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課程簡介 Course Introduction

《計算機網(wǎng)絡(luò)》是計算機科學(xué)與技術(shù)/軟件工程專業(yè)本科生的必修課/選修課,也是計算機專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程在計算機科學(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)的計算機網(wǎng)絡(luò)實驗課程,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、計算機網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議的操作原理和有關(guān)標準、IEEE局域網(wǎng)標準及其應(yīng)用、IPv4、IPv6和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的原理,使學(xué)生能充分運用并掌握先進的網(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:計算機網(wǎng)絡(luò)概論:

1、計算機網(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、計算機網(wǎng)絡(luò)定義、分類、組成與結(jié)構(gòu)

3、計算機網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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)議標準化組織與管理機構(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)字數(shù)據(jù)編碼方法、脈沖編碼調(diào)制方法、比特率、奈奎斯特準則與香農(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、基本速率標準的制定、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-點協(xié)議PPP、PPP協(xié)議的主要特點、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)議標準

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、物理層標準命名方法

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、交換機的比較

2、無線局域網(wǎng):擴頻無線局域網(wǎng)、無線局域網(wǎng)IEEE 802.11標準、 IEEE 802.11標準的 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、IPv4分組格式、IPv4地址、IP地址的基本概念、標準分類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、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)點和節(jié)點主機的基本操作

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)用進程、傳輸層接口與套接字、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中分布式進程標識方法、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、UDP協(xié)議報文格式、UDP校驗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、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、重傳機制

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、主機配置與動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP、動態(tài)主機配置的基本概念、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


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