计算机网络原理自考考试大纲

一 课程性质 地位与设置目的 一 课程性质 地位与设置目的 计算机网络原理 是全国高等教育自学考试计算机及应用专业独立本科段的一门专业课 程 计算机网络是计算机技术和通信技术相互渗透 密切结合的一门交叉科学 在信息社 会中得到了极其广泛的应用 计算机网络化是计算机进入到第四个时代的重要标志 计 算机网络原理 已成为计算机专业及其相关专业的学生必须掌握的一门重要核心课程 它 是进行网络设计和开发的基础 计算机网络涉及数据通信 网络理论 各类网络标准协议及众多相关技术 为便于学生全 面了解和掌握计算机网络知识 本课程对计算机网络的基本原理 局域网技术 因特网技 术 实用网络技术及网络安全等内容做了比系统全面的介绍 本课程在内容安排上以基础性和实用性为重点 不仅包括了计算机网络的基本原理和技术 还介绍了目前比较成熟的网络实用新技术 对网络发展前沿的内容也有所涉及 通过这些 内容的学习 使学生掌握计算机网络的原理 理解计算机网络的一系列标准和协议 了解 计算机网络的新技术 为开展和从事计算机网络的应用打下扎实的基础 二 本课程的基本要求 二 本课程的基本要求 通过本课程的学习 要求学生达到如下几点 1 系统地学习和掌握计算机网络的主要基础知识 理解计算机网络的产生与发展和未 来发展趋势 网络功能 网络分类 网络应用 理解计算机网络的概念 网络的拓扑结构 计算机网络组成等知识 2 理解计算机网络协议与分层的体系结构的知识 理解面向连接服务与无连接服务的 机制 理解 OSI 参考模型和 TCP IP 参考模型各层的功能 协议 基本工作原理 了解 OSI 和 TCP IP 的相同点与不同点 3 理解数据通信的有关概念 了解各类传输介质的性能和应用场合 理解和掌握信道最大 数据传输速率 数据编码原理 调制解调器 ADSL 多路复用技术 异步传输和同步传输 电路交换与分组交换的工作原理 了解物理层的功能和协议 4 理解和掌握数据链路层成帧 差错控制 流量控制等功能 理解链路层的基本协议的功 能 掌握典型的数据链路层协议 HDLC 和因特网的数据链路层协议 PPP 5 深入理解网络层的功能 为传输层提供的服务 虚电路子网和数据报子网的概念 理解 路由选择算法 拥塞的概念和拥塞预防策略 理解 Internet 的 IP ARP RARP 和 IPv6 协议 了解 ICMP 和 IGMP 协议 理解 Internet 使用的路由协议 理解网络互联基本原理 掌握互 联设备 互联协议 理解网桥和路由器的概念与功能 适用范围和工作原理 2 6 理解传输层提供给高层的服务 服务质量和传输服务原语 理解 Internet 上的传输协议 TCP UDP 理解和掌握寻址 建立连接 释放连接 流量控制和缓冲策略 7 理解和掌握运用层的域名系统 电子邮件协议 文件传输协议 万维网的原理等 8 理解局域网的参考模型与协议标准 掌握几种典型的介质访问控制 MAC 即 CSMA CD Token King 的工作原理和协议标准 掌握以太网 包括交换以太网 快速以太网 千兆 网以及万兆网 以及无线局域网的工作原理 了解移动 AdHoc 网络的基本概念 特点 结构 路由协议和应用 了解与其他移动通信系统的区别点 了解局域网操作系统的基本概念 9 了解分组交换技术 X 25 和帧中继 异步传输模式 ATM 第三层交换技术 虚 拟局域网技术 VPN 计算机网络管理与安全等实用技术的概念和基本原理 三 课程教学方式 三 课程教学方式 本课程是一门理论性和实践性较强的课程 在本课程的助学和教学中强调理论联系实 际 应遵循启发式教学原则 通过各种教学方式和手段激发学生的学习欲望 积极投入到 学 习活动中 积极思维 发现问题 提出问题 并逐步解决问题 在讲清基本概念 基本理 论 基本方法的同时 注意与有关专业的课程内容互相渗透和配合 应当尽可能采用解决 实际问题的方法 提倡采用案例教学和案例考核方法 注重启发式 引导式教学 使学生 真正理解 计算机网络原理 这门课程的特点及原理 方法 并能在实际应用中发现问题 解决问 题 四 本课程与相关课程的联系 四 本课程与相关课程的联系 计算机网络作为一门综合性的交叉科学 它综合运用了多个学科的知识 形成了自身比较 完整的体系 学习计算机网络的基本原理课程之前 应很好地掌握计算机组成原理 接口 与通信 计算机操作系统 高级语言程序设计等知识 对于计算机及应用专业 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 相关课程为操作系统概论 二 课程内容和考核要求二 课程内容和考核要求 第一章 计算机网络概述 3 一 本章知识点 1 1 计算机网络的发展计算机网络的发展 1 计算机网络的四个发展阶段 2 三大网络 计算机网 电信业务网 广播电视网络 3 网络发展趋势 宽带网络 全光网络 多媒体网络 移动网络 下一代网络 2 计算机网络的基本概念 1 计算机网络的定义 2 计算机网络的两大组成部分 3 网络的功能 硬 软件共享 信息交换 4 计算机网络的典型应用 3 计算机网络的分类 1 按拓扑类型分类 总线形 环形 星形 树形 网形 混合形 2 按网络交换方式分类 电路交换网 报文交换网和分组交换网 3 按网络的覆盖范围分类 广域网 局域网和城域网 4 按网络传输技术分类 广播方式 点对点方式 4 计算机网络的标准化 1 国际标准化组织 2 其它标准化机构 3 Internet 的组织机构 二 考核要求 1 计算机网络的发展 识记 计算机网络的四个发展阶段 计算机网络 电信业务网及广播电视网络三大网络的 基本知识 宽带网络 全光网络 多媒体网络 移动网络以及下一代网络的未来发展趋势 2 计算机网络的基本概念 1 识记 计算机网络的功能 硬 软件共享 信息交换 计算机网络的典型应用 2 领会 计算机网络的含义 计算机网络的两大组成部分 3 计算机网络的分类 1 识记 按拓扑结构分类 总线形 环形 星形 树形 网形 混合形 各种网络拓结 构的特征 按网络交换方式分类 电路交换网 报文交换网和分组交换网 按网络的覆盖 范围分类 广域网 局域网和城域网 按网络传输技术分类 广播方式 点对点方式 3 领会 星形 总线形 环形拓扑结构的特征 性能指标和优 缺点 4 4 计算机网络的标准化 识记 计算机网络的主要标准制定机构 ISO ITU IETF 三 重点与难点 三 重点与难点 重点 计算机网络的定义和两大组成部分 计算机网络的功能 分类 拓扑结构分类 覆盖范围分类 交换方式分类 难点 计算机网络的定义 各种拓扑结构的网络的特征 第二章 计算机网络体系结构 一 本章知识点 1 网络的分层体系结构 1 计算机网络体系结构的定义和发展 2 计算机网络分层体系结构及分层原理 3 计算机网络通信协议的概念 网络通信协议三要素 2 OSI RM 开放系统互连参考模型 1 OSI RM 对等实体的通信 2 OSI RM 各层的功能 3 面向理解的服务和无连接的服务 3 TCP IP 参考模型 1 TCP IP 的体系结构 2 TCP IP 各层的功能 4 OSI RM 与 TCP IP 参考模型的比较 1 两者相似之处 基于协议栈的概念 分层体系结构 2 两者不同之处 层的数目不同 面向连接的和无连接的通信 二 考核要求 1 网络的分层体系结构 领会 网络分层体系结构的概念和计算机网络体系结构 协议的概念 网络通信协议三要素 语义 语法 时序关系 2 OSI RM 开放系统互连参考模型 领会 OSI 参考模型及每层的功能 OSI RM 对等实体的通信 3 TCP IP 参考模型 领会 TCP IP 参考模型及每层的功能 TCP IP 协议簇内容 4 OSI RM 与 TCP IP 参考模型的比较 1 识记 两者相似之处 基于协议栈的概念 分层体系结构 两者不同之处 层的数不 同 面向连接的和无连接的服务机制 2 领会 面向连接的和无连接的服务机制 三 重点与难点 重点 网络分层体系结构的概念和计算机网络体系结构 协议及三要素 OSI 和 TCP IP 参 考模型 面向连接和无连接的服务机制 难点 网络分层体系结构的概念 协议及三要素 OSI RM 与 TCP IP 参考模型的比较 5 第三章 物理层 1 本章知识点 1 物理层接口与协议 1 物理层的定义和功能 DTE DCE 的定义 2 常用的 25 芯 9 芯连接器标准 2 传输介质 1 双绞线 2 同轴电缆 基带同轴电缆和宽带同轴电缆 3 光纤 多模光纤和单模光纤 4 无线传输介质 无线电波 微波 红外线和激光 卫星通信 5 传输介质的选择 3 数据通信技术 1 数据和信号的定义 模拟数据或数字数据用模拟信号或数字信号表示的概念 MODEM 和 CODEC 作用 放大器和中继器的作用 数据通信的定义 2 数据传输速率及其单位 bps 信号调制速率及其单位波特的定义 数据传输速率与信 号调制速率的关系 3 误码率的定义 4 计算信道容量的两个经典公式 奈奎斯特公式和香农公式 带宽 信号状态数和信噪 比的含义 5 并行和串行通信方式 串行通信的单工 半双工和全双工方式 6 频分多路复用技术 时分多路复用技术和波分多路复用技术的实现条件及工作原理 T1 载波和 E1 载波的帧结构 7 同步传输和异步传输的工作原理和特征 4 数据编码 1 数字数据的模拟信号编码 调幅 调频和调相三种基本调制方式及各种正交振幅调制 QAM 得到工作原理 2 数字数据的数字信号编码 归零码和不归零码 单极性码和双极性码的特点 位同步 法的工作原理 曼彻斯特码的编码原理 群同步 起一止式同步法 的工作原理 3 模拟数据的数字信号编码 采样定律及采样 量化 编码三过程 4 ADSL 的工作原理和特点 5 数据交换技术 1 电路交换技术的工作原理和特点 2 报文交换技术的工作原理和特点 3 分组交换技术 虚电路分组交换和数据报分组交换 的工作原理和特点 4 各种数据交换技术的性能比较 5 高速交换技术的工作原理和特点 二 考核要求 1 物理层接口与协议 1 识记 物理层的定义和功能 DTE DCE 的定义 常用的 25 芯 9 芯连接器标准 数 据 控制 定时及接地四类接口信号线 规程特性 6 2 领会 非平衡方式 采用差动接收器的非平衡方式及平衡方式三种电气连接方式 EIA RS 232C 接 口标准 EIA RS 499 及 ES 422 与 ES 423 接口标准 2 传输介质 1 识记 多模光纤和单模光纤 无线传输介质 无线电波 微波 红外线和激光 卫星 通信 2 领会 有线传输介质 双绞线 同轴电缆和光线 基带同轴电缆和宽带同轴电缆 3 数据通信技术 1 识记 数据和信号的定义 放大器和中继器的作用 数据通信的定义 误码率的定义 2 领会 模拟数据或数字数据用模拟信号或数字信号表示的概念 MODEM 和 CODEC 作用 带宽 信号状态数和信噪比的含义 并行和串行通信方式 串行 通信的单工 半双工和全双工方式 频分多路复用技术 时分多路复用技术好波分多路复 用技术的实现条件及工作原理 同步传输和异步传输的工作原理和特征 3 简单应用 数据传输速率及其单位 bps 信号调制速率及其单位波特的定义 数据传 输速率与信号调制速率的关系 4 综合应用 计算信道容量的两个经典公式 奈奎斯特 公式和香农公式 4 数据编码 1 识记 调幅 调频和调相的工作原理 归零码和不归零码 单极性码和双极性码 2 领会 数字数据的模拟信号编码 各种正交振幅调制 QAM 的工作原理和性能 ADSL 工作原理 性能和特点 数字数据的数字信号编码 位同步法的工作原理 群同步 起 止式同步法 的工作原理 模拟数据的数字信号编码 3 简单应用 曼彻斯特码的编码原理 采样定律及采样 量化 编码三过程及量化级与 编码位数的关系 T1 载波和 E1 载波的帧结构 5 数据交换技术 1 识记 高速交换技术的工作原理和特点 2 领会 电路交换技术的工作原理和特点 报文交换技术的工作原理和特点 分组交换 技术 虚电路分组交换和数据报分组交换 的工作原理和特点 各种数据交换技术的性能 三 重点与难点重点 物理层的功能 物理层提供的四种特性 传输介质 数据传输速率与信号调制速率的关系 误码率的定义 奈奎斯特公式和香农公式 信噪比 并行和串行通信方式 串行通信的单 工 半双工和全双工方式 频分多路复用技术 时分多路复用技术和波分多路复用技术 数据编码 交换技术 难点 奈奎斯特公式和香农公式 信噪比 多路复用技术 数据编码技术 第四章 数据链路层 一 本章知识点 1 数据链路层的功能 1 帧同步功能 字符填充法 比特填充法 违法编码法和字节计数法 2 差错控制功能 反馈重发 超时计时器以及帧编号的原理 3 流量控制功能 停止等待方案 滑动窗口机制 4 链路管理功能 7 2 差错控制 1 随机热噪声引起的随机错和冲击噪声引起的突发错 2 奇偶校验码 包括水平垂直奇偶校验码 的算法 检错能力和编码效率 3 循环冗余码的算法 检错能力和编码效率 生成多项式 模 2 除的概念和应用 冗余 位的求算 3 基本数据链路协议 1 停等协议 2 顺序接收管道协议 3 选择重传协议 4 链路控制规程 1 面向字符的同步控制协议 BSC 10 个传输控制字符 两类报文格式 2 面向比特的同步控制协议 HDLC 帧格式 三种帧类型 5 因特网的数据链路层协议 1 SLIP 协议 2 PPP 协议 二 考核要求 1 数据链路层的功能 1 识记 数据链路层的功能 帧同步功能 差错控制 流量控制 链路管理功能 2 领会 帧同步功能 字符填充法 比特填充法 违法编码法和字节计数法 差错控制 反馈重发 超时计时器以及帧编号的原理 流量控制 停止等待方案 滑动窗口机制 2 差错控制 1 识记 随机热噪声引起的随机错和冲击噪声引起的突发错 2 简单应用 奇偶校验码 包括水平垂直奇偶校验码 的算法 检错能力和编码效率 循环冗余码的算法 检错能力和编码效率 生成多项式 模 2 除的概念和应用 冗余位的 求算 3 基本数据链路协议 简单应用 停等协议 顺序接收管道协议 选择重传协议 4 链路控制规程 1 简单应用 面向字符的同步控制协议 BSC 10 个传输控制字符 两类报文格式 2 简单应用 面向比特的同步控制协议 HDLC 帧格式 三种帧类型 5 因特网的数据链路层协议 1 识记 SLIP 协议 2 领会 PPP 协议 三 重点与难点 重点 数据链路层的功能 差错控制 链路控制规程 因特网的数据链路层协议 难点 帧同步 滑动窗口机制 CRC HDLC SLIP PPP 第五章 网络层 一 本章知识点 1 通信子网的操作方式和网络层提供的服务 8 1 网络层的功能 2 通信子网的两种操作方式 虚电路和数据报 两种操作所提供的两种服务 3 虚电路子网和数据报子网的比较 2 路由选择 1 最优化原则的定义 2 静态路由选择策略 最短路由选择算法 泛射路由选择算法 3 动态路由选择策略 距离矢量路由算法和 RIP 路由信息协议 链路状态路由算法和 OSPF 开放的最短路径优先协议 4 移动主机的路由选择 5 广播路由选择 6 多播路由选择 3 拥塞控制 1 拥塞现象发生的原因 流量控制和拥塞控制的差异 拥塞控制的必要性 2 拥塞控制的基本原理 3 拥塞控制方法 虚电路子网中的拥塞控制 数据报子网中的拥塞控制 负载丢弃 抖 动控制 4 服务质量 1 集成服务和区分服务 2 标签交换和 MPLS 的概念 5 网络互连 1 网络互连的基本原理 网桥技术 2 RIP 和 OSPF 3 网桥 路由器和网关等网络互连设备 6 因特网的互连层协议 1 IP 协议 2 ARP 协议与 RARP 协议 3 ICMP 协议 4 IGMP 协议 5 IPv6 二 考核要求 1 通信子网的操作方式和网络层提供的服 1 领会 网络层的功能 2 领会 通信子网的两种操作方式 虚电路和数据报 两种操作所提供的两种服务 两 种子网的比较 2 路由选择 1 识记 最优化原则的定义 2 领会 静态路由选择策略 泛射路由选择算法 动态路由选择策略 链路状态路由算 法 移动主机的路由选择 广播路由选择 多播路由选择 3 简单应用 最短路由选择算法 距离矢量路由算法 3 拥塞控制 1 识记 拥塞现象的原因 流量控制和拥塞控制的差异 拥塞控制的必要性 2 领会 拥塞控制的基本原理 拥塞控制方法 4 服务质量 识记 集成服务和区分服务 标签交换和 MPLS 的概念 9 5 网络互连 1 识记 网络互连的基本原理 网桥技术 2 领会 RIP 和 OSPF 网桥 路由器和网关等网际互连所使用的中继设备及其对应的 OSI 层次 网桥 交换机 路由器的基本工作原理 3 综合应用 网络互连的概念 网络互连模型 网络互连设备 6 因特网的互连层协议 1 识记 ICMP 协议 IGMP 协议 2 领会 IP 协议 ARP 协议与 RARP 协议 IPv6 三 重点与难点 重点 网络层功能 通信子网的操作方式和网络层提供的服务 路由选择 拥塞控制 网 络互连 因特网的互联层协议 难点 虚电路和数据报 静态路由选择 动态路由选择 拥塞控制 IP 数据报 ICMP IGMP 第六章 传输层 一 本章知识点 1 传输层的功能 1 传输层的功能和作用 2 两种传输服务 2 传输协议 1 传输连接建立的方法 2 传输层的服务 3 传输控制协议 1 报文格式 TCP 的段结构 常用 TCP 协议所使用的端口号 2 TCP 连接管理 3 TCP 滑动窗口控制 4 TCP 重传策略 5 TCP 拥塞控制 4 用户数据报协议 1 报文格式 UDP 的段结构 常用 UDP 协议所使用的端口号 2 UDP 协议的应用 二 考核要求 1 传输层的功能 识记 传输层的功能和作用 2 传输协议 1 识记 传输连接建立的方法 2 领会 传输协议的要素 传输层的服务 3 简单应用 寻址和端口 建立和释放连接 3 传输控制协议 1 识记 TCP 的滑动窗口控制 重传策略和拥塞控制 2 领会 协议的内容和功能 报文格式 连接管理机制 10 4 用户数据报协议 领会 协议的内容和功能 报文格式 三 重点与难点 重点 传输层功能 传输层协议 难点 TCP UDP 第 7 章 应用层 一 本章知识点 1 应用层的概念 应用层的地位和作用 2 域名系统 1 IP 地址与域名 2 域名解析原理 3 电子邮件 1 电子邮件的格式 2 电子邮件的协议 SMTP POP3 IMAP 4 万维网 1 WWW 的工作原理 2 超文本传输协议 HTTP 3 同一资源定位器 URL 5 其它服务 1 文件传输协议 FTP 2 远程登录 Telnet 3 电子公告板系统 BBS 二 考核要求 1 应用层的概念 识记 应用层的地位和作用 2 域名系统 1 识记 域名系统 2 领会 IP 地址与域名 域名解析原理 3 电子邮件 1 识记 电子邮件的格式 2 领会 电子邮件的协议 SMTP POP3 IMPAP 的特点 4 万维网 1 识记 HTML 浏览器 超文本传输协议 HTTP 和统一资源定位器 URL 2 领会 WWW 的工作原理 5 其他服务 1 识记 远程登录 Telnet 电子公告板系统 BBS 2 领会 文件传输协议 FTP 三 重点与难点 重点 应用层功能 域名系统 电子邮件 万维网 难点 IP 地址 域名解析 SMTP IMAP 11 第八章局域网技术 一 本章知识点 1 介质访问控制子层 1 信道访问权的分配 静态分配 动态分配 2 局域网的介质访问控制协议 争用协议 无冲突协议 有限争用协议 3 纯 ALOHA 系统 分时 ALOHA 系统 4 载波监听多路访问 CSMA 及非坚持 1 坚持 P 坚持退避算法 载波监听多路访问 冲 突检测 CSMA CD 二进制倒数协议 5 介质访问控制 CSMA CD 传播延时和传输延时的关系 冲突检测时间和最短帧长 的计算 2 IEEE 802 标准与局域网 1 局域网的参考模型 2 IEEE 802 标准 3 IEEE 802 2 逻辑链路控制子层 4 IEEE 802 3 IEEE 802 3 协议 帧格式 MAC 功能以及物理层规范 5 IEEE 802 4 令牌总线 6 IEEE 802 5 令牌环 令牌环工作原理 环结构以及操作过程 以及操作过程 以比 特度量的环长的计算 令牌环的特点 令牌环 MAC 帧格式 7 IEEE 802 3 IEEE 802 4 和 IEEE 802 5 的比较 8 IEEE 802 6 分布队列双总线 3 高速局域网 1 FDDI 环网 FDDI 工作原理 性能 编码 时钟偏移 帧格式 FDDI 组成 2 以太网标准 帧格式 物理层规范 快速以太网的介质访问控制方法 物理层规范 交换型以太网技术特点 千兆位以太网的介质访问控制方法 物理层规范 万兆位以 太网特性 4 无线局域网技术 1 无线局域网的特点 技术要求 2 无线局域网的硬件设备 3 无线局域网的连接方案 4 无线局域网标准 IEEE 802 11 协议 蓝牙技术 IrDA 和 HomeRF 技术 IEEE 802 16 协 议 5 无线应用协议 WAP 5 移动 Ad Hoc 网络 1 移动 Ad Hoc 网络的特点和应用 2 移动 Ad Hoc 网络的结构和路由协议 3 移动 Ad Hoc 网络与其他移动通信系统的比较 6 局域网操作系统 1 局域网操作系统的演变过程 2 局域网操作系统的基本功能 3 典型局域网操作系统简介 二 考核要求 1 介质访问控制子层 12 1 识记 信道访问权的分配 静态分配 动态分配 2 领会 局域网的介质访问控制协议 争用协议 无冲突协议 有限争用协议 3 领会 介质访问控制 CSMA CD 载波监听多路访问 CSMA 及非坚持 1 坚持 P 坚 持退避算法 载波监听多路访问 冲突检测 CSMA CD 及二进制倒计数协议 传播延时和传输延时的关系 4 简单应用 CSMA 及非坚持 1 坚持 P 坚持退避算法 冲突检测时间和最短帧长的 计算 2 IEEE 802 标准与局域网 1 识记 IEEE 802 标准系列 2 领会 局域网的参考模型 3 领会 IEEE 802 2 逻辑链路控制子层 4 领会 IEEE 802 3 协议 帧格式 MAC 功能以及物理层规范 5 识记 IEEE 802 4 令牌总线 6 识记 IEEE 802 5 令牌环 令牌环工作原理 环结构以及操作过程 以比特度量的 环长的计算 令牌环的特点 7 领会 以比特度量的环长的计算 8 领会 IEEE 802 3 IEEE 802 4 和 IEEE 802 5 的比较 IEEE 802 6 分布队列双总线 9 综合应用 CSMA CD 以太网 快速 高速局域网 网桥与局域网互联 交换机和交 换式局域网 3 高速局域网 1 识记 光纤分布数据接口 FDDI 性能 编码 时钟偏移 2 识记 FDDI 工作原理 帧格式 FDDI 组成 3 识记 以太网 100Nbps 1Gbps 10Gbps 以太网的体系结构 4 领会 以太网 100Nbps 1Gbps 10Gbps 以太网的物理层规范 MAC 方法 4 无线局域网技术 1 识记 无线局域网的特点 技术要求 硬件组成 2 领会 无线局域网的连接方案以及标准 无线应用协议 WAP 3 领会 无线局域网标准 IEEE 8