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

  • 1.1 为什么要学习计算机网络?

  • 1.2 互联网络发展史

  • 1.3 常用的基本概念

  • 1.4 参考模型(重点)

  • 1.5 参考模型相关的概念

  • 1.6 本课程的组织

  • 附录1:导学_本章思维导图

  • 附录2:名人传奇

  • 附录3:专业术语的中英文对照表

  • 附录4:各节思考题汇总一览表

  • 第一章讨论区


  • 第二章 物理层

  • 2.1 数据通信的理论基础

  • 2.2 有导向的传输介质

  • 2.3 复用技术

  • 2.4 调制技术

  • 2.5 公共交换电话网络

  • 2.6 物理层设备

  • 附录1:导学:本章思维导图

  • 附录2:名人传奇故事

  • 附录3:专业术语的中英对照表

  • 附录4:各节思考题汇总一览表

  • 附录5:光纤熔接

  • 附录6:海底光缆

  • 第二章讨论区


  • 第三章:数据链路层

  • 3.1 数据链路层概述

  • 3.2 差错处理概述

  • 3.3 纠1位错的海明码

  • 3.4 检错码

  • 3.5 基本数据链路协议1~3

  • 3.6 滑动窗口协议

  • 3.7 回退n帧

  • 3.8 选择性重传

  • 附录1:本章思维导图

  • 附录2:名人故事

  • 附录3:术语中英对照表

  • 附录4:各节思考题汇总一览表

  • 第三章讨论区


  • 第四章 介质访问控制子层

  • 4.1 MAC子层概述

  • 4.2 ALOHA协议

  • 4.3 CSMA协议

  • 4.4 以太网概述

  • 4.5 以太网帧格式

  • 4.6 二层交换的基本格式

  • 4.7 生成树协议

  • 4.8 虚拟局域网

  • 4.9 二层设备

  • 附录1:本章思维导图

  • 附录2:名人故事

  • 附录3:术语中英对照表

  • 附录4:各节思考题汇总一览表

  • 第四章讨论区


  • 第五章 网络层

  • 5.1 网络层引言

  • 5.2 IP地址

  • 5.3 子网规划

  • 5.4 IP寻址

  • 5.5 IP分组

  • 5.6 什么是IPv6?

  • 5.7 IPv6地址

  • 5.8 IPv6分组

  • 5.9 IPv6过渡技术

  • 5.10 路由从何而来?

  • 5.11 距离矢量路由选择协议

  • 5.12 路由信息协议RIP

  • 5.13 RIP为什么衰落?

  • 5.14 链路状态路由选择LS

  • 5.15 开放的最短路径优先 OSPF

  • 5.16 无类域间路由 CIDR

  • 5.17 网络地址翻译 NAT

  • 5.18 互联网控制消息协议 ICMP

  • 5.19 地址解析协议ARP

  • 5.20 拥塞

  • 5.21 流量整形

  • 附录1:思考题

  • 附录2:术语中英对照表

  • 章节测试

  • 第五章讨论区


  • 第六章 传输层

  • 6.1 传输层概述

  • 6.2 用户数据报协议 UDP

  • 6.3 通信模型

  • 6.4 TCP数据段

  • 6.5 TCP三次握手建立连接

  • 6.6 TCP连接释放

  • 6.7 TCP传输策略

  • 6.8 TCP拥塞控制

  • 6.9 TCP定时器等

  • 附录1:思考题

  • 附录2:术语中英对照表

  • 章节测试

  • 第六章讨论区


  • 第七章 传输层

  • 7.1 应用层概述

  • 7.2 域名系统 DNS 概述

  • 7.3 DNS之域名解析

  • 7.4 电子邮件 e-mail

  • 7.5 万维网 WWW

  • 7.6 其它应用

  • 附录1:思考题

  • 附录2:术语中英对照表

  • 章节测试

  • 第七章讨论区

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%,论坛提问或回帖(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,每次作业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,系统才会统计。切记:学生在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。