《自動(dòng)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程教學(xué)大綱

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)BComputerNetwork【課程編號(hào)】XZ260092【課程類別】專業(yè)限選【學(xué)分?jǐn)?shù)】2【先修課程】計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、VC【學(xué)時(shí)數(shù)】總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)（理論課36，上機(jī)12）【適用專業(yè)】自動(dòng)化本科專業(yè)一、教學(xué)目的、任務(wù)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)，使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本理論和組網(wǎng)方法有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和正確的理解，并逐步培養(yǎng)學(xué)生具有一定組網(wǎng)能力、管理能力和維護(hù)能力和自學(xué)能力；初步訓(xùn)練學(xué)生抽象概括問題的能力和綜合運(yùn)用知識(shí)來分析解決問題的能力，也為學(xué)生學(xué)習(xí)后繼課程，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用和科研打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。二、課程教學(xué)的基本要求本課程是一門必修的專業(yè)課，其特點(diǎn)和教學(xué)基本要求如下：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念和原理較多，因此必須強(qiáng)調(diào)基本概念和重要原理。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展非常迅速，新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，因此應(yīng)盡可能地講授較新的內(nèi)容。本課程工程性較強(qiáng)，教學(xué)中應(yīng)使理論緊密聯(lián)系實(shí)際和重視實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)是本課程的重點(diǎn)，通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、正確的上機(jī)習(xí)慣和工作作風(fēng)，使學(xué)生掌握綜合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用的能力和技巧。三、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配(3+2+2+6+12+8+4+3+2+3+3=48)（一）總論（或緒論、概論等）2學(xué)時(shí)（課堂講授2）主要內(nèi)容：1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與協(xié)議2、數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)3、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)知識(shí)4、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用5、網(wǎng)絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)安全教學(xué)要求：1、了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的總體結(jié)構(gòu)2、理解網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和重要性3、了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)發(fā)展，并掌握網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)要求和方法。（二）第一章概述3學(xué)時(shí)（課堂講授3）主要內(nèi)容：1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代的作用2、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過程3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的性能指標(biāo)5、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)教學(xué)要求：1、了解Internet的發(fā)展簡(jiǎn)史和標(biāo)準(zhǔn)組織；2、了解我國(guó)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和發(fā)展簡(jiǎn)史；3、掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的定義和網(wǎng)絡(luò)分類方式和主要性能指標(biāo)；4、掌握網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)的概念、ISO/OSI和TCP/IP的分層.（三）第二章物理層2學(xué)時(shí)（課堂講授2）主要內(nèi)容：1、物理層的基本概念2、數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)3、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的模型4、信道復(fù)用技術(shù)教學(xué)要求：1、掌握數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕纠碚摚?、熟悉UTP、光纖、同軸電纜等傳輸介質(zhì)；3、掌握基本的復(fù)用技術(shù)；4、了解物理層標(biāo)準(zhǔn)。（四）第三章數(shù)據(jù)鏈路層6學(xué)時(shí)（課堂講授4+上機(jī)實(shí)驗(yàn)2）主要內(nèi)容：1、數(shù)據(jù)鏈路層的基本概念2、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議PPP3、LAN和LAN的擴(kuò)展教學(xué)要求：1、掌握數(shù)據(jù)鏈路層的相關(guān)概念；2、掌握停止等待協(xié)議和連續(xù)ARQ協(xié)議；3、了解PPP協(xié)議。4、重點(diǎn)掌握CSMA/CD協(xié)議和MAC地址、熟悉傳輸介質(zhì)。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：交換系列配置、PPPPAP認(rèn)證（五）第四章網(wǎng)絡(luò)層12學(xué)時(shí)（課堂講授8+上機(jī)實(shí)驗(yàn)4）主要內(nèi)容：1．路由器在網(wǎng)際互連的作用2．IP協(xié)議3．子網(wǎng)劃分和構(gòu)造超網(wǎng)4．ICMP協(xié)議5．因特網(wǎng)的路由選擇協(xié)議教學(xué)要求：1、掌握TCP/IP網(wǎng)際協(xié)議；2、掌握路由選擇協(xié)議3、掌握IP地址、MAC地址、有類別的IP地址、CIDR。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：路由系列配置、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、交換協(xié)議分析（六）第五章運(yùn)輸層8學(xué)時(shí)（課堂講授6+上機(jī)實(shí)驗(yàn)2）主要內(nèi)容：1．運(yùn)輸層協(xié)議概述2．TCP/IP體系中的運(yùn)輸層3．UDP4．TCP教學(xué)要求：1、掌握TCP的各種機(jī)制；2、熟悉TCP面向連接可靠服務(wù)；3、熟悉端口；4、熟悉TCP和UDP報(bào)文段的首部結(jié)構(gòu)各字段的含義，UDP檢驗(yàn)和算法。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)捕獲與分析、路由協(xié)議分析、流量控制（七）第六章應(yīng)用層4學(xué)時(shí)（課堂講授2+上機(jī)實(shí)驗(yàn)2）主要內(nèi)容：1．DNS域名系統(tǒng)2．FTP文件傳輸協(xié)議3．TELNET遠(yuǎn)程終端（登錄）協(xié)議4．電子郵件(e-MAIL)5．WWW萬維網(wǎng)6．引導(dǎo)程序協(xié)議與動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（BOOTP、DHCP）7．簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP教學(xué)要求：1、掌握服務(wù)器(軟件進(jìn)程的服務(wù)端)與客戶機(jī)(軟件進(jìn)程的請(qǐng)求端)的基本概念；2、熟悉DNS、FTP、TELNET、e-MAIL、WWW和DHCP、SNMP的和工作過程，掌握其基本原理；3、掌握client/server工作模式。其它教學(xué)環(huán)節(jié)：DNS、WEB、FTP、DHCP、TELNET等服務(wù)器配置（八）第七章網(wǎng)絡(luò)安全3學(xué)時(shí)（課堂講授3）主要內(nèi)容：1．網(wǎng)絡(luò)安全問題概述2．常規(guī)密鑰密碼體制3．公開密鑰密碼體制4．報(bào)文鑒別5．密鑰分配6．電子郵件的加密7．鏈路加密和端到端加密8．因特網(wǎng)商務(wù)中的加密9．因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層安全協(xié)議族Ipsec10．防火墻教學(xué)要求：1.了解網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念,協(xié)議與方法；2.了解網(wǎng)絡(luò)安全的重要性3.理解密碼體制的基本概念及應(yīng)用；4.掌握數(shù)字簽名的基本概念及原理；5.掌握防火墻的基本概念其它教學(xué)環(huán)節(jié)：用戶權(quán)限管理、防火墻實(shí)驗(yàn)、部署VPN等（九）第八章因特網(wǎng)上的音頻/視頻服務(wù)2學(xué)時(shí)（課堂講授2）主要內(nèi)容：1．概述：2．因特網(wǎng)的多媒體體系結(jié)構(gòu)3．IP電話4．改進(jìn)“盡最大努力交付”的服務(wù)5．電話、電視、計(jì)算機(jī)三網(wǎng)融合教學(xué)要求：1、熟悉因特網(wǎng)現(xiàn)階段的應(yīng)用（IPphone,videocongress）；2、掌握多媒體信息傳輸?shù)奶厥庖螅〝?shù)據(jù)量大、盡可能低時(shí)延、抖動(dòng)小等）；3、了解RTP，RTCP、RTSP、H.323、QoS、RSVP、MPLS、RAN和HFC（十）第九章無線網(wǎng)絡(luò)3學(xué)時(shí)（課堂講授3）主要內(nèi)容：1．無線局域網(wǎng)絡(luò)WLAN：2．無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)WPAN3．無線城局網(wǎng)WMAN教學(xué)要求：1.了解無線網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)2.掌握無線局域網(wǎng)絡(luò)的原理3.熟悉現(xiàn)階段的各種無線網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)其它教學(xué)環(huán)節(jié)：構(gòu)建無線局域網(wǎng)、MAC地址過濾技術(shù)（十一）第十章下一代因特網(wǎng)3學(xué)時(shí)（課堂講授3）主要內(nèi)容：1．IPv6：2．多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS3．P2P文件共享教學(xué)要求：1、熟悉IPv6協(xié)議；2、掌握下一代可能普遍采用的技術(shù)MPLS；3、了解P2P技術(shù)；四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及教學(xué)方法整個(gè)課程教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容是突出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)體系的結(jié)構(gòu)，反映出新的技術(shù)發(fā)展，幫助同學(xué)掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本知識(shí)與基本技能?！队?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，在教學(xué)方法上應(yīng)注意將理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)并重的原則，只有兩者結(jié)合好才能取得較好教學(xué)效果。理論與實(shí)踐一體化教學(xué)比較適合本科學(xué)生的接受能力，也符合其教學(xué)目標(biāo)。在充分利用學(xué)?，F(xiàn)有硬件設(shè)備的基礎(chǔ)下，實(shí)踐教學(xué)中也可利用虛擬仿真軟件來輔助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)。五、考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定方式1、考試命題主要采用筆試的方式，題型設(shè)有選擇、填空、計(jì)算、問答、設(shè)計(jì)等，針對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念、基本方法的理解和掌握，以及基本計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)能力，考試內(nèi)容不超出大綱。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方法：其中實(shí)驗(yàn)完成情況占40%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%，課堂發(fā)言討論、出勤等其他情況占10%。2、考核方式考核方式為考查：平時(shí)成績(jī)10%、期中考查成績(jī)10%、上機(jī)測(cè)試成績(jī)25%，期末成績(jī)55%六、教材及參考書目1、教材：謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第6版）.電子工業(yè)出版社，2013年。2、主要參考書：（1）陳嗚等.《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：原理與實(shí)踐》.高等教育出版社，2013年.（2）Stallings,W.,DateandComputerCommunications,9ed.,Prentice-Hall,2010.中譯本：電子工業(yè)出版社，2011年.（3）Tanenbaum,A.S.,ComputerNetworks，5ed.,2011.機(jī)械工業(yè)出版社影印版，《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱ExperimentofComputerNetwork一、課程基本信息課程代碼：XZ260092周數(shù)/學(xué)時(shí)數(shù)：6/12適用專業(yè)：自動(dòng)化課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課先修課程：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、VC實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體目的和要求1.對(duì)學(xué)生的要求學(xué)生在理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念,網(wǎng)絡(luò)組成,網(wǎng)絡(luò)功能和原理的基礎(chǔ)上,通過具體的實(shí)驗(yàn),對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的軟,硬件結(jié)構(gòu)和應(yīng)用有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),注重網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實(shí)用性,采用理論和實(shí)踐相結(jié)合地方式使學(xué)生掌握構(gòu)建中小型網(wǎng)絡(luò)所需的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。2.對(duì)教師的要求教師需向?qū)W生講清課程的性質(zhì)、任務(wù)、要求、課程安排和進(jìn)度、考核內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)守則及實(shí)驗(yàn)室安全制度等。實(shí)驗(yàn)教師要認(rèn)真上做每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)前清點(diǎn)學(xué)生人數(shù)，同時(shí)，講解實(shí)驗(yàn)涉及儀器的使用方法和注意事項(xiàng)，以及本次實(shí)驗(yàn)的步驟。3.對(duì)實(shí)驗(yàn)條件的要求本課程實(shí)驗(yàn)條件的主要儀器設(shè)備:交換機(jī),路由器,至少有的PC機(jī)60臺(tái)以上，并安裝有WindowsServer2008操作系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一實(shí)驗(yàn)名稱：認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)查看網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況：實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模、軟硬件配置、網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)性能等。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：了解網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模、基本設(shè)計(jì)思想和軟硬件配置；認(rèn)識(shí)常用的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備；了解網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)性能，軟件的功能及應(yīng)用的具體情況。實(shí)驗(yàn)條件：計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器、傳輸介質(zhì)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二實(shí)驗(yàn)名稱：局域網(wǎng)的組建實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：介紹局域網(wǎng)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、常用的測(cè)試命令，組建對(duì)等網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)打印共享，實(shí)現(xiàn)軟件、硬件資源共享。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：綜合專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：根據(jù)要求設(shè)計(jì)局域網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計(jì)算機(jī)、測(cè)試組建網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。實(shí)驗(yàn)條件：計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)卡、交換機(jī)、路由器等。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三實(shí)驗(yàn)名稱：交換機(jī)基本配置與VLAN設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：規(guī)劃VLAN2；配置交換機(jī)的VLAN及端口；檢查測(cè)試網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)果。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：設(shè)置型專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：學(xué)習(xí)交換機(jī)的基本配置；掌握VLAN的配置；測(cè)試Vlan連通性，加深對(duì)Vlan的基本原理和特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)條件：計(jì)算機(jī)、思科交換機(jī)、傳輸介質(zhì)等。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四實(shí)驗(yàn)名稱：路由器基本配置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：根據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，每組分別配置相應(yīng)的路由器、組建相應(yīng)的局域網(wǎng)；將四臺(tái)路由器通過廣域網(wǎng)串口連接成小型網(wǎng)絡(luò)（模擬廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)）；配置路由器局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)接口；配置路由器的遠(yuǎn)程登陸；配置相應(yīng)協(xié)議；檢查測(cè)試網(wǎng)絡(luò)互連結(jié)果。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：設(shè)置型專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：學(xué)習(xí)路由器的基本連接和配置方法；了解路由器在網(wǎng)絡(luò)互連中的作用；掌握路由器接口配置；測(cè)試網(wǎng)絡(luò)連通性實(shí)驗(yàn)條件：計(jì)算機(jī)，思科或銳捷的交換機(jī)和路由器等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目五實(shí)驗(yàn)名稱：應(yīng)用服務(wù)器綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：客戶端的TCP/IP的配置，DHCP服務(wù)器,DNS服務(wù)器和WEB服務(wù)器和配置以及相互之間的測(cè)試。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：綜合型專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：完成在WindowsServer2003下的DHCP,DNS,WEB等常用服務(wù)器配置；掌握以上各種服務(wù)器合作原理與工作過程。實(shí)驗(yàn)條件：計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、交換機(jī)和2008服務(wù)器操作系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目六實(shí)驗(yàn)名稱：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議工具的使用與數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)查看網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況：實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模、軟硬件配置、網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)性能等。實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：專業(yè)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求：掌握Wireshark的原理并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的捕獲；利用此工具更好地掌握TCP/IP的原理，在學(xué)