通信是人类亘古不变的追求,在移动互联和互联网+的时代,无论是云计算、大数据、全球卫星定位、智能家居、智慧城市还是4G/5G移动蜂窝网、物联网(IoT)、传感器网络、空天地海一体化网络、无人驾驶、人工智能(AI)等,都是以通信网络为基础。通信网络技术已经深刻地改变了人们的工作、学习、生活、娱乐等方式。
本课程生动有趣,以实例从通信中的三次握手讲起,以通俗易懂的方式,利用Internet协议分层和TCP/IP协议簇,主要讲授计算机信网络的基本概念和基本原理,计算机网络的体系结构以及各层协议,还包括局域网、城域网、广域网、光纤网络、网络互联、网络管理、网络安全以及基于C/S、B/S和P2P的各种应用开发等,强调应用层范例和Socket应用编程接口,说明应用层协议是怎样交换信息的,并是怎样分解成比特和信号以何种接口通过Internet传输的,在传输的过程中如何进行信息编码、信息同步、差错控制和流量控制等,使学生在碎片化的时间里能够从总体上理解网络的基础知识,澄清认识上的一些误区,并通过研发项目实例,启发学生的创新思维,使学生具备基本的开发能力。
计算机通信网络技术的发展日新月异,内容也是包罗万象、十分庞杂,本课程力图通过对计算机通信网络技术的发展以及最新技术的介绍,加深学生对基本概念和基础理论的理解和掌握,通过实例启发学生的创造性思维,触类旁通,培养学生分析和解决实际问题的能力。本课程的设计原则是:
1、坚持以基本概念和基础理论为先的教学原则;
2、坚持通过最新技术的研发项目启发学生的创新性思维的设计原则;
3、从应用的角度来讲解计算机通信网络,培养学生解决实际问题的能力。
本课程的目标是:
(1)使学生掌握计算机通信网络的基本理论,包括信息、信号、编码、接口、检错纠错、数据交换、路由选择等;
(2)使学生掌握计算机通信网络的体系结构及其协议体系;
(3)使学生掌握网络设计及不同构型网络之间的互联互通,包括网络管理、网络安全等;
(4)使学生学会通过应用编程接口实现基本的网络应用,如即时通信、P2P应用、APP开发等。
第一章 绪论
1.1 计算机通信网络技术的发展
1.2.1一个通信实例:通信中的三次握手(上)
1.2.2一个通信实例:通信中的三次握手(下)
1.3.1数据通信与数据通信系统、计算机网络的概念(上)
1.3.2数据通信与数据通信系统、计算机网络的概念(下)
1.4.1网络协议及标准(上)
1.4.2网络协议及标准(下)
单元测验
第二章 计算机通信网络的基本概念
2.1 线路配置及传输模式
2.2.1 拓扑结构(上)
2.2.2 拓扑结构(下)
2.3.1 网络类型及网际互连(上)
2.3.2 网络类型及网际互连(下)
单元测验
第三章 计算机通信网络的体系结构
3.1.1 网络体系结构:OSI/RM模型(上)
3.1.2 网络体系结构:OSI/RM模型(中)
3.1.3 网络体系结构:OSI/RM模型(下)
3.2.1OSI/RM模型各层的主要功能1(上)
3.2.2OSI/RM模型各层的主要功能1(中)
3.2.3OSI/RM模型各层的主要功能1(下)
3.2.4OSI/RM模型各层的主要功能2(上)
3.2.5OSI/RM模型各层的主要功能2(下)
单元测验
第四章 信号
4.1.1 信号(上)
4.1.2 信号(下)
单元测验
第五章 编码
5.1 数字-数字编码和模拟-数字编码
5.2 数字-模拟编码和模拟-模拟编码
单元测验
第六章 数字数据传输:接口和调制解调器
6.1数字数据传输及DTE/DCE接口
6.2.1模拟/数字接口及调制解调器(上)
6.2.2模拟/数字接口及调制解调器(下)
单元测验
第七章 传输媒介
7.1.1 有向介质(上)
7.1.2 有向介质(下)
7.2 无向介质
单元测验
第八章 信号复用技术
8.1 FDM/TDM
8.2 复用技术的应用实例:模拟业务和数字业务
单元测验
第九章 错误检测及纠正
9.1 错误检测
9.2错误纠正
单元测验
第十章 数据链路控制
10.1 线路规程及流量控制
10.2 错误控制:自动重发请求
单元测验
第十一章 数据链路协议
11.1.1异步协议与同步协议:面向字符的协议BSC协议(上)
11.1.2异步协议与同步协议:面向字符的协议BSC协议(下)
11.2 面向比特的HDLC协议
单元测验
第十二章 局域网
12.1.1 IEEE802标准及Ethernet网(上)
12.1.2 IEEE802标准及Ethernet网(下)
12.2 令牌总线、令牌环网与FDDI
单元测验
第十三章 城域网
13.1 DQDB及SMDS
单元测验
第十四章 数据交换原理
14.1 线路交换及报文交换
14.2 分组交换及OSI模型中的网络层
单元测验
第十五章 广域网
15.1.1 综合业务数字网(上)
15.1.2 综合业务数字网(下)
15.2 X.25
15.3 帧中继
15.4.1 ATM(上)
15.4.2 ATM(下)
15.5 SONET/SDH
单元测验
第十六章 网络互联设备及路由算法
16.1 国际互联和网络设备
16.2.1 路由算法(上)
16.2.2 路由算法(下)
单元测验
第十七章 传输层
17.1.1传输层(上)
17.1.2 传输层(下)
单元测验
第十八章 OSI高层
18.1.1 OSI高层-会话层、表示层(上)
18.1.2 OSI高层-会话层、表示层(中)
18.1.3 OSI高层-会话层、表示层(下)
18.2 OSI高层-应用层
单元测验
第十九章 TCP/IP
19.1.1 TCPIP协议体系(上)
19.1.2 TCPIP协议体系(下)
19.2.1 TCPIP应用层(上)
19.2.2 TCPIP应用层(下)
单元测验
第二十章 项目研发实例
20.1项目研发实例(一) 基于C/S+B/S的电信计费系统设计与实现
20.2项目研发实例(二) 基于Android的智能家居系统设计与实现
信号与系统;模拟/脉冲数字电路;通信原理
1.Behrouz A.Forouza,《数据通信与网络(英文版•第5版)》,机械工业出版社,2013.6
2.Andrew S. Tanenbaum, David J.Wetherall 著 严 伟 潘爱民 译《计算机网络(第六版)》,清华大学出版社,2022.6
3.James F. Kurose; Keith W. Ross《计算机网络:自顶向下方法(原书第8版)》,机械工业出版社,2022.10
1.该课程是否有教科书?
有推荐的教材和参考书籍。但是,讲授的内容不仅仅局限于教科书。因为对于《计算机通信网络》课程来说,涵盖的技术非常广泛,技术的发展也非常迅猛,所以在线课程讲授期望能够把这些零散的知识系统化,并加入了很多项目研发的实践经验,帮助学生理解和掌握基本的原理,并能进行实际的研发应用。
2.我以前的专业不是通信工程,但是我很想从事互联网行业,也学习了一些网络知识,但是感觉到内容太庞杂,理不清头绪,也不知道如何着手,我能学好这门课程吗?
能!《计算机通信网络》课程在内容的安排上,已经照顾到了学习者可能存在基础不是太扎实这种情况。尽可能深入浅出、循序渐进地把关键的技术原理讲清楚,同时又从系统的概念出发,把纷繁复杂的技术通过计算机通信网络的体系结构贯穿起来,使学习者能很快理解和掌握相关知识,理清一些模糊认识,尽快投入到实际的技术研发中去。
3.该课程怎么样学习效果更好?
作为在线课程,主要利用学生们的碎片化时间。课程在编排方面以知识点为讲解重点,遵循系统化的线索来安排。在学习的时候,可以先观看在线视频,之后通过细读教材和参考书籍的相关内容来加深理解。配套的,还有一些练习习题,可以帮之掌握相关的知识。同时,可以通过在线讨论和老师进行交流和在线答疑,获得更好的学习效果。
4.该课程如何进行课程考核?
该课程的学习目的是为了让学生们掌握计算机网络的相关知识,并通过学习来启发学生们的互联网创新思维,进而在实际的系统研发中发挥作用。所以,课程的考核主要是平时在课程的学习中,会有一些单元测验,以检查学生们的学习效果,占60%;另一部分是在课程结束之后,会给出一些综合测验,以检查学生们运用所学知识和探索新技术的能力,占40%。