課程簡介
Course Introduction
《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)/軟件工程專業(yè)本科生的必修課/選修課，也是計算機(jī)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)/軟件工程專業(yè)建設(shè)和課程體系中占據(jù)重要的地位和作用。本課程將注重網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論的教學(xué)，同時結(jié)合后續(xù)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課程，向?qū)W生傳授基本的網(wǎng)絡(luò)理論及應(yīng)用、組網(wǎng)技術(shù)和操作技能等。
為了保證計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的科學(xué)性與系統(tǒng)性，本門課程采納Andrew S.Tanenbaum建議的一種5層參考模型，包括有:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。本門課程重點(diǎn)講授網(wǎng)絡(luò)的基本概念、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Internet應(yīng)用；在系統(tǒng)講授網(wǎng)絡(luò)基本工作原理的同時，注重網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用以及實(shí)現(xiàn)方法的學(xué)習(xí)；在保持知識體系系統(tǒng)性的同時，教學(xué)內(nèi)容貼近技術(shù)發(fā)展的前沿，包括SDN、IPv6、4G和LTE等。
通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念和基本原理，理解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的有關(guān)理論、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議的操作原理和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用、IPv4、IPv6和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原理，使學(xué)生能充分運(yùn)用并掌握先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)方法和手段，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。
教學(xué)大綱
Teaching Syllabus
第01次課程:計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概論: 1、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的形成與發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的三條主線 2、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)定義、分類、組成與結(jié)構(gòu) 3、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 4、分組交換技術(shù)的基本概念 | 3學(xué)時 |
第02次課程:網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議: 1、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念 2、OSI參考模型、TCP/IP參考模型，以及這兩個參考模型的比較 3、網(wǎng)絡(luò)與Internet協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化組織與管理機(jī)構(gòu) | 3學(xué)時 |
第03次課程: 1、物理層與物理層協(xié)議的基本概念 2、數(shù)據(jù)通信的基本概念 3、頻帶傳輸技術(shù):模擬數(shù)據(jù)編碼、波特率 4、基帶傳輸技術(shù):定義、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼方法、脈沖編碼調(diào)制方法、比特率、奈奎斯特準(zhǔn)則與香農(nóng)定理 | 3學(xué)時 |
第04次課程: 1、多路復(fù)用技術(shù):基本概念、時分多路復(fù)用、頻分多路復(fù)用、波分多路復(fù)用 2、同步光纖網(wǎng)SONET與同步數(shù)字體系SDH:基本概念、基本速率標(biāo)準(zhǔn)的制定、SDH速率體系 3、接入技術(shù):接入技術(shù)的分類、ADSL接入技術(shù)、HFC接入技術(shù)、光纖接入技術(shù)、移動通信接入技術(shù) | 3學(xué)時 |
第05次課程: 1、數(shù)據(jù)鏈路層中差錯產(chǎn)生與差錯控制方法、差錯產(chǎn)生的原因和類型、誤碼率的定義、檢錯碼與糾錯碼、循環(huán)冗余編碼工作原理、差錯控制機(jī)制 2、數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念、物理線路與數(shù)據(jù)鏈路、數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能、數(shù)據(jù)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的分類 3、面向比特型數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議--HDLC協(xié)議、數(shù)據(jù)鏈路的配置方式和數(shù)據(jù)傳送方式、HDLC幀結(jié)構(gòu)、HDLC協(xié)議工作原理、數(shù)據(jù)鏈路層與物理層的關(guān)系 | 3學(xué)時 |
第06次課程: 1、數(shù)據(jù)鏈路層滑動窗口協(xié)議與幀傳輸效率分析、數(shù)據(jù)鏈路層滑動窗口協(xié)議的分類、單幀停止等待協(xié)議、多幀連續(xù)發(fā)送協(xié)議 2、點(diǎn)-點(diǎn)協(xié)議PPP、PPP協(xié)議的主要特點(diǎn)、協(xié)議幀結(jié)構(gòu)、協(xié)議工作過程 | 3學(xué)時 |
第07次課程: 1、介質(zhì)訪問控制子層、局域網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與演變、三種常用介質(zhì)訪問控制方法的比較、Ethernet技術(shù)的研究與發(fā)展、局域網(wǎng)參考模型與協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 2、Ethernet基本工作原理:Ethernet數(shù)據(jù)發(fā)送流程分析、幀結(jié)構(gòu)、接收流程的分析、網(wǎng)卡設(shè)計與物理地址、物理層標(biāo)準(zhǔn)命名方法 | 3學(xué)時 |
第08次課程: 1、交換式局域網(wǎng)與虛擬局域網(wǎng)技術(shù) 2、高速Ethernet的研究與發(fā)展:Fast Ethernet、Gigabit Ethernet、10 Gigabit Ethernet、40 Gigabit Ethernet與100 Gigabit Ethernet、光以太網(wǎng)與城域以太網(wǎng) 3、Ethernet組網(wǎng)設(shè)備與組網(wǎng)方法、交換Ethernet與高速Ethernet組網(wǎng)方法、局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)化布線的基本概念 | 3學(xué)時 |
第09次課程: 1、局域網(wǎng)互聯(lián)與網(wǎng)橋:基本概念、網(wǎng)橋的工作流程、生成樹協(xié)議、網(wǎng)橋與中繼器、集線器、交換機(jī)的比較 2、無線局域網(wǎng):擴(kuò)頻無線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)、 IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的 MAC層協(xié)議 | 3學(xué)時 |
第10次課程: 1、網(wǎng)絡(luò)層與IP協(xié)議的基本概念、IP協(xié)議的發(fā)展與演變 2、IPv4協(xié)議的基本內(nèi)容及其主要特點(diǎn)、IPv4分組格式、IPv4地址、IP地址的基本概念、標(biāo)準(zhǔn)分類IP地址、劃分子網(wǎng)的三級地址結(jié)構(gòu) 3、無類別域間路由CIDR、網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換NAT 4、路由選擇算法與分組交付、分組交付和路由選擇的基本概念以及路由表的建立、更新與路由選擇協(xié)議 | 3學(xué)時 |
第11次課程: 1、SDN技術(shù)基礎(chǔ) 2、路由信息協(xié)議RIP、最短路徑優(yōu)先協(xié)議OSPF、外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議BGP、路由器與第三層交換技術(shù) 3、Internet控制報文協(xié)議--ICMP、ICMP協(xié)議的作用與特點(diǎn)、報文類型 4、IP多播與IGMP協(xié)議、基本概念、IP多播地址、IGMP協(xié)議的基本內(nèi)容、多播路由器與IP多播中的隧道技術(shù) | 3學(xué)時 |
第12次課程: 1、MPLS協(xié)議、資源預(yù)留協(xié)議RSVP與區(qū)分服務(wù)DiffServ、多協(xié)議標(biāo)識交換MPLS、MPLS的應(yīng)用、地址解析協(xié)議ARP、IP地址與物理地址的映射、地址解析工作過程 2、移動IP協(xié)議基本概念、設(shè)計目標(biāo)與主要特征、協(xié)議的結(jié)構(gòu) 3、移動IPv4協(xié)議的基本工作原理與移動節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)主機(jī)的基本操作 4、IPv6協(xié)議的基本概念、協(xié)議的主要特征、IPv6地址、分組結(jié)構(gòu)與基本報頭、IPv4到IPv6過渡的基本方法 | 3學(xué)時 |
第13次課程: 1、傳輸層與傳輸層協(xié)議、傳輸層的基本功能、傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)單元的基本概念、應(yīng)用進(jìn)程、傳輸層接口與套接字、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布式進(jìn)程標(biāo)識方法、傳輸層的多路復(fù)用與多路分解、TCP、UDP協(xié)議與應(yīng)用層協(xié)議的關(guān)系 2、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP、UDP協(xié)議的主要特點(diǎn)、UDP協(xié)議報文格式、UDP校驗(yàn)和的基本概念與計算、UDP協(xié)議適用的范圍 | 3學(xué)時 |
第14次課程: 1、傳輸控制協(xié)議TCP、TCP協(xié)議的主要特點(diǎn)、協(xié)議報文格式 2、TCP連接建立與釋放、 TCP協(xié)議滑動窗口與確認(rèn)、重傳機(jī)制 3、TCP協(xié)議滑動窗口與流量控制、擁塞控制 | 3學(xué)時 |
第15次課程: 1、應(yīng)用層:Internet應(yīng)用與應(yīng)用層協(xié)議的分類、Internet應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的三個階段、C/S模式與P2P模式的比較、應(yīng)用層協(xié)議的分類 2、域名系統(tǒng)DNS、DNS域名空間、域名服務(wù)器、域名解析、域名系統(tǒng)性能優(yōu)化 3、電子郵件服務(wù)與SMTP協(xié)議、電子郵件服務(wù)的基本概念、工作過程、POP3與IMAP4協(xié)議以及基于Web的電子郵件 4、Web與基于Web的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、Web服務(wù)的基本概念、超文本傳輸協(xié)議HTTP、超文本標(biāo)記語言HTML、Web瀏覽器、搜索引擎 | 3學(xué)時 |
第16次課程: 1、即時通信與會話初始化協(xié)議SIP、即時通信工作模型、SIP協(xié)議的基本內(nèi)容 2、主機(jī)配置與動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP、動態(tài)主機(jī)配置的基本概念、DHCP的基本內(nèi)容 3、網(wǎng)絡(luò)管理與簡單網(wǎng)管協(xié)議SNMP協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念、SNMP協(xié)議的基本內(nèi)容 4、典型應(yīng)用層協(xié)議--區(qū)塊鏈 | 3學(xué)時 |
第17次課程: 1、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念、網(wǎng)絡(luò)安全服務(wù)功能與法律法規(guī)、網(wǎng)絡(luò)安全威脅的發(fā)展趨勢、網(wǎng)絡(luò)安全研究的主要問題、網(wǎng)絡(luò)攻擊的主要類型 2、加密與認(rèn)證技術(shù)、密碼算法與密碼體制的基本概念、對稱密碼體系、數(shù)字簽名技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)的發(fā)展 3、網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議的基本概念、網(wǎng)絡(luò)層安全與IPSec協(xié)議、傳輸層安全與SSL、TLP協(xié)議 4、防火墻技術(shù)的基本概念 5、入侵檢測技術(shù)的基本概念、基本方法 6、網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)持續(xù)性規(guī)劃技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)文件備份與恢復(fù)的重要性 7、惡意代碼與網(wǎng)絡(luò)防病毒技術(shù)、惡意代碼的定義、病毒的基本概念、蠕蟲的基本概念、特洛伊木馬的基本概念、垃圾郵件的基本概念、流氓軟件的基本概念、網(wǎng)絡(luò)防病毒軟件的應(yīng)用 | 3學(xué)時 |
