一、课程性质及其设置目的与要求
(一)课程的性质、地位与任务
计算机网络与通信是计算机及应用专业(独立本科段)的一门专业课,主要叙述计算机网络与通信的基本原理及其应用。本课程包括四个部分:数据通信技术,计算机网络原理,计算机网络规划管理和应用,网络操作系统与应用模式。数据通信技术是学习计算机网络理论的基础,计算机网络原理是本课程的核心部分,而计算机网络的规划管理和应用则以体现学以致用的教学原则,网络操作系统与应用模式是本课程向网络应用方面的延伸,使本课程与迅猛发展的网络技术的结合更加直观。通过这些内容的学习,有助于理解相关的较抽象的计算机网络的标准,并具有计算机组网全过程所必备的组网,规划和选型的基本技能。
(二)课程的基本要求
1、系统掌握数据通信的主要技术概念和指标,如多路复用技术,调制技术,交换技术,差错检测和控制技术等。
2、理解数据通信规程(协议)的基本原理和功能,各标准化组织的沿革和工作范围,掌握若干重要数据通信规程的工作原理。
3、掌握计算机网络的基本概念,理解计算机网络的分类方法,理解ISO(国际标准化组织)的开放系统互联参考模型(OSI/RM)理论基础及应用的基本方法。
4、掌握计算机网络的实际构成,理解现行的计算机网络技术和设备组成及性能评价,为计算机组网工程打下坚实的基础。
5、掌握计算机网络规划和运行机制,对实用型计算机网络的应用有初步理解。
6、理解计算机网络技术的发展及现状,在计算机网络技术的发展和应用上具有前瞻性。
(三)与相关课程的联系
本课程的先修课程为模拟电路与数字电路,计算机组成原理和操作系统。
在数据通信方面,模拟信号和数字信号及传输介质的特性对数据传输的影响是至关重要的,因此具备一定的电路和数字电路知识是必要的。
网络操作系统(NOS)是管理计算机网络资源的一种系统软件,是对计算机操作系统的扩充,也包含了网络设备的驱动程序,因此需要了解计算机原理和操作系统。
二 、课程内容与考核目标
第1章 引论
(一) 课程内容
1.1 计算机网络的产生和发展过程
1.2 计算机网络的概念
1.3 计算机网络的功能
1.4 计算机网络系统的组成
1.5 计算机网络分类
1.6 数据通信技术
1.7 计算机网络协议和协议体系结构
1.8 一个简化的文件传输协议体系结构
1.9 TCP/RP 协议
1.10 OSI/RM模型
1.11 计算机网络与通信标准
(二)学习目的与要求
本章从计算机网络发展的历史介绍了计算机网络的定义以及计算机网络与多机系统,分布式处理系统的区别和关系,用建立数据通信模型的方法引出有关数据通信的主要任务和概念,概括地反映后续各章的基本问题,为进入以后各章具体内容的学习提供了必要的引导。
通过本章的学习,要求理解计算机网络的发展历史(三个时代)和基本概念,计算机网络的功能,计算机网络系统的组成,明确计算机网络课程的学习任务和内容,通过引入数据通信模型理解数据通信要求完成的任务并掌握相关的术语,理解计算机网络和数据通信标准化的必要性。
重点是掌握计算机网络的分类及数据通信模型,难点是理解网络协议和协议体系结构的概念。
(三)考核知识点
1. 计算机网络的产生和发展过程
(1)以单计算机为中心的联机系统的特点,单处理机联机网络与多处理机网络相比有那些缺点,终端集中器和前端处理机的功能。
(2)通信子网和资源子网的组成和各自的主要功能,ARPANET的主要特点。
(3)网络体系结构的标准化。
2.计算机网络的概念
(1)计算机网络的定义,终端分时系统的特点。
(2)多机系统的定义
(3)分布式系统的主要特征,计算机网络与分布式系统的区别。
3.计算机网络的功能
(1)计算机网络的主要功能:数据通信、资源共享、提高可靠性、促进分布式数据处理和分布式数据库的发展。
4.计算机网络系统的组成
(1)网络软件包括网络协议和协议软件、网络通信软件、网络操作系统、网络管理及网络应软件。
(2)计算机网络系统的逻辑结构,网络的组成元素(包括网络节点和通信链路)。
5.计算机网络的分类
(1)按距离划分,计算机网络分为广域网、局域网、城域网。
(2)按通信介质划分,计算机网络分为有线网和无线网。
(3)按通信传播方式划分,计算机网络分为点对点传播方式网和广播式传播方式网。
(4)按通信速率划分,计算机网络分为低速网、中速网和高速网。
(5)按使用范围划分,计算机网络分为公用网和专用网。
(6)按网络控制方式划分,计算机网络分为集中式计算机网络和分布式计算机网络。
(7)按网络环境划分,计算机网络分为部门网络、企业网络和校园网络。
(8)拓扑结构的定义,星形结构、层次结构和树形结构、总线形结构、环形结构、点对点部分连接的不规则形和点—点全连接结构的定义和优缺点。
6.数据通信技术
(1)通信模型的组成部分(包括信源、发送器、传输系统、接收器、信宿)。
(2)局域网和广域网的区别。
7.计算机网络协议和协议体系结构
(1)计算机网络协议的定义和关键因素(包括语法、语义和规则),协议体系结构的思想。
8.一个简化的文件传输协议体系结构
(1)文件传输协议体系结构各层的功能。
9.TCP/IP协议
(1)TCP/IP体系结构的各层及其主要功能。
10.OSI/RM模型
(1)OSI/RM体系结构的各层及其主要功能。
(四)考核要求
1. 计算机网络的产生和发展过程
(1)识记:以单计算机为中心的联机系统的特点,单处理机联机网络与多处理机网络相比有那些缺点,终端集中器和前端处理机的功能。
(2)领会:通信子网和资源子网的组成和各自的主要功能,ARPANET的主要特点。
2.计算机网络的概念
(1)识记:计算机网络的定义,终端分时系统的特点,多机系统的定义。
(2)领会:分布式系统的主要特征,计算机网络与分布式系统的区别。
3.计算机网络的功能
识记:计算机网络的主要功能:数据通信、资源共享、提高可靠性、促进分布式数据处理和分布式数据库的发展。
4.计算机网络系统的组成
(1)识记:网络软件包括网络协议和协议软件、网络通信软件、网络操作系统、网络管理及网络应软件。
(2)识记:计算机网络系统的逻辑结构,网络的组成元素(包括网络节点和通信链路)。
5.计算机网络的分类
(1)识记:按距离划分,计算机网络分为广域网、局域网、城域网。
(2)识记:按通信介质划分,计算机网络分为有线网和无线网。
(3)识记:按通信传播方式划分,计算机网络分为点对点传播方式网和广播式传播方式网。
(4)识记:按通信速率划分,计算机网络分为低速网、中速网和高速网。
(5)识记:按使用范围划分,计算机网络分为公用网和专用网。
(6)识记:按网络控制方式划分,计算机网络分为集中式计算机网络和分布式计算机网络。
(7)识记:按网络环境划分,计算机网络分为部门网络、企业网络和校园网络。
(8)领会:拓扑结构的定义,星形结构、层次结构和树形结构、总线形结构、环形结构、点对点部分连接的不规则形和点—点全连接结构的定义和优缺点。
6.数据通信技术
(1)领会:通信模型的组成部分(包括信源、发送器、传输系统、接收器、信宿)。
(2)领会:局域网和广域网的区别。
7.计算机网络协议和协议体系结构
识记:计算机网络协议的定义和关键因素(包括语法、语义和规则),协议体系结构的思想。
8.一个简化的文件传输协议体系结构
识记:文件传输协议体系结构各层的功能。
9.TCP/IP协议
识记:TCP/IP体系结构的各层及其主要功能。
10.OSI/RM模型,要求达到“识记”层次。
识记:OSI/RM体系结构的各层及其主要功能。
第 2 章 数据通信技术
(一) 课程内容
2.1 数据传输的概念及术语
2.2 模拟和数字数据传输
2.3 传输损耗
2.4 有线传输介质
2.5 无线传输介质
2.6 数据编码
(二)学习目的与要求
数据通信技术是计算机网络的基础,在计算机网络的设计,实现和发展过程中都要用到各种数据通信技术。
通过本章的学习,要求理解数据通信的基本原理及其各种数据通信技术之间的相互关
系,理解各种数据传输信道及传输截止的特点及影响数据通信的诸多因素。
重点是掌握数据通信的基本原理及传输介质。难点是理解数据编码及其应用场合。
(三)考核知识点
1.数据通信的概念及术语
(1)直接连接的定义。
(2)频率,频谱和带宽的定义。
(3)数据传输速率和带宽关系。
2.模拟和数字数据传输
(1)数字数据和模拟数据的定义。
(2)模拟信号和数字信号的定义。
(3)调制解调器的功能。
(4)数字信号远距离传输使用中继器,模拟信号远距离传输使用放大器。
3.传输损耗
(1)最有影响的损耗包括:衰减和衰减失真、延时变形、 噪声。
(2)延迟变形的定义。
(3)信道容量的定义。
(4)信道的最大容量:Nyquist公式和Shannon公式。
4.有线传输介质
(1)同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆,基带同轴电缆又分为细缆和粗缆。局域网中细缆最大传输距离925米,粗缆的最大传输距离2500米。
(2)双绞线电缆的分类和每类双绞线的应用环境,双绞线的优点。
(3)光缆的分类和主要的优点。
5. 无线传输介质
(1)地面微波系统的主要用途,卫星通信的原理和主要属性,红外通信的原理。
(2)不同传输介质的比较和选择。
6. 数据编码
(1)数字数据的数字信号编码:不归零制编码、曼彻斯特编码、 差分曼彻斯特编码的定义和特点。
(2)数字数据的调制编码:ASK、FSK、PSK的原理。
(3)模拟数据的数字信号编码:PCM编码的过程(包括采样、量化、编码),采样定理的内容。
(四)考核要求
1.数据通信的概念及术语
(1)识记:直接连接的定义,频率,频谱和带宽的定义。
(2)领会:数据传输速率和带宽关系。
2.模拟和数字数据传输
(1)识记:数字数据和模拟数据的定义,模拟信号和数字信号的定义。
(2)领会:调制解调器的功能。
(3)领会:数字信号远距离传输使用中继器,模拟信号远距离传输使用放大器。
3.传输损耗
(1)识记:最有影响的损耗(包括衰减和衰减失真、延时变形、 噪声),延迟变形的定义,信道容量的定义。
(2)简单应用:信道的最大容量:Nyquist公式和Shannon公式。
4.有线传输介质
(1)识记:同轴电缆分为基带同轴电缆和宽带同轴电缆,基带同轴电缆又分为细缆和粗缆。局域网中细缆最大传输距离925米,粗缆的最大传输距离2500米。
(2)识记:双绞线电缆的分类和每类双绞线的应用环境,双绞线的优点。
(3)识记:光缆的分类和主要的优点。
5. 无线传输介质
(1)领会:地面微波系统的主要用途,卫星通信的原理和主要属性,红外通信的原理。
(2)领会:不同传输介质的比较和选择。
6. 数据编码
(1)领会:数字数据的数字信号编码:不归零制编码、曼彻斯特编码、 差分曼彻斯特编码的定义和特点。
(2)领会:数字数据的调制编码:ASK、FSK、PSK的原理。
(3)领会:模拟数据的数字信号编码:PCM编码的过程(包括采样、量化、编码),采样定理的内容。
第 3 章 通信接口及数据链路控制
(一)课程内容
3.1 数据通信接口
3.2 数据链路控制
3.3 多路复用技术
(二)学习目的与要求
通信接口及数据链路控制是数据通信的重要内容,在计算机网络实现和应用过程中有重要的意义。
通过本章的学习,要求掌握数据通信的基本过程,数据通信接口的性质,数据链路的控制,差错检测的方法和控制机制。
重点是掌握数据通信基本过程及数据通信接口。难点是理解数据链路的控制概念。
(三)考核知识点
1. 数据通信接口
(1)异步传输的主要特点,同步传输的主要特点,两种传输方式的编码效率和开销率
(2)线路拓扑的定义,半双工、全双工的定义。
(3)接口标准:DTE和DCE的定义,两个重要的接口标准V.24/EIA232E和ISDN物理接口。
2. 数据链路控制
(1)流量控制:停—等协议的定义和操作过程,信道利用率的计算方法;滑动窗口协议的工作过程,捎带应答的定义,出错全部重发协议和选择重发协议的工作原理。
(2)差错控制编码理论,海明码和循环冗余码的算法,检错能力和编码效率。
(3)数据链路控制协议的分类,三种数据传输方式,HDLC帧结构,位填充技术实现透明数据传输的原理,HDLC帧的类型(包括信息帧、管理帧、无编号帧)。
3.多路复用技术
(1)频分多路复用(FDM)的定义和应用环境。
(2)时分多路复用(TDM)的定义和应用环境,同步时分和统计时分的区别。
(3)数字传输系统:E1标准的数据传输速率。
(四)考核要求
1. 数据通信接口
(1)识记:异步传输的主要特点,同步传输的主要特点,两种传输方式的编码效率和开销率。
(2)识记:线路拓扑的定义,半双工、全双工的定义。
(3)识记:接口标准:DTE和DCE的定义,两个重要的接口标准V.24/EIA232E和ISDN物理接口。
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