一、课程教学目标
本课程的教学目标是使学生掌握计算机网络的体系结构、各个层次的功能和协议标准、数据通信基础、局域网介质访问方法、网络互联与TCP/IP协议等方面的基础知识,掌握组网、网络维护、网络应用等基本能力,为进一步设计网络和开发网络应用打好基础。
二、教学内容及基本要求
本课程教学内容主要包含以下三方面内容:
第一部分 计算机网络的体系结构(14学时);
第二部分 局域网(8学时);
第三部分 Internet原理、体系结构和协议(12学时)。
具体内容如下:
第一章 概述(3h)
- 计算机网络的发展史
- 计算机网络的定义
- 计算机网络的体系结构
- 网络的标准化和ISO/OSI模型
- 网络的分类
基本要求:熟悉计算机网络的定义和计算机网络的体系结构、计算机网络中对等实体间虚实通信的概念,了解现有网络的种类和发展方向。
第二章 物理层和数据通信的基本原理(2h)
- 物理层功能与设计内容
- 信号,信号的富氏分析
- 模拟通信,数字通信,通信系统基本组成
- 信道,信道的多路复用,信道的最大数据传输率,信道的通信方式
- 数据的编码(曼彻斯特编码)
- 电路交换与存储转发
- 传输介质
- 物理层协议实例(RS232,EIA/TIA 568A/B)
基本要求:对信道、数据通信系统、数据编码、传输、交换、复用等概念和技术有一个比较清楚的认识。掌握物理层的功能、设计内容和部分实例。
第三章 数据链路层(4h)
- 数据链路层的功能与设计内容
- 基本数据链路层协议(停等协议、滑动窗口协议)
- 数据链路层协议实例(HDLC)
- 协议的性能
基本要求:了解数据链路层的功能和设计内容,熟悉基本链路层协议中的停等协议、滑动窗口协议和典型的协议实例的基本工作原理。
第四章 网络层(3h)
- 网络层的功能和设计内容
- 子网提供的服务与转发分组的方式
- 路径选择算法
- 拥塞控制算法
基本要求:掌握数据报子网和虚电路子网的工作原理,了解几种常见的路径选择算法,如最短路径优先、分布式选径等,熟悉拥塞控制算法中的分组丢弃法和源抑制算法。
第五章 传送层(2h)
- 传送层的功能与设计内容
- 传送连接管理
1)寻址问题
2)连接的建立
3)数据的发送
4)连接的释放与连接的维持
基本要求:了解传送层的地址,建立连接的三次握手方式,数据发送的禁区,释放连接的握手算法。
第六章 数据通信网络实例(局域网)(8h)
- 局域网的特点和体系结构
- 以太网和IEEE 802.3
1)物理层
2)MAC子层
3)LLC子层
- 令牌环802.5
- 局域网互连技术和互联设备(集线器、网桥、交换机、路由器)
- 虚拟局域网VLAN
基本要求:掌握常用局域网实现、交换技术和原理。
第七章 Internet原理、协议和体系结构(12h)
(一)TCP/IP协议的来源、体系结构、网络视图
(二)IP地址的结构、分类和解析
(三)ARP/RARP协议
(四)IP协议(数据报结构分析)
(五)ICMP协议
(六)子网掩码和IP地址复用
(七)IP路由(BGP、OSPF)
(八)TCP的差错控制、流量控制、性能分析
(九)域名系统
(十)网络地址转换(NAT)
基本要求:了解Internet网络结构、互联原理,对以上协议原理和协议规程有清晰的认识。
三、教学安排及方式
本课程特点是知识面广,抽象度高,课堂教学主要围绕网络体系结构、各层协议和服务原语,在讲授数据通信知识的基础上,重点讲授各层协议的算法、设计和应用,结合实例,注重概念。在讲授过程中,结合教师自身的经验,增加实用的知识。
课堂中主要讲授重点和难点,对于一些简单的内容和例题采用自学和上机实践相结合的方法。
四、考核方式
平时作业 20%
闭卷考试 80%
五、参考教材
- 《计算机网络》第四版. Andrew S. Tanenbaum. 清华大学出版社,2004
- Internetworking with TCP/IP, DOUGLAS E. COMER, PRENTICE HALL,1997
六、开课老师
吕良双 副教授、张 辉 副教授 计算机学院