一、 課程性質和任務
本科目由計算機網絡和數據結構兩部分組成。計算機網絡部分要求學生掌握計算機網絡的基本概念、基本原理和基本方法,理解典型網絡協議的工作原理, 具備良好的計算機網絡技術理論基礎,以及基本的網絡系統分析和設計能力。數據結構部分要求學生掌握數據組織、存儲和運算的基本原理和方法,各類數據結構和相關算法的分析和設計的能力,能夠編寫出正確、清晰和較高質量的算法和程序。
二、試卷內容結構
計算機網絡部分占比 50%,數據結構部分占比 50%。
三、課程內容和要求
第一部分 計算機網絡
(一)概述
基本要求:了解因特網的組成,熟練掌握網絡性能指標,掌握網絡體系結構。教學內容:
1. 因特網的組成:因特網的邊緣部分、因特網的核心部分。
2. 計算機網絡的類別。
3. 計算機網絡的性能(重點):速率、帶寬、吞吐量、時延、時延帶寬積等計算機網絡性能指標。
4. 計算機網絡的體系結構(重點):協議與劃分層次、五層協議的體系結構、協議與服務、TCP/IP 體系結構。
(二)物理層
基本要求:掌握物理層的基本概念,了解數據通信的基礎知識、了解網絡傳輸媒體,掌握信道復用技術及數字傳輸系統。
教學內容:
1. 物理層的基本概念。
2. 數據通信的基礎知識:數據通信系統的模型、信道的極限容量、信道的極限信息傳輸速率。
3. 物理層下面的傳輸媒體:導向傳輸媒體、非導向傳輸媒體。
4. 信道復用技術(重點):頻分復用、時分復用和統計時分復用、波分復用、碼分復用。
5. 數字傳輸系統:PCM 編碼、E1 的數據率。
(三)數據鏈路層
基本要求:掌握數據鏈路和幀的概念,理解數據鏈路層的三個基本問題,掌握 CSMA/CD 協議,掌握如何在不同層次擴展局域網,理解透明網橋的工作原理, 了解生成樹協議和虛擬局域網的作用。
教學內容:
1. 數據鏈路和幀的概念、封裝成幀、透明傳輸、差錯檢測。
2. 局域網的數據鏈路層、CSMA/CD 協議(重點)。
3. 共享式以太網和交換式以太網,以太網的爭用期、最小幀長和理想的信道利用率。
4. 擴展的以太網(重點):沖突域和廣播域、在物理層擴展以太網、在數據鏈路層擴展以太網。
(四)網絡層
基本要求:掌握網際協議 IP,IP 分組格式及分段操作,使用 CIDR 劃分子網、進行地址聚合和路由匯聚,ARP 和 ICMP 在 IP 分組轉發中的作用。理解層次路由的概念,掌握靜態路由設計方法,理解 RIP 協議工作過程和 Bellman-ford 算法,了解 OSPF 協議的基本特點,了解 BGP 的基本內容。
教學內容:
1. 網際協議 IP(重點):分類的 IP 地址、IP 地址與硬件地址的區別、地址解析協議 ARP、IP 數據報的格式、IP 層轉發分組的流程。
2. 劃分子網和地址聚合(重點、難點):使用 CIDR 的子網 IP 地址設計、路由器中的地址聚合和路由匯聚。
3. 地址解析協議 ARP:直接交付 ARP 和間接交付 ARP 過程,ARP 的分組格式及地址的變化。
4. 網際控制報文協議 ICMP。
5. 因特網的路由(重點、難點):給定拓撲的靜態路由設計、自治系統的概念,RIP 協議的工作原理、OSPF 協議的設計思想及其與 RIP 的不同、外部網關協議 BGP 的作用、路由器的構成及其對 IP 分組的轉發流程。
(五)運輸層
基本要求:了解運輸層的地位和作用,理解端口和運輸層復用的概念,了解
UDP 協議的基本特點,掌握 TCP 的報文格式,理解 TCP 可靠傳輸的實現,掌握
TCP 的流量控制和擁塞控制方法,掌握 TCP 的連接建立和釋放過程。教學內容:
1. 運輸層協議概述:進程通信、端口。
2. 用戶數據報協議 UDP:UDP 特點、UDP 的 PDU 格式,面向報文流的概念。
3. 傳輸控制協議 TCP:TCP 的 PDU 格式、TCP 面向字節流的概念。
4. 可靠傳輸的工作原理(重點):TCP 的滑動窗口、序號和確認號的交互變化、連接的建立和釋放。
5. TCP 的擁塞控制(重點):Reno 版本擁塞控制算法。