《网络工程技术》课程教学大纲
(NetworkEngineering Technology)
课程代码:1H14209学分:6.0
总学时数:96
先修课程:计算机网络
开课对象:通信工程、物联网工程
一、课程的性质、目的与任务
本课程为通信工程专业网络工程与安全模块的核心课程,主要内容是通过使用市场上主流厂商生产的交换机、路由器、防火墙及无线AC等网络互联设备组建中大型企业网络,学习交换、路由、安全、无线及服务器等多种网络技术,使学生在学校获取企业网络维护管理和规划设计相关经验,能够在毕业后从事网络技术方面的工作。
网络设备互联内容涉及园区网的交换、路由、无线、安全等配置和集成、综合布线系统等。交换(vlan,trunk, stp,rstp,mstp+vrrp),路由(静态、浮动、默认、RIP和OSPF路由,从终端设备、接入交换机、汇聚交换机、核心交换机、边缘路由器到模拟ISP路由器的路由配置、路由重分发等),边缘(DMZ区域的服务器配置、NAT配置、ACL配置、策略路由、VPN配置),无线网络,安全(交换、准入、边缘)等,让学生基本掌握对网络设备(交换机、路由器、防火墙、AC)的常用配置方法及典型园区网三层架构的搭建和配置。
本课程重点支持以下毕业要求指标点:
3.具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。
体现在:本课程内容包含计算机网络的路由交换网络安全服务器等多方面技术,要求学生充分利用网络资料、书籍以及技术论坛等资源,自主完成每次课程的课内实验以及小组内讨论完成课内实验项目设计,并撰写相应的实验报告和设计报告;同时组成计算机网络的各种技术仍然在不断发展之中,要求学生能够适应未来的需要,保持终身学习以适应未来出现的工程问题。
10.具有通信工程项目管理的能力,能够运用专业知识解决复杂工程问题。
体现在:本课程内容包含组成计算机网络的交换机、路由器的组网技术,实现网络安全的防火墙技术,服务器操作系统等,内容涵盖了计算机网络的所有方面。要求学生能够在学完本课程后,解决计算机网络中出现的问题。
本课程将融合课程思政内容,将德育内容融入课程体系,支撑和满足通信工程和物联网工程专业毕业的第一项要求:“形成对人生价值的正确认识和积极向上的人生观、价值观,养成对国家、民族、社会和他人的责任感和奉献精神”。通过课程内容与德育相关内容融合的设计,使学生在具备专业能力的基础上,达到思想道德要求。
二、教学内容及教学基本要求
1.以太网(课内4学时)
局域网发展史,以太网标准,以太网交换机工作原理,冲突域和广播域,交换机MAC地址表。局域网三层规划原则。
主要支持毕业要求指标点3、10。
2.交换机VLAN技术(课内4学时)
掌握交换机VLAN技术,VLAN划分方法,VLAN应用,二层交换和三层交换,VLAN间路由。
主要支持毕业要求指标点3、10。
[德育要素及内容]
介绍华为技术有限公司的数据通信全系列产品,让学生了解华为公司美国政府的打压下,取得的辉煌成就。
3. STP协议(课内4学时)
STP协议产生背景及其工作原理,配置交换机优先级、配置端口优先级、STP信息和检测显示等。
主要支持毕业要求指标点3、10。
4. VRRP协议(课内4学时)
VRRP产生背景,VRRP协议工作原理,配置三层交换机上的VRRP技术(涉及创建并配置虚拟路由器IP、配置VRRP组优先级、配置VRRP组抢占及验证VRRP组结果等),VRRP协议在网络中的应用实例。
主要支持毕业要求指标点3、10。
5. IP协议(课内4学时)
IP地址,子网划分,公有地址和私有地址,IP转发原理。
主要支持毕业要求指标点3、10。
[德育要素及内容]
介绍IPv4面临的窘境,以及中国在IPv6协议取得的进展。让学生了解西方国家为了霸权,压制发展中国家特别是中国在互联网领域取得的成绩,持续阻碍IPv6协议的商用。
6. 路由基础(课内4学时)
路由概念,路由器工作原理,静态路由和动态路由,路由转发表,路由选择,路由负载分担,路由聚合与无类域路由CIDR。
主要支持毕业要求指标点3、10。
7. 静态路由(课内4学时)
静态路由概述,静态路由的配置,默认路由,用静态路由实现路由备份和负载分担,静态黑洞路由,会使用静态路由解决实际问题。
主要支持毕业要求指标点3、10。
8. RIP路由协议(课内4学时)
了解RIP协议工作原理,路由环路,路由毒化,路由汇聚,会使用RIP路由协议实现网络互通。
主要支持毕业要求指标点3、10。
9. OSPF路由协议基本原理(课内4学时)
OSPF协议概述,OSPF协议分层结构,OSPF协议网络类型。
主要支持毕业要求指标点3、10。
10. OSPF路由协议配置和组网应用(课内4学时)
OSPF协议基本配置,OSPF协议组网应用实例。
主要支持毕业要求指标点3、10。
11. OSPF路由协议高级特性(课内4学时)
OSPF协议虚连接,OSPF特殊区域,OSPF路由聚合,OSPF协议组网应用实例。
主要支持毕业要求指标点3、10。
12. 接入控制链表ACL(课内4学时)
接入控制链表ACL概述,ACL包过滤工作流程,通配符掩码,匹配顺序,在网络中应用ACL。
主要支持毕业要求指标点3、10。
13. 网络地址转换NAT技术(课内4学时)
网络地址转换NAT技术概述,基本NAT原理,NATP原理,Easy IP,NAT Server,NAT ALG,在企业组网中应用NAT。
主要支持毕业要求指标点3、10。
14. 防火墙基础(课内4学时)
防火墙简要介绍,防火墙接口,防火墙区域,防火墙数据访问规则。
主要支持毕业要求指标点3、10。
[德育要素及内容]
华为公司的网络安全全系列产品,鼓励学生毕业后在单位工作中推荐使用华为等中国公司生产的网络安全产品。
15. 防火墙在企业网络组网中的应用(课内4学时)
防火墙的透明模式、路由模式和混合模式,防火墙在企业网络中的组网应用。
主要支持毕业要求指标点3、10。
16. 防火墙的路由(课内4学时)
防火墙配置静态路由,配置RIP路由协议,配置OSPF路由协议。
主要支持毕业要求指标点3、10。
17. 在防火墙上配置NAT(课内4学时)
在防火墙上实施NAT,防火墙实施NAT和在路由器实施NAT的不同,双出接口防火墙实施NAT的合理规划。
主要支持毕业要求指标点3、10。
18. 无线局域网原理(课内2学时)
无线局域网原理,无线局域网胖AP或瘦AP组网,无线局域网标准,无线局域网频点。
主要支持毕业要求指标点3、10。
19. 无线局域网网络架构(课内4学时)
无线局域网组网架构,无线局域网旁路式组网和直连式组网,CAPWAP协议。
[德育要素及内容]
华为公司具有自主知识产权的无线局域网实现方法、软件及硬件产品。
20.无线AC参数配置(课内4学时)
AC至AP间的VLAN通道配置,无线AP注册到AC,无线参数配置。
主要支持毕业要求指标点3、10。
[德育要素及内容]
华为公司的无线局域网全系列产品,全方位应用于室内、酒店、广场、商业场所、车站大厅及室外等各种场所,鼓励学生努力学习以熟练使用华为无线局域网组网产品。
21.无线局域网二层组网和三层组网(课内4学时)
无线局域网二层组网和三层组网的区别,在实际无线局域网组网中实现二层组网和三层组网。
主要支持毕业要求指标点3、10。
22.无线局域网漫游(课内2学时)
无线局域网漫游概念,二层漫游和三层漫游,在实际无线局域网组网中实现二层漫游和三层漫游。
主要支持毕业要求指标点3、10。
23.无线局域网安全(课内2学时)
无线局域网网络安全协议,无线局域网安全配置实现。
主要支持毕业要求指标点3、10。
24.无线局域网双频组网(课内2学时)
配置实现无线局域网2.5GHz频段和5GHz频段组网。
主要支持毕业要求指标点3、10。
25. 网络服务器技术(课内4学时)
Web服务器,FTP服务器,DNS服务器。
主要支持毕业要求指标点3、10。
26. 网络规划和设计(课内4学时)
以1-2个企业工程案例为切入点,围绕从网络项目实施流程,到网络规划需求分析,到组网技术的选择,到层次化结构设计(接入、汇聚、核心),到出口路由器的设计,到组网设备选型,到具体的网络项目组织和实施(涉及网络设备交换机、路由器、防火墙的配置,按需服务器的安装和具体配置),到工程的测试和验收等,最终形成企业网络工程规划规范文档。
主要支持毕业要求指标点3、10。
三、教学方法
本课程主要内容是组成计算机网络的交换、路由、安全技术,以及服务器技术,有较强的实践性,所以本课程全部采用实验教学。结合真实的交换机、路由器等组网设备进行组建网络操作;在服务器中实现各种安全备份技术;利用防火墙实现企业网络的安全。通过真实设备的操作训练,培养学生具备解决网络工程问题的初步能力、一定的网络规划和设计能力,对实验结果分析判断和总结能力、撰写实验报告能力等。同时,注重学生德育素质培养,将课程知识和德育要素内容有机整合,形成对于人才培养方案的有力支撑,注重德育目标的实现。
课程实验教学方法重点支持毕业要求指标点3、10。
四、课内外教学环节及基本要求
序号 | 教学内容 | 课内学时 | 课外学时 | |||||
理论学时 | 上机学时 | 实验学时 | 实践学时 | 小计 | 其中研讨学时 | |||
1 | 以太网 | 4 | 4 | |||||
2 | 交换机VLAN技术 | 4 | 4 | |||||
3 | 以太网链路技术 | 4 | 4 | |||||
4 | STP协议 | 4 | 4 | |||||
5 | VRRP协议 | 4 | 4 | |||||
6 | IP协议 | 2 | 2 | |||||
7 | 路由基础 | 2 | 2 | |||||
8 | 静态路由 | 4 | 4 | |||||
9 | RIP路由协议 | 4 | 4 | |||||
10 | OSPF路由协议基本原理 | 4 | 4 | |||||
11 | OSPF路由协议配置和组网应用 | 4 | 4 | |||||
12 | OSPF路由协议高级特性 | 4 | 4 | |||||
13 | 接入控制链表ACL | 4 | 4 | |||||
14 | 路由过滤策略 | 4 | 4 | |||||
15 | 路由策略 | 4 | 4 | |||||
16 | 网络地址转换NAT技术 | 4 | 4 | |||||
17 | 广域网PPP协议 | 4 | 4 | |||||
18 | 广域网帧中继协议 | 4 | 4 | |||||
19 | 防火墙基础 | 2 | 2 | |||||
20 | 防火墙在企业网络组网中的应用 | 2 | 2 | |||||
21 | 防火墙的路由 | 4 | 4 | |||||
22 | 在防火墙上配置NAT | 4 | 4 | |||||
23 | 无线局域网原理 | 4 | 4 | |||||
24 | 无线AC参数配置 | 4 | 4 | |||||
25 | 无线局域网二层组网和三层组网 | 4 | 4 | |||||
26 | 无线局域网安全、双频组网 | 2 | 2 | |||||
27 | 网络服务器技术 | 2 | 2 | |||||
合计 | 96 | 96 |
五、考核内容及方式
本课程由过程评价和期末考核两部分成绩构成,采用百分制计分。
过程评价占60%,主要考查各章知识点的理解程度,学习态度,自主学习能力,以及学生的课程出勤率。包括考勤考纪、课堂表现、作业、实验预习及态度、实验操作及规范、分析研究和报告撰写等。重点支持毕业要求指标点3、10。
期末考核占40%,采用考查的考核方式。主要让学生完成一个综合网络的配置和实现。重点支持毕业要求指标点3、10。
六、教材与参考资料
1.高小能编著,《中大型综合网络实践教程》,浙江大学出版社,2020年3月
2.王晓东,张选波主编,《中小型企业网络工程项目实践》,清华大学出版社,2014年5月