《计算机网络概论》课程教学标准

1计算机网络概论课程教学标准2计算机网络概论课程教学标准一、课程性质和任务我们已经处在新机时代，信息技术飞速发展，新机技术的应用领域越来越广泛。所有的技术都与计算机网络息息相关，计算机网络是信息技术应用的核心，它越来越深刻全面地影响和改变着人们的生活。信息时代的人们都应该学习一些计算机网络知识，网络已经给我们带来了许多新的岗位，产生了很多新型的职业。对于那些从事计算机网络建设、安装、运营管理、维护和从事网络技术开发的一线技术人员，必须掌握于岗位相关的比较全面、深入的网络知识和相关技能。因此，以培养生产一线应用型人才的高职高专院校中的大多数院校都开设了与计算机网络密切相关的一些专业，本书就是国家计算机与软件技术领域技能型紧缺人才培养用书，根据教育部高等职业教育计算机应用与软件技术专业领域技能型紧缺人才培养指导方案编写。二、课程教学目标（一） 、理论教学目标本书知识覆盖全面，侧重应用，主要内容包括计算机网络基础知识、网络传输介质、网络设备与网络互联、有线局域网建设、网络操作系统、Internet 网络信息服务技术、网络安全和网络管理、TCP/IP 协议、无线局域网技术、广域网建设以及 Internet 接入技术。通过本课程的学习，可以使读者比较全面的了解计算机网络的基本概念、基本知识，为今后进一步学习有关的网络课程奠定一定的基础。通过本课程的学习，能够掌握有线中小型局域网的网络布线技术，对设备选型有一定了解掌握常见的网络操作系统的安装和初步配置；初步掌握无线局域网的基本知识，对广域网和广域网的接入有所了解，基本建立起现代通信网络各个相关方面的基本概念，使读者对固定通信、移动通信，对广播电视信号的数据传输，以及计算机数据通信之间的相互关系有一个比较全面的了解。（二） 、能力培养目标通过本课程的学习，能够掌握有线中小型局域网的网络布线技术，对网络设备选型有一定了解掌握常见的网络操作系统的安装和初步配置；掌握网络设备的测试和相关设备的设置；掌握 IP 地址的设置；无线局域网的接入于设置。3三、教学内容及大纲第一章 计算机网络基础知识1、计算机网络的概念将地理位置不同但具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路将连接起来，由功能完善的网络软件实现网络资源共享的计算机系统的集合。简单地说计算机网络是以资源共享、数据通信为目的、自主、互连计算机系统的集合。 2、计算机网络上可以共享的资源。、文件。网络出现最早的、也是最常见的就是文件的交换，像现在文件下载、电子邮件、音乐下载、电影下载等。、信息。网络上有许多种形式的信息，如因特网上有很多 WWW 网站每天传播者大量的信息。、外设。许多计算机的外设也可以通过网络共享，最常见的就是外设共享就是打印机共享。、计算机及其应用程序。计算机可以通过网络共享安装在其上的应用程序。如现在的网络文件服务器、游戏服务器等。3、计算机网络的分类。（1）根据网络的作用范围进行分类。、局域网。局域网（ LAN）是限定在一定范围内的网络。一般限定在1-20km 的范围内，由互连的计算机、打印机、网络连接设备和其他在短距离间共享硬件、软件资源的设备组成。 、城域网。城域网( MAN)与 LAN 相比扩展的距离更长，基本上是一种大型的 LAN、通常使用与 LAN 相似的技术。 、广域网。广域网(WAN ) 也叫远程网，覆盖范围通常为数百公里到数千公里，甚至数万公里，可以是一个地区或一个国家，甚至世界几大洲或整个地球。4、按照网络的管理方式分类。、对等网。对等网通常是由很少几台计算机组成网络。采用分散管理的方式，网络中的每台计算机既作为客户机又可作为服务器，每个用户都管理自己机器上的资源，所有的主机在网络上处于一种对等的地位。 、客户机/服务器网络。客户机/服务器网络，常称为 C/S 网络，它的管理工作集中在运行特殊网络操作系统与服务器软件的计算机上进行，这台计算机被称为服务器。服务器可以验证用户名和密码的信息，处理客户机的请求，为客户机执行数据处理任务和信息服务。 5、网络拓扑结构。网络的拓扑类型较多，基本的拓扑类型有以下三种：总线型、星型、环型。 、总线型。总线型结构网络是将各个节点和一根总线相连。网络中所有的节点都通过总线进行信息传输，任何一个节点的信息都可以沿着总线向两个方向传输，并被总线中任何一个节点所接收。 、星型。星型结构的网络是以中央节点为中心与各个节点连接组成的。4星型网络的主要优点：便于提供服务、便于扩展、连接点故障不影响全网，便于检查和隔离故障、便于控制和管理。星型网络的主要缺点：电缆长度长，费用高、中央节点故障会造成整个网络的瘫痪，对中央节点的可靠性和冗余度要求高、通信线路的利用率不高。 、环型。环型结构中的各节点是连接在一条首尾相连的闭合环型线路中的。环型网络中的信息传送是单向的，即沿一个方向从一个节点传到另一个节点。环型网络的主要优点：结构简单，由此使得路径选择、通信接口、软件管理都比较简单，所以实现起来比较容易。5、计算机网络设备。要想快速理解认识计算机网络，了解、认识计算机网络设备是必不可少的。计算机网络设备有有线网络和无线网络之分。、有线网络设备。主要的网络连接设备有网卡、集线器、交换机、路由器、中继器、网桥等。、无线网络设备。无线网络主要有两种，一种是无中心的对等网络，另外一种是有中心的结构化的网络。无线网络设备主要有无线网卡和无线接入点 AP。6、网络操作系统。网络操作系统是网络用户和计算机网络之间的一个接口。常见的网络操作系统有 UNIX、Linux、netware、以及 windows 家族的windows NT、windows 2000 server、windows xp 等。7、计算机网络体系结构模型 OSI 模型。OSI 参考模型描述了信息或数据通过网络，是如何从一台计算机的一个应用程序到达网络中另一台计算机的另一个应用程序的。在 OSI 参考模型中，计算机之间传送信息的问题分为 7 个较小且更容易管理和解决的小问题每一个小问题都由模型中的一层来解决。之所以划分为 7 个小问题，是因为它们中的任何一个都包括了问题本身，不需要太多的额外信息就能很容易地解决。将这 7 个易于管理和解决的小问题映射为不同的网络功能就叫做分层。OSI 将这 7 层从低到高叫做物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 8、数据通信技术常识。、模拟通信与数字通信。在用户线上传输模拟信号的通信方式称为模拟通信。数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。 、异步传输与同步传输。异步传输以字符为单位传输数据，采用位形式的字符同步信号，发送器和接收器具有相互独立的时钟（频率相差不能太多） ，并且两者中任一方都不向对方提供时钟同步信号。同步传输以数据帧为单位传输数据，可采用字符形式或位组合形式的帧同步信号，由发送器或接收器提供专用于同步的时钟信号。 、多路复用技术。常见的多路复用是频分多路复用（FMD）和时分多路复用（TDM） 。同一线路上不同频率的各路信道互不干扰地同时传输各自的信号，我们称之为频分多路复用。如让各路通信按时间顺序瞬时地分别占有线路的整个频带，并周期性地重复此过程，该线路就按时间分隔成了多个逻辑信道，我们称之为时分多路复用。、数据通信的主要技术指标。带宽带宽即传输信号的最高频率与最低频率之差。理论分析表明，模拟信道5的带宽或信噪比越大，信道的极限传输速率也越高。比特率在数字信道中，比特率是数字信号的传输速率，它用单位时间内传输的二进制代码的有效位（bit）数来表示，其单位为每秒比特数 bit/s（bps） 、每秒千比特数（Kbps）或每秒兆比特数（Mbps）来表示。波特率波特率指数据信号对载波的调制速率，它用单位时间内载波调制状态改变次数来表示，其单位为波特（Baud） 。 波特率与比特率的关系为：比特率 =波特率×单个调制状态对应的二进制位数。误码率误码率指在数据传输中的错误率。在计算机网络中一般要求数字信号误码率低于 10-6。、基带传输与宽带传输。基带传输：直接使用数字信号传输数据时，数字信号几乎要占用整个频带，终端设备把数字信号转换成脉冲电信号时，这个原始的电信号所固有的频带，称为基本频带，简称基带。在信道中直接传送基带信号时，称为基带传输。当采用模拟信号传输数据时，往往只占用有限的频带，对应基带传输将其称为频带传输。通过借助频带传输，可以将链路容量分解成两个或更多的信道，每个信道可以携带不同的信号，这就是宽带传输。 、单工、半双工和全双工。单工（Simplex）通信：数据信号只能沿着一个方向上传输，发送方只能发送不能接收，接收方只能接收而不能发送。任何时候都不能改变信号传输的方向。例如无线电广播和电视广播。半双工（Half-Duplex ）通信：数据信号可以沿两个方向传输，但两个方向不能同时发送数据，必须交替进行。半双工通信适用于会话式通信，例如警察使用的“对讲机”和军队使用的“步话机” 。全双工（Full-Duplex）通信：数据信号可以同时沿两个方向传输，两个方向可以同时进行发送和接收，例如电话。第二章 网络传输介、网络设备与网络互连本章更深入详细的学习有线网络的传输介质和网络设备，从建网、用网的角度学习线缆和网络设备的基本知识。1、双绞线。双绞线是由相互绝缘并缠绕在一起的细芯铜导线对组成，通常由两对或更多对这样缠绕在一起的导线组成，依靠相互缠绕（双绞）作用，来消除或减少电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI ） 。根据是否有屏蔽层，双绞线可分为屏蔽型双绞线(STP)和非屏蔽型双绞线(UTP)。 、屏蔽双绞线是由成对的绝缘实心电缆组成，在实心电缆上包围着一层用金属丝编织的屏蔽层。屏蔽层减少了由 RFI 和 EMI 引起的对通信信号的干扰。 非屏蔽双绞线(UTP)，就是平时所用的网线，由于其价格相对便宜且易于安装，是局域网组网布线中使用最多的网络电缆。UTP 由位于绝缘保护层内的成对的电缆线组成，在缠绕在一起的绝缘电线和电缆外部的套之间并没有屏蔽。2、双绞线的制作材料及工具。6、线缆。AMP NETCONNECT 为线缆生产厂商表识；CATEGORY 5e CABLE 表示该双绞线属于 CAT E5 类，即超 5 类线材；E13804 1300 为电缆产品型号；24 AWG 说明双绞线是由 24 AWG 直径的线芯构成，铜电缆的直径通常用 AWG 单位来衡量，通常 AWG 数值越小，电线直径越大，常见的有 22/24/26等；CM(UL) CMG/MPG（UL）说明线材属于通信通用电缆， 、RJ45 接口。 RJ45 接口采用透明塑料材料制作，由于其外观晶莹透亮，常被称为“ 水晶头” 。 RJ45 接口具有 8 个铜制引脚，在没有完成压制前，引脚凸出于接口，引脚的下方是悬空的，有两到三个尖锐的突起。在压制线材时，引脚向下移动，尖锐部分直接穿透双绞线铜芯外的绝缘塑料层与线芯接触，很方便的实现接口与线材的连通。 、压线钳。压线钳规格型号很多，分别适用于不同类型接口与电缆的连接，通常用 XPYC 的方式来表示（其中 X、Y 为数字） ，P 表示接口的槽位（Position）数量，常见的有 8P、4P 和 6P，分别表示接口有 8 个、4 个和 6 个引脚凹槽；C 表示接口引脚连接铜片（Contact）的数量。如我们常用的标准网线接口为 8P8C，表示有 8 个凹槽和 8 个引脚。 3、双绞线与 RJ45 接口连接标准。主要有 T586A 和 T586B 两种标准。工程中一般使用 T586B 标准。只要双绞线的两端是按同一个标准作出来的网线，就称为直通线。若在双绞线一端采用 T586A 标准，另外一端采用 T586B 标准的网线称为交叉线。4、网络连接电缆适用环境。类别 标准接口线序 适用环境直通线 T568B -T568BT568A -T568A计算机