计算机网络（研讨课）
课程编码：英文名称： Lab课时：40学分：2.00课程属性：专业课主讲教师：武庆华等
教学目的要求
本课程为计算机专业三年级下学期专业选修（科研实践）课。通过讲解、实验、研讨等方式，学生可以掌握计算机网络系统的构成原理、运行机制计算机网络 教学，以及如何构建计算机网络系统，掌握计算机网络领域的学术研究热点问题和研究方法与手段等。
本课程需要学生拥有计算机系统相关基础知识，以及C语言编程能力和一定的语言编程能力。在课程实践中，学生需要学会构建基本的计算机网络系统，能够进行正常的组网、互联、传输、构建应用等，同时通过阅读计算机网络相关学术论文计算机网络 教学-课程大纲，对计算机网络系统的核心问题及解决方案有深入理解。
预修课程
程序设计基础与实验、操作系统、计算机网络（可同时进行）
主要内容
互联网体系结构
教学目标：从互联网体系结构角度认识计算机网络系统，并通过测量实验认识计算机网络系统的性能现状。
教学内容：互联网体系结构分层模型、互联网协议、互联网传输性能、流完成时间实验
教学要求：
掌握：通过网络测量实验，认识互联网系统结构模型。
理解：理解互联网体系结构分层原理，现有分层模型的优缺点。
了解：了解互联网体系结构各层的代表性协议，为后续章节讲授和实验建立初步概念。
教学重点：重点讲解互联网体系结构分层模型，为什么分层，为什么是现在这种分层结构。
教学难点：不同层次的协议如何协作计算机网络 教学，完成网络业务的相应功能。
直连网络
教学目标：通过1次实验学习直连网络中的核心功能：数据包广播。
教学内容：构建多个节点组成的直连网络。
教学要求：
掌握：掌握网络节点广播逻辑，掌握框架代码的基本结构。
理解：理解直连网络的两个核心问题及其原因，1、流量可扩展性差；2、广播风暴。
了解：了解实验框架代码中的数据发包逻辑、链表实现方法等。
教学重点：重点讲解如何通过集线器节点及其广播逻辑搭建多节点构成的直连网络。
教学难点：通过实验手段验证直连网络中存在的流量可扩展性问题和广播风暴问题。
交换网络
教学目标：通过2个实验构建交换网络系统，包括交换机转发学习、数据包转发，以及生成树拓扑构建。
教学内容：交换机转发表学习、交换机转发逻辑、生成树机制及协议。
教学要求：
掌握：网络交换机转发机制，掌握配置消息交换在构建生成树拓扑中的原理和作用。
理解：理解交换机转发和构建生成树拓扑如何相互作用。
了解：了解交换网络难以扩展到互联网规模的原因，了解所实现的生成树机制有哪些性能改进思路和方案。
教学重点：重点讲解如何通过交换机节点搭建交换网络，以及交换网络与直连网络的性能差距原因，如何通过生成树机制解决有环路交换网络的广播风暴问题。
教学难点：难点在于理解交换机转发和构建生成树拓扑如何相互作用和影响。
网络互联
教学目标：通过5次实验构建路由器系统，掌握路由器设备的5个关键部分：网络路由学习、高效路由表查找、路由器查找转发、数据队列管理、网络地址翻译。
教学内容：网络路由学习、路由表查找、数据包转发、数据队列管理、网络地址翻译。
教学要求：
掌握：掌握路由器学习路由和数据包转发机制。
理解：理解基于链路状态的网络路由机制的优点，以及相应改进方案。
了解：了解路由器数据包转发效率的瓶颈，以及高效IP查找机制。
教学重点：重点讲解互联网中最核心的设备—路由器的设计原理和运行机制，包括如何通过网络路由机制生成转发表，如何根绝转发表进行数据包转发，如何通过地址转换机制连接私有网络和互联网。
教学难点：难点在于理解网络路由、数据包转发、数据包队列管理三者之间的协作关系。
网络传输
教学目标：通过4次实验构建面向连接的可靠传输协议栈，包括连接管理、数据传输、丢包恢复、拥塞控制。
教学内容：多路复用机制、可靠传输机制、连接管理、数据传输、丢包恢复、拥塞控制。
教学要求：
掌握：掌握可靠传输控制机制的设计原理和实现方法。
理解：理解传输控制机制与前一章中网络队列管理之间的相互作用关系。
了解：了解不同拥塞控制算法的优缺点和适应场景。
教学重点：重点讲解面向连接的可靠传输机制，包括连接建立、数据传输、丢包恢复、拥塞控制四个部分。
教学难点：难点在于如何将上述四种机制在同一传输系统框架内实现。
网络应用
教学目标：通过1次讲解和2次实验掌握网络应用的设计方法，理解网络应用性能指标与传输机制的关系。