行視圖之間的切換？R交換機配置命令的格式是什么？快捷鍵有哪些？交換機配置命令很多，怎么使用問號來獲取幫助？R交換機常用的配置命令有哪些？◎交換機的工作原理◎交換機設備的功能特性、性能指標◎交換機端口的命名方法和管理方式◎交換機的命令視圖和配置技巧◎交換機基礎 配置練習與實訓建議實訓4交換機管理安全配置實訓5使用FTP方式備份配置文件和系統(tǒng)教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）5%模塊（或工作場景）第4部分交換機實用配置學時理論學時6實踐學時8【學習目標】理解交換機MAC地址表，掌握虛擬局域網(wǎng)技術、生成樹相關技術、鏈路聚合技術和IRF技術的原理和配置方法，能夠與團隊成員有效合作，共同解決復雜的交換機配置與故障排除問題。問題導向主要內(nèi)容

R交換機的MAC地址表是如何生成的？交換機的MAC地址表中有哪些內(nèi)容？R對交換機的MAC地址表可以做哪些常規(guī)管理？R為什么需要VLAN技術？VLAN可以隔離VLAN間通信，其根本原因是什么？R跨交換機VLAN傳輸?shù)氖菢藴室蕴W(wǎng)幀還是IEEE802.1q幀？IEEE802.1q規(guī)定的VLAN編號范圍是多少？R交換機端口劃分VLAN，網(wǎng)絡管理員規(guī)定了什么對應關系？RVLAN的端口鏈路類型有哪些？RMVRP協(xié)議的作用是什么？MVRP運行時，交換機的端口可以配置成哪三種模式？R網(wǎng)絡中是否需要冗余拓撲結(jié)構(gòu)的設計？R冗余拓撲結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的橋接環(huán)路帶來哪三方面的危害？RSTP協(xié)議工作的目的是什么？STP協(xié)議工作過程是什么？RSTP協(xié)議工作中選擇根橋的原則是什么？選擇根端口的原則是什么？選擇指定端口的原則是什么？RSTP協(xié)議工作時交換機的端口有哪些種狀態(tài)？RRSTP相對于STP的優(yōu)點是什么？RSTP協(xié)議工作時，交換機的端口有哪些種角色、狀態(tài)？RSTP、RSTP的缺點是什么？MSTP是單生成樹還是多生成樹？MSTP如何定義實例？R鏈路聚合技術的作用和優(yōu)點是什么？RIRF技術是私有技術還是公有技術？優(yōu)點是什么？R怎么理解IRF的物理端口和邏輯端口？◎交換機MAC地址表管理◎虛擬局域網(wǎng)技術◎生成樹技術STP、快速生成樹技術RSTP、多生成樹技術MSTP◎鏈路聚合技術◎IRF技術練習與實訓建議實訓6交換機VLAN配置實訓7VLAN的PVID和Hybrid端口鏈路類型實訓8MVRP配置實訓9MSTP的配置實訓10鏈路聚合配置實訓11IRF配置教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）15%模塊（或工作場景）第5部分路由器基礎學時理論學時2實踐學時2【學習目標】掌握路由器的基本概念與基礎配置方法，理解IP數(shù)據(jù)報依據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)過程，能夠合理部署網(wǎng)絡中PPP協(xié)議驗證配置，合理配置靜態(tài)路由、缺省路由。問題導向主要內(nèi)容R路由器是哪一層設備？依據(jù)什么進行IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)？主要功能是什么？路由器與交換機的區(qū)別是什么？R路由器的硬件由哪些組成？軟件由哪些組成？RH3C路由器的命令視圖有哪些？各視圖之間如何切換？RH3C的MSR36-20路由器有哪些接口？接口的命名規(guī)范是什么？R如何配置路由器的以太網(wǎng)接口和串型接口？R路由表中有哪些內(nèi)容？R什么是路由表的最長子網(wǎng)掩碼匹配原則？R路由表中路由來源有幾種類型？路由表中路由優(yōu)先級的作用是什么？路由表中路由代價值的作用是什么？RIP數(shù)據(jù)包是如何到達本地網(wǎng)關的？路由網(wǎng)絡又是如何轉(zhuǎn)發(fā)？R什么是靜態(tài)路由？什么是缺省路由？如何配置？◎路由器概述與配置基礎◎路由表結(jié)構(gòu)、IP路由和靜態(tài)路由配置◎PPP協(xié)議驗證練習與實訓建議實訓12PPP協(xié)議PAP驗證、CHAP驗證配置實訓13靜態(tài)路由配置和IP路由過程教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）5%模塊（或工作場景）第6部分路由協(xié)議學時理論學時8實踐學時8【學習目標】了解路由協(xié)議的分類，掌握RIP、OSPF協(xié)議的原理、特點及配置方法，能夠根據(jù)網(wǎng)絡規(guī)模和需求選擇合適的路由協(xié)議，能夠排查路由協(xié)議故障并解決故障。問題導向主要內(nèi)容R路由協(xié)議主要的作用是什么？有哪些分類辦法？RRIPV1與RIPV2有什么區(qū)別？RIP協(xié)議特點是什么？RRIPv2協(xié)議如何封裝的？RRIP協(xié)議路由表形成的過程是怎樣的？R路由自環(huán)是怎么產(chǎn)生的？RIP協(xié)議怎么解決路由自環(huán)？ROSPF與RIP主要差異是什么？OSPF的特點又是什么？ROSPF協(xié)議報文是如何封裝的？有哪五種類型的OSPF報文？ROSPF協(xié)議如何劃分區(qū)域？如何確定RouterID？ROSPF根據(jù)鏈路層協(xié)議類型將網(wǎng)絡分為哪四種常見類型？ROSPF的LSA有哪幾種類型？R普通區(qū)域、末梢區(qū)域、完全末梢區(qū)域有什么區(qū)別？R常見的OSPF優(yōu)化配置命令有哪些？◎路由協(xié)議分類◎RIP協(xié)議工作原理、特點及路由表形成◎RIP路由自環(huán)及解決方法◎OSPF協(xié)議工作原理、特點、區(qū)域和網(wǎng)絡類型◎OSPF協(xié)議LSA類型和路由類型◎OSPF的優(yōu)化配置練習與實訓建議實訓14RIPv2的配置實訓15OSPF單區(qū)域和接口驗證配置實訓16OSPF多區(qū)域和區(qū)域驗證配置實訓17OSPF的Stub區(qū)域和TotallyStub區(qū)域配置實訓18OSPF虛連接配置教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）15%模塊（或工作場景）第7部分三層設備實用配置學時理論學時6實踐學時8【學習目標】掌握三層交換VLAN的互訪和路由配置、三層設備DHCP服務、訪問控制列表、網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換、虛擬路由器冗余協(xié)議及策略路由的原理和配置，能夠根據(jù)網(wǎng)絡綜合需求，合理規(guī)劃實施三層設備的高可用方案，保障網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的安全和合規(guī)性，提高三層設備可用性和快速故障恢復的能力。問題導向主要內(nèi)容R什么是三層交換機？三層交換機與路由器有什么區(qū)別？R怎么理解三層交換機上的VLAN虛接口？RDHCP的工作過程是怎樣的？什么是DHCP中繼？R什么是訪問控制列表ACL？分為哪三類？R什么是網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換NAT？為什么要使用NAT技術？R虛擬路由冗余協(xié)議VRRP的主要作用是什么？R策略路由的主要作用是什么？◎三層交換VLAN的互訪和路由配置◎三層設備DHCP服務的原理及配置方法◎訪問控制列表的原理及配置方法◎網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換的原理及配置方法◎虛擬路由器冗余協(xié)議的原理及配置方法◎策略路由的原理及配置方法練習與實訓建議實訓19三層交換VLAN互訪和路由配置實訓20三層設備DHCP服務配置實訓21路由器訪問控制列表配置實訓22路由器NAT配置實訓23三層交換機VRRP配置實訓24策略路由配置教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）15%模塊（或工作場景）第8部分虛擬專用網(wǎng)配置學時理論學時2實踐學時4【學習目標】理解VPN隧道協(xié)議的原理，掌握GRE隧道、IPsec隧道的原理及配置方法，能夠診斷和解決VPN連接問題，確保VPN服務的穩(wěn)定性和可用性。問題導向主要內(nèi)容R什么是VPN技術？VPN技術的關鍵是什么？RVPN隧道協(xié)議分為哪兩種類型？典型的有哪些？RGRE隧道協(xié)議的封裝是怎樣的？特點是什么？RIPSec協(xié)議的特點是什么？包含哪些協(xié)議？分別實現(xiàn)什么功能？RIPSec建立隧道的流程是什么？◎VPN隧道協(xié)議的原理◎GRE隧道的原理及配置方法◎IPsec隧道的原理及配置方法練習與實訓建議實訓25GRE隧道配置實訓26IPsec隧道配置教學方法問題導向教學、實驗演示、任務驅(qū)動教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）10%模塊（或工作場景）第9部分綜合實訓與技能比賽學時理論學時實踐學時10【學習目標】能夠合理規(guī)劃局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)，綜合應用交換技術、路由技術、三層設備技術完成相關配置，能夠發(fā)現(xiàn)故障問題并解決排除故障。問題導向主要內(nèi)容R如何合理規(guī)劃中小型企業(yè)網(wǎng)絡？R如何構(gòu)建安全、高可用性中小型企業(yè)網(wǎng)絡方案？◎綜合實訓考試◎技能比賽一◎技能比賽二練習與實訓建議完成綜合實訓考試、練習兩套技能比賽內(nèi)容教學方法項目實踐法、一體化教學考核與評價方式說明權(quán)重分配分項目考核（完成相應的項目為評價基礎）20%四、課程實施（一）教學實施建議在本課程教學過程中，應立足于加強學生職業(yè)能力、提升職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，將思政元素融入教學版塊，主要采用問題導向教學、任務驅(qū)動教學、教學做一體化教學，以任務引領提高學生學習興趣，激發(fā)學生的成就動機。問題導向教學：通過“問題導學”設計5個環(huán)節(jié)（新課引入——概念形成——概念深化——應用探索——總結(jié)歸納）、3個步驟（問題——猜想——結(jié)論）的教學結(jié)構(gòu)，在課堂上提出具有“關聯(lián)性”的關鍵性問題激發(fā)學生的學習熱情，引導學生自我探索新知，提煉探索歸納知識。任務驅(qū)動教學：本課程教學的關鍵是通過實訓任務引路，采取演示或講解等方式，梳理任務思路、方法、操作和結(jié)果驗證，積極引導組織學生開展實操練習，讓學生具備較強的動手能力和實際問題解決能力；教學做一體化教學：注重“教”與“學”的互動，在每個板塊中融入思政元素，讓學生在活動中提升職業(yè)素養(yǎng)，提高職業(yè)道德，提高網(wǎng)絡安全意識。同時，將理論與實踐銜接，“學”與“做”融為一體，培養(yǎng)學生參與實踐的創(chuàng)新精神和職業(yè)能力。另外，可采用分組訓練、成果展示、問題討論等多種教學形式，有意識地培養(yǎng)學生的成就感，使學生通過循序漸進的鍛煉，提高分析問題、解決問題的實踐技能。（二）實習實訓條件理實一體化教室、H3C專業(yè)實訓室、仿真軟件、校外實訓基地（三）師資條件要求校內(nèi)專職教師：必須具有高校教師資格、網(wǎng)絡企業(yè)工作經(jīng)歷、具備網(wǎng)絡技術職業(yè)資格（H3C認證路由交換網(wǎng)絡高級工程師或是華為認證ICT高級工程師水平）。兼職教師：行業(yè)