《計算機網絡》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養方案課程代碼：08130331課程性質：學科基礎必修課學分：4.5學分學時：72學時（理論56學時，實驗16學時）先修課程：計算機網絡、信息處理技術、C程序設計后續課程：云計算基礎A、信息安全A、存儲網絡體系適用專業：物聯網工程開課單位：計算機科學與技術學院一、課程說明本課程是物聯網工程專業的學科基礎必修課。其任務主要是講授H3C網絡技術，對應H3C認證網絡工程師的內容，包括理論和實驗兩個方面。課程內容從網絡的基本概念出發，循序漸進地介紹網絡基本知識、數據通信的基本知識、計算機網絡體系結構、物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層以及中小型企業網絡組建與維護的基本技術等。通過學習，要求能夠理解局域網和廣域網的基本知識。重點掌握OSI體系結構、線纜標準、數據鏈路層協議及交換機基本原理、網絡層協議和IP地址以及子網劃分、路由器協議原理、TCP和UDP協議、常用應用服務的原理以及中小型企業網絡組建與維護的技術等。具備在中小企業實施計算機網絡工程的基本能力，同時為學習后續課程打下必要的基礎。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：掌握計算機網絡的基本概念、基本原理和基本方法；熟悉計算機網絡的體系結構，理解各層的功能、工作原理和相關協議；能夠搭建簡單的計算機網絡，并進行相應的維護；熟悉計算機網絡協議的實現與物聯網工程的關系；熟悉網絡安全的研究內容與應用。課程目標2：具備利用計算機網絡解決物聯網工程領域復雜問題的能力；初步具備計算機網絡軟硬件的安裝、調試和運用能力。課程目標3：了解計算機網絡領域有關的國際標準、企業標準、法律法規以及相關知識產權、行業政策；了解計算機網絡常見應用的實現方法；通過課程學習了解我國在計算機網絡領域的發展，增強榮譽感和責任意識，培養正確的價值觀與人生觀。三、課程目標與畢業要求《計算機網絡》課程教學目標對物聯網工程專業畢業要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業要求關系畢業要求指標點課程目標支撐強度1.工程知識1.3能夠運用相關知識和數學模型方法，對物聯網領域的復雜工程問題進行推理分析，并對問題的解決方案進行比較、綜合與優化。課程目標1：掌握計算機網絡的基本概念、基本原理和基本方法；熟悉計算機網絡的體系結構，理解各層的功能、工作原理和相關協議；能夠搭建簡單的計算機網絡，并進行相應的維護；熟悉計算機網絡協議的實現與物聯網工程的關系；熟悉網絡安全的研究內容與應用。課程目標2：具備利用計算機網絡解決物聯網工程領域復雜問題的能力；初步具備計算機網絡軟硬件的安裝、調試和運用能力。課程目標3：了解計算機網絡領域有關的國際標準、企業標準、法律法規以及相關知識產權、行業政策；了解計算機網絡常見應用的實現方法；通過課程學習了解我國在計算機網絡領域的發展，增強榮譽感和責任意識，培養正確的價值觀與人生觀。M2.問題分析2.3能夠運用工程和專業基本原理，借助文獻研究，分析物聯網領域復雜工程問題解決過程中的影響因素，從而獲得有效結論。課程目標2：具備利用計算機網絡解決物聯網工程領域復雜問題的能力；初步具備計算機網絡軟硬件的安裝、調試和運用能力。M3.設計/開發解決方案3.2能針對物聯網領域各個層次復雜工程問題的特定需求，進行物聯網系統的模塊設計，進而完成系統設計。課程目標2：具備利用計算機網絡解決物聯網工程領域復雜問題的能力；初步具備計算機網絡軟硬件的安裝、調試和運用能力。課程目標3：了解計算機網絡領域有關的國際標準、企業標準、法律法規以及相關知識產權、行業政策；了解計算機網絡常見應用的實現方法；通過課程學習了解我國在計算機網絡領域的發展，增強榮譽感和責任意識，培養正確的價值觀與人生觀。H注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業要求的關聯度。四、教學內容、基本要求與學時分配1.理論部分理論部分的教學內容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內容、基本要求與學時分配教學內容教學要求，教學重點難點理論學時實驗學時對應的課程目標1.計算機網絡基礎1.1通信基礎知識1.2計算機網絡概述1.3OSI參考模型與TCP/IP模型1.4網絡設備及其操作系統介紹1.5網絡設備操作基礎1.6網絡設備文件管理1.7網絡設備基本調試教學要求：（1）理解計算機網絡與通信的關系；（2）掌握OSI模型和TCP/IP模型的層次以及二者之間的區別與聯系；（3）了解不同的網絡類型、傳輸介質以及通信方式；（4）掌握網絡設備操作系統的使用方法。重點:通信基礎知識，OSI參考模型和TCP/IP模型，網絡設備操作系統知識與使用；難點:OSI參考模型和TCP/IP模型。421、22.局域網技術基礎2.1局域網概述2.2以太網技術2.3WLAN基礎教學要求：（1）熟悉局域網與IEEE802標準；（2）掌握以太網工作原理和幀結構；（3）掌握WLAN工作原理。重點:局域網與IEEE802標準，以太網工作原理，WLAN原理；難點:以太網工作原理，WLAN原理。41、23.廣域網技術基礎3.1廣域網技術概述3.2廣域網接口和線纜3.3HDLC協議3.4PPP3.5EPCN（光纖通信）教學要求：（1）了解廣域網基本概念；（2）了解廣域網常見接口和線纜；（3）掌握HDLC協議原理；（4）掌握PPP協議原理；（5）理解EPCN技術原理。重點:HDLC協議，PPP原理，EPCN；難點:PPP原理，EPCN技術。421、24.網絡層協議原理4.1IP4.2ARP和RARP4.3ICMP4.4DHCP4.5IPv6基礎教學要求：（1）理解有類編址和無類編址；（2）掌握子網掩碼及子網劃分的方法，熟悉特殊IP地址；（3）掌握IP報文格式和IP轉發原理；（4）理解ARP協議的工作原理；（5）理解DHCP協議的工作原理；（6）理解IPv6協議的基本原理。重點:IP協議、子網劃分、ARP和RARP協議、ICMP協議、DHCP協議、IPv6基礎；難點:子網劃分、ARP和RARP協議、DHCP協議、IPv6基礎。621、25.傳輸層協議原理5.1TCP基本原理5.2UDP基本原理教學要求：（1）掌握無連接的通信和面向連接的通信的差異；（2）掌握TCP協議的工作原理；（3）了解UDP協議的工作原理。重點:無連接的通信方式和面向連接的通信方式、TCP的原理；難點:TCP的原理。41、26.應用層協議原理6.1文件傳輸協議6.2DNS6.3其他應用層協議教學要求：（1）掌握FTP協議的工作原理；（2）掌握DNS的工作原理；（3）熟悉TELNET協議的工作原理；（4）熟悉HTTP協議的工作原理。重點:FTP協議基本原理，DNS基本原理，HTTP協議基本原理；難點:FTP協議基本原理，DNS基本原理。61、2、37.以太網交換技術7.1以太網交換基礎7.2VLAN7.3生成樹協議7.4鏈路聚合教學要求：（1）掌握以太網交換機的工作原理；（2）掌握VLAN的原理；（3）掌握生成樹協議原理；（4）熟悉鏈路聚合原理。重點:以太網交換機工作原理，VLAN的原理，生成樹協議，鏈路聚合原理；難點:以太網交換機工作原理，VLAN的原理，生成樹協議。1041、28.IP路由技術8.1IP路由原理8.2直連路由和靜態路由8.3路由協議基礎8.4RIP8.5OSPF教學要求：（1）熟悉路由的生成以及工作原理；（2）掌握RIP協議的工作原理；（3）掌握OSPF協議的工作原理。重點:RIP協議和OSPF協議的工作原理；難點:OSPF協議的工作原理。1041、29.網絡安全技術基礎9.1網絡安全技術概述9.2用訪問控制列表實現包過濾9.3網絡地址轉換9.4AAA和RADIUS9.5交換機端口安全技術9.6IPSec教學要求：（1）理解網絡安全的原理；（2）掌握訪問控制列表的原理及使用；（3）掌握網絡地址轉換的原理；（4）理解AAA和RADIUS的原理；（5）掌握交換機端口安全技術；（6）理解IPSec技術的原理。重點:訪問控制列表，網絡地址轉換，AAA和RADIUS，交換機端口安全技術，IPSec；難點:訪問控制列表的使用，IPSec。421、2、310.網絡優化和管理基礎10.1提高網絡可靠性10.2網絡管理10.3堆疊技術10.4網絡故障排除基礎教學要求：（1）掌握SmartLink技術的原理及應用方法；（2）掌握MonitorLink技術的原理及應用方法；（3）掌握VRRP技術的原理及應用方法；（4）理解網絡管理的基礎知識；（5）掌握網絡故障排除的方法。重點:SmartLink和MonitorLink技術原理，VRRP原理，網絡管理基礎，網絡故障排除方法；難點:SmartLink和MonitorLink技術的原理，VRRP原理。41、2、3合計56162.實驗部分實驗部分的教學內容、基本要求與學時分配見表3。表3實驗項目、實驗內容與學時實驗項目實驗內容和要求實驗學時對應的課程目標網絡基礎認知實驗內容：學習網絡基本元素、材料與設備；學習網絡設備的操作系統以及基本操作方法。實驗要求：了解網絡基礎設施和網絡設備的操作系統。21、2、3廣域網協議配置實驗內容：學習網絡基本元素、材料與設備；學習網絡設備的操作系統以及基本操作方法。實驗要求：掌握相關廣域網協議的配置和調試方法。21、2IP協議族配置與應用實驗內容：完成IP協議族有關協議的配置，觀察對應的現象。實驗要求：掌握IP子網劃分、相關接口的地址配置方式；掌握驗證配置有效性的方法。21、2、3以太網技術與配置實驗內容：完成VLAN、生成樹、鏈路聚合等交換式以太網的配置，觀察對應的現象。實驗要求：掌握VLAN、生成樹、鏈路聚合等交換式以太網的配置41、2路由協議與配置實驗內容：完成網絡設備的連接，并實現各種路由的配置，實現網絡的連通，觀察對應的現象。實驗要求：掌握靜態路由的配置方法；掌握RIP與OSPF路由協議的配置。41、2網絡安全與可靠性技術配置實驗內容：完成網絡安全及可靠性的相關配置，并觀察對應的現象。實驗要求：掌握網絡安全、VRRP協議等安全和可靠性技術與配置方法。21、2、3合計16五、教學方法及手段本課程以課堂講授為主，線上線下結合。通過講授、討論、案例、視頻資源和實驗等教學手段完成課程教學任務和相關能力的培養。通過學習，學生能比較全面地理解計算機網絡的基本原理和實現方法，在掌握計算機網絡基本原理的基礎上，具有計算機網絡方案設計的初步能力。課程為線上線下混合式省級一流課程，提供靈活的自主學習平臺。六、課程資源1.推薦教材（1）《路由交換技術詳解與實踐》第1卷，新華三大學編著，清華大學出版社，2017.082.參考書（1）謝希仁編著，《計算機網絡》（第8版）[M]，電子工業出版社，2021年；（2）王達主編，《華為HCIA-Datacom》[M]，人民郵電出版社，2021年（3）JamesF.Kurose;KeithW.Ross編著，《計算機網絡自頂向下方法》[M]，機械工業出版社，2016（4）楊振啟.《計算機網絡》[M].科學出版社.2017年3.期刊（1）吳平，常朝穩，左志斌，馬瑩瑩基于地址重載的SDN分組轉發驗證[J].通信學報2022.3第43卷第3期88-100（2）賈雨寧，魏翼飛，周軍華基于SDN與NFV的服務功能鏈編排算法[J].北京郵電大學學報.2022,45(02)85-90（3）段晨，彭偉，王寶生數據中心網絡路由研究進展[J].計算機工程與科學.2022,44(04)631-644（4）孫澤宇蘭嵐曾操廖桂生一種面向最小能耗自適應匯聚路由判定算法[J].西安電子科技大學學報.2022,49(02)11-20（5）ChartuniAndrés;MárquezJoséMulti-ClassifierofDDoSAttacksinComputerNetworksBuiltonNeuralNetworksJournal|[J]AppliedSciences.Volume11,Issue22.2021.PP10609-106094.網絡資源（1）H3C官網：（2）華為官網：（3）中國大學MOOC./course/hit-154005（4）學堂在線./courses/NTHU/MOOC_01_004/2014_T2/about七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表4。表4課程考核對課程目標的支撐考核環節占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現14（1）根據課堂活動情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√885線上學習7（1）根據課程線上學習情況進行考核，滿分100分；（2）以視頻學習、測試等成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√662實驗18.2（1）每次實驗單獨評分，取各次實驗成績的平均值作為此環節的最終成績。滿分100分。（2）以實驗成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√662作業與測試30.8（1）主要考核學生對各章節知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分；（2）每次作業與測試單獨評分，取各次成績的平均值作為此環節的最終成績。（3）以作業與測試成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√9102期末考核30（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核計算機網絡基本原理和組建方法、計算機網絡應用等內容。（3）考試題型為：單項選擇題、填空題、判斷題、簡答題和計算分析題等。√√√10155合計：100分394516八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以線上學習、課堂表現、實驗、作業與測試、期末考核等方式對學生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性考核成績組成。其中：期末試卷成績為100分（權重30%），試題類型為單項選擇題、填空題、判斷題、簡答題和計算分析題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用與分析類型題目分值不低于50%；線上學習、課堂表現、實驗、作業與測試等過程性考核成績為100分（權重70%）；過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節的學時