課程教學大綱-計算機網(wǎng)絡

1、課程教學大綱計算機網(wǎng)絡課程教學大綱一、課程名稱（中英文）中文名稱：計算機網(wǎng)絡英文名稱：Computer Networks二、課程代碼及性質0811161專業(yè)必修課程三、學時與學分總學時：48（理論學時：32 學時；實踐學時：16 學時）學分：3四、先修課程先修課程：概率論五、授課對象本課程面向通信工程、電子信息工程專業(yè)、啟明學院信息類數(shù)理提高班學生開設六、課程教學目的（對學生知識、能力、素質培養(yǎng)的貢獻和作用）計算機網(wǎng)絡是計算機技術和通信技術密切結合而形成的技術領域，是通信與信息系統(tǒng)學科的重要技術之一，也是迅速發(fā)展并在信息社會中得到廣泛應用的一門綜合性學科。計算機網(wǎng)絡課程是高校通信工程、電子信息

2、工程專業(yè)本科必修的專業(yè)課程。本課程的教學目的與任務是：1. 從系統(tǒng)觀點理解不同類型的網(wǎng)絡絡、交換網(wǎng)絡、互聯(lián)網(wǎng)絡等；和，包括直連網(wǎng)2. 掌握計算機網(wǎng)絡的分層架構與原理，掌握計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、傳輸層的主要概念、功能與實現(xiàn)機制等；3. 理解和掌握關鍵的網(wǎng)絡算法與協(xié)議，包括可靠傳輸、制、交換與轉發(fā)、IP 路由、TCP 擁塞控制等；接入控4. 結合實驗實踐理解和掌握基本的網(wǎng)絡操作方法；5. 了解網(wǎng)絡技術的新發(fā)展。七、教學內(nèi)容與學時安排理論部分：32 學時，具體內(nèi)容如下第一部分：網(wǎng)絡基礎（6 學時）了解計算機網(wǎng)絡的定義、發(fā)展歷史；理解設計計算機網(wǎng)絡的技術需求；掌握電路交換與分組交換的概念與區(qū)別

3、；理解客戶端服務器的通信模式；掌握層次化計算機網(wǎng)絡體系結構的原理，理解網(wǎng)絡體系結構中的實體、協(xié)議、服務、接口等概念；掌握層次化計算機網(wǎng)絡體系結構的實現(xiàn)機制，理解報文的封裝、層次間的多路復用與多路分解等概念；掌握七層 OSI/RM 開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型、各層功能；掌握 TCP/IP 的四層體系結構，各層功能，與OSI 七層結構對比；掌握主要的網(wǎng)絡性能指標，包括帶寬、吞吐量、時延、RTT、帶寬時延積等，具備計算的能力；第二部分：直連網(wǎng)絡（6 學時）理解直連網(wǎng)絡的概念，區(qū)分節(jié)點、網(wǎng)絡適配器、鏈路的特征； 了解網(wǎng)絡通信編碼，包括 NRZ、NRZI、Manchester、4B/5B 等；理解不同的組幀方

4、法，包括面向字節(jié)、面向比特的組幀協(xié)議案例；理解差錯控制的概念，包括二維奇偶校驗、循環(huán)冗余校驗等；掌握可靠傳輸?shù)母拍詈突緦崿F(xiàn)機制，掌握停止等待、滑動窗口的 ARQ 算法；理解以太網(wǎng)的設計要點，掌握 CSMA/CD了解無線局域網(wǎng)的設計要點，理解 CSMA/CA檢測的原理；避免的原理；第三部分：網(wǎng)絡互聯(lián)（10 學時）理解分組交換網(wǎng)絡的概念；掌握數(shù)據(jù)報交換、虛電路交換的原理，了解源路由選擇的交換方法；掌握局域網(wǎng)擴展的概念，理解網(wǎng)橋、學習型網(wǎng)橋的概念，了解生成樹算法；掌握以太網(wǎng)集線器、網(wǎng)橋、交換機設備的功能與區(qū)別；理解網(wǎng)絡互聯(lián)的需求和概念；理解 IP 服務模型，包括地址設計、分段與重組、數(shù)據(jù)報轉發(fā)等；

5、理解 IP 地址管理相關協(xié)議，包括地址轉換 ARP、動態(tài)地址分配DHCP 等；掌握子網(wǎng)的概念，以及相應的IP 地址分配方式；掌握路由與轉發(fā)的概念，理解路由表與轉的區(qū)別；掌握基于距離向量和基于鏈路狀態(tài)的路由算法的原理，理解 RIP 和OSPF 的實現(xiàn)要點，具備進行簡單路由計算的能力；理解路由權值代價設置，了解互聯(lián)網(wǎng)鏈路權值設計的演變；理解路由器的執(zhí)行機制，理解路由器與交換機的區(qū)別；第四部分：高級網(wǎng)絡互聯(lián)（4 學時）理解無類別域間路由的路由轉發(fā)實現(xiàn)機制；掌握互聯(lián)網(wǎng)域內(nèi)路由和域間路由的概念，理解 BGP 協(xié)議的實現(xiàn)機制；理解 IPv6 的設計目標，了解IPv6 的主要技術特征；了解移動主機的路由實現(xiàn)

6、機制；第五部分：端到端協(xié)議（2 學時）理解進程間通信的協(xié)議設計需求；理解實現(xiàn)簡單多路分解功能的傳輸協(xié)議UDP 的原理；掌握實現(xiàn)可靠字節(jié)流服務的傳輸協(xié)議 TCP 的設計原理，理解互聯(lián)網(wǎng)架構設計的端到端設計原則；掌握 TCP 建立連接的三次握制；，理解 TCP 滑動窗口協(xié)議和數(shù)據(jù)理解在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)傳輸層可靠傳輸?shù)募夹g鏈路層滑動窗口協(xié)議設計的區(qū)別；第六部分：擁塞控制與資源分配（2 學時）掌握流量控制的概念，TCP 流量控制的基本機制；掌握擁塞控制的概念，不同擁塞控制機制的分類；掌握基于窗口的 TCP 擁塞控制機制，理解其與 TCP 流量控制的區(qū)別與聯(lián)系；理解加性增加乘性減少、慢啟動、快速重傳等 TC

7、P 擁塞控制機制。第七部分：應用層（2 學時）了解基于HTTP 的 Web 服務；了解基于DNS 的互聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)；了解面向內(nèi)容分發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)新技術，包括 P2P、CDN 等；實驗部分：16 學時八、教學參考書及文獻教學參考書：1 L. L. Peterson & B. S. Davie, 計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)方法，第五版Computer Networks: A Systems Approach, 5th Edition, M 2012.aufmann,實驗學時數(shù)類型實驗內(nèi)容Windows Socket 編程4網(wǎng)絡編程網(wǎng)絡應用程序開發(fā)分組觀察與交換機4網(wǎng)絡配置主機交換機配置、以太網(wǎng)鏈路層幀格式分析、端

8、口鏡像路由協(xié)議分析4網(wǎng)絡配置OSPF 鄰居交換報文結構分析、RIP 路由報文結構分析TCP 與 FTP 協(xié)議分析及網(wǎng)絡性能監(jiān)測4性能評測網(wǎng)絡性能監(jiān)測及故障分析、FTP 協(xié)議分析、TCP 傳輸控制協(xié)議分析2 James F. Kurose and Keith W. Ross, 計算機網(wǎng)絡自頂向下方法，第六版，Computer Networking: A Top-Down Approach, 6th Edition, Pearson, 201334 謝，計算機網(wǎng)絡（第 3 版）,，計算機網(wǎng)絡，第 6 版，電子工業(yè)，2011, 2014課外文獻閱讀：Paul Baran, On Distribute

9、d Communications Networks, IEEE ions on Communication Systems, Vol CS-12 (1), pp. 1-9, Mar 1964.J. Turner, Design of a Broadcast Packet Switching Network,TranProceedings of1986, pp. 667-675, April 1986.3 J. H. Saltzer, D. P. Reed, and D. D. Clark, End-to-end arguments in system design, ACM Trans. Co

10、mput. Syst., vol. 2, no. 4, pp. 277288, 1984.4 M. S. Blumenl and D. D. Clark, Rethinking the design of theernet:-to-end arguments vs. the brave new world, ACM Trans.er. Tech., vol. 1, no. 1, pp. 70109, 2001.5V.CerfandR.Kahn,AProtocolforPacketNetworkmunication,IEEETranionsonCommunications,Vol.COM-22, pp. 637-648, May 1974.6VanJacobson,Congestionavoidanceandcontrol,ACM 1988.Computer Communication Review,vol. 18, pp. 314-329,