一、课程名称:《数据通信与计算机网络》 二、教学对象:计算机网络技术专业、三年制 三、学分与学时:4学分,64学时(实验28学时) 四、课程模块类别及课程属性:专业基础能力课程、必修课 五、课程性质与目的要求:
课程性质:本课程是计算机网络技术专业的专业必修课。课程系统地讲授了计算机网络的体系结构概念,对各个网络功能层的基本概念、工作原理和通信规程,数据通信技术、广域网和局域网技术、以及网络应用技术和发展都作了详细介绍。配合该课程的实验教学,将帮助学生掌握和了解计算机网络的基本原理、工作过程和实现方法,加深学生对计算机网络技术理论的认识和理解,培养网络应用技能。
目的要求:本课程的目的,是使学生建立计算机网络体系机构的概念,掌握数据通信的基本概念和计算机网络的工作原理,了解计算机网络技术的应用和发展,辅以精心设计跟踪实际应用的实验教学内容,对提升学生动手操作实践能力,为后续的计算机网络专业课程的学习,建立良好的基础。 六、教学内容:
(一)计算机网络网络概论
【目的要求】 1、了解:
(1)计算机网络的发展过程。 (2)计算机网络的分类方法。 (3)计算机网络的基本结构。
(4)研究计算机网络拓扑的重要性。
(5)OSI参考模型层次划分原则; OSI参考模型的基本结构。 2、掌握:
(1)计算机网络的定义。
(2)广域网、城域网与局域网的特点。
(3)资源子网的主要功能与组成;通信子网的主要功能与组成。 (4)计算机网络拓扑的定义;主要网络拓扑构型的特点。 (5)OSI参考模型各层的功能;OSI环境中的数据传输过程。 (6)初步掌握TCP/IP体系结构。 【教学内容】
1、计算机网络的发展过程。 2、计算机网络的分类方法。 3、计算机网络的基本结构。
4、研究计算机网络拓扑的重要性。
5、OSI参考模型层次划分原则; OSI参考模型的基本结构。 6、计算机网络的定义。
7、广域网、城域网与局域网的特点。
8、资源子网的主要功能与组成;通信子网的主要功能与组成。
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9、计算机网络拓扑的定义;主要网络拓扑构型的特点。
10、OSI参考模型各层的功能;OSI环境中的数据传输过程。 11、初步掌握TCP/IP体系结构。
(二)数据通信基础
【目的要求】
1、了解:
(1)在数据通信中信息、数据与信号的区别与联系。信号传输速率、数据传输速率、误码率、信道容量等概念。
(2)在数据通信中通信方式包括的基本内容。 (3)数据编码方法的分类。
(4)多路复用技术的分类;波分多路复用方法。 (5)数据交换方式的分类。
(6)差错产生的原因与差错类型、差错控制;奇偶校验码; 2、掌握:
(1)串行通信与并行通信的特点。
(2)单工、半双工与全双工通信的特点。 (3)异步传输与同步传输的主要特点。
(4)三种基本的模拟数据编码方法的基本原理;数据编码中自含时钟编码的基本方法;脉冲编码调制的基本概念。
(7)频分多路复用的基本工作原理;时分多路复用的基本工作原理。
(8)线路交换与存储转发交换的区别;数据报方式的基本工作原理;虚电路方式的基本工作原理。
(9)循环冗余编码的基本工作原理。 【教学内容】
1、在数据通信中信息、数据与信号的区别与联系。信号传输速率、数据传输速率、误码率、信道容量等概念。
2、在数据通信中通信方式包括的基本内容。 3、数据编码方法的分类。
4、多路复用技术的分类;波分多路复用方法。 5、数据交换方式的分类。
6、差错产生的原因与差错类型、差错控制;奇偶校验码。 7、串行通信与并行通信的特点。
8、单工、半双工与全双工通信的特点。 9、异步传输与同步传输的主要特点。
10、三种基本的模拟数据编码方法的基本原理;数据编码中自含时钟编码的基本方法;脉冲编码调制的基本概念。
11、频分多路复用的基本工作原理;时分多路复用的基本工作原理。
12、线路交换与存储转发交换的区别;数据报方式的基本工作原理;虚电路方式的基本工作原理。
13、循环冗余编码的基本工作原理。
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(三)物理层
【目的要求】
1、了解:
(1)同轴电缆的主要特性。
(2)地面微波接力通信和卫星通信的主要特点。
(3)ATM的引入和功能,掌握ATM的定义及特点。B-ISDN/ATM的标准、协议和结构。 (4)物理层标准 EIA-232C接口标准、RS-499接口标准。 2、掌握:
(1)计算机网络中常用的传输介质类型;双绞线的主要特性;光缆的主要特性。 (2)无线通信的基本概念。无线局域网的原理与特点。
(3)N-ISDN的定义、特点、业务,了解N-ISDN的局限性。B-ISDN的定义、特点、业务。 【教学内容】
1、同轴电缆的主要特性。
2、地面微波接力通信和卫星通信的主要特点。
3、ATM的引入和功能,掌握ATM的定义及特点。B-ISDN/ATM的标准、协议和结构。 4、物理层标准 EIA-232C接口标准、RS-499接口标准。
5、计算机网络中常用的传输介质类型;双绞线的主要特性;光缆的主要特性。 6、无线通信的基本概念。无线局域网的原理与特点。
7、N-ISDN的定义、特点、业务,了解N-ISDN的局限性。B-ISDN的定义、特点、业务。
(四)数据链路层
【目的要求】
1、了解:
(1) 数据链路层的基本概念; (2)Internet的链路层协议。 2、掌握:
(1) 数据链路层的功能;
(2) 停止等待协议的工作原理;停止等待协议的算法; (3) 连续 ARQ 协议的工作原理;滑动窗口的概念; (4)面向比特的链路控制规程──HDLC 的工作原理。 【教学内容】
1、数据链路层的基本概念; 2、Internet的链路层协议; 3、数据链路层的功能;
4、停止等待协议的工作原理;停止等待协议的算法; 5、连续 ARQ 协议的工作原理;滑动窗口的概念; 6、面向比特的链路控制规程──HDLC 的工作原理。
(五)网络层
【目的要求】
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1、了解:
(1)广域网所提供的服务:数据报和虚电路; 数据报操作方式、虚电路操作方式、数据报服务和虚电路服务的比较; (2)拥塞控制的概念;
(3)网络互连的基本概念,包括网络互连的常用设备及网络互连方法; (4)下一代网际协议IPv6。 2、掌握:
(1)静态路由选择策略:泛射路由选择,固定路由选择,随机路由选择; (2)动态路由选择策略:独立路由选择,集中路由选择,分布路由选择; (3)拥塞控制的基本原理及拥塞预防策略;
(4)理解IP数据报的基本格式和功能和ICMP的差错控制方法,以及网际层路由选择的基本算法;领会IP地址、物理地址及其相互关系、相互转换的过程和子网掩码,以及IP处理数据报的基本流程。 【教学内容】
1、广域网所提供的服务:数据报和虚电路; 数据报操作方式、虚电路操作方式、数据报服务和虚电路服务的比较; 2、拥塞控制的概念;
3、网络互连的基本概念,包括网络互连的常用设备及网络互连方法; 4、下一代网际协议IPv6;
5、静态路由选择策略:泛射路由选择,固定路由选择,随机路由选择; 6、动态路由选择策略:独立路由选择,集中路由选择,分布路由选择; 7、拥塞控制的基本原理及拥塞预防策略;
8、理解IP数据报的基本格式和功能和ICMP的差错控制方法,以及网际层路由选择的基本算法;领会IP地址、物理地址及其相互关系、相互转换的过程和子网掩码,以及IP处理数据报的基本流程。
(六)传输层 【目的要求】
1、了解:
(1)运输层在网络体系结构中的主要作用,运输层的基本功能,运输层与其上下层的基本关系;
(2)UDP数据报的基本作用和格式。 2、掌握:
(1)领会端口和套接字的概念、作用和使用方法;
(2)掌握传输控制协议TCP,包括 TCP的编号与确认、TCP的流量控制、TCP的重发机制、TCP报文段的格式、TCP的运输连接管理,深入理解传输控制协议TCP如何为高层提供可靠地、有序地传送数据的全双工服务。
【教学内容】
1、运输层在网络体系结构中的主要作用,运输层的基本功能,运输层与其上下层的基本关系;
2、UDP数据报的基本作用和格式;
3、领会端口和套接字的概念、作用和使用方法;
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4、掌握传输控制协议TCP,包括 TCP的编号与确认、TCP的流量控制、TCP的重发机制、TCP报文段的格式、TCP的运输连接管理,深入理解传输控制协议TCP如何为高层提供可靠地、有序地传送数据的全双工服务。
(七)应用层协议
【目的要求】
1、掌握:
(1)应用层的基本概念,理解应用层的功能与作用; (2)域名系统的组成与工作原理; (3)电子邮件的基本组成及工作原理; (4)文件传输系统的工作原理与作用方法; (5)万维网的工作原理及网站的建立方法; (6)网络管理的含义与功能。 【教学内容】
1、应用层的基本概念,理解应用层的功能与作用; 2、域名系统的组成与工作原理; 3、电子邮件的基本组成及工作原理; 4、文件传输系统的工作原理与作用方法; 5、万维网的工作原理及网站的建立方法; 6、网络管理的含义与功能。
(八)局域网体系结构
【目的要求】
1、了解:
(1)局域网的基本概念;了解现今流行局域网的组建方法。 (2)常用的局域网标准:IEEE802.3、IEEE802.5各自的特点。 2、理解:
(1)计算机局域网的体系结构; (2)载波侦听多路访问/ 冲突检测(CSMA/CD)的工作过程;领会IEEE 802系列协议的MAC子层和局域网扩展的连接设备及连接方法; (3)高速局域网和千兆以太网基本情况。 【教学内容】
1、局域网的基本概念;了解现今流行局域网的组建方法。 2、常用的局域网标准:IEEE802.3、IEEE802.5各自的特点; 3、计算机局域网的体系结构; 4、载波侦听多路访问/ 冲突检测(CSMA/CD)的工作过程;领会IEEE 802系列协议的MAC子层和局域网扩展的连接设备及连接方法; 5、高速局域网和千兆以太网基本情况。
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(九)城域网技术
【目的要求】
1、了解:
(1)城域网在当代技术条件的新定义; (2)城域网的主要解决方案; (3)城域网的发展趋势。 2、理解:
(1)城域网的基本构成;
(2)城域网采用的SDH、WDM等技术。 【教学内容】
1、城域网在当代技术条件的新定义; 2、城域网的主要解决方案; 3、城域网的发展趋势; 4、城域网的基本构成;
5、城域网采用的SDH、WDM等技术。
七、实验教学:详见《<数据通信与计算机网络>实验教学大纲》 八、学时分配表:
学时分配表
理论教学内容 (一)计算机网络概论 (二)数据通信基础 (三)物理层 (四)数据链路层 (五)网络层 (六)传输层 (七)应用层协议 (八)局域网体系结构 (九)城域网技术 合计 九、成绩考核:
本课程是考试课程,考核由教学过程考核和期末考试两部分组成。教学过程考核成绩占总成绩的40%,根据教学过程中学生课堂表现、作业情况、考勤情况、实验课成绩等进行评定;期末考试成绩占总成绩的60%,期未考试采用闭卷形式进行。 十、教材及参考书目
推荐教材:
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学时 3 4 4 4 5 4 4 5 3 36 实验教学内容 实验一,计算机网络组成简介 实验二,常用的传输介质:双绞线的制作 实验三,计算机异步串行通信 实验四,Windows 2000 Server的安装 实验五,局域网组网 实验六,无线组网 实验七,网络管理 实验八,CISCO交换机配置初步 实验九,单臂路由的配置 实验十,网络监控 合计 学时 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 28 《数据通信与计算机网络技术》 季福坤 主编 中国水利水电出版社 2003.9 参考书: 1、《数据通信与计算机网络》 杨心强 编著 电子工业出版社 2000.2 2、《TCP/IP协议族》 Behrouz A.Forouzan & Sophia Chung Fegan 著 清华大学出版社 2001.9
3、《计算机网络》 郑纪蛟 主编 中央广播电视大学出版社 2003.7
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