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高校“计算机网络”课程教学问题分析及教学内容规划

2012-12-21

为此,笔者认为重新规划“计算机网络”课程的教学内容,使该课程的教学体现先进性和市场的同步性,体现结构的完整性就尤为重要。“计算机网络”课程的教学内容规划中,基于TCP/IP模型为主线,以OSI模型为理论向导,重新规划的教学内容从如下几个模块展开。

1.概论模块

阐述网络和计算机网络的基本概念,计算机网络的发展,计算机网络的拓扑结构,计算机网络的基本模型,相关体系结构如OSI参考模型和TCP/IP模型,协议的基本概念,网络的分类方式,网络的现状和展望,计算机网络相关领域的权威组织机构和论坛等。

本模块附带的实验模块包括对相关网络组织站点的查询,掌握查询相关资料的方式,如查询RFC文档,ITU-T相关技术标准,实际网络的考察等。

2.物理层和数据链路层模块

以TCP/IP模型的主机至互联网层和OSI模型的物理层,数据链路层为核心实现展开,描述物理层的基本功能和数据链路层的基本功能,阐述IEEE802.3关于数据链路层划分为MAC层和LLC的基本要求。阐述数据通信的基本模型和一般方式。常见的数字数据数据编码方式,常见的频带传输技术及其编码方式,差错控制和流量控制技术,多路复用技术如FDM、WDM、TDM等。

本模块附带的实验模块包括数据帧的分析,差错控制和流量控制的一般算法及其语言代码实现。

3.局域网和以太网技术模块

在阐述完物理层和数据链路层的基础上,探讨局域网的基本概念、局域网的特点、拓扑结构等。阐述局域网的基本组网技术,以太网的基本概念,以太网的发展历史,常见的数据交换技术如电路交换、报文交换和分组交换等。以太网的常见技术标准,IEEE802模型及其相关标准。

实验模块包括相关物理层设备概述,如网卡等,相关数据链路层设备功能描述,如交换机——交换机的基本配置,交换机的使用、分类,交换机的配置途径及其方法。交换机构建以太网的基本过程,虚拟局域网的基本划分,Trunk技术的使用等。

常见的传输媒介及其分类:有线传输媒介,双绞线,同轴电缆,光纤等。双绞线的基本分类:UTP,STP等,双绞线的制作方法:如交叉线,直通线,反转线等。同轴电缆的基本结构,同轴电缆的分类,同轴电缆的制作方法及其测试等。

光纤的通信原理,光纤的分类,多模和单模光纤,光纤的基本认识,打磨和焊接等。无线传输媒介如红外线,无线电波,激光等相关知识点的介绍。

4.网络层模块

阐述网络层的基本概念,网络层的基本数据单位,分组的基本概念,路由的基本概念,路由协议和被路由协议。常见的路由协议及其算法步骤,如OSPF,RIP等。网络层的拥塞控制算法,如漏桶技术和令牌桶技术等。网络层的核心协议如IP,ARP,icmp,RARP,IGMP等。IP地址的规划方式,IPV4的地址构成方式,位数,IPV4地址的分类。IPV4地址的分配,子网划分和超网聚合,相关的VLSM和CIDR技术。IP数据包的结构及其特点分析。IPV6地址的构成及其特点等。IPv4地址和IPv6地址的配置方式等。

实验模块包括路由器的基本配置,如端口的IP配置,速率配置等,基本路由协议的配置,如静态路由的配置,浮动静态路由的配置,RIP路由协议的配置,OSPF路由协议的配置,IGRP、BGP、EIGRP等相关路由协议的配置等。

5.广域网模块

阐述广域网的基本概念,广域网的基本构成,ATM异步传输模式及其特点,ATM的信元,PPP网络,FR帧中继网络,X.25分组交换网络,基本的数据格式等。广域网的构造,广域网的基本配置,广域网交换机的基本配置,广域网相关协议的配置,PPP协议的使用,ATM网络的基本配置,X.25的基本配置,FR的基本配置等。

本模块涉及的实验部分应该以相关的模拟器软件进行演示,例如基于boson或者cisco的tracer或者华为的相关模拟器进行,实际模拟器的选择以当前采用的实验硬件系统为准进行。另外考虑到和当前市场流行技术和硬件产品同步的特征,采用的模拟器要体现先进性、真实性。另外实际的试验系统能升级的考虑升级或者扩充。

6.网络服务的配置模块