高等计算机网络教学大纲2012

第一篇：高等计算机网络教学大纲2012

课程编号：04810

高等计算机网络

Advanced Computer Networks 开 课 单 位：计算机与信息学院

教学大纲撰写人：蔡政英

课 程 学 分 ：2.5

课 程 学 时：40（32+8）学 生 层 次：硕士研究生

课 程 性 质：学位课 授 课 方 式：讲授

考 试 方 式：论文 适 用 专 业：计算机科学与技术 教 学 目 标：

掌握计算机网络的研究现状，理解目前网络体系结构和应用研究领域的最新发展、重要协议和关键算法，主要内容包括：移动和Ad Hoc网络；P2P系统原理；Internet单播路由；Internet组播；拥塞控制；服务质量控制；网络安全；网络仿真技术。课程主要内容：

一、移动和Ad Hoc网络

介绍移动网络和Ad Hoc网络的基本概念；移动IPv4方案和移动IPv6；移动环境中的组播问题；Ad Hoc网络中的路由技术；

二、P2P系统原理

介绍P2P的应用和发展、相关研究及其原理机制；P2P流量的特征及管理；P2P中信誉机制的设计；

三、Internet单播路由

Internet的路由体系结构和主要的单播路由算法；重点介绍面向服务质量保证的单播路由协议的研究现状；

四、Internet组播

组播路由问题；主要的组播路由算法；常见的域内路由协议和域间路由协议并进行比较；可靠组播的研究现状；

五、拥塞控制

介绍拥塞控制的基本概念；端到端的拥塞控制和组播拥塞控制的研究现状和关键算法；

六、服务质量控制

服务质量控制中的一些重要问题；Internet服务质量控制框架；主要的分组调度算法；

七、网络安全

网络安全的基本技术；IP层的安全机制；拒绝服务攻击及其防范；组播中的密钥管理问题；

八、网络仿真技术

掌握NS2网络仿真软件的使用；常用网络路由协议的仿真和分析。

教 材 名 称：

徐恪：高等计算机网络——体系结构、协议机制、算法设计与路由器技术（第2版），机械工业出版社，2009 参 考 书：

1．Andrew S.Tanenbaum：Computer Networks，清华大学出版社，2008

2．吴功宜：《计算机网络高级教程》，清华大学出版社，2007 说明：（工程硕士研究生课程教学大纲中，学生层次填写工程硕士研究生）

第二篇：计算机网络课程设计教学大纲

《计算机网络课程设计》教学大纲

课程中文名称：计算机网络课程设计

课程英文名称：Course Design of Computer Networks 学 时 数：2周

学 分 数：2 课程类别：实践教学 应开课学期：第四学期

一、课程设计的性质和作用

计算机网络课程设计是计算机科学与技术专业的重要实践性教学环节。在进行了专业基础课和《计算机网络》课程的基础上，进行网络课程设计旨在加深对计算机网络基本原理的认识，初步掌握计算机网络协议与体系结构实现，以及利用协议开发应用系统的方法，提高进行工程设计和系统分析的能力，为毕业设计和以后的工程实践打下良好的基础。

二、课程设计的教学基本要求

1.巩固和加深对计算机网络原理的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。2.培养学生选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。

3.通过实际分析设计、编程调试，掌握计算机网络通信的基本规程，以及协议的利用方法，体会体系结构分层的思路。

4.能够按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计和设计结果、正确绘制系统和程序框图。

5.通过课程设计，培养学生严谨的科学态度，严肃认真的工作作风，和团队协作精神。

三、课程设计的实施细则

本课程设计共2周，采取集中方式，安排在授课完成后进行。1.设计一

利用Socket实现双机通信

目的与要求： 利用WinSock来实现双机通信，理解TCP状态机图

要求使用WinSock编程，采用其中的TCP面向连接方式，实现文本数据的交换。2.设计二

简单的即时通信软件

目的与要求： 利用WinSock进行点对点通信，工作机制模仿即时通信软件的基本功能，登陆，上线，传递信息等等。分为客户部分和服务器部分两块，客户部分类似一般通信软件例如QQ,服务器部分主要提供客户端用户基本数据配置。

3.设计三

客户端FTP软件

目的与要求：理解掌握文件传输协议的具体内容。要求可以与服务器交互信息，传递简单文本文件。4.设计四

简单的网络嗅探器

目的与要求：实现网络层抓包，并对获得包的源和目的地址、端口、协议等进行分析，实现简单的包嗅探器功能。

5.设计五

简单的端口扫描器

目的与要求：理解客户机-服务器与端口扫描的工作原理，实现对目标主机端口扫描的功能，即发现目标主机开启的端口信息。

四、课程设计的安排

1.教师下达设计任务书

任务书内容包括题目、主要技术指标和要求、给定条件及原始数据、所用仪器设备和参考资料及文献等。教师讲授必要的设计思路和设计方法。

2.学生完成预设计

本阶段学生应明确任务，查阅资料及文献（主要自学），掌握工程设计基本方法，确定设计方案，进行设计分析，完成预设计。

3.实验阶段

经教师审查通过预设计方案后，即可进行编程调试。实验由学生独立完成，教师定时指导。

4.设计总结阶段

本阶段学生要认真完成课程设计报告书，整理技术资料，如有需要还应写出课程设计的心得体会和改进意见。

课程设计报告书包括：设计任务及主要技术指标、设计方案及论证结果、系统的原理框图、设计程序、实验结果、实验中主要问题及故障现象的分析及设计结论等。附实验数据、系统软硬件环境、使用说明及参考资料。

五、教学方法

1、学生以自学为主，独立完成设计任务，注重培养学生能力。

2、教师要按学生基础和能力提出要求，辅导要有侧重，因材施教。对基础差的要勤检查多指导，对能力强的要提出更高要求，增加选做内容，充分发挥其潜力。

3、教师要教书育人。要求学生从点滴开始，踏踏实实按按规定去做，以培养严谨的科学态度。教育学生遵守纪律，团结协作。通过设计提高业务能力，提高团队协作能力。

六、考核办法

可以通过进度检查、报告评审的形式了解学生的设计水平，根据学生任务完成的情况，设计报告的质量，平时的学习态度、工作作风、思想表现全面准确评定成绩。对每个学生要写出评语。成绩按优秀、良好、中等、及格、不及格五级记分。

第三篇：《计算机网络》课程设计教学大纲.

《计算机网络》课程设计教学大纲

课程编号：3225014 课程名称：计算机网络 设计学时：1周 设计学分： 0.5

一、课程设计的性质、任务与目的

课程设计是学生对课程所学知识的综合运用，它与课堂听讲、上机实验、课外练习、自学研究相辅相成，构成一个完整的课程教学体系。《计算机网络》是一门实践性强的课程，其中对计算机网络设备的掌握尤为重要。学生虽然可以通过与课堂教学同步的上机实验完成相关内容的练习，但却往往局限于一些功能简单、彼此之间关系独立的实验。课程设计是一种综合训练，致力于培养和提高学生进行网络设备配置管理操作能力，为今后从事计算机网络的学习与应用打下基础。新世纪计算机网络发展需要具有丰富科学知识、独立解决实际问题、有创造能力的新型人才，这也是该课程设计的最终目标。

二、本课程设计的基本理论

《计算机网络》课程是高等院校计算机科学与技术相关专业所开设的一门专业技术基础课。主要介绍计算机网络的基础知识，从计算机网络的基本概念入手，介绍基本通信理论、计算机网络的体系结构、Internet与TCP/IP、局域网的概念及组成、网络设计与组网技术、Windows NT、计算机网络安全及应用等方面的知识。

三、课程设计的方式与基本要求

方式：

实际设计和操作。基本要求：

要求学生根据所学习的知识，结合实践应用，完成要求的功能。

四、课程设计的内容

《计算机网络》课程设计为实现一个综合计算机网络设计与配置系统，内含5个部分，分别对应于课程中主要的内容和主要的网络设备。《计算机网络》课程设计要求学生在规定的时间内完成网络的设计和配置，给出分析设计思路、配置清单，然后通过上机调试，直到实现所要求的功能。

《计算机网络》课程设计的要求：

设备组成： 2台2924G，1台4802、一台1760路由器

（一）、课程设计内容：

1、对2924G进行基础配置

2、对4802进行基础的配置

3、在4802上进行路由配置

4、使用访问控制列表进行访问控制

5、对路由器进行基础和路由配置

（二）、课程设计试验设备：

1、核心设备，一台4802

2、接入设备，两台2924G接入交换机

3、出口设备，一台路由器

4、应用设备，普通PC两台做客户端

（三）、课程设计设置要求

1、将29交换机-1划分为2个VLAN，VLAN2包含端口2、25，VLAN3包含端口3、25。将29交换机-2划分为2个VLAN，VLAN2包含端口2、25，VLAN3包含端口3、25。

2、VLAN2分配的接口地址是192.168.２.1，VLAN4的接口地址是192.168.3.1与路由器1760连接的接口地址为192.168.4.1。

3、将PC1连接在VLAN3内的任一端口，PC1的IP地址为192.168.3.100，要求PC1可以ping通各VLAN的接口地址192.168.3.1、192.168.3.1、192.168.4.1，并且PC1可以和连接在其VLAN内的PC机相互通信。

4、PC1可以ping通路由器以太网接口192.168.4.2。

5、在路由器上设置ACL，允许192.168.２.0的网段可以进行NAT转换访问PC2，但不允许其它网段进行地址转换并访问PC2。（PC2不允许设网关）

（四）、课程设计要求：

1、网络基础环境的物理搭建

连接核心交换机4802的千兆铜缆1：1端口到汇聚交换机2924G-1的铜缆25 端口。连接核心交换机4802的1：2端口到汇聚交换机2924G-2的25端口。

2、在4802上添加两个Vlan user2和user3 creat vlan user2 creat vlan user3 配置Vlan user2的Tag 号为2 配置Vlan user3的Tag 号为3 config vlan user2 tag 2 config vlan user3 tag 3 把端口1：1和端口1：2以Tag模式添加Vlan user2和user3内 config vlan user2 add port 1:1-1:2 tag config vlan user3 add port 1:1-1:2 tag

3、配置2924G-1交换机并创建VLan 2和Vlan 3

Switch# vlan 2 Vlan 2 added Switch(vlan-2)# exit Switch# vlan 3 Vlan 3 added Switch(vlan-3)# exit 配置2924G-1把端口2添加到Vlan 2内，把端口3添加到Vlan 3内 Switch# vlan 2 Switch(vlan-2)# untag 2 Switch(vlan-2)# exit Switch# vlan 3 Switch(vlan-3)# untag 3 Switch(vlan-3)# exit 配置2924G-1的Vlan 2和Vlan 3都以Tag方式添加端口25 Switch# vlan 2 Switch(vlan-2)# tag 25 Switch(vlan-2)# exit Switch# vlan 3 Switch(vlan-3)# tag 25 Switch(vlan-3)# exit

4、配置2924G-2交换机并创建VLan 2和Vlan 3，具体语句同上。

5、配置4802交换机Default ,user2和user3 Vlan的子网IP接口 config vlan default ipaddress192.168.1.1/24 config vlan user2 ipaddress 192.168.2.1/24 config vlan user3 ipaddress 192.168.3.1/24 启用路由三层的转发 enable ipforwarding

6、配置2924G-1的管理IP地址和网关

Switch# ip address 192.168.1.2 255.255.255.0 Switch# ip gateway 192.168.1.1 配置2924G-2的管理IP地址和网关

Switch# ip address 192.168.1.3 255.255.255.0 Switch# ip gateway 192.168.1.1

7、把用户1和用户2分别连接到2924G-1交换机的2端口和2924G-2的3端口

并且配置

用户1 192.168.2.100 子网掩码 255.255.255.0 网关 192.168.2.1 用户2 192.168.3.100 子网掩码 255.255.255.0 网关 192.168.3.1 这时，两个用户都应该能够Ping通自己的网关，并且能够相互Ping通

也能够Ping通2924G交换机的管理IP地址

8、核心4802交换机和网络出口的路由器相连

连接1760路由器的E0端口到核心交换机的1：3端口

配置核心交换机：

创建一个vlan RouterV creat vlan RouterV 以Untag模式添加端口1：3到RouterV 内 config vlan default delete port 1:3 config vlan RouterV add port 1：3 untagged 配置Vlan RouterV的IP子网接口的IP地址为192.168.4.1/24 config vlan RouterV ipadd 192.168.4.1/24 启用路由三层转发 enable ipforwarding

9、配置1760路由器

配置1760路由器的两个以太网接口IP地址

1760以太网接口fa0/0 192.168.4.2 子网掩码 255.255.255.0

[Route]interface eth0/0 [Router-Ethernet0]ip add 192.168.4.2 255.255.255.0 现在从路由器可以Ping通4802的IP地址192．168．4．1

[Route]interface eth0/1 [Router-Ethernet1]ip add 202.1.1.1 255.255.255.0

网络现在物理上已经基本连接了起来，但是现在网络还不能实现IP层的全网联通，是因为IP的路由表还没有建立起来。

10、配置静态路由

如果内部校园网要上Internet网，需要在4802上配置静态的默认路由，网关指向192.168.4.2 [Router] ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.4.2 并且需要在1760路由器上配置一条回指向内部网络的静态IP地址 [Router]ip route 192.168.0.0 0.0.255.255 192.168.4.1 这样内部任何PC机均能够Ping通192.168.4.2

11、配置访问控制列表，进行地址转换

在路由器上需设置访问控制列表，使192.168.2.0网段的所有主机均可访问INTERNET，其他网段不可访问INTERNET ,同时需将内部的私有地址转换为外部的公有地址

[Router]acl 1 [Router-acl-1]rule permit source 192.168.2.0 0.0.0.255 [Router]interface eth0/1 [Router-interface1]nat outbound 1 interface 此时内部的192.168.2.0的网段的PC机均可ping通外网PC机的IP地址202.1.1.100.（五）、《计算机网络》课程设计实验报告内容与要求

1、给出详细网络设备配置清单

根据《计算机网络》课程设计的要求，给出设备的拓扑图和配置清单，并说明其功能。

2、给出网络的运行结果

对于网络的配置，进行测试，分析结果。

五、考核方式与评分办法

1、考核方式： 《计算机网络》课程设计的考核方式以上机实际操作为主，结合学生对问题的理解深度和解决熟练程度，给出成绩。

2、评分办法：

成绩分为A、、B、C、D和E。

六、课程设计的配套教材及参考资料 联想计算机网络设备用户手册

《计算机网络》第3版，熊桂喜，王小虎译，清华大学出版社 《现代网络技术教程》，张公忠主编，电子工业出版社 《计算机网络》（第4版），谢希仁编著，电子工业出版社 《计算机网络实验教程》 谢 审核人：

参与讨论人员：邓昶 沈士根 日期

谦等 电子工业出版社

执笔人：郭步

第四篇：计算机网络课程设计教学大纲

计算机网络课程设计教学大纲

任务一：

 了解常用的网络命令的工作原理，掌握常用网络原理的使用

20分

1.Ping 2.Tracerert/traceroute 3.Arp 4.Route 任务二：packetracer  了解交换机的工作原理，掌握常用交换机的配置和应用

20分

1.交换机的配置/VLAN 2.路由器的基本配置/静态路由（命令行配置）IP地址网段为172.16.学号后2位.X 任务三：网络编程

40分

 捕获本机网卡的IP包，要求输入抓包数，必须输出以下字段：版本号、总长度、标志位、片偏移、协议、源地址和目的地址

 要求有详细的说明文档，包括程序的设计思想、工作流程、关键问题、程序注释  最多三个人一组

网络编程内容：IP数据包捕获程序设计 任务四：理论与应用研究

20分 要求：

 内容涉及本课程相关领域的前沿、有良好的应用前景  对普通学习者技术门槛还比较高，但很有应用借鉴价值  系统学习相关的理论知识和应用技术，与具体应用结合起来

 综合运用所学的知识、运用恰当的方法、手段或工具，对某些实际进行分析并给出自己的见解

 有足够的工作量

题目自定，也可选择以下推荐题目。

1.windows和linux系统网络架构及编程接口研究 2.基于linux平台的路由器源代码的剖析 3.ipV6技术及应用

参考书目：计算机网络实验指导书，郭雅 主编，电子工业出版社，2012.1

实验报告格式

课程

计算机网络原理

姓名

班级

学号

网络编程同组同学_______________________

一、实验目的

二、实验软件

三、实验步骤或实验原理

四、实验结果及分析

五、实验总结及体会

第五篇：计算机网络原理教学大纲

《计算机网络》课程教学大纲（参考）

一、课程性质和目的《计算机网络》是计算机与应用专业重要的专业基础课。目的是结合TCP／IP协议簇深入讲授计算机网络体系结构、分层原理、数据通信、网络协议、点一点网络、广播网络、交换网络、网络互连、差错控制、流量控制、拥塞控制方面的基本问题和主要算法，使学生对计算机网络有较为全面、系统、扎实的知识基础，为学习其他课程以及从事计算机网络的研究、开发、管理和使用打下坚实的基础。

二、课程主要内容

1、计算机网络概述：计算机网络概念、用途、分类、组成，计算机网络体系结构（包括开放系统互连参考模型和TCP／IP参考模型）、分层原理、网络协议。

2．物理层：数据通信基础（数据编码、多路复用、同步技术、检错码）、通信媒体、物理层标准（RS232-C、RS449等）、调制解调器。

3、数据链路层：数据链路层基本功能、差错控制、流量控制、基本数据链路层协议、滑动窗口协议、HDLC、SLIP、PPP。

4、媒体访问子层：多路访问协议、局域网协议（IEEE802.2、IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5）、城域网协议（IEEE802.6、FDDI）、网桥、集线器、交换机、高速局域网（Fast Ethernet/Gigabit Ethernet、VLAN、Switched LAN）、网络拓扑结构。

5、网络层：网络层功能、路由选择协议、拥塞控制算法、网络互连、IP（Version 4,6）、ARP、RARP、DHCP、ICMP、RIP、OSPF、BGP。

6、传输层：传输层功能、传输协议、差错控制、拥塞控制、TCP、UDP、Socket编程接口。

三、考试内容及考核目标

1、计算机网络体系结构

考核知识点：

计算机网络概念，网络体系结构，网络协议，拓扑结构，分层原理考核要求： ．掌握计算机网络的概念、分类和组成。了解计算机网络历史。

．熟练掌握开放系统互连参考模型和TCP/IP参考模型，理解两种参考模型之间的异同以及参考模型各个层次的功能。掌握原语、接口、服务、连接等重要概念。理解分层原则及其好处。

．掌握计算机网络协议的概念、要素和作用。

．对计算机网络通信的过程有充分的理解。

2、物理层

考核知识点：

物理层功能，数据编码，调制解调技术，多路复用技术，通信带宽、速率，通信媒体种类及特点，RS232C标准考核要求：

．了解数据通信的基本概念和基本技术，包括数据编码（NRZ、MultilevelBinary、Biphase）、多路复用（PDM、TDM、STDM、WDM）、同步技术（同步传输、异步传输；位同步、字符同步；单工传输、半双工传输、全双工传输）和调制解调技术（ASK、FSK、PSK、PCM、DM）。

．掌握带宽、数据传输率、位错率（BER）等概念的含义及计算方法。掌握尼查斯特定理和香侬定理。

．了解通信媒体的种类，双绞线（3类，4类，5类，超5类，6类）、同轴电缆（基带、宽带）、光纤（单模、多模）的物理特性、传输性能和使用场合。．熟悉RS232C串行通信标准，了解RS449、X.20、SONET／SDH、ISDN等物理层标准。

．熟悉调制解调器及其V系列（V.32、V32bis、V.34、V.42bis、V.90）标准。

3、数据链路层

考核知识点：

数据链路层基本功能、差错控制、流量控制、滑动窗口协议

考核要求：

．深刻理解数据链路层的功能及其主要的设计问题。

．掌握帧的形成方法（封装、位填充、字符填充、最大传输单元（MTU））

和检错编码（奇偶校验码、循环冗余编码）。

．熟练掌握滑动窗口协议，以及如何使用滑动窗口协议进行点-点链路的差错控制和流量控制。熟练掌握 Go-Back-N和有选择重发两种滑动窗口协议。

．对常用的数据链路层协议（如 HDLC、PPP、SLIP）有一定的了解。

4、媒体访问子层

考核知识点：

局域网参考模型，媒体访问控制算法，IEEE局域网协议标准（IEEE 802.2、IEEE 802.3、IEEE 802.4、IEEE 802.5），局域网设备，高速局域网技术考核要求：

．掌握计算机局域网的参考模型、媒体访问子层向高层提供的服务（IEEE802.2）。

．掌握常用局域网（Ethernet、Token Ring、Token Bus）的媒体访问控制。方法（CSMA/CD、Token Ring、Token Pass）、协议标准（IEEE 802.3、IEEE 802.4、IEEE 802.5）及其性能特点。

．了解城域网的媒体访问控制方法和协议（DQDB、FDDI），．了解局域网设备（中继器、网桥、集线器、交换机）及其主要功能。了解透明网桥和源路径选择网桥的算法。

．对最新的高速局域网技术（快速以太网、千兆以大网、交换以大网、虚拟以太网)有一定的了解。

5、网络层

考核知识点：

网络层功能，路由选择，拥塞控制，网络互连，IP协议

考核要求：

．理解网络层的功能及其在网络参考模型中的位置。掌握两种网络服务（数据报服务。虚电路服务）的特点和区别。

．掌握路由选择算法的分类和主要算法（最短路径法、泛滥法、距离向量法、链路状态法、层次法、广播法）。

．了解拥塞控制的概念和主要算法。

．深入了解TCP／IP协议族中有关的协议，如 IP协议、ARP、RARP、DHCP、ICMP、RIP、OSPF、BGP等。

．理解网络互连的基本问题及IP协议如何实现网络互连。

6、传输层

考核知识点：

传输层功能、端-端通信，端-端差错控制、拥塞控制、TCP／IP有关协议。考核要求：

．理解传输层的端-端通信性质以及要完成的主要任务。掌握两种传输服务的特点及其区别。

．掌握传输协议的基本元素（编址、连接建立、连接释放、流量控制、复用）。

．掌握端一端差错控制方法（滑动窗口协议），了解TCP控制拥塞的主要算法（AdditiveIncrease/Multiplicative Decrease、Slow-start、Fast

Retransmit and Fast Recovery）。

．对TCP／IP协议簇的TCP、UDP有深入了解，特别要了解TCP协议如何提供运输服务。

．熟练掌握TCP／IP运输层的Socket编程接口，体会网络应用如何使用运输服务。

四、上机考试要求

上机实习的主要目的是让学生熟悉TCP／IP网络编程，为今后的网络应用开发打下良好的基础。

实习题目可考虑实现网络上两个进程之间的网络通信，通信使用TCP／IP

协议簇，编程接口使用Socket或Winsock，运输层协议同时使用 UDP和 TCP，通信模式为Client/server模式。实现功能自选（如对奕、远程数据库存取、实 时对话、多人聊天等）。实习应有一定的工作量。

实习要求一班一组，互相合作，但应有明确的分工。

上机结束时，要进行运行表演，解释程序流程，若达到上述要求，可给予 上机考试成绩。上机考试部分占总成绩的20％。

五、几点说明

1．本考试大纲对知识的认知程度由低到高分为6个层次：了解、深入了解、理解、熟悉、掌握、熟练掌握。

2．试题比例：计算机网络体系结构10%，物理层10%，数据链路层10%，媒体访问子层15%，网络层20%，运输层20%，其他15%。

3．题型：客观性试题分为填空题、判断题、选择题，主观性试题分为计算题、简述题、名词解释等。其中客观性试题占40％左右。

4．难度等级：试题的难度等级分为简单、中等难度、较难、难四个等级，大致比例为40：30：20：10。

5、作业：每章有若干作业，要求大家按时完成，将作为最终成绩参考。