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CONTENTS 1

第0章计算机网络课程知识点设计与组织的总体说明 1

0.1计算机网络课程知识点设计 1

0.1.1计算机网络课程教学的特点 1

目录 1

0.1.2计算机网络课程知识点组织的基本思路 2

0.2计算机网络课程知识点设计与章节结构 3

0.2.1计算机网络课程教学单元的划分 3

数据链路层的内容安排 4

0.2.2关于广域网与局域网、城域网的物理层、 4

0.2.3全书的知识点结构 5

0.2.4《计算机网络》教材体系 6

0.2.5《计算机网络教师用书》编写的指导思想 6

0.2.6教学方法的讨论 8

第1章计算机网络概论 12

1.0学习目的、要求与知识点结构 12

1.0.1学习目的与要求 12

1.1对计算机网络的形成与发展要点的理解 13

1.0.2知识点的组织结构 13

1.2对计算机网络定义与分类的理解 14

1.2.1计算机网络定义的基本要点 14

1.2.2对计算机网络的分类方法的理解 16

1.3对计算机网络的组成与结构要点的理解 17

1.3.1资源子网和通信子网划分的意义与局限性 17

1.3.2组网方式的变化与现代网络系统的结构特点 18

1.4对计算机网络的拓扑构型要点的理解 18

1.4.1 网络拓扑构型的要点 18

1.4.2对计算机网络拓扑的分类方法的理解 19

1.5典型计算机网络 20

1.6对网络计算研究与应用的发展的了解 22

第2章 网络体系结构与网络协议 24

2.0学习目的、要求与知识点结构 24

2.0.1学习目的与要求 24

2.0.2知识点的组织结构 24

2.1 网络体系结构的基本概念 26

2.1.1对网络通信协议的理解 26

2.1.3对协议、层次、接口与体系结构概念的理解 27

2.1.2对网络协议、协议族基本概念的理解 27

2.1.4对面向连接服务与无连接服务的理解 28

2.1.5对确认和重传机制的理解 29

2.2对OSI参考模型发展过程及评价的理解 30

2.3对TCP/IP参考模型发展过程及评价的理解 31

2.4网络与Internet协议标准组织与管理机构 31

2.4.1网络协议标准组织 31

2.4.2 RFC文档 32

2.4.3 Internet管理机构 33

2.4.4 Internet管理和研究机构网址 34

2.5对建议的参考模型的理解 35

第3章物理层 36

3.0学习目的、要求与知识点结构 36

3.0.1学习目的与要求 36

3.0.2知识点的组织结构 36

3.1对物理层与物理层协议基本概念的理解 38

3.2对数据通信基本概念的理解 39

3.2.1对信息、数据和信号概念的理解 39

3.2.2数据通信研究的主要问题 40

3.2.3传输介质的主要类型 42

3.3对数据编码技术要点的理解 49

3.3.1数据编码类型 49

3.3.2对多相调制方法的理解 49

3.3.3脉冲编码调制方法 51

3.4对基带信号的频谱特性的理解 52

3.4.1 观察与分析电信号的时域方法与频域方法 52

3.4.2傅里叶分析的基本方法 53

3.4.3周期性矩形脉冲信号的频谱分析 53

3.4.4数字信号的频谱特点 55

3.4.5对通信信道带宽影响基带传输的理解 56

3.4.6对奈奎斯特准则与香农定律的理解 58

3.5对广域网技术发展的理解 61

3.5.1对广域网技术发展的理解 61

3.5.2交换多兆位数据服务的技术要点 62

3.5.3 X.25网技术要点 63

3.5.4帧中继技术要点 63

3.5.5 B-ISDN技术要点 64

3.5.6异步传输模式ATM技术要点 66

3.6.2 SDH的发展过程 68

3.6.3几种速率标准的制定 68

3.6.1 SDH发展的背景 68

3.6对同步数字体系的理解 68

3.6.4 SDH速率体系的技术要点 69

第4章数据链路层 70

4.0学习目的、要求与知识点结构 70

4.0.1学习目的与要求 70

4.0.2知识点的组织结构 70

4.1对差错产生与差错控制方法的理解 71

4.1.1为什么要设计数据链路层 71

4.1.2对差错产生的原因和差错类型的理解 72

4.1.3理解误码率定义的要点 73

4.1.4对检错码与纠错码的理解 73

4.1.5对循环冗余编码工作原理的理解 73

4.1.6对差错控制机制要点的理解 74

4.2对数据链路层的基本概念的理解 75

4.2.1物理线路与数据链路 75

4.2.2对数据链路控制原理的理解 76

4.2.3数据链路层向网络层提供的服务 76

4.3.2面向字符型协议实例——BSC 78

4.3面向字符型数据链路层协议实例 78

4.3.1数据链路层协议的分类 78

4.4面向比特型数据链路层协议实例——HDLC 79

4.4.1 HDLC的发展过程 79

4.4.2对数据链路的配置方式和数据传送方式要点的理解 79

4.4.3 HDLC的帧结构 80

4.5 Internet 中的数据链路层 81

4.5.1 Internet数据链路层协议 81

4.5.2对SLIP协议技术要点的理解 81

4.5.4对PPP协议技术要点的理解 82

4.5.3对CSLIP协议技术要点的理解 82

第5章介质访问控制子层 84

5.0学习目的、要求与知识点结构 84

5.0.1学习目的与要求 84

5.0.2知识点的组织结构 84

5.1局域网与城域网的基本概念 85

5.1.1局域网的主要技术特点 85

5.1.2局域网拓扑、传输介质与介质访问控制方法的分类 86

5.1.3对IEEE 802组织与802.3协议结构的理解 88

5.2.1 Ethernet技术的产生与发展的过程 90

5.2对Ethernet技术要点的理解 90

5.2.2对Ethernet网核心技术理论研究发展的理解 93

5.2.3对Ethernet物理地址的理解 97

5.3对CSMA/CD、Token Bus与Token Ring三种基本介质 98

访问控制方法的理解 98

5.3.1 CSMA/CD、Token Bus与Token Ring的共同之处 98

5.3.2 CSMA/CD、Token Bus与Token Ring的不同之处 99

5.3.3 CSMA/CD、Token Bus与Token Ring的性能分析与比较 99

5.4.1高速局域网的研究方法 101

5.4.2对Fast Ethernet技术要点的理解 101

5.4高速局域网、交换式局域网与虚拟局域网 101

5.4.3对Gigabit Ethernet技术要点的理解 102

5.4.4对10Gb/s Ethernet技术要点的理解 102

5.4.5对交换式局域网技术要点的理解 103

5.4.6对虚拟局域网技术要点的理解 105

5.5 IEEE 802.3物理层标准与组网方法 106

5.5.1 IEEE 802.3物理层协议标准的结构 106

5.5.2几种典型的物理层协议 106

5.5.3局域网组网的基本方法 108

5.5.4对局域网结构化布线基本概念的理解 110

5.6.2红外无线局域网的技术要点 112

5.6无线局域网 112

5.6.1无线局域网的应用 112

5.6.3扩频无线局域网的技术要点 114

5.6.4窄带微波无线局域网的技术要点 115

5.6.5无线局域网标准IEEE 802.11 116

5.6.6几种主要无线局域网技术的比较 119

5.7对局域网互联概念与中继器、集线器、网桥、交换机的理解 120

5.7.1 中继器的基本工作原理与特点 120

5.7.2集线器的基本工作原理与特点 122

5.7.3局域网桥的基本工作原理与特点 123

5.7.4局域网交换机的基本工作原理与特点 126

5.7.5对第二层交换的基本概念的理解 128

第6章网络层 129

6.0学习目的、要求与知识点结构 129

6.0.1学习目的与要求 129

6.0.2知识点的组织结构 129

6.1对网络层作用与IP协议要点的理解 131

6.1.1 网络互联的需求是推动网络层和IP协议研究的原动力 131

6.1.2 网络层协议必须独立于互联网络通信子网所采用的技术 131

6.2.1 IP地址类型 132

6.2对IP地址概念的理解 132

6.1.3 IP协议设计遵循的基本原则 132

6.1.4网络层协议所要包括的基本内容 132

6.2.2确定一个IP地址的类 137

6.2.3特殊地址形式 138

6.2.4 IP地址的申请与管理 139

6.3对子网与超网基本概念的理解 140

6.3.1 为什么要划分子网与超网 140

6.3.2对子网掩码与子网地址空间划分办法的理解 140

6.3.3子网规划与地址空间划分举例 141

6.3.4可变长度子网掩码的技术要点 148

6.3.5无类域间路由的技术要点 149

6.4对IP分组交付和路由选择技术要点的理解 152

6.4.1 IP分组交付 152

6.4.2对路由选择算法的基本概念的理解 153

6.4.3提高路由表查询效率的基本方法 155

6.5 Internet的路由选择协议 155

6.5.1 自治系统与路由选择协议 155

6.5.2对于内部网关协议要点的理解 156

6.5.3对于开放最短路径优先协议要点的理解 157

6.5.4对于外部网关协议要点的理解 159

6.6对IP协议技术要点的理解 160

6.6.1 IP协议的特点 160

6.6.2 IP数据报的格式 161

6.6.3对IP数据报的分片与组装技术要点的理解 165

6.6.4对IP数据报选项技术要点的理解 166

6.7对地址解析技术要点的理解 175

6.7.1 IP地址与物理地址的映射 175

6.7.2对地址解析协议技术要点的理解 176

6.7.3反向地址解析协议 178

6.7.4网络层基本工作原理小结 179

6.8对路由器与第3层交换技术要点的理解 183

6.8.1路由器的基本功能 183

6.8.2对路由器的结构与工作原理的理解 184

6.8.3路由器技术的演变与发展 185

6.8.4对路由器与第三层交换机异同点与应用范围的理解 189

6.9对Internet控制报文协议要点的理解 190

6.9.1控制报文协议ICMP的作用与特点 190

6.9.2 ICMP数据报格式与类型 191

6.9.3对ICMP差错报告数据报技术要点的理解 192

6.9.4对ICMP查询报文技术要点的理解 197

6.10.1 IP多播的基本概念 201

6.10对IP多播与Internet组管理协议的理解 201

6.10.2 Internet组管理协议 202

6.10.3多播路由器与IP多播中的隧道技术 203

6.11 对IPv6、IP Sec与ICMPv6协议要点的理解 204

6.11.1对IPv6协议要点的理解 204

6.11.2 ICMPv6与IPv6的网络层协议结构 209

6.11.3从IPv4向IPv6的过渡方法 210

6.11.4对IP安全协议技术要点的理解 211

7.0.1学习目的与要求 213

7.0.2知识点的组织结构 213

第7章传输层 213

7.0学习目的、要求与知识点结构 213

7.1对网络环境中分布式进程通信概念的理解 214

7.1.1单机系统中的进程通信方法 214

7.1.2 网络环境中分布式进程通信的特点 215

7.1.3对进程间相互作用模式client/server的理解 217

7.1.4进程通信中client/server模式实现方法 218

7.2.2传输层协议的基本功能 223

7.2对传输层的基本功能的理解 223

7.2.1传输层的端到端通信 223

7.2.3网络服务与服务质量 225

7.3对用户报文协议UDP要点的理解 227

7.3.1 UDP协议的主要RFC文档与特点 227

7.3.2 UDP的基本工作过程 228

7.3.3 UDP端口号 230

7.3.4 UDP数据报格式 231

7.3.5 UDP检验和的基本概念与计算示例 232

7.4.1关于TCP协议的主要RFC文档与标准 234

7.4对传输控制协议TCP要点的理解 234

7.4.2TCP协议的主要特点 236

7.4.3TCP的端口号分配和socket地址 237

7.4.4TCP报文段格式 238

7.4.5对TCP流量控制技术要点的理解 241

7.4.6对TCP差错控制技术要点的理解 244

7.4.7TCP传输连接建立、维护与释放 247

7.4.8对TCP状态转换图的理解 249

8.0.2知识点的组织结构 253

8.0.1学习目的与要求 253

第8章应用层 253

8.0学习目的、要求与知识点结构 253

8.1对应用层作用与应用层协议的理解 254

8.2对域名系统技术要点的理解 255

8.2.1学习域名系统的目的 255

8.2.2关于域名系统的主要RFC文档、标准草案与Internet标准 255

8.2.3域名解析与地址解析的区别 255

8.2.4域名系统研究的背景与设计目标 256

8.2.5域名系统的解决方案 258

8.2.6域名数据库 259

8.2.7域名系统技术发展与安全问题 262

8.3对电子邮件系统技术要点的理解 264

8.3.1关于电子邮件协议的主要RFC文档、 264

标准草案与Internet标准 264

8.3.2 Internet电子邮件系统设计的基本思路 264

8.3.3对电子邮件体系结构与基本工作原理的理解 265

8.3.4邮件报文交付的三个阶段 268

8.3.5 SMTP协议要点 269

8.3.6通用协议Internet邮件扩展MIME协议要点 273

8.3.7 POP3与IMAP4协议 274

8.4.1 关于FTP协议的主要RFC文档、标准草案与Internet标准 276

8.4.2 FTP协议的主要特点 276

8.4.3 RFC 959定义的FTP主要命令 276

8.4对FTP技术要点的理解 276

8.4.4简易文件传输协议TFTP要点 277

8.5对WWW技术要点的理解 278

8.5.1关于WWW服务的主要RFC文档、 278

标准草案与Internet标准 278

8.5.3超文本传输协议HTTP的要点 279

8.5.2对WWW服务方法的理解 279

8.5.4对WWW客户、服务器连接与协商方法的理解 288

8.5.5超文本标记语言HTML的要点 290

第9章 网络安全与网络管理 294

9.0学习目的、要求与知识点结构 294

9.0.1学习目的与要求 294

9.0.2知识点的组织结构 294

9.1对网络安全的重要性与研究的主要问题的理解 295

9.1.1 网络安全的重要性 295

9.1.2 网络安全技术研究的主要问题 296

9.1.3网络安全服务与安全标准 298

9.1.4网络安全策略的设计 301

9.1.5 网络安全策略制定的方法与基本内容 303

9.1.6 网络安全问题的鉴别与受到威胁时的行动方案 307

9.2对加密与认证技术要点的理解 311

9.2.1密码算法与密码体制的基本概念 312

9.2.2对称密钥密码体系的技术要点 312

9.2.3对称密钥密码体系实现方法举例 313

9.2.4非对称密钥密码体系技术要点 316

9.2.5公钥加密实现方法的举例 317

9.2.6对密钥的管理与CA认证中心概念的理解 319

9.2.7对数字信封技术要点的理解 320

9.2.8对数字签名技术要点的理解 321

9.2.9了解身份认证技术的发展 323

9.3对防火墙技术要点的理解 323

9.3.1防火墙的基本概念 323

9.3.2对包过滤路由器技术要点的理解 324

9.3.3对应用级网关技术要点的理解 325

9.3.4防火墙系统结构分析 326

9.3.5选择防火墙产品应注意的问题 331

9.4对网络防攻击与入侵检测技术要点的理解 332

9.4.1网络攻击方法分析 332

9.4.2入侵检测的基本概念 333

9.4.3入侵检测的基本方法 334

9.5对网络文件备份与恢复技术要点的理解 335

9.5.1 网络文件备份与恢复的重要性 335

9.5.2网络文件备份的基本方法 335

9.6.2网络病毒的危害 336

9.6.3典型网络防病毒软件的应用 336

9.6对网络防病毒技术要点的理解 336

9.6.1造成网络感染病毒的主要原因 336

9.6.4网络工作站防病毒方法 337

9.7对网络管理技术要点的理解 337

9.7.1网络管理的基本概念 337

9.7.2OSI管理功能域 338

9.7.3对简单网络管理协议技术要点的理解 339

参考文献 340