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《計算機網絡》課程考試大綱

科目名稱：計算機網絡 科目代碼：859

一、課程的性質、目的與任務

《計算機網絡》是計算機科學與技術、網絡工程和軟件工程本科專業開設的一門重要基礎課，主要介紹計算機網絡的基本概念，基本原理和方法。通過本課程的學習，使學生掌握計算機網絡的基本概念、基本原理、基本方法，理解網絡分層體系結構、網絡協議設計原理與工作機理，具備一定的網絡設計與分析、網絡組建、網絡運維管理等網絡技術應用能力，以及較好的網絡工程素養，為今后從事計算機、數據通信網絡等相關領域的技術研發、工程應用等打下良好基礎。課程教學強調培養學生的獨立思考能力、科學思維方法和求知創新精神。

二、教學內容及基本要求

1 計算機網絡概論

1.目的和要求：

了解計算機網絡的形成與發展;了解計算機網絡技術發展三條主線;掌握計算機網絡的概念、分類、組成以及結構等;理解分組交換的工作原理;掌握分組交換技術的基本概念。

2.知識點：

(1)計算機網絡的形成與發展

計算機網絡的形成與發展;寬帶城域網與三網融合技術;物聯網技術形成與發展;網絡安全。

(2)計算機網絡定義與分類

計算機網絡定義;計算機網絡分類。

(3)計算機網絡的組成與結構

計算機網絡的組成與結構;ISP的層次結構;Internet的網絡結構。

(4)計算機網絡拓撲結構

計算機網絡拓撲的定義、分類及特點。

(5)分組交換技術

數據交換方式(線路交換、分組交換、數據報)的分類、特點及對比;面向連接服務與無連接服務。

3.考核知識點：

計算機網絡的定義、分類、組成與結構等概念;線路交換、分組交換和報文交換的概念和工作原理。

2 網絡體系結構與網絡協議

1.目的和要求：

掌握網絡分層結構、協議、接口、服務等概念，掌握ISO/OSI參考模型和TCP/IP模型的區別與聯系，了解本課程體系與內容。

2.知識點

(1)網絡體系結構的基本概念

網絡協議、接口與體系結構的基本概念。

(2)OSI參考模型

OSI參考模型的結構;OSI參考模型各層的主要功能;OSI環境中的數據傳輸過程。

(3)TCP/IP參考模型

TCP/IP參考模型的結構;TCP/IP參考模型各層的功能;OSI參考模型與TCP/IP參考模型的比較。

3.考核知識點：

網絡體系結構的基本概念，以及各層的主要功能。服務與協議的概念及二者的區別。

3 物理層

1.目的和要求：

掌握物理層的基本概念，數據通信的基礎知識，以及模擬傳輸和數字傳輸的一些常用技術，掌握信道、信號、碼元、波特、編碼與調制、等基本概念，了解頻帶傳輸技術、基帶傳輸技術、多路復用技術和接入技術。

2.知識點

(1)物理層與物理層協議的基本概念

物理層的基本服務和功能;物理層協議的類型。

(2)數據通信的基本概念

信息、數據與信號等術語;數據通信方式;傳輸介質的主要類型與特性;數據編碼分類。

(3)頻帶傳輸技術

模擬數據編碼方法;波特率的定義。

(4)基帶傳輸技術

基帶傳輸的定義;數字數據編碼方法;比特率的定義;奈奎斯特準則與香農定理

(5)多路復用技術

多路復用的基本概念;時分多路復用;頻分多路復用;波分多路復用

3.考核知識點：

物理層的基本概念，數據通信的基礎知識，奈奎斯特準則與香農定理，頻帶傳輸技術、基帶傳輸技術、多路復用技術。

4 數據鏈路層

1.目的和要求：

掌握數據鏈路層的基本主要功能，掌握差錯產生與差錯控制方法;掌握PPP協議的工作原理及其幀結構：了解局域網的分類與特點;掌握介質訪問控制方法CSMA/CD的基本原理;掌握Ethernet局域網的基本工作原理;掌握網絡互連基本概念與網橋的基本工作原理;了解高速局域網、交換局域網、虛擬局域網和無線局域網的基本工作原理。

2.知識點

(1)數據鏈路層的基本概念

物理線路與數據鏈路;數據鏈路層的主要功能;數據鏈路層向網絡層提供的服務;數據鏈路層協議的分類。

(2)差錯產生與差錯控制方法

設計數據鏈路層的原因;差錯產生的原因和差錯類型;誤碼率的定義;檢錯碼與糾錯碼;循環冗余編碼工作原理;差錯控制機制。

(3)點-點協議PPP

PPP協議的主要特點;PPP協議幀結構;PPP協議工作過程。

(4)局域網技術的發展與演變

局域網技術的研究與發展;介質訪問控制方法CSMA/CD;局域網參考模型與協議標準

(5)Ethernet基本工作原理

Ethernet技術的研究與發展;Ethernet數據發送流程分析;Ethernet幀結構;Ethernet接收流程的分析;Ethernet網卡設計與物理地址; Ethernet物理層標準命名方法。

(6)局域網互聯與網橋

局域網互聯與網橋的基本概念;網橋的工作流程;生成樹協議;網橋與中繼器、集線器、交換機的比較。

(7)高速Ethernet

Fast Ethernet;Gigabit Ethernet;10 Gigabit Ethernet;40 Gigabit Ethernet與100 Gigabit Ethernet;光以太網與城域以太網。

(8)交換式局域網、虛擬局域網和無線局域網技術

交換式局域網技術;虛擬局域網技術;無線局域網發展背景;無線局域網IEEE 802.11標準。

3.考核知識點：

數據鏈路層中實現鏈路控制與差錯控制的主要方法; PPP協議的工作原理及其幀結構;介質訪問控制方法CSMA/CD的基本原理;Ethernet局域網的基本工作原理;網絡互連基本概念與網橋的基本工作原理;高速局域網、交換局域網、虛擬局域網和無線局域網的基本工作原理。

5 網絡層

1.目的和要求：

了解路由器的作用及其工作原理;理解IP協議的作用及IP地址分類;理解ARP協議的作用及其工作原理;重點理解并熟練掌握劃分子網和CIDR地址塊劃分的方法，子網掩碼的作用;理解分組轉發的流程;理解ICMP協議的作用以及ICMP報文的使用;理解RIP協議、OSPF協議和BGP協議的特點;掌握RIP協議采用距離向量算法更新路由表的過程;了解OSPF報文和BGP報文的使用;

2.知識點：

(1)網絡層與IP協議

網絡層基本概念;IP協議的發展與演變;IP協議的主要特點。

(2)IPv4協議

IPv4分組格式;IPv4地址的基本概念;標準分類IP地址;劃分子網的三級地址結構;無類別域間路由CIDR;網絡地址轉換NAT。

(3)路由選擇協議

路由表的建立、更新與路由選擇協議;路由信息協議RIP;最短路徑優先協議OSPF;外部網關協議BGP;路由器與第三層交換技術。

(4)Internet控制報文協議--ICMP

ICMP協議的作用與特點;ICMP報文類型;Ping 與Traceroute命令。

(5)地址解析協議ARP

IP地址與物理地址的映射;地址解析工作過程。

(6)IPv6協議

IPv6協議的基本概念;IPv6協議的主要特征;IPv6地址;IPv6分組結構與基本報頭;IPv4到IPv6過渡的基本方法。

3.考核知識點：

路由器的作用;分類的IP地址;IP地址與硬件地址的關系;ARP協議的工作原理;子網劃分和子網掩碼的使用，轉發分組的流程 ;CIDR地址塊的劃分，斜線表示法，最長網絡前綴;ICMP報文及其適用情況;路由選擇策略的分類，Internet分層路由思想;RIP協議的優缺點及其要點，距離向量算法更新路由表;OSPF協議和BGP協議的要點。

6 傳輸層

1.目的和要求：

了解傳輸層的作用，掌握傳輸層與網絡層的主要區別，重點理解端口的概念、作用、分類;理解UDP協議的優點，了解TCP協議的特點、TCP報文段的首部字段，掌握TCP控制報文段發送的3種基本機制，理解并掌握TCP的流量控制方法、可靠傳輸機制以及擁塞控制的4種方法，掌握TCP連接的建立和釋放過程。

2.知識點：

(1)傳輸層和傳輸層協議

傳輸層的基本功能;傳輸協議數據單元的基本概念;應用進程、傳輸層接口與套接字;網絡環境中分布式進程標識方法;傳輸層的多路復用與多路分解;TCP、UDP協議與應用層協議的關系

(2)用戶數據報協議UDP

UDP協議的主要特點;UDP協議報文格式;UDP校驗和的基本概念與計算示例;UDP協議適用的范圍

(3)傳輸控制協議TCP

TCP協議的主要特點;TCP協議報文格式;TCP連接建立與釋放;TCP協議滑動窗口與確認、重傳機制;TCP協議滑動窗口與流量控制、擁塞控制

3.考核知識點：

傳輸層的作用，傳輸層與網絡層的主要區別;端口的概念、作用、分類;UDP協議的優點;TCP協議的特點、TCP報文段的首部字段;TCP控制報文段發送的3種基本機制;可靠傳輸機制;TCP的流量控制方法和擁塞控制的4種方法;TCP連接的建立和釋放過程。

7 應用層

1.目的和要求：

了解應用層提供的服務。重點理解因特網的域名結構和域名解析的工作原理，在此基礎上掌握應用層常見幾種服務所使用的協議，如HTTP、FTP、SMTP等的工作方式與工作原理;掌握動態主機配置協議DHCP和簡單網絡管理協議;了解超文本標記語言HTML和應用進程跨越網絡的通信。

2.知識點：

(1)Internet應用于應用層協議的分類：

Internet應用技術發展的三個階段;C/S模式與P2P模式的比較。

(2)域名系統DNS

DNS域名空間;域名服務器;域名解析

(3)遠程登錄服務與TELNET協議

TELNET協議產生的背景;TELNET協議基本工作原理。

(4)電子郵件服務與SMTP協議

電子郵件服務的基本概念;電子郵件服務的工作過程;POP3、IMAP4協議與基于Web的電子郵件。

(5)Web與基于Web的網絡應用

Web服務的基本概念;超文本傳輸協議HTTP;超文本標記語言HTML;Web瀏覽器;搜索引擎

(6)主機配置與動態主機配置協議DHCP

動態主機配置的基本概念;DHCP的基本內容

(7)網絡管理與簡單網管協議SNMP協議

網絡管理的基本概念;SNMP協議的基本內容

(8)典型應用層協議——FTP的分析

FTP模型與測試分析環境;FTP控制連接建立過程的分析; FTP用戶登錄與身份驗證過程的分析;FTP數據連接建立過程的協議分析;FTP數據傳輸過程的分析;FTP用戶退出登錄過程的分析;FTP連接釋放過程的分析

6.考核知識點：

域名結構和域名解析的工作原理;常見服務協議的工作過程，涉及進程、端口概念;區分IP地址靜態配置和動態主機配置協議DHCP;超文本標記語言HTML以及基本網頁程序設計。

三、課程教材和主要參考資料

1. 《計算機網絡(第5版)》.謝希仁 著. 電子工業出版社，2008年

2. 《計算機網絡(第3版)》.吳功宜 編著. 清華大學出版社，2011年

3.《計算機網絡(第5版)》. Andrew S. Tanenbaum 著. 清華大學出版社，2012年

4.《計算機網絡自頂向下方法(原書第四版)》，James F.Kurose,Keith W.Ross著，陳鳴等譯，人民郵電出版社，2009

5.《TCP/IP詳解 卷一：協議》，Kevin R. Fall, W.Richard Stevents 著，機械工業出版社，2012