最新 计算机通信与网络课程教学大纲教案

清华大学研究生院

《计算机通信与网络》课程教案

（Data Communication and Computer Networks）

一、课程基本信息 课程编号：14134416

适用专业：计算机科学与技术、网络工程、物联网工程 总 学 分：3学分

总 学 时：48学时，其中：48学时；实验：0学时 课程性质: 专业核心课

先修课程：计算机组成原理、操作系统原理、数据库系统原理 后续课程：计算机网络应用技术、网络安全技术、电子商务

课程简介：

本课程主要介绍计算机网络的基本概念、基本原理、基本技术、基本协议。基本概念包括：网络定义、网络组成、网络协议、网络接口、网络服务、数据交换；基本原理包括：网络产生与发展、网络体系结构、介质访问控制；基本技术包括：数据交换技术、组网技术、信道共享技术、路由选择技术、流量控制技术、拥塞控制技术；基本协议包括：超文本传输协议HTTP、域名解析协议DNS、文件传输协议FTP、简单文件传输协议TFTP、邮件传输协议SMTP、邮件接收协议POP3、地址分配协议DHTP、简单网络管理协议SNMP、传输连接协议TCP、无连接协议UDP、报文控制协议ICMP、组管理协议IGMP、正向地址解析协议ARP、逆向地址解析协议RARP。

由于课程理论性较强，为了加深理解与掌握，将通过实验平台的使用，使学生对本课程有本质的了解，为学生进一步提高网络开发和应用技术的能力奠定基础。

主要教学方法与手段：

课堂多媒体课件结合黑板板书

选用教材： 谢希仁著，《计算机网络（第6版）》[M].北京：电子工业出版社，2013

必读书目：

[1] 吴功宜著，《计算机网络（第3版）》[M].北京：清华大学出

版社，2015

[2] 熊桂喜译著，《计算机网络（第3版）》[M].北京：清华大学出版社，2001 选读书目：

[1] W.Richard Stevens著，《TCP/IP详解卷1：协议》[M].北京：机械工业出版社，2003

[2] DOUGLAS E.COMER 著，《用TCP/IP进行网际互连 第1卷：原理、协议和体系结构》[M].北京：电子工业出版社，2007 [3] 库罗斯、陈鸣编著，《计算机网络(自顶向下方法)》[M].北京：清华大学出版社, 2009 二、课程总目标

《计算机通信与网络》课程是计算机科学与技术等专业的专业课，它是《计算机网络应用技术》、《网络安全技术》课程的重要理论基础。

本课程总体目标是：

(1) 使学生对计算机网络从整体上有一个较清晰的了解；

(2) 对当前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念；

(3) 学会计算机网络操作、日常管理和维护的最基本方法； (4) 基本掌握以TCP/IP协议族为主的网络体系结构；

(5) 初步培养基于TCP/IP协议工程和LAN的实际工作能力； (6) 了解网络新技术的新发展。 三、课程教学内容与教学要求 1、教学内容与学时分配

课程总学时48学时，其中理论课时48学时，实验课时0学时。

教学内容与学时分配建议如下表： 学时 学时 分配 序 分配 序 教学章节名称 教学章节名称 号 讲 实 号 讲 实 课 验 课 验 第五章 运输层 11 第一章 概述 6 5 0 2 第二章 物理层 6 6 第六章 应用层 6 3 第三章 数据链路层 10 44 第四章 网络层 7 合 计 10 8 2、教学要求

第一章 概述（6学时）

教学目标：本章主要介绍计算机网络的概念、产生及发展、网络的作用、网络分类、网络体系结构、数据交换技术和网络拓扑结构，通过本章的学习，要求学生掌握计算机网络的基本概念、网络拓扑结构和网络分类，理解网络体系结构和数据交换技术的作用。 教学内容：

第一节 计算机通信基础

一、数据通信系统组成和主要技术指标、信道及主要特征、传输方式和传输设备

二、数据通信理论基础、数据编码技术、数据传输技术 第二节 计算机网络概论

一、计算机网络的产生与发展 二、网络拓扑结构、网络分类 三、计算机网络的作用 四、数据交换技术 第三节 网络体系结构

一、层次模型、协议、服务、接口 二、网络体系结构

三、OSI/RM及各层的作用 四、TCP/IP协议及各层的作用 五、OSI/RM、TCP/IP协议比较

教学要求：重点讲解分层模型、网络分类、网络体系结构、数据交换技术。

重点难点：分层模型、网络体系结构、数据交换技术 第二章 物理层（6学时）

教学目标：通过本章的学习，要求学生掌握设置物理层的作用、物理层的五大功能，理解调制/解调器与编码/解码器的联系与区别、信道共享技术，了解物理层的主要协议。

教学内容： 第一节 物理层作用

一、设置物理层目的 二、物理层的五大功能 第二节 数字信号/模拟信号转换

一、模拟信号调制与编码 二、数字信号调制与编码 三、数/模转换原理

第三节 调制/解调器、编码/解码器

一、调制/解调器作用 二、编码/解码器作用

三、调制/解调器与编码/解码器的联系与区别 第四节 信道复用技术

一、信道共享的概念 二、信道共享技术分类 三、主要的信道复用技术 第五节 物理层协议

一、EIA-232-E接口标准 二、RS-449接口标准

教学要求：重点讲解传输介质特性、信道共享技术 重点难点：信道共享技术

第三章 数据链路层(10学时)

教学目标：通过本章学习，要求学生掌握设置数据链路的目的、数据链路层的主要功能、HDLC的帧格式及其作用、PPP协议与HDLC规程区别、“零比特插入技术”和“带字符填充技术”、经典的局域网技术，理解简单流量控制协议，了解介质访问控制协议。

教学内容：

第一节 数据链路层作用

一、设置数据链路的目的 二、数据链路层的主要功能 第二节 组帧技术

一、面向字符的组帧技术 二、面向比特的组帧技术 三、面向长度计数的组帧技术 四、HDLC的帧格式及其作用 第三节 简单流量控制协议

一、停止-等待协议 二、连续ARQ协议 三、选择重发ARQ协议 四、滑动窗口协议（静态） 第四节 介质访问控制技术

一、有冲突协议 二、无冲突协议 三、有限冲突协议 第五节 数据链路层协议

一、PPP点对点协议

二、PPP协议与HDLC规程区别