IP网络技术

IP Network Technology

一、课程的性质和目的

课程性质：本课程是关于计算机网络技术基础知识的一门课程，为电子信息工程学院各专业的专业基础课。

目的：通过本课程的学习，使学生掌握计算机网络的基础知识，了解数据通信的原理，熟悉计算机网络的组成与体系结构、TCP/IP模型，掌握局域网工作原理和一种流行局域网的应用，了解计算机网络管理和结构化布线的基本概念，并培养学生具备简单的组网与网管能力，从而为今后从事计算机网络的应用、设计与开发打下基础。

二、课程教学内容及基本要求

（一）课程教学内容及知识模块顺序

1．知识单元一: 计算机网络基本概念（1学时）

（1）知识点一：计算机网络的定义

（2）知识点二：计算机网络的发展过程

（3）知识点三：计算机网络的分类

（4）知识点四：计算机网络的功能与应用

（5）知识点五：计算机网络的组成

教学基本要求：

了解计算机网络的发展过程，掌握计算机网络的定义和分类，了解计算机网络的功能与应用，理解计算机网络的组成。

2．知识单元二: 计算机网络体系结构（1学时）

（1）知识点一：网络体系结构概述

（2）知识点二：OSI网络参考模型

（3）知识点三：TCP/IP模型

（4）知识点四：OSI/RM 和 TCP/IP模型的区别

教学基本要求：

理解网络分层的作用和含义，掌握服务、接口和协议的概念，熟练掌握OSI/RM的层次结构,，各层的PDU单元及主要功能，熟练掌握TCP/IP的层次结构,各层的主要功能，了解 OSI/RM 和TCP/IP模型的区别。

3．知识单元三: 物理层（1学时）

（1）知识点一：数据通信基础

（2）知识点二：传输介质

（3）知识点三：常见的物理层标准

（4）知识点四：常见物理层设备与组件

教学基本要求：

掌握物理层的基本功能，理解数据通信系统的模型及相关概念，理解基带传输技术和频带传输技术，理解多路复用技术，了解物理层标准的内涵，掌握各类传输介质的特点，掌握常见物理层设备与组件的作用。

4. 知识单元四: 数据链路层（1学时）

（1）知识点一：数据链路层概述

（2）知识点二：帧与成帧

（3）知识点三：差错控制

（4）知识点四：数据链路层协议举例

（5）知识点五：数据链路层的设备与组件

教学基本要求：

理解常用的成帧方式，理解差错控制的作用和原理,掌握CRC校验的原理，了解PPPOE，掌握数据链路层的设备与组件 (包括网卡、网桥和交换机)。

5. 知识单元五: 局域网技术（2学时）

（1）知识点一：局域网概述

（2）知识点二：IEEE802标准

（3）知识点三：介质访问控制

（4）知识点四：局域网组网设备

（5）知识点五：典型局域网技术

（6）知识点六：令牌环网与FDDI技术

（7）知识点七：无线局域网

（8）知识点八：虚拟局域网

教学基本要求：

理解局域网的特点和功能,掌握主要的局域网组网设备的功能与选择，掌握常见的局域网拓扑结构，理解IEEE802标准，理解两类介质访问控制的原理，掌握以太网技术和快速以太网技术，理解千兆以太网与万兆以太网，了解令牌环网、FDDI和ATM技术，理解无线局域网的工作原理和基本的组网方式，了解虚拟局域网的概念,了解静态VLAN技术和动态VLAN技术。

6．知识单元六: 网络层（4学时）

（1）知识点一：网络层功能概述

（2）知识点二：TCP/IP的网络层协议

（3）知识点三：IP编址

（4）知识点四：路由与路由协议

（5）知识点五：路由器在网络互连中的作用

教学基本要求：

理解网络层的主要功能，理解数据报和虚电路的区别，理解路径选择的作用和拥塞控制的基本概念，理解IP协议的作用，了解IP数据报的格式，熟练掌握IP地址的规划，理解ARP协议的作用，理解ICMP协议的作用并掌握相关命令如PING和TRACERT的使用，理解路由器的功能，了解路由表的基本构成，理解静态路由与动态路由的原理和作用。

7．知识单元七: 运输层（2学时）

（1）知识点一：运输层功能概述

（2）知识点二：TCP协议

（3）知识点三：UDP协议

教学基本要求：

理解运输层的功能，掌握TCP/IP的运输层的组成，了解TCP协议的功能与特点，了解TCP的主要实现机制，了解套接字和端口概念，掌握常见的TCP/IP的端口分配值。

8．知识单元八: 应用层（2学时）

（1）知识点一：应用层概述

（2）知识点二：TCP/IP的应用层

教学基本要求：

理解应用层的功能与作用，掌握TCP/IP的应用层的主要应用及工作原理（包括DNS服务、 HTTP服务、 FTP服务和e-mail服务）。

9．知识单元九: Internet/Intranet/Extranet（1学时）

（1）知识点一：Internet

（2）知识点二：Intranet

（3）知识点三：Extranet ——Intranet的新发展

教学基本要求：

了解Internet、Intranet和Extranet的概念、需求背景、特点和提供的应用；熟悉Internet的几种接入方式；理解Internet、Intranet和Extranet的区别和联系。

10．知识单元十: 网络操作系统（1学时）

（1）知识点一：网络操作系统概述

（2）知识点二：常用网络操作系统

教学基本要求：

理解网络操作系统的功能与作用，了解常用网络操作系统如WINDOWS操作系统、UNIX操作系统、LINUX操作系统和NETWARE操作系统的发展和主要特点。

（二）课程的重点、难点及解决办法

重点：OSI网络参考模型，数据通信基础，IEEE802标准，典型局域网技术，子网划分，路由与路由协议，TCP和UDP协议，DNS服务、 HTTP服务、 FTP服务和e-mail服务，Internet的主要特点，Internet的接入方式，网络操作系统的功能和分类。

难点：TCP/IP模型各层协议分析，多路复用技术，差错控制和流量控制，介质访问控制，路由选择协议，端口和套接字，应用层服务器的架构，Extranet的应用，常用网络操作系统的安装与维护。

解决方法：加强理论教学，在教学中应注意重点和难点内容。教学中要精心设计，突出重点，突破难点，让学生掌握基本网络原理。同时在教学过程中应做到理论联系实际。通过实验，使学生加深对网络原理的理解，巩固课堂教学内容，掌握组建局域网的主要技术和网络管理的技能。

三、实验实践环节及基本要求

1．实验实践教学环节在本课程中的作用及要求

《IP网络技术》是一门实践性很强的课程。实验是该课程中不可缺少的重要教学环节，是提高学生实践能力、增强实际动手能力的最有力基础措施，它在《IP网络技术》课程教学中显得特别重要。特别我们今后的教学工作主要从适应实际社会应用出发、重点落实到“用”上，因而计算机网络实验教学就显得更为重要。

通过计算机网络实验教学，使学生能达到验证所学理论的正确性、加深学生对学科知识的理解和技能的掌握，能有效地在实践探索中去发现问题、解决问题，提高学生获取知识和应用技术的能力，培养学生分析和解决问题的能力，提高教学质量。

2．实验项目

（1）实验一：双绞线的接头制作（2学时）

内容：使用网线制作的专用工具制作直通双绞线和交叉双绞线。

要求：掌握EIA/TIA568A或568B的接线法则，能独立制作直通双绞线和交叉双绞线，验证直通双绞线和交叉双绞线分别适应的设备具体联接的情况，并应用简单的双绞线测试设备进行测量制作的是否正确。

（2）实验二：常用网络命令（2学时）

内容：通过常用网络命令查看网络相关信息，定位网络故障点，排除网络故障。

要求：了解Windows提供的网络命令，理解各网络命令使用的网络协议和工作原理。能够使用各种网络命令测试与查看网络状态，并通过网络命令监测和排除简单的网络故障。

（3）实验三：交换机的基本配置（2学时）

内容：通过串口操作对交换机进行基本的配置。

要求：掌握交换机端口的基本设置（如端口状态、端口速率、通讯模式、IP地址等），能正确通过交换机组建简易的网络连接。

（4）实验四：虚拟局域网VLAN的实现（4学时）

内容：通过管理控制平台来创建和配置交换机的VLAN，实现跨交换机的VLAN的通信并观察实验结果。

要求：掌握基于交换机端口的虚拟局域网（VLAN）的实现方法，并验证所做配置信息的正确性。

（5）实验五：路由器的基本配置（2学时）

内容：了解路由器的基本结构，配置路由器的系统参数和接口参数。

要求：掌握路由器的端口的基本设置（如IP地址、速率、通讯模式等），能正确通过路由器连接两个网段正确通讯。

（6）实验六：静态路由（2学时）

内容：通过静态路由方式实现网络的连通性。

要求：掌握静态路由、缺省路由的基本原理，了解路由器中路由表的结构，掌握路由器静态路由的配置方法及缺省路由的配置方法。

（7）实验七：OSPF单区域配置（2学时）

内容：在路由器上配置OSPF。

要求：掌握在路由器上配置OSPF所需的基本命令，理解OSPF邻居关系和邻接关系的建立。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程主要是计算机基础、通信原理，其为网络课程的学习奠定了基础。本课程实施时，把通信的知识很好的融入到网络的架构中，并且为后面其它通信知识的学习起到启下的作用。

五、对学生能力培养的要求

通过本课程的学习，使学生掌握计算机网络的基础知识，了解数据通信的原理，熟悉计算机网络的组成与体系结构、TCP/IP模型，掌握局域网工作原理和一种流行局域网的应用，了解计算机网络管理和结构化布线的基本概念，并培养学生具备简单的组网与网管能力，从而为今后从事计算机网络的应用、设计与开发打下基础。

六、课程学时分配

总学时32，其中讲课16学时，实验16学时。课程主要内容和学时分配见课程学时分配表。

课程学时分配表

七、主要教学方法

采用讨论式、研究式以及课内外结合式和理论联系实际的教学方法，运用传统教学、多媒体教学、网络教学等多种教学手段。

八、建议教材和教学参考书目

1．教材

《IP网络技术与应用》，杨武军，郭娟，北京邮电大学出版社，2010年

2．主要参考书

[1]《计算机网络（第6版）》，谢希仁，电子工业出版社，2013年

[2]《计算机网络：自顶向下方法（原书第6版）》，（美国）James F. Kurose，Keith W. Ross，机械工业出版社，2014年

[3]《IP路由协议疑难解析》，（美）Zaheer Aziz，Johnson Liu等，人民邮电出版社，2013年

[4]《TCP/IP路由技术（第2卷）》，（美）Jeff Doyle，Jennifer Dehaven Carroll，人民邮电出版社，2009年

[5]《用TCP/IP进行网际互连(第1卷):原理、协议与结构(第5版)》，（美）Douglas E.Comer，电子工业出版社，2013年

九 、课程考核

本课程采用闭卷考试方式，总评成绩由平时成绩和期末成绩组成，无期中考试。平时成绩占总评的40%，期末成绩占总评的60%。平时成绩从作业、上课出勤率、实验等几方面进行考核。

十、说明

无

执笔人：卞璐    审核人：赵航    教学院长（主任）：王芳