计算机网络
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课程评价
spContent=是计算机类专业的学位必修课程,是研究生入学统一考试中的计综科目之一。围绕参考模型,用7张思维导图,带你探讨信息从源到目的,穿越中间交换设备所遇到的问题和解决办法;涵盖基本原理和重要协议。不管你是对计算机网络感兴趣,还是考研,亦或是考取相关证书,本课程都是你不错的选择!
—— 课程团队
课程概述

      以层次模型为线索,一层一章(数据链路层两章),将内容有机地串在一起;主要包括网络相关术语和协议(TCP/IP协议)、网络标准、OSI参考模型、局域网技术(重点以太网)、物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的基本功能和基本原理;重点学习网络层内容,包括各种路由协议的工作原理及其特点。在学习理论的基础上,初步培养网络编程、网络抓包工具使用、交换机和路由器操作等实际动手能力。

      7张(章)思维导图,既有清晰的脉络,又有技术细节,收放自如,带你深入计算机网络的背后,看清信息的流转,囊括重要的原理、技术和协议。

      除了满满的干货,你还将在课程中了解到网络发展进程中的名人及背后的奇闻轶事,比如:互联网之父温顿瑟夫(Vinton Gray Cerf)、以太网之父罗伯特梅特卡夫(Robert Metcalfe)、万维网之父蒂姆伯纳斯李(Tim Berners Lee)、CDMA之母海蒂拉玛Hedy Lamarr、第一台路由器发明者和思科创始者昂纳德波萨克(Leonard Bosack)和桑德拉勒纳(Sandy Lerner)夫妇、高锟、拉迪雅铂尔曼(Radia perlman)......也许没有他们的发明,网络世界会是另外一个样子,这些名字背后的传奇故事,是网络知识宝塔上闪亮的珠缀,将带给你无限的感叹和畅想。

 附录:第二章物理层的知识导图如下所示。课程团队将给出7张思维导图的XMind源文件,你可以在其上增删修改,构筑自己的知识框架


授课目标

(1) 理解计算机网络从无到有的进程,理解网络中的问题以及解决问题的方法,培养学生发现问题解决问题的能力;

(2) 理解网络通信的基本原理,理解一个信息是如何从源穿越到目的的全过程,学习套接字编程基础,并进行实践,掌握基本的套接字编程方法;

(3) 学习主要的交换设备的工作原理,掌握主要的交换设备的基本使用方法,并能利用路由器和交换机进行组网;

(4) 理解各层报文的封装格式,掌握重点字段的含义,并能通过分析报文,理解协议和简单故障分析。


课程大纲

第零章

本课程简介



第一章 概述

附录3:专业术语的中英文对照表

1.1 为什么要学习计算机网络?

1.5 参考模型相关的概念(重点)

1.3 常用的基本概念

附录4:各节思考题汇总一览表

1.2 互联网络发展史

1.4 参考模型(重点)

附录1:导学_本章思维导图

第一章讨论区

附录2:名人传奇

1.6 本课程的组织

第一章测试


第二章 物理层

附录3:专业术语的中英对照表

附录1:导学_本章思维导图

附录6:海底光缆

附录4:各节思考题汇总一览表

2.1 物理层概述

2.3 复用技术

附录5:布线艺术欣赏 以及 光纤熔接(工程师飞清和善明的现场演示)

第二章讨论区

2.5 公共交换电话网络 PSTN

2.6 物理层设备

2.4 调制技术

2.2 有导向的传输介质

附录2:名人传奇故事

第二章测试

第三章:数据链路层

第三章测试

3.3 纠1位错的海明码

附录3:术语中英对照表

3.7 回退n帧

附录2:名人传奇故事

3.1 数据链路层概述

3.8 选择性重传

附录4:各节思考题汇总一览表

3.6 滑动窗口协议

3.5 基本数据链路协议1~3

附录1:本章思维导图

3.2 差错处理概述

3.4 检错码

第三章讨论区

第四章 介质访问控制子层

第四章测试

4.5 以太网帧格式

4.6 二层交换的基本原理

4.8 虚拟局域网

4.9 二层设备

第四章讨论区(可计分)

4.7 生成树协议

附录5:PacketTracer的基础使用

附录1:本章思维导图

4.1 MAC子层概述

附录4:各节思考题汇总一览表

附录2:名人传奇故事

4.2 ALOHA协议

4.3 CSMA协议

4.4 以太网概述

附录3:术语中英对照表

第五章 网络层(上)

5.4 IP寻址

5.9 IPv6过渡技术

5.7 IPv6地址

5.10 路由从何而来?

5.11 距离矢量路由选择协议

附录1:本章思维导图

附录2:本节思考题汇总

第五章(上)讨论区(可计分)

5.8 IPv6分组

5.3 子网规划

实验:单子网、IPv4直连路由、IPv6直连路由

5.5 IP分组

5.2 IP地址

5.6 什么是IPv6?

5.13 RIP 为什么会衰落?

5.12 路由信息协议 RIP

5.1 网络层引言

第五章测试

第五章 网络层(下)

第五章测试(下)

5.19 地址解析协议ARP

5.15 单区域OSPF

实验:静态通达、RIP通达、OSPF通达

5.18 互联网控制消息协议 ICMP

第五章(下)讨论区(可计分)

5.17 网络地址翻译 NAT

5.21 流量整形

5.14 链路状态路由选择

5.20 拥塞控制

附录2 术语中英文对照

附录3 本节思考题汇总

5.16 无类域间路由 CIDR

附录1 名人传奇故事

第五章主观题

第六章 传输层

6.8 TCP拥塞控制

6.2 用户数据报协议

附录2 套接字编程入门演示(Linux版,鲁梦如)

附录3 导学_本章思维导图

第六章讨论(可计分)

6.1 传输层概述

6.5 TCP三次握手建立连接

6.3 通信模型

附录4 术语中英文对照表

6.4 TCP数据段

6.6 TCP连接释放

6.9 TCP定时器等

6.7 TCP传输策略

附录1 套接字编程入门演示(Windows版,杨俊荣)

附录5 本章思考题汇总

第六章测试

第七章 应用层

7.6 其它应用

7.2 域名系统DNS概述

7.3 DNS之域名解析

7.4 电子邮件

第七章讨论(可计分)

附录3 术语中英文对照

7.1 应用层概述

附录2 名人传奇故事

7.5 万维网 WWW

附录4 本章思考题汇总

附录1 导学_本章思维导图

第七章测试

预备知识

具备:二进制、十进制、十六进制的换算关系。

证书要求

课程成绩由三个部分组成,单元测试占45%,单元作业5%,讨论区的课堂交流区内回帖(非水帖)占10%,期末考试45%最后总评成绩60分的同学,可以获得课程证书;总成绩达到85分及以上的同学,可获得优秀证书。

注意事项:

关于单元测试:每章布置一次测试,每次测试提供三次答题机会,每次测验的最后成绩取三个成绩中的最高分。

论坛得分说明:发帖个数与得分成正比,累计发帖20个可得满分(10分)。只有教师在教学单元内容发布中发起的讨论(在课堂交流区),系统才会统计。切记:学生在其他论坛中发的帖子不计入成绩。



参考资料

教材:

Andrew S. Tanenbaum,David J. Wetherall;严伟等译,计算机网络(第五版),清华大学出版社,2012


参考资料:

[1] (美)Larry L.Peterson,Bruce S.Davie,Computer Networks: A Systems Approach, Fifth Edition,机械工业出版社,2012

[2] (美)Behrouz A. Forouzan,Firouz Mosharraf,Computer Networks: A Top-Down Approach,机械工业出版社,2013

[3]Mark A. Dye,Allan D. Reid著,思科系统公司译, 思科网络技术学院教程:网络简介,人民邮电出版社

[4]Scott Empson, Chery Schmidt 著,思科系统公司译, 思科网络技术学院教程:路由和交换基础,人民邮电出版社 (最新第六版也可以)


常见问题

Q :  课程采用什么教材?

A :  采用经典教材:Andrew S. Tanenbaum,David J. Wetherall;严伟等译,计算机网络(第五版),清华大学出版社,2012。课程视频的根据教材的前7章拆解的知识点,建议您学习的过程中,逐渐构建自己的知识框架,将知识点内化并串起来。


Q :  我是计算机网络相关课程的老师,想参考本课程资料,可以吗?

A :  当然可以,您可以随意参考,也特别欢迎将我们的《计算机网络》MOOC课程引用为您自己的SPOC课程,课程团队愿意提供全力协助。


Q :  课程有动手实践内容吗?

A :  有的,主要涉及到报文抓取和分析,以及交换设备(交换机和路由器)的基本操作。


Q :  报文抓取用什么工具?

A :  建议使用WireShark。


Q :  交换设备的基本操作怎么完成?

A :   如果有条件的学员,可以直接在真实设备上进行操作。如果没有真实的设备可用,建议使用仿真软件完成,比如 思科的PacketTracer。



Q :  为什么还设置了“视频、字慕纠错”这样的讨论反馈区?

A :  课程视频拍摄和后期编辑历时近一年的时间,每个视频都经过反复修改,有的视频甚至修改了10多次。尽管这样,仍然保证不了视频的百分百完美。如果您观看视频的时候,发现任何错误,包括错别字、语法的错误,都欢迎指出,便于我们继续修改,以便下一次的学员可以看到更好的视频。


Q :  我是否可以免费合法地使用PacketTracer(简称PT)呢?

A :  可以。您可以注册成为netacad(http://www.netacad.com/)的学员,即可下载PT并免费使用。不仅如此,您还可以以此账号,进入袁华老师在netacad上开设的PT课程、CCNA1和CCNA2课程,免费学习和使用思科课程的资源。