一、 课程性质和任务
本科目由计算机网络和数据结构两部分组成。计算机网络部分要求学生掌握计算机网络的基本概念、基本原理和基本方法,理解典型网络协议的工作原理, 具备良好的计算机网络技术理论基础,以及基本的网络系统分析和设计能力。数据结构部分要求学生掌握数据组织、存储和运算的基本原理和方法,各类数据结构和相关算法的分析和设计的能力,能够编写出正确、清晰和较高质量的算法和程序。
二、试卷内容结构
计算机网络部分占比 50%,数据结构部分占比 50%。
三、课程内容和要求
第一部分 计算机网络
(一)概述
基本要求:了解因特网的组成,熟练掌握网络性能指标,掌握网络体系结构。教学内容:
1. 因特网的组成:因特网的边缘部分、因特网的核心部分。
2. 计算机网络的类别。
3. 计算机网络的性能(重点):速率、带宽、吞吐量、时延、时延带宽积等计算机网络性能指标。
4. 计算机网络的体系结构(重点):协议与划分层次、五层协议的体系结构、协议与服务、TCP/IP 体系结构。
(二)物理层
基本要求:掌握物理层的基本概念,了解数据通信的基础知识、了解网络传输媒体,掌握信道复用技术及数字传输系统。
教学内容:
1. 物理层的基本概念。
2. 数据通信的基础知识:数据通信系统的模型、信道的极限容量、信道的极限信息传输速率。
3. 物理层下面的传输媒体:导向传输媒体、非导向传输媒体。
4. 信道复用技术(重点):频分复用、时分复用和统计时分复用、波分复用、码分复用。
5. 数字传输系统:PCM 编码、E1 的数据率。
(三)数据链路层
基本要求:掌握数据链路和帧的概念,理解数据链路层的三个基本问题,掌握 CSMA/CD 协议,掌握如何在不同层次扩展局域网,理解透明网桥的工作原理, 了解生成树协议和虚拟局域网的作用。
教学内容:
1. 数据链路和帧的概念、封装成帧、透明传输、差错检测。
2. 局域网的数据链路层、CSMA/CD 协议(重点)。
3. 共享式以太网和交换式以太网,以太网的争用期、最小帧长和理想的信道利用率。
4. 扩展的以太网(重点):冲突域和广播域、在物理层扩展以太网、在数据链路层扩展以太网。
(四)网络层
基本要求:掌握网际协议 IP,IP 分组格式及分段操作,使用 CIDR 划分子网、进行地址聚合和路由汇聚,ARP 和 ICMP 在 IP 分组转发中的作用。理解层次路由的概念,掌握静态路由设计方法,理解 RIP 协议工作过程和 Bellman-ford 算法,了解 OSPF 协议的基本特点,了解 BGP 的基本内容。
教学内容:
1. 网际协议 IP(重点):分类的 IP 地址、IP 地址与硬件地址的区别、地址解析协议 ARP、IP 数据报的格式、IP 层转发分组的流程。
2. 划分子网和地址聚合(重点、难点):使用 CIDR 的子网 IP 地址设计、路由器中的地址聚合和路由汇聚。
3. 地址解析协议 ARP:直接交付 ARP 和间接交付 ARP 过程,ARP 的分组格式及地址的变化。
4. 网际控制报文协议 ICMP。
5. 因特网的路由(重点、难点):给定拓扑的静态路由设计、自治系统的概念,RIP 协议的工作原理、OSPF 协议的设计思想及其与 RIP 的不同、外部网关协议 BGP 的作用、路由器的构成及其对 IP 分组的转发流程。
(五)运输层
基本要求:了解运输层的地位和作用,理解端口和运输层复用的概念,了解
UDP 协议的基本特点,掌握 TCP 的报文格式,理解 TCP 可靠传输的实现,掌握
TCP 的流量控制和拥塞控制方法,掌握 TCP 的连接建立和释放过程。教学内容:
1. 运输层协议概述:进程通信、端口。
2. 用户数据报协议 UDP:UDP 特点、UDP 的 PDU 格式,面向报文流的概念。
3. 传输控制协议 TCP:TCP 的 PDU 格式、TCP 面向字节流的概念。
4. 可靠传输的工作原理(重点):TCP 的滑动窗口、序号和确认号的交互变化、连接的建立和释放。
5. TCP 的拥塞控制(重点):Reno 版本拥塞控制算法。