网络互连技术教学大纲

课 程 教 学 大 纲 课 程 名 称： 网络互连技术 适 用 专 业： 课 程 类 别： 专业方向课程 制 订 时 间：

计算机科学与技术（系） 制 网络互连技术课程教学大纲 （2009年制订，2013年修订） 一、课程编号：042401

二、前修课程：计算机网络 三、学 分： 3学分 四、学 时： 50学时（其中实验部分16学时）

五、课程性质与任务：

1．课程性质：指明本课程是计算机系网络专业的专业课、授课形式为理论与实践结合。

2．课程任务：网络互连技术是为了适应社会对计算机网络技术

人才的需求为网络方向学生而开设的一门专业课。通过该课程的学习使学生在理解计算机网络技术基本概念的基础上进一步掌握计算机网络的相关原理和实用技术。要求学生了解、掌握网络体系结构中不同层次的相关协议，无线局域网技术，防火墙技术，网络管理技术，网络存储技术等；掌握不同层次上网络互连设备的工作原理，重点掌握网络设备的配置方法，并能规划、构建和管理网络，维护网络的正常运行。 六、课程教学基本要求 该课程采用理论和实践相结合的方式。理论课34学时，实践课

16学时。成绩考核方式为平时出勤10%，实践课20%，笔试70%。其中实践课要求学生给出实验报告。 七、学时分配表 教学内容(章) 理论学时 实验学时 习题课 其它 备注 绪论 2

第1章交换机和交换式以太网 4 2

第2章虚拟局域网 4 4

第3章生成树协议 2

第5章路由器和网络互连 4 2

第6章路由协议 6 2

第8章网络地址转换 第4章以太网链路聚合 2 2

第9章三层交换机和三层交换 2 2

补充1：ACL 2 2

补充2：网络高可用性与网络存储技术 2

第10章ipv6 2

复习 2

合计 34 16

八、课程教学基本内容： 绪论（2学时） 教学要求：

理解网络体系结构，了解基本概念：层次、协议、服务；了解ISO的七层概念模型，TCP/IP的体系结构；了解网络互连设备。 加深学生对分层模型的理解和掌握。 教学内容： 1、网络体系结构的基本概念 层次 协议 服务 2、网络设备 集线器、交换机、路由器 第1章交换机和交换式以太网（4学时） 教学要求： 了解以太网的体系结构、拓扑结构；掌握CSMA/CD的原理，共享式以太网和交换式以太网。掌握以太网交换机的交换原理；了解交换机的交换结构。 教学内容： 1.1以太网概述 1.1.1以太网发展过程 1.1.2以太网体系结构 1.1.3以太网拓扑结构 ※1.2以太网从共享到交换 1.2.1总线型以太网 1.2.2透明网桥与冲突域分割 1.3交换机转发方式和交换机结构 ※1.3.1交换机转发方式 1.3.2交换机结构 第2章虚拟局域网（4学时） 教学要求： 理解广播域的概念，理解 VLAN的概念，掌握VLAN的划分方法，中继工作原理。 STP协议； 教学内容： ※2.1广播域和广播传输方式 2.1.1单播传输方式和广播传输方式 2.1.2广播域 2.1.3传统分割广播域的方式 ※2.2vlan定义和分类 2.2.1vlan定义 2.2.2vlan分类 ※2.3基于端口划分vlan 2.3.1单交换机vlan划分过程 2.3.2跨交换机vlan划分过程 2.3.3８０２.１ｑ与vlan内数据传输 2.3.4端口确定mac帧所属vlan规则 2.3.5vlan例题解析 2.4cisco基于mac地址划分vlan技术 2.5专用vlan 2.5.1专用vlan的作用 2.5.2cisco专用vlan工作原理 2.6vlan属性注册协议 2.6.1gvrp作用 2.6.2garp 2.6.3gvrp工作原理 2.6.4vtp 2.6.5gvrp例题解析

第3章生成树协议（2学时） 教学要求： 了解生成树协议的作用，STP协议。了解快速生成树RSTP，多生成树MSTP。 教学内容： 3.1生成树协议的作用 3.1.1环路引发广播风暴 3.1.2树型网络的弱可靠性 3.1.3生成树协议的由来和发展 ※3.2生成树协议工作过程 3.2.1生成树协议操作步骤 3.2.2生成树协议构建生成树过程 3.2.3生成树协议的容错功能 3.2.4端口状态和定时器 3.2.5网桥转发表刷新机制 3.2.6stp例题解析 3.3快速生成树协议 3.3.1stp的缺陷 3.3.2端口角色和端口状态 3.3.3端口状态快速迁移过程 3.3.4网桥转发表刷新机制 3.3.5rstp例题解析 3.4多生成树协议 3.4.1mstp的必要性 3.4.2mstp基本思想 3.4.3mstp工作过程

第5章 路由器和网络互连（6学时） 教学要求： 掌握分组的路由转发过程，路由器的结构和功能；IP地址的划分方法。了解路由表，ARP协议；掌握虚拟路由器冗余协议。 教学内容： ※5.1网络互连 5.1.1网络互连需要解决的问题 5.1.2信件投递过程的启示 5.1.3端到端传输思路 5.1.4ip实现网络互连机制 5.1.5数据报ip分组交换网络 5.1.6路由器结构 ※5.2网际协议 5.2.1ip地址分类 5.2.2ip地址分层分类的原因和缺陷 5.2.3无分类编址 5.2.4ip分组格式 ※5.3路由表和ip分组端到端传输过程 5.3.1路由表建立过程 5.3.2ip分组端到端传输过程 5.3.3arp和地址解析过程 ※5.4虚拟路由器冗余协议 5.4.1容错网络结构 5.4.2vrrp工作原理 5.4.3vrrp应用实例 第6章 路由协议（6学时） 教学要求： 掌握路由表路由项，理解路由协议的分类；掌握RIP协议，掌握OSPF协议；理解BGP协议。 教学内容： ※6.1路由项分类 6.1.1直连路由项 6.1.2静态路由项 6.1.3动态路由项 6.1.4静态路由项缺陷 6.2路由协议基础 6.2.1路由协议分类 6.2.2路由协议要求 6.2.3距离向量路由协议 6.2.4链路状态路由协议 ※6.3rip 6.3.1rip消息格式 6.3.2rip工作过程 6.3.3rip建立路由表实例 6.3.4rip动态适应网络变化的过程 6.3.5计数到无穷大和水平分割 ※6.4ospf 6.4.1路由器确定自身链路状态 6.4.2泛洪链路状态通告 6.4.3构建路由表算法 6.4.4ospf动态适应网络变化的过程 6.4.5ospf和rip的区别 6.4.6ospf分区域建立路由表的过程 6.5bgp 6.5.1分层路由的原因 6.5.2bgp报文类型 6.5.3bgp工作机制

第8章网络地址转换（1学时） 教学要求： 掌握NAT的概念，NAT的分类，NAT的应用。 教学内容： ※8.1nat基本概念 8.1.1nat定义 8.1.2私有地址空间 8.1.3nat应用 8.1.4nat引发的问题 ※8.2nat工作过程 8.2.1nat分类 8.2.2pat 8.2.3nat 8.2.4应用层网关 ※8.3nat应用方式 8.3.1双穴网络结构 8.3.2实现内部网络和外部网络通信 8.3.3实现内部网络之间通信 8.3.4解决内部网络与外部网络地址重叠问题

第4章以太网链路聚合（1学时） 教学要求： 掌握链路聚合的原理和过程，通过实验加强链路聚合的操作，了解链路聚合协议。 教学要求： 4.1链路聚合基础 4.1.1链路聚合含义 ※4.1.2链路聚合方式 4.1.3端口属性 ※4.2链路聚合机制 4.2.1功能组成 4.2.2交换机通过聚合组转发mac帧过程 4.2.3链路聚合组生成过程 4.3链路聚合控制协议 4.3.1lacp简介 4.3.2lacp报文格式 4.3.3lacp工作过程 第9章三层交换机和三层交换（2学时）

教学要求：了解线三层交换机的工作原理和工作过程，了解三层交换机和路由器的区别。 教学内容： 9.1三层交换机基础 9.1.1三层交换机产生背景 9.1.2三层交换机与路由器的区别 9.1.3校园网和三层交换机 9.1.4vlan互连实例 ※9.2 三层交换过程 9.2.1三层交换机结构 ※9.2.2三层交换过程 9.2.3三层路由过程 9.3三层交换机应用方式 9.3.1ip接口集中到单个三层交换机 9.3.2两个三层交换机同时定义所有vlan对应的ip接口 9.3.3两个三层交换机分别定义两个vlan对应的ip接口 补充1：ACL（2学时） 教学要求： 掌握包过滤技术ACL的作用，ACL的分类，ACL的实现。 教学内容： ※1、ACL的概念作用 ※2、ACL的分类 ※3、ACL的配置方法 补充2：高可用性与网络存储技术（2学时） 教学要求： 了解网络存储、DAS存储环境、NAS存储环境、SAN存储环境、集群技术。让学生了解网络存储技术的现状及发展方向。 教学内容： ※1网络可用性概述