计算机网络原理教学大纲

计算机网络原理教学大纲 课程编号： 课程名称：计算机网络原理 英文名称：Computer Network Principle 学 时：64(理论教学)+18(课程实验) 学 分：4.5 适用专业：计算机应用，通信工程类 课程性质：必修（双语教学） 先修课程：《计算机原理》《数据库原理》《操作系统》《数据通信原理》 一、课程教学目标 《计算机网络》是计算机科学一门重要专业课。随着计算机技术和通信技术的不断发展，计算机网络的应用也越来越普及，所以本课程是从事计算机和通信专业的工程技术人员所必须掌握的一门专业课。 本课程的主要任务是：较全面地了解计算机通信网的基本概念级构成，掌握计算机通信网络的设计基础、计算机网络协议的体系结构，掌握局域网和Internet 的基本内容、基本原理，了解计算机网络的安全和管理、现代通信网络技术在计算机通信网中的应用。 二、教学内容及基本要求 课堂教学部分 1. 绪论(2) 计算机网络的发展与应用；什么是计算机互连网，什么是协议，什么是网络的边缘，什么是网络的核心，网络的访问，物理媒体，网络性能：丢包和延迟。 2. 应用层(2) 应用层协议：DNS，SNMP，电子邮件-SMTP/POP3，HTTP，FTP

一、域名解析原理及域名分类。

二、电子邮件 （1） E-mail地址组成 （2） E-mail系统结构（UA+MTA） （3） SMTP(简单邮件传输协议) （4） POP3（邮局协议） （5） MIME（通用因特网邮件扩充） （6） 电子邮件收发过程

三、FTP (1) FTP工作过程（双连接）(2) FTP分类（匿名与非匿名登录） (3) 文件上载与下载 四、WWW （1） HTML（超文本标志语言） （2） URL（统一资源定位地址） （3） HTTP（超文本传输协议） （4） WWW工作原理(Browser/Server) 3. 运输层(3) 理解运输层服务的原理：多路复用多路分解，可靠的数据传输。 一、Internet中的传输层协议 a. 分类及其作用（TCP和UDP） b. TCP/IP网络的可靠性实现 c. 端口与端口号（保留端口与自由端口） d. 网络进程间通信的Socket机制 二、用户数据报协议（UDP） a. 功能 b.报文格式（*伪首部） 三、传输控制协议（TCP） a. 报文格式 b. TCP流量控制（可变发送窗口协议） *c. TCP连接建立与释放过程 4. 网络层和选路(3) 理解网络层服务的原理：选路算法（路径选择），网络的规模的描述。 一、IP地址构成及其分类 二、子网掩码及其作用（子网划分及其计算） * 三、 无分类编址CIDR及超网的概念 四、地址解析分类（ARP和RARP）及ARP工作原理 五、IP数据报格式及其传输机制（封装、分组、重组、拆封） 六、ICMP（Internet控制报文协议）报文格式及其作用 七、Internet中的路由选择协议 1. 自治系统（AS） 2. Internet路由选择协议分类：IGP和EGP 3. 两种常用内部网关协议：RIP（基于D-V法）和OSPF（基于L-S法） 八、下一代互联网协议（IPng） IPv6地址结构、IPv4到IPv6过渡策略。 一、广域网基本概念 二、广域网中的路由选择机制 1. 结点路由表（转发表）的组成（目的站和下一站） 2. 广域网的表示及路由表的简化 *三、路由选择及其算法 1. 路由选择算法及其分类 2. D-V法和L-S法(距离矢量法和链路状态法) *四、流量控制和拥塞控制 1. 流量控制和拥塞控制的联系与区别 2. Internet中的常用拥塞控制方法——源抑制法实现过程 五、X.25与帧中继两种交换技术的比较 六、ATM技术 基本概念、信元结构及ATM协议参考模型。

5. 数据链路层和局域网(8) 理解在数据链路层中的服务原理：错误的侦测和纠错，共享的广播通道，多路访问链路。 一、基本概念 1. 局域网的定义、分类及其特点 2. 决定LAN特性的三个主要技术 传输介质、拓扑结构、介质访问控制方法（MAC）其中MAC最重要 3. 局域网拓扑结构 二、信道分配方法：静态分配和动态分配。 三、常用的多路访问控制协议 1. 载波监听多路访问控制方法CSMA（非坚持型、1-坚持型和p-坚持型CSMA） 工作原理、特点 2. 带有碰撞（冲突）检测的载波监听多路访问控制方法CSMA/CD 工作原理、特点及二进制指数避让算法。 四、IEEE802系列标准及局域网体系结构 五、LLC层（逻辑链路控制子层） 1. LLC层服务访问点（SAP） 2.LLC 帧结构 六、MAC层 1. MAC地址 2. MAC 帧结构 3. 局域网进程间通信需要的两种地址（MAC地址和SAP地址） *七、以太网(Ethernet) 1. 以太网(Ethernet)和IEEE802.3 2. 交换以太网特点及三种转发机制 3. 高速以太网（快速以太网、千兆以太网、万兆以太网） 4. 虚拟局域网（VLAN）技术的定义及分类 八、无线局域网（WLAN）分类及扩频技术（SS） 九、局域网的扩展 1. 在物理层扩展局域网 2. 在数据链路层扩展局域网 网桥功能、网桥分类、透明网桥工作原理、广播风暴及使用网桥的优缺点。

6. 多媒体网络(8) 多媒体网络的应用。实时的交互应用的协议（RTP,H.323），综合服务，资源予留和区分服务 7. 计算机网络安全（3） 。 8.网络管理

Network Management

introduction to network management motivation major components Internet network management framework MIB: management information base SMI: data definition language SNMP: protocol for network 三、 教学安排及方法 “计算机网络原理”课程的课内学时为64学时，课内外学时之比为1:1.5；实验为18学时，教学安排如下表：

日 节 周 星期 内容` 章 节 实验 作业 辅导答疑 备注 1 3 Network Introduction what’s the Internet what’s a protocol? network edge network core access net, physical media performance: loss, delay 1 2,3,5,6,7

2 3,5 3 3 Application Layer specific protocols: http ftp smtp pop dns 2 socket 1,4,5 4 3,5 Pop3/smtp 5 3 Transport Layer understand principles behind transport layer services: multiplexing/demultiplexing reliable data transfer flow control 3 1,9,13,16,17,21,22

6 3,5 1

7 3 Network Layer: runderstand principles behind network layer services: routing (path selection) dealing with scale how a router works 4 3,4,6 8 3,5 Sliding window protocal

9 3 The Data Link Layer: understand principles behind data link layer services:error detection, correction sharing a broadcast channel: multiple accesslink layer addressing 5 Ns-2 1,4,8,12 10 3,5

11 3 The Data Link Layer Lan Network 5 Protocol 1-6 2 12 3,5 13 3 Physical Layer 14 3,5 15 3 Network Management introduction to network management motivation major components Internet network management framework MIB: management information base SMI: data definition language SNMP: protocol for network 8 16 3,5 Review for all

四、考核方法 本课程通过四方面进行考核：实验：20%，作业：20%，期中：20%，期末：40%；期末考试采用闭卷方式。 五、推荐教材与参考资料 COMPUTER NETWORKING: A Top-Down Approach Featuring the Internet, James F. Kurose&Keith W. Ross 参考书：