03137 計算機網絡基本原理（高綱1784）

高綱1784高等教育自學考試大綱03137　計算機網絡基本原理　　　　　　 南京航空航天大學編（2019年）江蘇省高等教育自學考試委員會辦公室一、課程性質及其設置的目的與要求（一）課程性質和特點在當前的國民經濟中，計算機網絡通信技術應用越來越廣泛，地位越來越重要。本課程是關于計算機網絡基礎知識和網絡主流技術的一門課程，是計算機科學與技術、計算機應用、通信工程、電子信息工程專業的一門專業必修課程。本課程的主要任務是講授計算機網絡的基礎知識和主流技術，包括計算機網絡的組成、體系結構及協議、局域網標準及主流局域網技術、廣域網、網絡互聯技術、網絡應用等。課程要求側重掌握計算機網絡體系結構、體系結構中各層次意義及其相互間關系以及網絡互連等知識。《計算機網絡基本原理》課程為將來從事計算機網絡通信領域的開發和研究、網絡的使用和維護提供必要的基礎知識，打下良好的基礎，而且還是實踐技能訓練中的一個重要的教學環節。通過本課程的理論學習，學生能夠理解計算機網絡的體系結構和網絡協議，掌握組建局域網和接入Internet的關鍵技術，培養學生初步具備局域網組網及網絡應用能力，從而為后續網絡實踐課程的學習打下良好的理論基礎。（二）本課程設置的目的通過學習能夠使學生在已有的課程知識的基礎上，對計算機網絡有一個全面、系統的了解，熟悉網絡環境、網絡操作系統以及網絡基本操作，能對網絡資源進行合理的配置和利用，初步具備網絡設計和建設能力。學生在學習完本課程后，具有獨立組建和管理局域網、分析網絡協議、查找網絡安全漏洞、配置簡單網絡服務器的能力。（三）本課程的基本要求⑴ 掌握計算機網絡的基本概念、基本知識、網絡功能和特點；了解網絡的發展狀況及趨勢，理解計算機網絡演化過程；了解網絡的基本工作原理；理解計算機網絡的組成與分類和體系結構、分層模型與接口的特點；掌握標準化參考模型與TCP/IP參考模型；了解標準化組織與互聯網的標準與管理結構。⑵ 掌握組網的有關概念：了解網絡服務器、工作站、網絡適配器、調制解調器、中繼器、集線器、網橋、交換機、網絡傳輸介質和常見網絡操作系統。⑶ 掌握對等網絡的基本概念；了解對等網絡的組建于配置、網絡資源共享、網絡登錄、與其它網絡連接。⑷ 熟練掌握常用服務器的基本概念、發展及應用；通過對服務器、基本操作、賬號管理的講解，學生能夠對計算機網絡有更深刻的認識，具有能熟練使用常用服務器的技能。⑸ 熟練掌握五層功能及協議原理，熟悉各種相關應用。主要包含：掌握數據鏈路層成幀、差錯控制、流量控制等功能，掌握典型的數據鏈路層協議-HDLC和因特網的數據鏈路層協議PPP。掌握網絡層的功能、為傳輸層提供的服務、虛電路子網和數據報子網的概念，理解路由選擇策略、擁塞的概念和擁塞預防策略。理解Internet的IP、ARP、RARP、ICMP和IPv6協議，掌握IP路由、掌握DNS的原理及應用。理解傳輸層提供給高層的服務、服務質量，掌握UDP、TCP協議的原理及其應用，掌握建立連接和釋放連接。理解和掌握應用層的域名系統、電子郵件協議、文件傳輸協議、萬維網的原理等。理解局域網的參考模型與協議標準，掌握相關的介質訪問控制協議，掌握以太網以及無線局域網的工作原理。了解移動Ad Hoc網絡的基本概念、特點、結構、路由協議和應用，了解與其它移動通信系統的區別點。了解局域網操作系統的基本概念。了解分組交換技術（X.25和幀中繼）、異步傳輸模式、第三層交換技術、虛擬局域網技術、VPN、計算機網絡管理與安全等實用技術的概念與基本原理。（四）本課程與相關課程的關系《計算機網絡基本原理》是計算機科學與技術專業以及相關專業的計算機網絡與應用方向的一門專業課程，與計算機相關專業的許多其他課程有著密切的關系，比如《計算機組成原理》、《操作系統概論》等。二、課程內容與考核目標第一章 計算機網絡概述（一）課程內容1、計算機網絡在信息時代的應用⑴ 信息時代的特征⑵ 計算機網絡的定義⑶ 計算機網絡的功能⑷ 計算機網絡的主要應用領域2、互聯網概述⑴ Internet的雛形階段⑵ Internet的發展階段⑶ Internet的商業化階段3、計算機網絡的分類⑴ 按網絡拓撲結構分類⑵ 按網絡覆蓋范圍分類⑶ 按網絡交換方式分類⑷ 按其他方式分類4、計算機網絡的性能⑴ 計算機網絡的性能指標⑵ 計算機網絡的非性能指標5、計算機網絡的體系結構⑴ 計算機網絡體系結構的形成⑵ 協議與劃分層次⑶ 具有5層協議的體系結構⑷ 實體、協議、服務和服務訪問點⑸ TCP/IP的體系結構（二）學習要求通過本章學習，掌握計算機網絡的分類及性能指標；理解計算機網絡的概念及組成；了解計算機網絡的發展及應用；掌握計算機網絡體系結構、網絡協議；理解計算機網絡體系結構的形成；掌握OSI與TCP/IP的體系結構以及區別。（三）考核知識點和考核要求1、識記：信息時代的特征；計算機網絡的功能；計算機網絡的主要應用領域；計算機網絡發展的三個階段；計算機網絡按網絡拓撲結構分類（星狀拓撲結構、環狀拓撲結構、總線型拓撲結構、樹狀拓撲結構、網狀拓撲結構）；計算機網絡按網絡覆蓋范圍分類（廣域網、城域網、局域網、個人區域網、人體局域網）；計算機網絡按網絡交換方式分類（直接交換網、存儲轉發交換網、混合交換網、高速交換網）；計算機網絡按其他方式分類（按通信介質分類、按信息傳播方式分類、按通信速率分類、按網絡控制方式分類、按通信性能分類）；計算機網絡的性能指標（速率、帶寬、吞吐量、時延、）；計算機網絡的非性能指標（費用、質量、標準化、可靠性、可擴展性和可升級性、易于管理和維護）；計算機網絡協議的概念；實體、協議、服務和服務訪問點。2、領會：計算機網絡的定義；計算機網絡5層協議的體系結構；TCP/IP的體系結構。3、簡單應用：速率、帶寬、發送時延、傳播時延、往返時間、利用率的應用。第二章 計算機網絡體系結構（一）課程內容1、開放系統互連參考模型⑴ OSI的設計目的⑵ OSI劃分層次的原則及OSI/RM分層結構⑶ OSI的7層結構⑷ OSI模型的優點2、Internet的體系結構⑴ TCP/IP的體系結構⑵ 具有5層協議的體系結構3、OSI與TCP/IP參考模型的比較⑴ 兩種參考模型的共同之處⑵ 兩種參考模型的不同之處⑶ 對OSI參考模型的評價⑷ 對TCP/IP參考模型的評價⑸ TCP/IP與OSI參考模型不同的發展歷程4、幾個典型的計算機網絡⑴ 以太網⑵ 令牌環網⑶ FDDI網⑷ ATM網（二）學習要求通過本章學習，了解ISO/OSI七層結構及其信息格式；TCP/IP的層次結構和協議集；了解ISO/OSI和TCP/IP的優缺點；了解常見的計算機網絡。（三）考核知識點和考核要求1、識記：OSI的設計目的；OSI模型的優點；標準以太網、快速以太網、千兆以太網、10G以太網的基本概念及特點；令牌環網的基本概念；FDDI網的基本含義；ATM網的基本概念及優點。2、領會：OSI劃分層次的原則及OSI/RM分層結構；OSI的7層結構；TCP/IP的體系結構；具有5層協議的體系結構；OSI與TCP/IP兩種參考模型的共同之處；OSI與TCP/IP兩種參考模型的不同之處；對OSI參考模型的評價；對TCP/IP參考模型的評價；TCP/IP與OSI參考模型不同的發展歷程。第三章 物理層（一）課程內容1、物理層的基本概念2、數據通信的基礎知識⑴ 數據通信系統的模型⑵ 有關信道的幾個基本概念⑶ 信道的極限容量⑷ 信道的極限信息傳輸速率3、多路復用技術⑴ 頻分多路復用⑵ 時分多路復用⑶ 波分多路復用⑷ 碼片序列4、數據交換技術⑴ 電路交換⑵ 報文交換⑶ 分組交換5、物理層的傳輸介質⑴ 傳輸介質的特性⑵ 雙絞線⑶ 同軸電纜⑷ 光纖⑸ 無線傳輸介質⑹ 傳輸介質的選擇（二）學習要求通過本章學習，理解物理層的概念和功能；理解數據通信系統的構成和基本概念；掌握信道傳輸速率的計算；了解數字數據轉換成模擬信號、模擬信號轉換成數字信號的方法及通信方式；掌握數據交換技術；掌握各種傳輸媒體及特性，信道復用技術；了解物理層接口標準。（三）考核知識點和考核要求1、識記：物理層的定義與功能；數據通信系統的基本概念；信源、發送器、接收器、信宿、信道、基帶信號與帶通信號的概念；信道極限容量的定義；頻分多路復用；時分多路復用；波分多路復用；數據交換技術的定義；2、領會：常用編碼方式；信道能夠通過的頻率范圍；雙絞線；同軸電纜和光纖；無線電波、微波；紅外線和可見光；電路交換技術的工作原理及特點；報文交換技術的工作原理及特點；分組交換技術的工作原理及特點；各種數據交換技術的性能比較。3、簡單應用：基本的帶通調制方法；信噪比；香農公式。第四章 數據鏈路層（一）課程內容1、數據鏈路層功能⑴ 幀同步功能⑵ 差錯控制功能⑶ 流量控制功能⑷ 鏈路管理功能2、差錯控制⑴ 差錯檢測⑵ 差錯糾正3、基本數據鏈路協議⑴ 停等協議⑵ 順序接收管道協議⑶ 選擇重傳協議4、鏈路控制規程⑴ 二進制同步通信規程⑵ 高級數據鏈路控制協議5、因特網的數據鏈路層協議⑴ SLIP協議⑵ PPP協議（二）學習要求通過本章學習，掌握數據鏈路層的基本概念及功能；理解差錯控制的概念；掌握差錯糾正的相關方案及策略；了解基本數據鏈路協議；掌握BSC及HDLC；了解SLIP協議；掌握PPP協議。（三）考核知識點和考核要求1、識記：數據鏈路層的主要功能；幀同步功能；差錯控制功能；差錯檢測；流量控制功能；鏈路管理功能；SLIP協議。2、領會：字節計數法；使用字符填充的首尾定界符法；使用比特填充的首位標志法；違法編碼法；停等流量控制；滑動窗口流量控制；反饋檢測法；空閑重發請求方案；連續重發請求方案；PPP協議。3、簡單應用：停等協議；順序接收管道協議；選擇重傳協議；BSC；HDLC。第五章 網絡層（一）課程內容1、通信子網的操作方式和網絡層提供的服務⑴ 虛電路操作方式⑵ 數據報操作方式⑶ 虛電路服務⑷ 數據報服務⑸ 虛電路子網與數據報子網的比較2、路由選擇⑴ 靜態路由選擇策略⑵ 動態路由選擇策略3、擁塞控制⑴ 擁塞⑵ 擁塞控制⑶ 實現擁塞控制的方式4、質量服務⑴ 網絡服務質量⑵ 網絡服務質量的用途⑶ 關于QoS5、網絡互聯⑴ 基本概念⑵ 目的⑶ 基本原理⑷ 類型⑸ 方式6、因特網的網絡協議⑴ IP協議⑵ ARP協議與RARP協議⑶ ICMP協議⑷ IPv6（二）學習要求通過本章學習，掌握虛電路操作方式和數據報操作方式；理解虛電路服務和數據報服務；掌握虛電路子網與數據報子網的主要區別；了解路由選擇策略；了解擁塞及擁塞控制；掌握實現擁塞控制的方法；了解網絡服務質量及網絡服務質量的用途；掌握網絡互聯的基本概念、目的、基本原理；掌握IP協議、ARP協議、RARP協議、ICMP協議及IPv6。（三）考核知識點和考核要求1、識記：網絡層的功能；擁塞的定義；擁塞控制的定義；擁塞控制的必要性；網絡服務質量；網絡服務質量的用途；網絡互聯的基本概念；、網絡互聯的目的；、網絡互聯的基本原理；網絡互聯的類型；網絡互聯的方式；ICMP協議。2、領會：通信子網的兩種操作方式；虛電路服務和數據報服務；虛電路子網與數據報子網的比較；泛射路由選擇；固定路由選擇；隨機路由選擇；獨立路由選擇；集中路由選擇；分布路由選擇；實現擁塞控制的方法；IP協議；ARP協議與RARP協議；IPv6。第六章 傳輸層（一）課程內容1、傳輸層基本概念⑴ 傳輸服務⑵ 傳輸協議的要素⑶ 傳輸層在OSI中的地位和作用2、傳輸控制協議⑴ 引言⑵ TCP概述⑶ TCP的服務⑷ TCP的機制⑸ TCP連接⑹擁塞處理3、用戶數據報協議⑴ UDP概述⑵ UDP數據傳輸機制⑶ UDP協議的應用（二）學習要求通過本章學習，了解傳輸服務、傳輸層在OSI中的地位和作用；掌握傳輸協議的要素；掌握傳輸控制協議（TCP）；掌握用戶數據報協議（UDP）。（三）考核知識點和考核要求1、識記：傳輸層在OSI中的地位和作用；傳輸連接建立的步驟。2、領會：傳輸服務；傳輸協議的要素；傳輸控制協議概述；傳輸控制協議的服務；傳輸控制協議的機制；擁塞處理；用戶數據報協議的內容和功能；用戶數據報協議的數據傳輸機制；用戶數據報協議的應用。3、簡單應用：建立和釋放連接。第七章 應用層（一）課程內容1、域名系統⑴ 域名系統概述⑵ 互聯網的域名結構⑶ 域名服務器⑷ 域名解析過程2、電子郵件⑴ 電子郵件概述⑵ 簡單郵件傳輸協議SMTP⑶ 郵件讀取協議POP3和IMAP⑷ 通用互聯網郵件擴充MIME3、萬維網⑴ 萬維網的概述⑵ 統一資源定位符URL⑶ 超文本傳輸協議HTTP⑷ 超文本標記語言HTML⑸ 萬維網的信息檢索系統4、其它應用⑴ 文件傳輸協議⑵ 文件傳輸方式⑶ 支持模式⑷ 對等式網絡（二）學習要求通過本章學習，了解域名系統、互聯網的域名結構、域名服務器、域名解析過程；了解電子郵件概述、通用互聯網郵件擴充MIME；掌握簡單郵件傳輸協議SMTP、郵件讀取協議POP3；了解IMAP；了解萬維網的概述、統一資源定位符URL、超文本傳輸協議HTTP、超文本標記語言HTML、萬維網的信息檢索系統；了解文件傳輸協議、文件傳輸方式、支持模式；掌握對等式網絡。（三）考核知識點和考核要求1、識記：域名系統；電子郵件概述萬維網的概述；統一資源定位符URL；超文本傳輸協議HTTP；超文本標記語言HTML；萬維網的信息檢索系統；文件傳輸方式；支持模式。2、領會：互聯網的域名結構；域名服務器；域名解析過程；簡單郵件傳輸協議SMTP；郵件讀取協議POP3和IMAP；通用互聯網郵件擴充MIME；文件傳輸協議；3、簡單應用：對等式網絡。第八章 局域網技術（一）課程內容1、介質控制子層⑴ 信道分配策略⑵ 介質訪問控制協議2、IEEE 802 標準與局域網⑴ IEEE 802 標準概述⑵ IEEE 802 與以太網3、高速局域網⑴ 高速總線網⑵ 光纖分布式數據接口4、無線局域網⑴ 無線網絡的初步應用⑵ 無線局域網的技術概述⑶ 無線局域網的結構⑷ 無線局域網的特點5、移動 Ad Hoc 網絡⑴ 移動 Ad Hoc 網絡的基本概念⑵ 移動 Ad Hoc 網絡中的問題6、局域網操作系統⑴ 局域網操作系統的基本概念與功能⑵ NetWare操作系統⑶ UNIX操作系統⑷ Linux操作系統⑸ 總結（二）學習要求通過本章學習，了解信道分配策略；掌握介質訪問控制協議；理解IEEE 802 標準概述；了解IEEE 802 與以太網；了解高速總線網、光纖分布式數據接口；了解無線網絡的初步應用、無線局域網的技術概述、無線局域網的結構、無線局域網的特點；掌握移動 Ad Hoc 網絡的基本概念；了解移動 Ad Hoc 網絡中的問題；掌握局域網操作系統的基本概念與功能；了解NetWare操作系統、UNIX操作系統、Linux操作系統。（三）考核知識點和考核要求1、識記：靜態分配策略；動態分配策略；IEEE 802 標準概述；IEEE 802 與以太網；快速以太網；千兆以太網；光纖分布式數據接口工作原理；無線網絡的初步應用；無線局域網的技術概述；無線局域網的結構；無線局域網的特點；移動 Ad Hoc 網絡的基本概念；移動 Ad Hoc 網絡中的問題；局域網操作系統的基本概念與功能；NetWare操作系統；UNIX操作系統；Linux操作系統。2、領會：信道劃分協議；隨機接入協議（時隙ALOHA協議）；輪流協議；CSMA/CD；局域網的參考模型。第九章 實用網絡技術（一）課程內容1、分組交換技術⑴ X.25技術⑵ 幀中繼2、異步傳輸模式⑴ 工作原理⑵ 體系結構⑶ 傳輸模式⑷ 潛在問題3、第三層交換技術⑴ 概述⑵ 第三種交換技術的運作方式⑶ 第三層交換技術的特點⑷ 第三層交換技術的原理⑸ 三層交換機的應用4、虛擬局域網技術⑴ 概述⑵ 原理簡介5、虛擬專用網 VPN⑴ VPN概念⑵ VPN的實現原理與安全技術⑶ VPN技術的優點⑷ VPN的應用領域⑸ VPN的發展趨勢6、計算機網絡管理與應用⑴ 網絡管理基本功能⑵ 計算機網絡安全⑶ 主要技術⑷ 防火墻技術（二）學習要求通過本章學習，掌握X.25技術、幀中繼；掌握異步傳輸模式；了解第三層交換技術的概述、第三種交換技術的運作方式、第三層交換技術的特點、第三層交換技術的原理、三層交換機的應用；了解虛擬局域網技術的概述及原理簡介；掌握VPN概念、VPN的實現原理與安全技術、VPN技術的優點；了解VPN的應用領域、VPN的發展趨勢；掌握計算機網絡管理的基本功能、計算機網絡安全、主要技術、防火墻技術。（三）考核知識點和考核要求1、識記：X.25協議的分層體系結構；X.25協議各層的主要功能；幀中繼網的體系結構；ATM的工作原理、體系結構、傳輸模式、潛在問題；第三層交換技術的概述；第三層交換技術的特點；虛擬局域網技術的概念；虛擬專用網 VPN的概念；VPN的實現原理與安全技術；VPN技術的優點；VPN的應用領域；VPN的發展趨勢；計算機網絡管理的基本功能；計算機網絡安全的概念；計算機網絡面臨的安全威脅；構成網絡安全威脅的因素；計算機網絡安全的目標。2、領會：幀的格式；幀的特點；第三種交換技術的運作方式；第三層交換技術的原理；三層交換機的應用；虛擬局域網技術的原理；信息加密技術；數字簽名技術；防火墻技術。三、有關說明及實施要求（一）關于“考核知識點與考核要求”有關提法的說明在大綱在考核要求中，提出了“識記”、“領會”、“簡單應用”、“綜合應用”四個能力層次的要求，四個能力層次是遞進等級關系。各能力的含義是：識記：要求考生能夠識別和記憶本課程中規定的有關知識點的主要內容（如定義、定理、定律、表達式、公式、原則、重要結論、方法、步驟及特性、特點等），并能根據考核的不同要求，做出正確的表述、選擇和判斷。領會： 要求考生能夠領悟和理解本課程中規定的有關知識點的內涵與外延，熟悉其內容要點和它們之間的區別與聯系，并能根據考核的不同要求，作出正確的解釋、說明和闡述。簡單應用：要求考生能夠運用本課程中規定的少量知識點，分析和解決一般應用問題，如簡單的計算、繪圖和分析、論證等。綜合應用：要求考生能夠運用本課程中規定的多個知識點，分析和解決較復雜的應用問題，如計算、繪圖、簡單設計、編程和分析、論證等。（二）關于自學教材本課程使用教材為：《計算機網絡原理》， 郎大鵬、高迪、程媛主編，2018年版，哈爾濱工程大學出版社。（三）自學方法指導在全面系統學習的基礎上掌握基本理論、基本知識、基本概念。本課程內容涉及計算機網絡基本原理的各個方面，知識范圍廣泛，各章之間既有聯系又有很大區別，各章基本上自成一體。自學應考者全面系統地學習各章，記憶應當領會的基本概念，深入理解基本概念，弄清楚如何進行計算機網絡相關內容的分析和設計；要認識各章之間的聯系，并掌握它們之間的聯系；在全面系統學習的基礎上掌握點，有目的地深入學習重點章節，但切忌在沒有全面學習教材的情況下孤立地去抓重點。（四）對社會助學的要求1、社會助學者應根據本大綱規定的考試內容和考試目標，認真鉆研指定教材，明確本課程與其他課程不同的特點和學習要求，對自學應考者進行切實有效的輔導，引導他們防止自學中的各種偏向，把握社會助學的正確方向。2、要正確處理基礎知識和應用能力的關系，努力引導自學應考者將識記、領會同應用聯系起來，把基礎知識和理論轉化為應用能力，在全面輔導的基礎上，著重培養和提高自學應考者的分析問題和解決問題的能力。3、要正確處理重點和一般的關系。課程內容有重點與一般之分，但考試內容是全面的，而且重點與一般是相互聯系的，不是截然分開的。社會助學者應指導自學應考者全面系統地學習教材，掌握全部考試內容和考核知識點，在此基礎上再突出重點。總之，要把重點學習同兼顧一般結合起來，切勿孤立地抓重點，把自學應考者引向猜題、押題。（五）關于命題考試的若干要求1、本課程的命題考試，應根據本大綱所規定的考試內容和考試目標來確定考試范圍和考核要求，不要任意擴大或縮小考試范圍，提高或降低考核要求。考試命題要覆蓋到各章，并適當突出重點章節，加大重點內容的覆蓋密度。2、本課程在試題中對不同能力層次要求的分數比例，一般為：識記15%；領會占35%；簡單應用占30%；綜合應用占20%。3、試題要合理安排難度結構。試題難易度可分為易、較易、較難、難四個等級。每份試卷中，不同難易度試題的分數比例，一般為：易占20%，較易占30%，較難占30%，難占20%。必須注意，試題的難易度與能力層次不是一個概念，在各能力層次中都會存在不同難度的問題，切勿混淆。4、本課程考試試卷可能采用的題型有：單項選擇題、填空題、判斷改錯題、簡答題、計算題、應用題。附錄A 試卷參考題型一、單項選擇題：如：?魔獸世界?是計算機網絡（ ）A．在教育領域應用的集中體現 B．在娛樂領域應用的集中體現C．在商業領域應用的集中體現 D．在醫療領域應用的集中體現二、判斷改錯題：如：差錯控制功能是數據鏈路層的主要功能之一。（ ）三、填空題：如：SLIP是一種簡單的方式，使用時還存在一些問題。四、簡答題：如：簡述停等協議的過程。五、計算題：如：用速率為112Kbps的通信調制解調器，一分鐘最多能傳輸多少個漢字？（每個漢字占兩個字節）（要求寫出計算過程）六、應用題：如：簡要說明TCP采用三次握手協議建立連接的過程。