07025 数据通信与网络（高纲1748）

高纲1748江苏省高等教育自学考试大纲07025　数据通信与网络南京信息工程大学编（2018年）江苏省高等教育自学考试委员会办公室Ⅰ 课程性质与课程目标一、课程性质和特点本课程是针对物联网工程专业开设的专业必修课，是为从事科学研究、理论研究、工程实践提供基本知识储备和基本训练的基础理论性课程。本课程具有一定的学科交叉性，其主要实施方式为：以数据通信技术为支撑，与电子通信手段相结合，通过传输网络，将课程紧密结合到工程项目实践中。本课程从两条主线实现两个方面的知识，包括数据通信和计算机网络。两者既相互独立，又相互联系，数据通信为计算机网络体系结构的低层提供理论支持；计算机网络作为数据通信的应用，是后者的拓展和实施目标。本课程的理论性和实践性都很强。理论知识包括数据通信系统的组成和分类、数据传输方式和传输速率、传输损伤和传输质量、传输信道、传输介质、模拟和数字传输技术、差错控制、数据交换技术、物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层、因特网的多媒体应用服务、无线网络、网络管理和安全。课程实验内容既与理论知识相关，又有自身独立发展的要求，需要与实际应用结合，从基础性实验到设计性实验，由浅入深地把握本课程的“实用性”。本课程的目的是使学生建立计算机网络体系结构的概念，掌握数据通信的基本概念和计算机网络的工作原理，了解计算机网络技术的应用和发展，辅以精心设计、跟踪实际应用的实验内容，为提升学生动手操作实践能力及后继的专业课程学习建立良好的基础。通过本课程的学习，还将加深物联网工程专业的学生对本专业基本理论的理解及理论联系实际、运用本课程的知识去解决其他各个领域相关问题的能力。二、课程目标1.掌握数据通信的基础知识，基本理论和关键技术。2. 网络计算机网络的基础知识、基本理论和关键技术。3. 掌握ISO和TCP/IP网络体系结构，在系统学习各层功能、特性、组成、格式、工作过程及实现的主要技术基础上，通过实际案例了解系统工作原理并对不同协议的交互过程进行深入理解 ，实现对网络总体结构和功能的认识。4. 通过各类协议的学习掌握理论基础，通过实际设备及各类应用掌握实践知识，并通过实验全面培养学生的工程实践能力。5. 要求学生把握网络技术领域的前沿，通过课程的学习能够尝试追踪层出不穷、内涵日益丰富、热点不断演变的信息网络。能够根据通信技术与网络技术发展现状对探索性、前沿性、创新性的知识和内容进行探索，能够通过系统查询阅读相关文献著作以及网络资源，及时掌握网络领域的新思想、新技术和新方法。三、与相关课程的联系与区别本课程先修课程应涉及计算机基础、计算机程序设计、数据结构、管理信息系统、数据库原理与应用等。后继课程有算法设计、信息系统分析与设计、操作系统、软件工程、无线传感器网络、RFID、数据处理、嵌入式系统等。本课程与其他课程的区别为：本课程立足于理论，面向实践，与实际环节紧密结合，需要更多关注各种网络应用及新技术。四、课程的重点和难点课程的重点之一是网络层次模型，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层。课程的重点之二是数据通信技术，包括数据传输方式和传输速率、传输损伤和传输质量、传输信道、传输介质、模拟和数字传输技术、差错控制、数据交换技术课程的重点之三是网络协议，主要关注数据链路层、网络层、传输层和应用层协议。课程的次重点是因特网应用，包括多媒体应用的总体情况，流式存储音频/视频、实时交互音频/视频。课程的另一个次重点是无线网络，主要关注无线局域网的技术原理。课程的第三个次重点是网络体系结构的补充，包括因特网的多媒体应用服务、计算机网络的管理和安全技术。课程的难点是OSI/RM、TCP/IP之间的关系及各自的作用，各个层次的功能与整体功能之间的关系，各个层之间的衔接；不同的设计思想与对应的协议如何配合工作；此外，从层次模型上看，网络层关键技术是课程的难点。需要重点把握IPv4协议。Ⅱ 考核目标本大纲在考核目标中，按照识记、领会、简单应用和综合应用四个层次规定其应达到的能力层次要求。四个能力层次是递升的关系，后者必须建立在前者的基础上。各能力层次的含义是：识记（Ⅰ）：要求考生能够识别和记忆本课程中有关网络概念性内容（包括基本概念、术语、定理、背景知识、特性、组成等），对常见的网络层次模型和数据通信技术中概述性内容进行记忆，并能够根据考核的不同要求，做正确的表述、选择和判断。领会（Ⅱ）：要求考生能够领会和理解本课程中OSI/RM、TCP/IP之间的关系及各自的作用，各个层次的功能与整体功能之间的关系，各个层之间的衔接；理解不同的设计思想与对应的协议如何配合工作；领会对等协议之间的交互过程；理解数据通信技术的内涵及外延含义。要求能够鉴别关于概念和特性的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系，并能根据考核的不同要求分析各种不同场合所使用的数据通信和网络技术。简单应用（Ⅲ）：要求考生能够利用所学的知识，对相关问题进行分析和计算。对数据通信中涉及到的技术参数，如传输速率、信道容量，差错检测等问题进行计算和验证；对IP地址的计算、分配进行分析和计算，并能够根据结果进行性能优劣和合理性进行简单分析。此外，还可运用本课程中的少量知识点，利用简单的模型分析和解决一般应用问题，如简单的计算和验证速度、效率及其他性能指标等。综合应用（Ⅳ）：要求考生能够处理具体、实际的网络应用技术，能探究解决问题的方法，并进行推导。通过理论和实践的联结，对网络综合工程进行分析、设计和部署，实现网络综合方案设计。另一方面，能够通过对网络运行中的数据进行实时捕获和分析，对网络运行状况、原理、存在的问题有明确的认识，对相关问题提出一些合理的建议。能够针对特定网络按照网络体系结构的成分解析其关键技术及内在原理。能够对相关网络问题进行举一反三。Ⅲ 课程内容与考核要求第1章概述一、学习目的与要求本章是整个课程的概要部分，分为两个部分，第一部分是数据通信，介绍数据通信的基本概念及模型，数据通信系统的组成、主要性能指标和数据通信网络。第二部分是计算机网络，介绍计算机网络的发展过程，因特网的组成，计算机网络的定义、类别、功能和性能指标。接着论述各个章节都要涉及的重要概念，即计算机网络的体系结构和模型，最后是发展趋势。通过本章的学习，对其中较为抽象的内容：计算机网络体系结构有初步的认识，为后续章节的学习奠定基础。要求学生能够将本章与其他章节关联起来，在学习到后继章节时反复重温本章内容。二、课程内容1. 了解模拟通信、数字通信和数据通信2. 领会数据通信系统的模型3. 掌握数据通信系统的组成、分类，主要性能指标4. 领会数据通信网络5. 了解计算机网络的发展过程6. 掌握因特网的组成7. 掌握计算机网络的功能及应用8. 掌握计算机网络的性能指标9. 掌握层次型的体系结构10.领会计算机网络的模型11.掌握计算机网络体系结构的若干重要概念12.了解网络标准及标准化组织13.了解计算机网络发展趋势。14.了解泛在网络和泛在计算；15.了解新信息服务；16.了解云计算和大数据；17.了解下一代网络；18.了解网络融合三、考核知识点与考核要求1. 数据通信概述识记：（1）模拟通信概念（2）数字通信概念（3）数据通信概念。（4）数据通信系统的模型的组成要素领会：数据通信系统的模型工作原理。2. 数据通信系统识记：（1）数据通信系统的组成。（2）数据通信系统的主要性能指标（有效性指标）。领会：（1）数据通信系统的分类数据通信系统的主要性能指标（特征性指标）。3.数据通信网络识记：（1）数据通信网络按照覆盖范围划分的情况。领会：数据通信网络的特点和组成。4.计算机网络概述识记：（1）计算机网络的定义（2）计算机网络的类别（3）计算机网络的性能指标（速率、带宽、吞吐量）。领会：（1）计算机网络由互联网到因特网的发展过程（2）计算机网络在我国的发展过程。（3）因特网组成中的核心部分（4）因特网组成中的周边部分。（5）计算机网络的功能。应用：计算机网络的性能指标（时延）、实验带宽积、利用率。5.计算机网络的体系结构和模型识记：计算机网络模型OSI/RM和TCP/IP的层次。领会：（1）层次型的体系结构。（2）计算机网络模型OSI/RM和TCP/IP的功能（3）OSI与TCP/IP的比较（4）应用进程间的通信（5）实体、协议、服务和服务访问点（6）面向连接服务与无连接服务（7）服务原语。6.标准及其指定机构识记：（1）国际标准化组织（ISO、IEEE、ITU）（2）因特网标准化组织（3）制定因特网标准的四个阶段。7.发展趋势领会：（1）泛在网络和泛在计算（2）新信息服务（3）云计算和大数据（4）下一代网络（NGI、NGN）（5）网络融合。四、本章重点、难点本章重点为数据通信系统的主要性能指标，计算机网络概述，计算机网络的体系结构和模型，本章难点为数据通信系统的主要性能指标，计算机网络的体系结构和模型。第2章数据通信基础知识一、学习目的与要求本章主要学习数据通信必备的基础知识。通过本章的学习，要求学生为后继学习数据传输、交换、处理等的通信技术打下基础，也为学习和掌握计算机网络打下基础。本章需要重点关注和掌握数据通信的传输方式、传输速率、传输损伤、传输质量以及传输信道和传输介质。二、课程内容1. 掌握数据传输方式和传输速率2. 领会频带利用率3. 掌握传输损伤和传输质量4. 领会信道概念5. 掌握信道容量的计算6. 领会导引型传输介质7. 了解非导引型传输介质三、考核知识点与考核要求1. 传输方式和传输速率识记：基带传输和频带传输两种传输方式。领会：（1）串行传输和并行传输（2）异步传输和同步传输（3）单工、半双工和全双工传输。应用：（1）传输速率中的调制速率、数据信号速率、频带利用率。2. 传输损伤和传输质量识记：（1）传输损伤。领会：（1）传输质量（失真、畸变）。应用：（1）传输质量（衰减和增益、噪声和干扰、信噪比、误码率）。3. 传输信道领会：（1）信道概述。应用：（1）信道容量的计算（模拟信道、数字信道）。4. 传输介质领会：（1）导引型传输介质（双绞线、同轴电缆、电力线、光缆）（2）非导引型传输介质（短波传输、地面微波、卫星微波、散射传输、光波传输）。四、本章重点、难点本章重点为传输速率的计算和信道容量的计算，传输质量，导引型传输介质中的双绞线，本章难点为传输速率的计算和信道容量的计算。第3章数据传输技术一、学习目的与要求本章主要学习数据传输采用的各种技术，包括模拟信号数字化传输技术、数字基带传输技术、数字频带传输技术、信道复用技术、同步控制技术、数据交换技术和差错控制技术等。通过本章的学习，要求学生掌握数字传输的关键技术。本章最重要的内容是模拟信号数字化的传输技术、数字信号的基带传输技术和频带传输技术、信道复用技术、同步控制技术和差错控制技术，要求学生灵活把握这些重点。二、课程内容1. 领会模拟信号数字化传输技术2. 领会模拟信号的抽样3. 领会抽样模拟信号的量化4. 领会脉冲编码调制（PCM）5. 掌握数字基带传输技术6. 领会基带传输对信号的要求7. 掌握基带信号的波形8. 领会基本数字调制技术9. 掌握频分复用技术10.掌握波分复用技术11. 掌握时分复用技术12. 掌握码分复用技术13.领会电路交换技术14.了解报文交换技术15.掌握分组交换技术16.掌握差错控制技术（包括差错控制概念、差错检测、差错纠正）三、考核知识点与考核要求1. 模拟信号数字化传输技术领会：（1）低通模拟信号的抽样（2）带通模拟信号的抽样（3）模拟脉冲调制。（4）抽样模拟信号的量化（5）脉冲编码调制（PCM）2. 数字基带传输技术领会：（1）研究基带传输的必要性（2）基带传输对信号的要求。应用：（1）基带信号的波形。3. 数字频带传输技术识记：（1）数字调制基本概念。领会：（1）数字幅度调制（2ASK）（2）数字频率调制（2FSK）（3）数字相位调制（2PSK）。4. 信道复用技术识记：（1）多路复用概念。领会：（1）频分复用技术原理（2）波分复用技术（3）时分复用（TDM、STDM）技术原理（4）码分复用技术原理5.数据交换技术领会：。（1）电路交换概念、特点、过程、优缺点（2）报文交换概念、特点（3）分组交换概念、特点、过程、优缺点（4）三种交换方式的性能比较6. 差错控制技术识记：（1）差错控制概述（2）三种检测、纠正错误的基本方法领会：（1）自动请求重发（ARQ）（2）前向纠错方式（FEC）（3）混合纠错方法（HEC）（4）不用编码的差错控制方法（4）常见的差错检测编码（奇偶校验）（5）差错纠正应用：常见的差错检测编码（循环冗余校验）。四、本章重点、难点本章重点为信道复用技术、数据交换技术、差错控制技术，本章难点为数字基带传输技术，差错控制技术，尤其是差错检测的计算。第4章物理层一、学习目的与要求本章主要学习网络体系结构中的最低层物理层。学习物理层的基本概念和接口特性，物理层的常用标准，以及与物理层对应的数字传输系统，还需要掌握几种常见的宽带接入技术。通过本章的学习，要求学生能够对物理层在网络体系结构中的地位和意义有清醒的认识。本章重点学习物理层的基本概念和接口特性，物理层常用标准RS232和RJ-45，数字传输系统，各种宽带接入技术，注意前后知识的贯穿。二、课程内容1. 领会物理层基本概念2. 领会物理层接口特性（包括机械特性、电气特性、概念特性和规程特性）3. 了解物理层的标准EIA RS-2324. 领会物理层的标准RJ-455. 领会数字传输系统6. 领会宽带接入技术7. 掌握基于五类线的以太网接入技术8. 领会基于铜线的xDSL技术三、考核知识点与考核要求1. 物理层概述识记：DTE、DCE概念。2. 物理层接口特性领会：物理层接口特性（机械特性、电气特性、功能特性、规程特性）3. 物理层的常用标准识记：（1）物理层的常用标准RS-232（了解机械特性）（2）RJ-45（568A和568B线序，工作过程）。应用：RJ45网线的制作。4. 数字传输系统领会：（1）PCM的不足（2）SDH的特点。5. 宽带接入技术识记：宽带的概念。领会：（1）基于五类线的以太网接入技术（2）基于铜线的xDSL技术（重点是ADSL）。四、本章重点、难点本章重点为物理层接口特性和宽带接入技术，基于五类线的以太网接入技术。本章难点为数字传输系统。第5章数据链路层一、学习目的与要求本章主要学习数据链路层技术。作为网络体系结构中的次低层，该层对物理层和物理层都有重要意义。数据链路层按通信方式有两种类型的信道：一种是使用点对点通信方式的点对点信道，一种是使用一对多通信方式的广播信道。对通信过程较为简单的点对点信道做到精确把握，包括PPP和PPPoE两个协议；而对通信过程更复杂的广播信道，则需要关注专用的共享信道协议。从数据链路层概述入手，围绕着数据链路层的三个基本问题，对两类信道的数据链路层协议分别学习这些协议的解决办法。通过本章的学习，要求学生重点关注和掌握点对点信道和广播信道的特点，以及在这两种信道上常用的协；数据链路层的3个基本问题；以太网MAC层的硬件地址；局域网中使用的网络设备（包括网络适配器、转发器、集线器、网桥、交换机）的作用和应用场合。二、课程内容1. 掌握数据链路层基本概念2. 掌握数据链路层的三个基本问题（包括帧定界、透明传输和差错控制）3. 掌握点对点信道的数据链路层协议（包括PPP和PPPoE协议）4. 领会广播信道的数据链路层5. 掌握局域网基本概念6. 领会局域网体系结构7. 了解IEEE802标准8. 掌握使用广播信道的以太网9. 掌握以太网基本概念10.领会以太网的MAC子层11.掌握CSMA/CD协议12.领会扩展的以太网（包括从物理层和数据链路层扩展以太网）13.了解高速以太网（包括100BASE-T以太网、吉比特以太网、10G比特以太网、40/100吉比特以太网）三、考核知识点与考核要求1. 数据链路层概述识记：（1）数据链路层的主要功能（2）数据链路层的三个基本问题领会：（1）双机通过通信网络和路由器进行通信的过程2. 数据链路层的3个基本问题识记：（1）帧定界的几种方法领会：（1）字节填充法（2）比特填充法（3）透明传输（4）差错检测应用：零比特的插入与删除3. 点对点信道的数据链路层协议识记：（1）数据链路层协议概述（2）PPP协议的概念、组成、PPPoE协议概念。领会：（1）PPP协议和PPPoE协议的帧格式（2）PPP协议的状态图。4. 广播信道的数据链路层识记：（1）广播信道的局域网概述（包括概念，特点，拓扑结构等）（2）IEEE802标准领会：（1）局域网体系结构5. 使用广播信道的以太网识记：（1）以太网概述（包括名称、传输介质、拓扑结构等）领会：（1）以太网的MAC子层技术（2）网络适配器的功能和工作原理（3）MAC子层的地址（4）MAC帧的格式（5）CSMA/CD协议。6. 扩展的以太网识记：（1）以太网交换机的优点（2）利用交换机扩展以太网特点。领会：（1）在物理层扩展局域网（2）在数据链路层扩展局域网：利用网桥扩展以太网（3）在数据链路层扩展局域网：利用交换机扩展以太网（交换式交换机转发方式、虚拟局域网）7. 高速以太网领会：（1）100BASE-T以太网（2）吉比特以太网（3）10吉比特以太网（4）40/100吉比特以太网四、本章重点、难点本章重点为数据链路层的3个基本问题，点对点信道的数据链路层协议，以太网技术，本章难点为PPPoE协议，以太网的MAC子层，在数据链路层扩展以太网的技术。第6章网络层一、学习目的与要求本章主要学习网络层技术。作为处理端到端数据传输的最低层，网络层要在数据链路层提供传送数据帧服务的基础上，解决多个网络经路由器互连成.一个互连网络的各种问题。网络层是网络体系结构中重要的一层，因此需要重点把握本章的各个知识点。本章最核心的内容为网际协议IPv4，只有充分掌握IP协议，才能深入理解因特网的工作原理。另外要对路由选择协议RIP和OSPF有深入的理解，对路由器的应用有较好的把握。通过本章的学习，要求学生重点关注和掌握IP协议及其配套的一些协议。二、课程内容1. 掌握互联网基本概念2. 掌握虚拟互联网络3. 领会网络层提供的两种服务4. 掌握网际协议IPv45. 掌握分类的IP地址6. 掌握划分子网技术7. 领会无分类编址8. 掌握地址解释和地址转换9. 掌握IP数据报的格式10.掌握因特网路由选择协议11.掌握路由选择协议概念12.领会内部网关协议13.领会外部网关协议14.领会路由选择的关键部件——路由器15.领会网际控制报文协议ICMPv416.领会下一代因特网的网络层协（IPv6）三、考核知识点与考核要求1. 网络层概述识记：（1）网络互连所需的中间设备领会：（1）虚拟互连网络概念网络层提供的两种服务：虚电路服务、数据报服务2. 网际协议IPv4识记：（1）与IP配套的四个协议（2）IP协议的特点领会：（1）分类的IP协议（2）地址解释和地址转换（包括IP地址与硬件地址、地址解析协议ARP、网络地址转换NAT）（3）IP数据报的格式应用：（1）划分子网（包括三级IP地址的构成、子网掩码、变长子网）（2）无分类编址（3）IP数据报的首部（IP数据报分片）3. 因特网路由选择协议识记：（1）路由选择协议概念（理想的路由算法具有的特点）（2）路由决策的类型（3）内部网关协议概念领会：（1）因特网路由选择协议（2）路由信息协议（RIP）（基本原理）（3）开放最短路通路优先协议（OSPF）（3）外部网关协议（4）路由选择的关键部件——路由器4. 网际控制报文协议ICMPv4识记：（1）ICMP的差错报告报文（2）不需要发送ICMP差错报告报文的情况领会：（1）ICMP的主要特点（2）常用的ICMP询问报文5. 下一代因特网的网络层协议识记：（1）IPv6的地址领会：（1）网际协议IPv6概述（2）IPv6数据报的格式（3）从IPv4过渡到IPv6四、本章重点、难点本章重点网际协议IPv4中的分类IP地址、划分子网、地址解释和地址转换、IP数据报的格式，因特网路由选择协议（RIP和OSPF），路由器，本章难点为分类IP地址、划分子网、IP数据报的格式。第7章传输层一、学习目的与要求本章主要学习传输层技术。作为计算机网络系统结构中承上启下的一层，传输层对于端到端的可靠通信具有重要意义。它也是资源子网中一个关键部分，其重要性就在于如果没有传输层，那么网络体系结构的整个分层概念将变得毫无意义。本章要求学生对传输层的基本功能、服务和端口等基本概念有清晰的认识，对TCP报文格式、TCP协议的原理和各种控制机制有深入的理解。通过本章的学习，使得学生深入掌握传输层提供的逻辑通信、传输层提供的服务、端口、TCP协议的特点和各类工作机制等。二、课程内容1. 掌握传输层概念（基本功能、协议、服务、端口）2. 领会用户数据报协议UDP（基本概念及报文格式）3. 掌握传输控制协议TCP4. 掌握TCP基本概念5. 领会TCP报文段的格式6. 掌握TCP传输控制7. 领会TCP拥塞控制8. 领会TCP连接管理三、考核知识点与考核要求1. 传输层概述识记：（1）传输层的协议概述领会：（1）传输层的基本功能（重点是端到端的通信）（2）传输层的服务（3）传输层的端口2. 用户数据包协议UDP识记：（1）UDP主要特点领会：（1）UDP报文的格式3. 传输控制协议TCP识记：（1）TCP的主要特点领会：（1）TCP连接（2）TCP报文段的格式（3）TCP传输控制中可靠传输的复杂性（4）可靠传输的基本原理（停止等待协议、连续ARQ协议）（5）序号确认（6）流量控制（7）发送控制（8）TCP拥塞控制的基本原理四、本章重点、难点本章重点为传输层的端口，TCP报文段格式，TCP传输控制，TCP拥塞控制，TCP连接管理，本章难点为TCP传输控制，TCP拥塞控制，TCP连接管理。第8章应用层一、学习目的与要求本章主要学习应用层技术。作为网络体系结构的最高层，应用层直接和用户的应用进程交互，并为这些应用进程提供相应的网络服务，因此本章要重点关注各类应用服务，涉及到各种应用进程通过何种应用层协议来使用网络所提供的通信服务。本章最重要的内容为域名系统，万维网和万维网所使用的各种技术，电子邮件协议。要求学生对几个重要的协议进行全面学习和把握。二、课程内容1. 掌握应用层概念2. 掌握域名系统（基本概念、域名结构、域名服务器、域名解析）3. 掌握万维网4. 领会万维网基本概念5. 领会万维网统一资源定位符6. 掌握超文本传送协议HTTP7. 领会超文本标记语言HTML8. 领会万维网的文档9. 了解万维网的信息检索10.掌握电子邮件11.了解电子邮件的格式12.掌握简单邮件传送协议SMTP13.掌握邮件读取协议POP3，了解IMAP14. 领会基于万维网的电子邮件15. 领会动态主机配置协议DHCP三、考核知识点与考核要求1. 应用层概述识记：应用层基本概念领会：应用层的服务器进程向客户进程提供服务2. 域名系统识记：域名的基本概念领会：（1）域名服务器（2）域名解析应用：因特网的域名结构3. 万维网识记：（1）万维网基本概念（2）万维网基本结构领会：（1）统一资源定位符URL（2）超文本传送协议HTTP（HTTP的操作过程、报文类型、代理服务器、万维网站点识别用户的功能）（3）超文本标记语言HTML（4）万维网的文档（静态文档、动态文档、活动文档）（5）万维网的信息检索4. 电子邮件识记：（1）电子邮件的主要构件领会：（1）用户代理提供的服务（2）电子邮件的发送和接收操作步骤。（3）电子邮件的格式（4）简单邮件传送协议SMTP（5）邮件读取协议POP3和IMAP4（6）通用因特网邮件扩充协议MIME（7）基于万维网的电子邮件5. 动态主机配置协议DHCP识记：（1）DHCP基本概念（2）DHCP地址分配机制。领会：（1）客户机获取IP地址的过程。四、本章重点、难点本章重点为域名系统、万维网、电子邮件，本章难点为域名系统的域名解析，万维网的文档，动态主机配置协议DHCP。第9章因特网的多媒体应用服务一、学习目的与要求作为对应用层内容的补充和继续，本章主要学习因特网中的多媒体应用服务技术。通过本章的学习，要求学生对因特网所提供的多媒体应用基本情况，流式存储音频/视频和实时交互音频/视频技术有较多的了解，熟悉多媒体信息的传输特性，流媒体的概念，IP电话的基本原理和一些相关协议。二、课程内容1. 领会多媒体应用服务概念2. 领会多媒体信息的传输特性3. 领会音频/视频服务的分类4. 了解音频/视频信号的数字化和压缩5. 了解流式存储音频/视频6. 领会具有元文件的万维网服务器7. 了解媒体服务器8. 了解实时流式协议RTSP9.了解实时交互音频/视频10.了解IP电话的基本原理11. 了解IP电话的关键技术三、考核知识点与考核要求1. 多媒体应用服务概述识记：（1）媒体和多媒体服务的概念领会：（1）多媒体信息的传输特性（2）音频/视频服务的分类（流式存储音频/视频、流式直播音频/视频、交互式音频/视频）（3）音频/视频信号的数字化和压缩（音频信号的数字化和压缩，视频信号的数字化和压缩）。2. 流式存储音频/视频领会：（1）音频/视频文件技术传统方法的基本步骤（2）具有元文件的万维网服务器（3）媒体服务器（4）实时流式协议RSTP3. 实时交互音频/视频识记：（1）IP电话的组成领会：（1）IP电话的基本原理（功能、基本通话过程）。（2）IP电话的关键技术四、本章重点、难点本章重点为音频/视频信号的数字化和压缩、流式存储音频/视频，本章难点为音频/视频信号的数字化和压缩、IP电话的关键技术。第10章无线网络一、学习目的与要求本章主要学习无线网络技术。作为有线网络的补充，无线网络技术具有其独特之处，其发展伴随着其他智能设备的普遍使用，需要考虑无线信号的频谱资源分配问题。由于无线网络的数据链路层与有线因特网的数据链路层有很大的不同，因此在学习无线网络的时候，需要对物理层和数据链路层给以更多的关注。本章要求学生能够对无线局域网进行重点把握。主要涉及无线局域网的基本原理以及所采用的技术和协议。本章最重要的内容是无线局域网的组成，无线局域网MAC层协议和MAC帧格式。另外对无线传感器网络和无线网格网有所了解。二、课程内容1. 领会无线局域网基本概念2. 领会IEEE802.11标准3. 领会802.11局域网的MAC层协议4. 了解802.11局域网的MAC帧5. 了解802.11提供的服务6. 了解无线传感器网7. 了解无线网格网三、考核知识点与考核要求1. 无线局域网识记：（1）无线局域网概念（2）无线局域网的组成（有固定基础设施的无线局域网、无固定基础设施的无线局域网）领会：（1）IEEE802.11标准（2）802.11局域网的MAC层协议（分布协调功能、点协调功能）（3）802.11局域网的MAC帧（4）802.11提供的服务2. 其他无线网络识记：（1）无线网格网的基本概念领会：（1）无线传感网（无线传感网的基本结构，无线传感网的参考模型）（2）无线网格网的网络结构四、本章重点、难点本章重点为802.11标准、802.11局域网的MAC层协议、802.11局域网的MAC帧，本章难点为802.11局域网的MAC层协议、802.11局域网的MAC帧。第11章计算机网络的管理和安全一、学习目的与要求本章主要学习计算机网络的管理和安全技术。通过本章的学习，要求学生对网络中的数据信息在存储和传输过程中，被窃取、复制、泄露或篡改的情况有所了解，熟悉威胁计算机网络管理和安全的多个方面的因素。本章重点要把握的内容包括网络管理的基本概念，计算机网络面临的安全威胁。另外对虚拟局域网有所了解。二、课程内容1. 领会网络管理概念2. 了解网络管理的一般模型3. 了解网络管理的体系结构4. 了解ISO的网络管理功能5. 领会计算机网络面临的安全威胁6. 领会计算机网络的安全性需求7. 了解虚拟专用网三、考核知识点与考核要求1. 计算机网络的管理识记：（1）网络管理的一般模型（2）网络管理的基本概念领会：（1）网络管理的体系结构（2）ISO的网络管理功能2. 计算机网络的安全识记：（1）计算机网络面临的安全威胁（主动攻击、被动攻击）（2）计算机网络的安全性需求3. 虚拟专用网识记：虚拟专用网VPN的概念（2）VPN的分类四、本章重点、难点本章重点为网络管理的一般模型，网络管理的体系结构，计算机网络的安全性需求，本章难点为网络管理的体系结构，虚拟专用网VPN。IV有关说明和实施要求一、自学考试大纲的目的和作用课程自学考试大纲是根据专业自学考试计划的要求，结合自学考试的特点而确定。其目的是对个人自学、社会助学和课程考试命题进行指导和规定。课程自学考试大纲明确了课程学习的内容以及深广度，规定了课程自学考试的范围和标准。因此，它是编写自学考试教材和辅导书的依据，是社会助学组织进行自学辅导的依据，是自学者学习教材、掌握课程内容知识范围和程度的依据，也是进行自学考试命题的依据。二、课程自学考试大纲与教材的关系课程自学考试大纲是进行学习和考核的依据，教材是学习掌握课程知识的基本内容与范围，教材的内容是大纲所规定的课程知识和内容的扩展与发挥。课程内容在教材中可以体现一定的深度或难度，但在大纲中对考核的要求一定要适当。大纲与教材所体现的课程内容应基本一致；大纲里面的课程内容和考核知识点，教材里一般也要有。反过来教材里有的内容，大纲里就不一定体现。（注：如果教材是推荐选用的，其中有的内容与大纲要求不一致的地方，应以大纲规定为准。）三、关于自学教材本课程使用教材为：《数据通信与计算机网络教程》（第2版），杨心强编著，清华大学出版社，2016年版。四、关于自学要求和自学方法的指导本大纲的课程基本要求是依据专业考试计划和专业培养目标而确定的。课程基本要求还明确了课程的基本内容，以及对基本内容掌握的程度。基本要求中的知识点构成了课程内容的主体部分。因此，课程基本内容掌握程度、课程考核知识点是高等教育自学考试考核的主要内容。为有效地指导个人自学和社会助学，本大纲已指明了课程的重点和难点，在章节的基本要求中一般也指明了章节内容的重点和难点。根据学习对象成人在职业余自学的情况，并结合本专业的要求、本课程的特点，本大纲提出如下学习方法：1.在全面系统学习的基础上，以数据通信技术为支撑，与电子通信手段相结合，通过传输网络，将课程紧密结合到工程项目实践中。本课程从两条主线实现两个方面的知识，包括数据通信和计算机网络。两者既相互独立，又相互联系，数据通信为计算机网络体系结构的低层提供理论支持；计算机网络作为数据通信的应用，是后者的拓展和实施目标。本课程的理论性和实践性都很强。理论知识包括数据通信系统的组成和分类、数据传输方式和传输速率、传输损伤和传输质量、传输信道、传输介质、模拟和数字传输技术、差错控制、数据交换技术、物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层、因特网的多媒体应用服务、无线网络、网络管理和安全。课程实验内容既与理论知识相关，又有自身独立发展的要求，需要与实际应用结合，从基础性实验到设计性实验，由浅入深地把握本课程的“实用性”。2.本教材共11章，全部纳入考核要求，各章内容既相对独立又有一定的关联，大致分为两大部分，即数据通信部分和计算机网络部分，其中前者又分为数据通信的基础知识和数据传输技术两个方面来展开；后者则主要围绕着五层的网络体系结构展开：物理层、数据链路层、网络层、传输层、应用层，此外又在体系结构基础上进行了扩充，包括作为应用层补充的因特网的多媒体应用服务，作为有线网络补充的无线网络，各个层次都需要涉及的计算机网络管理和安全等。建议学生在自学时各个知识模块所涉及的对应章节时，应该串起来学习，以便加强整体上的把握和理解。3.数据通信与网络是一门理论和实践并重的课程。因此，自学时应注重理论与实践的结合，借助基础知识和实践背景知识以增强对本课程的感性认识，切忌死记硬背，在学习各种网络技术时要结合实际应用并通过实践操作来更深刻地领会教材内容，将知识内容转化为自身的素质，以提高自己在计算机网络和通信方面的综合能力。五、应考指导1.如何学习。很好的计划和组织是学习成功的法宝。如果自学者正在接受培训学习，一定要跟紧课程并完成作业。为了在考试中作出满意的回答，必须对所学课程内容有很好的理解。使用“行动计划表”来监控学习进展。阅读课本时可以做读书笔记。如有需要重点注意的内容，可以用彩笔来标注。如：红色代表重点；绿色代表需要深入研究的领域；黄色代表可以运用在工作之中。可以在空白处记录相关资料、文章。另外，本课程有较多新颖的内容，涉及网络应用的方方面面，考生可以适当借助因特网工具或文献工具，查阅与课程相关的背景知识、应用现状和前沿领域的最新发展。2.如何考试。卷面整洁非常重要。书写工整，段落与间距合理，卷面赏心悦目有助于教师评分，教师只能为他能看懂的内容打分。回答所提出的问题。要回答所问的问题，而不是回答自己乐意回答的问题。避免超过问题的范围3.如何处理紧张情绪。正确处理对失败的惧怕，要正面思考。如果可能，请教已经通过该科目考试的人，问他们一些问题。做深呼吸放松，这有助于使头脑清醒，缓解紧张情绪。考试前合理膳食，保持旺盛精力，保持冷静。4.如何克服心理障碍。这是一个普遍问题。如果在考试中出现这种情况，试试下列方法：使用“线索”纸条。进入考场之前，将记忆“线索”记在纸条上，但不能将纸条带进考场，因此当阅读考卷时，一旦有了思路就快速记下。按自己的步调进行答卷。为每个考题或部分分配合理时间，并按此时间安排进行。六、对社会助学的要求1.社会助学者应根据大纲规定的考试内容和考核目标，认真钻研指定教材，明确本课程与其他课程不同的特点和学习要求，对自学应考者进行切实有效的辅导，引导他们防止自学中的各种偏向，把握社会助学的正确方向。2.要正确处理基本知识的应用能力的关系，努力引导自学应考者将识记、领会同应用联系起来，把基本知识转化为实际工作能力，在辅导的基础上，着重培养和提高自学应考者的素质和思想水平。3.要正确处理重点和一般的关系。课程内容有重点与一般之分，但考试内容是全面的，而且重点与一般是相互影响的，不是截然分开的。社会助学者应指导自学应考者全面系统的学习教材，掌握全部考试内容和考核知识点，在此基础上再突出重点。总之，要把重点学习同兼顾一般结合起来，不要孤立地抓重点，把自学应考者引向猜题押题七、对考核内容的说明1.本课程要求考生学习和掌握的知识点内容都作为考核的内容。课程中各章的内容均由若干知识点组成，在自学考试中成为考核知识点。因此，课程自学考试大纲中所规定的考试内容是以分解为考核知识点的方式给出的。由于各知识点在课程中的地位、作用以及知识自身的特点不同，自学考试将对各知识点分别按四个认知（或叫能力）层次确定其考核要求。2.按照重要性程度不同，考核内容分为重点内容、次重点内容、一般内容，在本课程试卷中对不同考核内容要求的分数比例大致为：重点内容占60%，次重点内容占30%，一般内容占10%。3.课程大概分为三个主要的部分，分别为数据通信部分（第2、第3章）、计算机网络部分（第4到第8章），以及概述和补充知识部分（其中第一章为各个章节内容的概述，第9章为第8章的补充，第10章为计算机有线网络的补充，第11章为网络体系结构的补充内容）考试试卷中所占的比例大约分别为：25%、55%和20%。八、关于考试命题的若干规定1.本课程采取闭卷笔试的考试方式，考试时间150分钟。2.本大纲各章所规定的基本要求、知识点及知识点下的知识细目，都属于考核的内容。考试命题既要覆盖到章，又要避免面面俱到。要注意突出课程的重点、章节重点，加大重点内容的覆盖度。3.命题不应有超出大纲中考核知识点范围的题，考核目标不得高于大纲中所规定的相应的最高能力层次要求。命题应着重考核自学者对基本概念、基本知识和基本理论是否了解或掌握，对基本方法是否会用或熟练。不应出与基本要求不符的偏题或怪题。4.本课程在试卷中对不同能力层次要求的分数比例大致为：识记占30%，领会占40%，简单应用占20%，综合应用占10%。5.要合理安排试题的难易程度，试题的难度可分为：易、较易、较难和难四个等级。每份试卷中不同难度试题的分数比例一般为：2:3:3:2。必须注意试题的难易程度与能力层次有一定的联系，但二者不是等同的概念。在各个能力层次中对于不同的考生都存在着不同的难度。在大纲中已特别强调这个问题，考生切勿混淆。6.本课程考试命题的主要题型一般有：单项选择题、判断改错题、填空题、名词解释题、简答题、论述题、应用题。各种题型的格式见大纲附录的题型举例。附录 题型举例一、单项选择题如：下面选项中，不属于交换式交换机转发方式的为（ ）A. 直通式B. 存储转发式C. 碎片直通式D. 混合式参考答案：C二、判断改错题如：发送时延是指电磁波在信道中传播一定距离所花费的时间。参考答案：×，“发送时延”应改为“传播时延”三、填空题如：网桥是一种__________型的转发设备。参考答案：存储四、名词解释题如：单工传输参考答案：单工传输是两个数据站之间只能沿一个指定的方向传送数据信号。五、简答题如：简述域名解析中递归查询的过程。参考答案：如果主机访问的本地域名服务器不知道被查询域名的IP地址，那么本地域名服务器就以DNS客户身份，向根域名服务器发出查询请求报文，由根域名服务器替代该主机继续查询，直至查询到所需的IP地址，或者报告无法得到查询结果的错误信息，最后将查询结果返回给主机。五、论述题如：详述TCP实现可靠传输的机制较为复杂的原因。参考答案：（1）TCP连接是面向字节流的。因为TCP报文段的长度变化很大，以报文段作为确认的单位显然不够方便。因此TCP采用序号确认机制。同时，为了提高传输效率，通常还采用捎带确认的策略，也就是在自己发送数据时把确认信息一起带上，而不再专门发送确认报文段。（2）TCP能提供全双工通信，亦即通信双方可同时发送数据。为了实现传输控制，TCP连接的每一端都设有一个发送窗口和一个接收窗口。就全双工通信而言，对一条TCP连接两端的4个不同作用的窗口实施控制，使得TCP传输控制过程显得比较复杂。另外，TCP实现流量控制采用的是滑动窗口机制。（3）TCP允许发送端连续发送多个报文段，而不是采用停等确认策略。发送端可连续发送的字节数取决于当时网络的拥塞程度，以及接收端的接收能力等因素。这些因素都是随着时间而变化的。（4）数据在传送过程中的传送路径和网络拥塞情况是动态变化的，一条TCP连接的往返时间并不是固定的，因此需要设计特定的算法来估算较合理的重传时间。六、应用题如：若有一数据报总长度为4820B，其中包括固定首部20B，数据部分4800B。若某一网络能传送的数据报片的最大长度为1420B。请写出分片的过程（包括每个数据报片的数据部分长度，MF，DF，片偏移）。参考答案：根据题意，需将该数据报分为4个分片，每个数据报片的数据部分长度分别为1400B、1400B、1400B和600B。原始数据报首部内容将被复制到各数据报片，但有关字段（总长度、标志、片偏移等）的值必须进行修改。第一片：MF=1，DF=0，片偏移=0；第二片：MF=1，DF=0，片偏移=175；第三片：MF=1，DF=0，片偏移=350；第四片：MF=1，DF=0，片偏移=525。