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1、中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 计算机网络 课程教学大纲 学习层次:专升本一、课程说明(一)课程简介课程简要介绍了计算机网络的基础知识、数据通信系统、OSI/RM的七层和TCP/IP的4层、LAN和快速LAN原理与技术,详细介绍企业网络的硬件、软件和用于实现虚拟LAN的技术。要求学生掌握计算机网络的基础知识及工作原理,了解计算机网络的通信协议、流行的网络结构以及网络互连。(二)课程目的计算机网络课程是计算机科学与技术专业的一门必选课。它是一门集计算机技术、通信技术、软件、硬件、应用和开发为一体的重要课程。主要讲授计算机网络基础知识、网络体系结构、局域网基础及应用、结构化布线系统、网络互
2、连、网络管理及安全等知识。通过对本课程的学习,使学生在操作系统、数据通信等先修课的基础上掌握计算机网络的基本概念和基本原理;掌握计算机网络的构建及应用技术;能熟练安装、规划和管理Windows 2000(或NT)网络或NOVELL网络。(三) 教学时数及学分: 48学时,3学分。(四) 考核方式:闭卷考试 计算机网络基础知识占30%,计算机网络体系结构40%,计算机网络综合应用占30%。(五) 使用教材 计算机网络基础教程(第2版),杜煜、姚鸿编著 人民邮电出版社,2008年5月第二版。(六) 主要参考书目【1】Andrew S. Tanenbaum,Computer Networks(Fou
3、rth Edition),Prentice-Hall Inc。【2】申震杰(译),计算机网络自顶向下方法与Internet特色,清华大学出版社。【3】谢希仁,计算机网络(第2版),电子工业出版社。(七) 教学方法和手段 根据学院的人才培养方案,结合远程学生的特点,在教学中,重点讲解基本概念并结合实际应用,以此为基础串讲内容。在串讲内容的引导下,学生以自主学习为主。在课程教学的中后期,组织教师答疑。学校中心在此时安排适当的面授辅导。二、课程内容课程内容具体安排如下: 第1章 计算机网络概论一、目的要求:本章在介绍网络形成与发展历史的基础上,对网络的定义、功能、组成、分类与拓扑结构等问题进行了系统
4、的讨论。(一) 了解计算机网络的形成与发展;(二) 掌握计算机网络的定义与功能;(三) 了解计算机网络的组成;(四) 掌握计算机网络的分类及拓扑结构定义与特点。二、讲授内容:(一)计算机网络的形成与发展1计算机网络发展阶段的划分2计算机网络体系结构的形成3Internet的应用与高速网络技术发展(二) 计算机网络的定义与功能1计算机网络定义的基本内容:计算机网络,资源共享,信息传递2计算机网络的功能:数据交换和通信,资源共享,提高系统的可靠性,分布式网络处理和负载均衡(三)计算机网络的组成1资源子网的概念:主机、终端,各种软件、数据库2通信子网的概念:通信控制处理机CCP,通信线路3计算机网络
5、的软件(四)计算机网络的分类1按网络的作用范围划分:局域网、城域网、广域网2按网络的传输技术划分:广播式网络、点到点网络3按网络的使用范围划分:公用网、专用网4按网络的传输介质分类:有线网、无线网5按企业和公司管理分类:内联网、外联网、Internet(五)计算机网络的拓扑结构1计算机网络拓扑结构的定义2计算机网络拓扑结构的分类:总线型、环型、星型、树型、网状型(六)标准化组织主要标准制定机构:国际标准化组织ISO, 国际电信联盟ITU, 美国国家标准学会ANSI, 美国通信工业协会TIA, 电气和电子工程师协会IEEE, 美国电子工业协会EIA, 国际电工委员会IEC, 欧洲电气标准化协会E
6、TSI三、思考题:1局域网、城域网和广域网的主要特征是什么?2简述各种网络拓扑类型的优缺点。第2章 数据通信的基础知识一、目的要求:本章介绍数据通信的基本概念、数据传输技术、数据编码技术、数据交换技术、信道复用技术,并对主要的传输介质及通信接口和设备进行了讨论。(一) 了解传输介质的类型及主要特征;(二) 了解信道复用的分类与特点;(三) 掌握数据编码的类型和基本方法;(四) 掌握三种数据交换技术。二、讲授内容:(一)通信的基本概念1信息、数据与信号2通信信道的分类:有线信道与无线信道、模拟信道与数字信道、专用信道与公用信道3数据通信的技术指标:数据通信速率、误码率和误比特率、信道带宽与信道容
7、量(二)数据的传输1串/并行通信2信道的通信方式:单工、半双工及全双工通信3信号的传输方式:基带、频带、宽带传输(三)数据传输的同步方式异步方式、同步方式(四)数据编码和调制技术1数字数据编码方法:不归零码,曼彻斯特编码,差分曼彻斯特编码2模拟数据编码过程:抽样,量化,编码3脉冲编码调制方法PCM(五)数据交换技术1电路交换方式:电路交换的工作原理,电路交换的特点2存储转发交换方式(报文交换、分组交换):存储转发的基本概念,存储转发的分类3高速交换技术方式(六)信道复用技术1信道复用技术的分类:FDM,WDM,TDM和码分多路复用2频分多路复用FDM3波分多路复用WDM4时分多路复用TDM:时
8、分多路复用的工作原理,时分多路复用的分类:STDM、ATDM(七)传输介质的类型与特点1双绞线2同轴电缆:基带同轴电缆和宽带同轴电缆3光纤:多模光纤和单模光纤4无线电传输:地面微波接力通信和卫星通信(八)通信接口与设备1接口:EIA RS-232C接口、EIA RS-449接口、ITU-T X.21接口2Modem的基本工作原理(九)差错控制技术1差错的产生2差错的控制:差错编码(奇偶校检码、 CRC),差错控制技术(前向差错控制和ARQ)三、思考题:1信道复用技术主要有几种类型?它们各有什么特点?2比较说明双绞线、同轴电缆、光纤各自的特点。第3章 计算机网络体系结构一、目的要求:本章从协议、
9、层次、接口与网络体系结构的基本概念出发,对OSI/RM、TCP/IP,以及网络协议标准化与制定的国际标准组织进行了介绍。(一) 了解OSI/RM与TCP/IP的比较;(二) 了解网络协议标准组织,以及RFC文档与Internet协议标准的制定过程;(三) 掌握协议、层次、接口与网络体系结构的基本概念;(四) 掌握网络体系结构的层次化研究方法;(五) 掌握OSI/RM各层的基本服务功能;(六) 掌握TCP/IP的层次划分、各层的基本服务功能和主要协议。二、讲授内容:(一)网络体系结构及协议的概念1网络协议的三要素:语义,语法,交换规则2协议、实体和接口的概念(二)OSI/RM1OSI/RM的基本
10、概念2OSI/RM的结构3OSI/RM各层的功能4OSI环境中的数据传输过程(三)TCP/IP的体系结构1TCP/IP参考模型的发展2TCP/IP参考模型各层的功能及协议簇3IP编码技术、子网技术、IPV6(四)OSI/RM与TCP/IP参考模型的比较1OSI/RM与TCP/IP参考模型的共同点2OSI/RM与TCP/IP参考模型的不同点三、思考题:1计算机网络采用层次结构的模型有什么好处?2请描述在OSI/RM中数据传输的基本过程。3请比较OSI/RM和TCP/IP参考模型的异同点。第4章 计算机局域网络一、目的要求:本章在介绍介质局域网主要特点的基础上,对高速局域网、交换式以太网、虚拟局域
11、网、无线局域网等网络的基本工作原理与组网方法进行了系统的讨论。(一) 了解局域网的主要特点;(二) 了解局域网拓扑结构的类型与特点;(三) 了解高速局域网、交换式以太网、虚拟局域网、无线局域网基本工作原理与组网方法;(四) 掌握局域网连接设备与应用。二、讲授内容:(一)局域网概述1局域网的主要特点2局域网的层次结构及标准化模型3IEEE 802标准系列(二)局域网的主要技术1局域网拓扑结构类型与特点:总线型拓扑结构,环型拓扑结构,星型拓扑结构2局域网传输介质:双绞线、同轴电缆、光纤和电磁波3介质访问控制方法:CSMA/CD、令牌环、令牌总线(三)传统以太网1以太网的产生和发展2粗缆以太网、细缆
12、以太网、双绞线以太网(四)高速局域网快速以太网、吉比特以太网、10吉比特以太网、光纤分布式数据接口FDDI(五)交换式以太网1交换式以太网的工作原理:直接交换方式、存储转发方式、改进的直接交换方式2交换式以太网的特点3三层交换技术的原理及其应用(六)虚拟局域网1虚拟网络的概念2虚拟局域网的实现:虚拟局域网的原则和网络管理软件3虚拟局域网的划分方法:基于交换机端口、基于MAC地址、基于网络层地址、基于IP组播、基于策略4虚拟局域网的优点(七)无线局域网1无线局域网的相关标准及应用领域2无线局域网的特点3无线局域网的组建(八)局域网连接设备与应用 网络适配器、中继器、集线器、交换机三、思考题: 1
13、为了解决网格规模与网络性能之间的矛盾,针对传统的共享介质局域同存在的问题,人们提出了哪3种改善局域网性能的基本方法?2试说明局域网交换机的基本工作原理。3什么是VLAN? 它有什么特点?4试说明虚拟局域网的5种划分方法,各有什么优缺点?第5章 结构化布线系统一、目的要求:本章在介绍结构化布线系统概念的基础上,对结构化布线系统的六个组成部分及其注意事项进行了系统的描述。(一) 掌握结构化布线系统的6个组成部分;(二) 了解常见的水平布线系统;(三) 了解结构化布线系统应注意的事项。二、讲授内容:(一)结构化布线系统概述1结构化布线系统的概念2结构化布线系统的标准EIA/TIA 568A(二)结构
14、化布线系统的组成结构化布线系统的组成:用户工作区系统、水平布线系统、垂直布线系统、设备间系统、接线间系统和建筑群系统(三)典型的水平布线系统1水平布线系统的要求28针RJ-45型连接器(四)结构化布线系统应注意的事项结构化布线系统应注意的事项:电源、电气保护与接地,环境保护三、思考题: 1结构化布线系统有哪几种组成部分,以及各部分间的关系。2典型的水平布线系统包括哪些内容?各起什么作用?第6章 网络操作系统与网络结构一、目的要求:(一) 本章在介绍网络操作系统特点的基础上,对网络系统的结构和网络服务器的种类进行了系统的描述;(二) 了解网络操作系统的特点;(三) 了解网络系统的结构及相关概念;(四) 了解网络服务器的种类。二、讲授内容:(一)网络操作系统及其特点1网络操作系统概念及其特点2网络操作系统的服务功能:文件服务、打印服务、数据库服务等(二)网络系统的结构及相关概念1对等网络的优缺点2基于服务网络的优缺点(三)网络服务器的种类1文件服务器2应用服务器3特殊服务器(四)服务器技术服务器技术:多处理器技术、总线能力、内存、磁盘接口技术、容错技术、磁盘列阵技术、服务器集群技术、热插拔技术、双机热备份、服务器状态监视三、思考题:1什么是网络操作系统?它提供的服务功能有