一、引言計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等專(zhuān)業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，其教學(xué)目標(biāo)是幫助學(xué)生建立網(wǎng)絡(luò)體系的整體認(rèn)知，掌握網(wǎng)絡(luò)通信的核心原理與關(guān)鍵技術(shù)，具備分析、設(shè)計(jì)與運(yùn)維簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)的能力。科學(xué)的教學(xué)大綱是課程實(shí)施的核心指引，而針對(duì)性的練習(xí)題則是知識(shí)內(nèi)化、技能提升的重要載體。本文結(jié)合學(xué)科知識(shí)體系與教學(xué)實(shí)踐需求，梳理教學(xué)大綱框架，并設(shè)計(jì)分層遞進(jìn)的練習(xí)題，為教學(xué)與學(xué)習(xí)提供實(shí)用參考。二、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)教學(xué)大綱（一）課程定位與教學(xué)目標(biāo)課程定位：面向本科低年級(jí)或?qū)？齐A段，銜接“計(jì)算機(jī)組成原理”“程序設(shè)計(jì)”等先修課程，為“網(wǎng)絡(luò)編程”“網(wǎng)絡(luò)安全”“路由交換技術(shù)”等后續(xù)課程奠基，兼具理論性與實(shí)踐性。總教學(xué)目標(biāo)：學(xué)生需理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)與核心協(xié)議，掌握網(wǎng)絡(luò)通信的基本流程，能夠運(yùn)用理論知識(shí)分析網(wǎng)絡(luò)故障、設(shè)計(jì)小型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并具備初步的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維與調(diào)試能力。（二）章節(jié)教學(xué)內(nèi)容與要求1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述教學(xué)目標(biāo)：理解網(wǎng)絡(luò)的定義、發(fā)展歷程與分類(lèi)邏輯，掌握網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與適用場(chǎng)景，能結(jié)合實(shí)際案例分析網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的意義。核心知識(shí)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)的定義（資源共享、信息傳遞）、發(fā)展階段（ARPANET、因特網(wǎng)商業(yè)化）；網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)（按覆蓋范圍：LAN/WAN/MAN；按拓?fù)洌嚎偩€、星型、環(huán)型、網(wǎng)狀）；性能指標(biāo)（帶寬、時(shí)延、吞吐量、丟包率）。教學(xué)建議：結(jié)合“因特網(wǎng)發(fā)展時(shí)間軸”案例講解歷程；通過(guò)“校園網(wǎng)vs.互聯(lián)網(wǎng)公司骨干網(wǎng)”對(duì)比分析拓?fù)溥x擇；實(shí)驗(yàn)課用網(wǎng)絡(luò)測(cè)速工具（如Speedtest）實(shí)測(cè)帶寬與時(shí)延。2.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)教學(xué)目標(biāo)：掌握OSI七層模型與TCP/IP四層模型的層次劃分及功能，理解“協(xié)議分層”的設(shè)計(jì)思想，能分析典型協(xié)議的層次歸屬。核心知識(shí)點(diǎn)：OSI模型：物理層（信號(hào)傳輸）、數(shù)據(jù)鏈路層（幀封裝）、網(wǎng)絡(luò)層（路由轉(zhuǎn)發(fā)）、傳輸層（端到端可靠傳輸）、會(huì)話層（會(huì)話管理）、表示層（編碼轉(zhuǎn)換）、應(yīng)用層（應(yīng)用交互）；協(xié)議分層的優(yōu)勢(shì)（模塊化、兼容性、可擴(kuò)展性）。3.物理層教學(xué)目標(biāo)：掌握傳輸介質(zhì)的分類(lèi)與特性，理解編碼調(diào)制技術(shù)的作用，熟悉信道復(fù)用的基本方法。核心知識(shí)點(diǎn)：傳輸介質(zhì)：導(dǎo)向（雙絞線、同軸電纜、光纖）與非導(dǎo)向（無(wú)線電、微波），對(duì)比帶寬、衰減、抗干擾性；編碼與調(diào)制：數(shù)字編碼（曼徹斯特、差分曼徹斯特）、模擬調(diào)制（ASK、FSK、PSK）；信道復(fù)用：頻分復(fù)用（FDM）、時(shí)分復(fù)用（TDM）、碼分復(fù)用（CDM）。教學(xué)建議：實(shí)物展示雙絞線（五類(lèi)、六類(lèi)）、光纖（單模/多模）；用示波器觀察曼徹斯特編碼波形；案例分析“有線電視（FDM）、電話系統(tǒng)（TDM）”的復(fù)用邏輯。4.數(shù)據(jù)鏈路層教學(xué)目標(biāo)：掌握幀的結(jié)構(gòu)與差錯(cuò)控制機(jī)制，理解MAC協(xié)議的工作原理，熟悉以太網(wǎng)的技術(shù)演進(jìn)。核心知識(shí)點(diǎn)：幀結(jié)構(gòu)：首部（目的/源MAC、類(lèi)型）、數(shù)據(jù)、尾部（FCS校驗(yàn)）；差錯(cuò)控制：檢錯(cuò)（CRC）、糾錯(cuò)（海明碼），滑動(dòng)窗口協(xié)議（ARQ）；MAC協(xié)議：CSMA/CD（以太網(wǎng)經(jīng)典，沖突檢測(cè)）、CSMA/CA（無(wú)線，沖突避免）；以太網(wǎng)技術(shù)：以太網(wǎng)幀格式、VLAN的作用、交換機(jī)工作原理（自學(xué)習(xí)、轉(zhuǎn)發(fā)/過(guò)濾）。教學(xué)建議：用Wireshark抓包分析以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)；實(shí)驗(yàn)課用PacketTracer模擬“多主機(jī)共享信道（CSMA/CD）”的沖突場(chǎng)景；對(duì)比“集線器（共享）vs.交換機(jī)（交換）”的性能差異。5.網(wǎng)絡(luò)層教學(xué)目標(biāo)：掌握IP地址的分類(lèi)與子網(wǎng)劃分，理解路由選擇的基本原理，熟悉IPv4/IPv6的核心特性。核心知識(shí)點(diǎn)：IP地址：分類(lèi)（A/B/C類(lèi)）、子網(wǎng)掩碼、CIDR（無(wú)類(lèi)別域間路由）；子網(wǎng)劃分：VLSM（可變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼），計(jì)算子網(wǎng)數(shù)量、主機(jī)范圍、網(wǎng)絡(luò)/廣播地址；路由選擇：靜態(tài)路由、動(dòng)態(tài)路由（RIP、OSPF），路由表的構(gòu)成與轉(zhuǎn)發(fā)邏輯；IPv6：地址格式（128位）、無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置、IPv4向IPv6的過(guò)渡（雙棧、隧道）。教學(xué)建議：通過(guò)“IP地址計(jì)算器”工具實(shí)操子網(wǎng)劃分；實(shí)驗(yàn)課用GNS3模擬“小型網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)路由配置”；案例分析“IPv4地址枯竭”與IPv6的優(yōu)勢(shì)。6.傳輸層教學(xué)目標(biāo)：掌握TCP與UDP的協(xié)議特性，理解TCP可靠傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)機(jī)制，熟悉端口號(hào)的作用與常見(jiàn)應(yīng)用端口。核心知識(shí)點(diǎn)：TCP機(jī)制：三次握手（建立連接）、四次揮手（釋放連接）、滑動(dòng)窗口（流量控制）、擁塞控制（慢啟動(dòng)、擁塞避免）；端口號(hào)：知名端口（0-1023，如80、443、21）、動(dòng)態(tài)端口（1024-____）。教學(xué)建議：用Wireshark抓包分析“TCP三次握手/四次揮手”的報(bào)文交互；實(shí)驗(yàn)課用Python的socket庫(kù)編寫(xiě)“TCP客戶端/服務(wù)器”程序；案例討論“為什么QQ同時(shí)用TCP和UDP？”7.應(yīng)用層教學(xué)目標(biāo)：掌握常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議的工作原理，理解C/S與P2P架構(gòu)的差異，熟悉Web服務(wù)的通信流程。核心知識(shí)點(diǎn)：架構(gòu)模式：C/S（客戶端-服務(wù)器，如QQ）、P2P（對(duì)等，如BitTorrent），對(duì)比資源分配與擴(kuò)展性；8.網(wǎng)絡(luò)安全與管理教學(xué)目標(biāo)：理解網(wǎng)絡(luò)安全的基本威脅與防護(hù)手段，掌握網(wǎng)絡(luò)管理的核心模型與協(xié)議。核心知識(shí)點(diǎn)：安全威脅：截獲（竊聽(tīng)）、篡改（數(shù)據(jù)修改）、偽造（冒充）、拒絕服務(wù)（DDoS）；防護(hù)技術(shù)：加密（對(duì)稱(chēng)/非對(duì)稱(chēng)，如AES、RSA）、認(rèn)證（數(shù)字簽名、CA證書(shū)）、防火墻（包過(guò)濾、應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)）；網(wǎng)絡(luò)管理：SNMP（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議），管理信息庫(kù)（MIB），故障/配置/性能管理。教學(xué)建議：演示“WireShark抓包未加密的FTP賬號(hào)密碼”；實(shí)驗(yàn)課用iptables配置Linux防火墻規(guī)則；案例討論“校園網(wǎng)ARP欺騙的原理與防范”。（三）教學(xué)資源與考核方式教學(xué)資源：教材推薦《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第8版）》（謝希仁）、《TCP/IP詳解》（卷1）；工具推薦Wireshark（抓包）、PacketTracer（拓?fù)淠M）、GNS3（路由交換實(shí)驗(yàn)）；在線資源推薦Coursera“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”（斯坦福）、B站“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)微課堂”?？己朔绞剑豪碚摽荚嚕ㄕ?0%，含選擇、簡(jiǎn)答、綜合分析）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（占30%，含拓?fù)湓O(shè)計(jì)、協(xié)議分析、故障排查）、課堂表現(xiàn)（占10%）。三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)練習(xí)題設(shè)計(jì)（一）選擇題（概念理解型）1.題目：以下協(xié)議中，屬于OSI模型網(wǎng)絡(luò)層的是（）2.題目：某局域網(wǎng)采用星型拓?fù)?，其核心設(shè)備最可能是（）A.集線器B.交換機(jī)C.路由器D.網(wǎng)橋解析：星型拓?fù)涞暮诵氖恰爸行墓?jié)點(diǎn)”，交換機(jī)（或集線器）作為中心連接所有主機(jī)；路由器用于不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，網(wǎng)橋用于鏈路層互聯(lián)。答案：B（注：集線器是共享式，交換機(jī)是交換式，現(xiàn)代星型多用電口交換機(jī)）。3.題目：TCP協(xié)議的“三次握手”主要目的是（）A.確認(rèn)雙方的窗口大小B.協(xié)商傳輸速率C.建立可靠的連接D.同步雙方的時(shí)間戳解析：三次握手通過(guò)交換SYN、SYN-ACK、ACK報(bào)文，確認(rèn)雙方的收發(fā)能力，建立可靠連接；窗口大小在后續(xù)報(bào)文協(xié)商，速率由擁塞控制調(diào)節(jié)。答案：C。（二）簡(jiǎn)答題（原理分析型）1.題目：簡(jiǎn)述CSMA/CD協(xié)議的工作過(guò)程，并說(shuō)明它為何不適用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。解析：CSMA/CD（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）流程：①監(jiān)聽(tīng)信道，空閑則發(fā)送；②發(fā)送時(shí)繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)，若檢測(cè)到?jīng)_突，立即停止發(fā)送，隨機(jī)退避后重發(fā)。不適用于無(wú)線的原因：無(wú)線信號(hào)是“單向傳播”（如隱藏終端問(wèn)題：A和C都能到B，但A和C互不可見(jiàn)，同時(shí)發(fā)數(shù)據(jù)會(huì)在B處沖突，但A、C無(wú)法檢測(cè)到?jīng)_突）；且無(wú)線信號(hào)衰減快，檢測(cè)沖突的成本高。2.題目：對(duì)比IPv4與IPv6的地址長(zhǎng)度，說(shuō)明IPv6解決了哪些IPv4的問(wèn)題。解析：IPv4地址32位（約43億），IPv6地址128位（約3.4×103?），解決的問(wèn)題：地址枯竭：IPv4公網(wǎng)地址不足，IPv6提供海量地址；配置復(fù)雜：IPv6支持無(wú)狀態(tài)自動(dòng)配置（設(shè)備自動(dòng)生成地址）；安全性弱：IPv6內(nèi)置IPsec（加密/認(rèn)證），IPv4需額外部署；擴(kuò)展性差：IPv6頭部簡(jiǎn)化，支持?jǐn)U展頭部，適配未來(lái)技術(shù)。（三）綜合應(yīng)用題（工程實(shí)踐型）1.題目：某公司分配到的IP地址為/24，需劃分為4個(gè)子網(wǎng)，要求每個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)數(shù)盡可能均衡。請(qǐng)計(jì)算：（1）子網(wǎng)掩碼；（2）每個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)地址、廣播地址、可用IP范圍；（3）第2個(gè)子網(wǎng)的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)可設(shè)為？解析：原掩碼/24（），劃分為4個(gè)子網(wǎng)，需借2位（22=4），新掩碼/26（92）。子網(wǎng)1：網(wǎng)絡(luò)，廣播3，可用1-62；子網(wǎng)2：網(wǎng)絡(luò)4，廣播27，可用65-126；子網(wǎng)3：網(wǎng)絡(luò)28，廣播91，可用129-190；子網(wǎng)4：網(wǎng)絡(luò)92，廣播55，可用193-254；子網(wǎng)2的網(wǎng)關(guān)可設(shè)為5（或該子網(wǎng)內(nèi)的第一個(gè)可用IP）。（2）請(qǐng)求的URL是什么？服務(wù)器返回的狀態(tài)碼是多少？（3）從TCP報(bào)文看，該連接的MSS（最大分段大小）是多少？解析：（3）TCP報(bào)文的“Options”字段中，“MSS”選項(xiàng)的值即為最大分段大?。ㄍǔ镸TU-40，如MT