以层次模型为线索, 一层一章(数据链路层两章), 将内容有机地串在一起;主要包括网络相关术语和协议(TCP/IP协议 栈 )、网络标准、OSI参考模型、局域网技术(重点以太网)、物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层的基本功能和基本原理;重点学习网络层内容,包括各种路由协议的工作原理及其特点。在学习理论的基础上,初步培养网络编程、网络抓包工具使用、交换机和路由器操作等实际动手能力。
7张(章)思维导图,既有清晰的脉络,又有技术细节,收放自如,带你深入计算机网络的背后,看清信息的流转,囊括重要的原理、技术和协议。
除了满满的干货,你还将在课程中了解到网络发展进程中的名人及背后的奇闻轶事,比如:互联网之父温顿 • 瑟夫(Vinton Gray Cerf)、以太网之父罗伯特 • 梅特卡夫(Robert Metcalfe)、万维网之父蒂姆 • 伯纳斯 • 李(Tim Berners Lee)、CDMA之母海蒂 • 拉玛 ( Hedy Lamarr ) 、第一台路由器发明者和思科创始者昂纳德 • 波萨克(Leonard Bosack)和桑德拉 • 勒纳(Sandy Lerner)夫妇、高锟、拉迪雅 • 铂尔曼(Radia perlman)......也许没有他们的发明,网络世界会是另外一个样子,这些名字背后的传奇故事,是网络知识宝塔上闪亮的珠缀,将带给你无限的感叹和畅想。
附录:第二章物理层的知识导图如下所示。课程团队将给出7张思维导图的XMind源文件,你可以在其上增删修改,构筑自己的知识框架
课程目标1.运用计算机网络中的计算机和通信相关理论知识,通过掌握的网络体系结构及其设计原理,可以对不同网络系统的解决方案进行比较和分析,从而选择或给出有效的解决方案。
课程目标2.能综合运用计算机网络理论知识,对复杂网络系统的设计、开发和应用中的问题进行分析,得出有效的结论或寻找有效的解决方案。
课程目标3.基于计算机网络从物理层到应用层的工作原理,理解交换、路由、协议等的设计方法,设计实验方案,并能对实验结果进行分析。
课程目标4.能够阅读和理解计算机网络相关的英文科技文献,了解该领域的国际发展动态,能在跨文化背景下就专业问题进行基本沟通和交流。
本课程为线上线下混合式课程,总评成绩由四个部分组成,线下期末考试45%;线上测验(8次)、互评作业(5次)、论坛讨论、大作业共35%;实验成绩15%;线下课堂(慕课堂)表现5%组成。
关于单元测验:每章布置一次测验,每次测验提供三次答题机会,每次测验的最后成绩取三个成绩中的最高分。
作业:提交作业后应参与互评,不参与互评的,将给与所得分数的85%;参与互评,没有完成5份的,将给与所得分数的90%。
论坛得分:发帖个数与得分成正比,在课堂交流区内累计回帖14个可得满分。只有回复教师在教学单元内容发布中发起的讨论(在课堂交流区内回复得分,评论不计分),系统才会统计。学生在其他论坛中自己发的帖子不计入成绩。
第0章
本课程简介
中国互联网发展状况一览
第53次中国互联网络发展状况统计报告(CNNIC发布2024年3月)
第1章 概述
1.1 为什么要学习计算机网络?
1.2 互联网络发展史
1.3 常用的基本概念
1.4 参考模型(重点)
1.5 参考模型相关的概念(重点)
1.6 本课程的组织
附录1:导学_本章思维导图
附录2:名人传奇
附录3:专业术语的中英文对照表
附录4:各节思考题汇总一览表
附录5:本章的无背景乐的视频
附录6:海底光缆
第1章讨论区
第1章测试
第2章 物理层
2.1 物理层概述
2.2 有导向的传输介质
2.3 复用技术
2.4 调制技术
2.5 公共交换电话网络 PSTN
2.6 物理层设备
2.7 移动电话系统(桂电录制)
附录1:导学_本章思维导图
附录2:名人传奇故事
附录3:专业术语的中英对照表
附录4:各节思考题汇总一览表
附录5:布线艺术欣赏 以及 光纤熔接(工程师飞清和善明的现场演示)
附录6:海底光缆
附录7:本章的无背景乐的所有视频
第2章讨论区
第2章测试
第2章作业
第3章 数据链路层
3.1 数据链路层概述
3.2 差错处理概述
3.3 纠1位错的海明码
3.4 检错码
3.5 基本数据链路协议1~3
3.6 滑动窗口协议-1
3.7 回退n帧
3.8 选择性重传
3.9 滑动窗口协议-2(桂电录制)
附录1:本章思维导图
附录2:名人传奇故事
附录3:术语中英对照表
附录4:各节思考题汇总一览表
附录5:本章的无背景乐的所有视频
第3章讨论区
第3章测试
第3章作业
第4章 介质访问控制子层
4.1 MAC子层概述
4.2 ALOHA协议
4.3 CSMA协议
4.4 以太网概述
4.5 以太网帧格式
4.6 二层交换的基本原理
4.7 生成树协议
4.8 虚拟局域网
4.9 二层设备
4.10 IEEE 802.11 MAC子层协议(桂电录制)
附录1:本章思维导图
附录2:名人传奇故事
附录3:术语中英对照表
附录4:各节思考题汇总一览表
附录5:PacketTracer的基础使用
附录6:本章的无背景乐的所有视频
第4章讨论区
第4章测试
第4章作业
第5章 网络层(上)
5.1 网络层引言
5.2 IP地址
5.3 子网规划
5.4 IP寻址
5.5 IP分组
5.6 什么是IPv6?
5.7 IPv6地址
5.8 IPv6分组
5.9 IPv6过渡技术
5.10 路由从何而来?
5.11 距离矢量路由选择协议
5.12 路由信息协议 RIP
5.13 RIP 为什么会衰落?
5.14 最短路径路由算法(桂电录制)
附录1:本章思维导图
附录2:本节思考题汇总
附录3:本章的无背景乐的所有视频(上)
实验:单子网、IPv4直连路由、IPv6直连路由
第5章作业
第5章测试(上)
第5章 网络层(下)
5.14 链路状态路由选择
5.15 单区域OSPF
5.16 无类域间路由 CIDR
5.17 网络地址翻译 NAT
5.18 互联网控制消息协议 ICMP
5.19 地址解析协议ARP
5.20 拥塞控制
5.21 流量整形
附录1 名人传奇故事
附录2 术语中英文对照
附录3 本节思考题汇总
附录4:本章的无背景乐的所有视频(下)
实验:静态通达、RIP通达、OSPF通达
第5章(下)讨论区(可计分)
第5章测试(下)
第6章 传输层
6.1 传输层概述
6.2 用户数据报协议
6.3 通信模型
6.4 TCP数据段
6.5 TCP三次握手建立连接
6.6 TCP连接释放
6.7 TCP传输策略
6.8 TCP拥塞控制
6.9 TCP定时器等
6.10 综合网络协议分析(桂电录制)
附录1 导学_本章思维导图
附录2 术语中英文对照表
附录3 本章思考题汇总
附录6:本章的无背景乐的所有视频
第6章讨论(可计分)
第6章测试
第6章作业
第7章 应用层
7.1 应用层概述
7.2 域名系统DNS概述
7.3 DNS之域名解析
7.4 电子邮件
7.5 万维网 WWW
7.6 其它应用
附录1 导学_本章思维导图
附录2 名人传奇故事
附录3 术语中英文对照
附录4 本章思考题汇总
附录5:本章的无背景乐的所有视频
第7章测试
具备:二进制、十进制、十六进制的换算关系。
教材:
Andrew S. Tanenbaum,David J. Wetherall;严伟等译,计算机网络(第五版),清华大学出版社,2012
参考资料:
[1] Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall. Computer Networks (Fifth Edition). 北京: 机械工业出版社& Prentice Hall, 2011.
[2] (美)Behrouz A. Forouzan,Firouz Mosharraf,Computer Networks: A Top-Down Approach,机械工业出版社,2013
[3]Mark A. Dye,Allan D. Reid著,思科系统公司译, 思科网络技术学院教程:网络简介,人民邮电出版社
[4]Scott Empson, Chery Schmidt 著,思科系统公司译, 思科网络技术学院教程:路由和交换基础,人民邮电出版社 (最新第六版也可以)
Q : 课程采用什么教材?
A : 采用经典教材:Andrew S. Tanenbaum,David J. Wetherall;严伟等译,计算机网络(Computer Networks,第五版),清华大学出版社,2012。课程视频的根据教材的前7章拆解的知识点,建议您学习的过程中,逐渐构建自己的知识框架,将知识点内化并串起来。
Q : SPOC跟MOOC有什么区别?
A : MOOC是Massive Open Online Course,大规模在线开放课程,面向所有学员,译为“慕课”、“魔课”等;SPOC是Small Private Oline Course,小规模限制性在线课程,译为“私播课” 。(注意:SPOC班学员所有的学习数据,包括测试成绩,都从SPOC课程导出,请认准SPOC课程。)
Q:慕课堂是什么?
A:慕课堂教学工具是中国大学 MOOC (www.icourse163.org)在慕课平台基础上,深入调研教学需求后研发的独家线上线下混合式教学工具。该工具能与慕课平台无缝结合,让老师统筹设计与管理课前、中、后三个环节的教学过程,并在课堂上通过微信小程序便捷的开展教学任务,完成数字化教学,有效的开展翻转课堂。
Q:翻转课堂是什么?
A:翻转课堂有别于传统的一讲到底的课堂,而是在课堂上进行重难点深化、讨论、堂测、学生演示等等学习活动。学生须在翻转课堂前已经完成了基本知识点的学习任务,完成老师推送的预习慕课件。慕课堂通常在智慧教室进行。疫情期间,可以采用慕课堂进行线上直播,也可以选用其它直播工具,如ZOOM直播、腾讯课堂、腾讯会议、QQ语音直播等等。
Q : 课程有动手实践内容吗?
A : 有的,主要涉及到计算机网络主要层报文的抓取和分析,以及计算机网络交换设备(交换机和路由器)的基本操作。
Q : 报文抓取用什么工具?
A : 建议使用WireShark(原Ethereal)。