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你理解计算机网络运行原理吗?你想了解如何开发网络应用程序吗?你想深入探究计算机网络深层奥秘吗?你知道虚拟的网络世界危机四伏吗?……那么这门课程是你最佳选择!《计算机网络》课将带你认识计算机网络、了解网络应用程序开发技术、探索计算机网络深层机理、了解计算机网络安全威胁及其防护技术等内容。

—— 课程团队

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课程概述

《计算机网络》课程分为三个单元:“计算机网络之网尽其用”、“计算机网络之探赜索隐”和“计算机网络之危机四伏”。

“计算机网络之网尽其用”将带你快速了解、认识计算机网络,理解并掌握计算机网络与网络协议等基本概念、网络组成与网络体系结构,剖析你每天都在使用的网络应用的类型、运行原理以及应用层协议,帮助你理解绝大多数网络应用所采用的应用编程接口-套接字(Socket),学习并掌握Socket编程技术基础,具备开发简单网络应用的能力。

“计算机网络之探赜索隐”将带你深入计算机网络内部,探究计算机网络深层奥秘,了解并掌握计算机网络深层次的原理、协议及网络技术,让你不仅知其然而且知其所以然,真正成为计算机网络的行家里手。这部分主要讲授:可靠数据传输基本原理、停-等协议与滑动窗口协议、典型传输层协议(UDP与TCP)、虚电路网络与数据报网络、路由与转发、IP协议与IP地址、CIDR、子网划分与路由聚集、ICMP协议、DHCP协议、NAT、IPv6、路由算法、路由协议、差错编码、MAC协议、ARP协议、以太网、VLAN、PPP协议、无线局域网等。

“计算机网络之危机四伏”将带你一起认识网络安全威胁,理解并掌握保障网络安全的基本原理、网络协议以及技术措施,让你认识到如何在享受网络带给你诸多便利的同时尽可能避免令自身处于重重危机之中。这部分主要讲授:网络安全基本概念;网络安全威胁;密码学基础;信息完整性与数字签名;身份认证;安全电子邮件;SSL;IPsec与VPN;无线网局域网安全;防火墙;入侵检测等。

第1周 计算机网络概述(上)

1.1 计算机网络基本概念(20m40s)

[1.1.1]–什么是计算机网络?

课堂资料:(1.1.1)–什么是计算机网络?.pdf

[1.1.2]–什么是网络协议?

课堂资料:(1.1.2)–什么是网络协议?.pdf

1.2 计算机网络结构(27m44s)

[1.2.1]–计算机网络结构

课堂资料:(1.2.1)–计算机网络结构.pdf

[1.2.2]–Internet结构

课堂资料:(1.2.2)–Internet结构.pdf

1.3 网络核心(1h23m38s)

[1.3.1]–电路交换

课堂资料:(1.3.1)–电路交换.pdf

[1.3.2]–多路复用

课堂资料:(1.3.2)–多路复用.pdf

[1.3.3]–报文交换与分组交换(1)

课堂资料:(1.3.3)–报文交换与分组交换(1).pdf

[1.3.4]–报文交换与分组交换(2)

课堂资料:(1.3.4)–报文交换与分组交换(2).pdf

[1.3.5]–报文交换与分组交换(3)

课堂资料:(1.3.5)–报文交换与分组交换(3).pdf

作业1

如下图所示网络。A在t=0时刻开始向C发送一个2Mbits的文件;B在t=0.1+e秒(e为无限趋近于0的小正实数)向D发送一个1Mbits的文件。忽略传播延迟和结点处理延迟。​

请回答下列问题:​

1) 如果图中网络采用存储-转发方式的报文交换,则A将2Mbits的文件交付给C需要多长时间?B将1Mbits的文件交付给D需要多长时间?​

2) 如果图中网络采用存储-转发方式的分组交换,分组长度为等长的1kbits,且忽略分组头开销以及报文的拆装开销,则A将2Mbits的文件交付给C需要大约多长时间?B将1Mbits的文件交付给D需要大约多长时间?​

3) 报文交换与分组交换相比,哪种交换方式更公平?(即传输数据量小用时少,传输数据量大用时长)​

注:k=10^3,M=10^6。

第2周 计算机网络概述(下)(2h12m56s)

1.4 计算机网络性能(30m59s)

[2.1.1]–速率、带宽、延迟

[2.1.2]–时延带宽积、丢包率、吞吐量

1.5 计算机网络体系结构(1h18m51s)

[2.2.1]–计算机网络体系结构概述

[2.2.2]–OSI参考模型(1)

[2.2.3]–OSI参考模型(2)

[2.2.4]–OSI参考模型(3)、TCPIP参考模型

1.6 计算机网络发展历史(23m06s)

[2.3.1]–计算机网络与Internet发展历史

作业2

第3周 网络应用(上)(3h41m13s)

2.1 网络应用(层)内容概述(3m10s)

[3.1.1]–网络应用(层)内容概述

2.2 网络应用的基本原理(54m26s)

[3.2.1]–网络应用体系结构

[3.2.2]–网络应用进程通信

[3.2.3]–网络应用需求

2.3 Web应用(1h24m13s)

[3.3.1]–Web应用概述

[3.3.2]–HTTP连接类型

[3.3.3]–HTTP消息格式

[3.3.4]–Cookie技术

[3.3.5]–Web缓存技术

2.4 Email应用(37m24s)

[3.4.1]–Email应用概述

[3.4.2]–Email消息格式与POP协议

2.5 DNS应用(42m00s)

[3.5.1]–DNS概述

[3.5.2]–DNS记录和消息

作业3

第4周 网络应用(下)(2h53m36s)

2.6 P2P应用(41m23s)

[4.1.1]–P2P应用_原理与文件分发

[4.1.2]–P2P应用_索引

2.7 Socket编程(2h12m13s)

[4.2.1]–Socket编程(1)

课堂资料:(4.2.1)–Socket编程(1).pdf

[4.2.2]–Socket编程(2)

[4.2.3]–Socket编程(3)

[4.2.4]–Socket编程(4)

[4.2.5]–Socket编程(5)

[4.2.6]–Socket编程(6)

作业4

第一单元测验

第5周 传输层(上)(2h50m27s)

3.1 传输层服务(13m03s)

[5.1.1]–计算机网络MOOC_300_开篇

[5.1.2]–计算机网络MOOC_301_传输层概述

3.2 复用和分用(18m26s)

[5.2.1]–计算机网络MOOC_302_复用和解复用

3.3 无连接传输协议-UDP(17m13s)

[5.3.1]–计算机网络MOOC_303_UDP

3.4 可靠数据传输的基本原理(1h18m01s)

[5.4.1]–计算机网络MOOC_304_可靠数据传输概述

[5.4.2]–计算机网络MOOC_305_rdt2.0

[5.4.3]–计算机网络MOOC_306_rdt2.1

3.5 滑动窗口协议(43m44s)

[5.5.1]–计算机网络MOOC_308_滑动窗口协议

[5.5.2]–计算机网络MOOC_309_GBN

[5.5.3]–计算机网络MOOC_310_SR

[5.4.4]–计算机网络MOOC_307_rdt3.0

第6周 传输层(下)(2h05m14s)

3.6 面向连接传输协议-TCP(53m38s)

[6.1.1]–计算机网络MOOC_311_TCP概述

[6.1.2]–计算机网络MOOC_312_TCP可靠数据传输

[6.1.3]–计算机网络MOOC_313_TCP流量控制

[6.1.4]–计算机网络MOOC_314_TCP连接管理

3.7 拥塞控制原理(34m25s)

[6.2.1]–计算机网络MOOC_315_拥塞控制原理1

[6.2.2]–计算机网络MOOC_316_拥塞控制原理2

3.8 TCP拥塞控制(34m15s)

[6.3.1]–计算机网络MOOC_317_TCP拥塞控制

[6.3.2]–计算机网络MOOC_318_TCP性能分析

[6.3.3]–TCP快速恢复

3.9 传输层总结(2m56s)

[6.4.1]–计算机网络MOOC_319_总结

作业5

第7周 网络层(上)(2h46m43s)

4.1网络层服务(18m16s)

[7.1.1]–网络层服务

课堂资料:(7.1.1)–网络层服务.pdf

4.2 虚电路网络与数据报网络(43m33s)

[7.2.1]–虚电路网络

[7.2.2]–数据报网络

4.3 IPv4协议(1h44m54s)

[7.3.1]–IP数据报

[7.3.2]–IP数据报分片

[7.3.3]–IP编址

[7.3.4]–有类IP地址

[7.3.5]–IP子网与子网划分

作业6

第8周 网络层(中)(2h08m28s)

[8.1.1]–CIDR与路由聚集

[8.2.1]–DHCP协议

[8.3.1]–NAT【计算机网络-哈尔滨工业大学】

[8.4.1]–ICMP协议【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前22:01正在播放

[8.5.1]–IPv6简介【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前21:45正在播放

[8.6.1]–例题讲解【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前14:27正在播放

4.4 CIDR与路由聚集(19m29s)

4.5 DHCP协议(18m51s)

4.6 NAT(24m37s)

4.7 ICMP协议(21m47s)

4.8 IPv6简介(22m00s)

例题讲解(21m44s)

作业7

第9周 网络层(下)(2h56m22s)

[9.1.1]–路由算法【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前22:35正在播放

[9.1.2]–链路状态路由算法【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前15:12正在播放

[9.1.3]–距离向量路由算法(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前29:37正在播放

[9.1.4]–距离向量路由算法(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 16小时前21:26正在播放

[9.1.5]–层次化路由【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前16:19正在播放

[9.2.1]–RIP协议【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•3次观看 • 16小时前16:45正在播放

[9.2.2]–OSPF协议【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•2次观看 • 16小时前21:41正在播放

[9.2.3]–BGP协议(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 16小时前18:28正在播放

[9.2.4]–BGP协议(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前15:09正在播放

4.9 路由算法(1h43m13s)

4.10 Internet路由(1h13m09s)

作业8

第10周 数据链路层(1h59m14s)

[10.1.1]–数据链路层服务【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前30:59正在播放

[10.2.1]–差错编码【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前17:46正在播放

[10.3.1]–MAC协议【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前20:08正在播放

[10.3.2]–随机访问MAC协议(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前21:44正在播放

[10.3.3]–随机访问MAC协议(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 16小时前13:32正在播放

[10.3.4]–轮转访问MAC协议【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 16小时前1:01:53正在播放

[10.4.1]–作业2-5讲解【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 16小时前17:54正在播放

5.1 数据链路层服务(15m08s)

5.2 差错编码(30m59s)

5.3 多路访问协议(1h13m07s)

作业2-5讲解(1h01m52s)

第11周 局域网(2h30m58s)

[11.1.1]–ARP协议(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•2次观看 • 16小时前11:00正在播放

[11.1.2]–ARP协议(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前22:38正在播放

[11.2.1]–以太网【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前20:11正在播放

[11.3.1]–PPP协议【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 16小时前13:06正在播放

[11.2.2]–交换机(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前15:00正在播放

[11.2.3]–交换机(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前12:16正在播放

[11.2.4]–虚拟局域网(VLAN)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前16:13正在播放

[11.4.1]–802.11无线局域网(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前21:37正在播放

[11.4.2]–802.11无线局域网(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前37:30正在播放

5.4 ARP协议(28m53s)

5.5 以太网(1h03m56s)

5.6 PPP协议(20m11s)

5.7 802.11无线局域网(37m58s)

第二单元测验

作业9

第12周 物理层(2h37m53s)

[12.1.1]–数据通信基础【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前22:05正在播放

[12.2.1]–物理介质【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前19:33正在播放

[12.3.1]–信道与信道容量【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前29:23正在播放

[12.4.1]–基带传输基础【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前40:54正在播放

[12.5.1]–频带传输基础【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前8:34正在播放

[12.6.1]–物理层接口【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前14:27正在播放

6.1 数据通信基础(37m29s)

6.2 物理介质(22m04s)

6.3 信道与信道容量(19m32s)

6.4 基带传输基础(29m22s)

6.5 频带传输基础(40m53s)

6.6 物理层接口规程(8m33s)

第13周 网络安全基本原理(4h36m31s)

[13.1.1]–网络安全现状【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前13:52正在播放

[13.1.2]–网络安全基本概念【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前7:08正在播放

[13.1.3]–网络安全拟人模型【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前16:42正在播放

[13.2.1]–网络安全威胁(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前16:16正在播放

[13.2.2]–网络安全威胁(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前23:12正在播放

[13.4.1]–身份认证【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前16:30正在播放

[13.3.1]–密码学基础(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前21:43正在播放

[13.3.2]–密码学基础(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前21:54正在播放

[13.3.3]–密码学基础(3)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前7:34正在播放

[13.3.4]–密码学基础(4)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前13:18正在播放

[13.3.5]–密码学基础(5)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前17:38正在播放

[13.3.6]–密码学基础(6)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前17:03正在播放

[13.3.7]–密码学基础(7)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前11:44正在播放

[13.3.8]–密码学基础(8)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前15:37正在播放

[13.5.2]–数字签名【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前21:12正在播放

[13.5.1]–消息完整性【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•3次观看 • 15小时前9:40正在播放

[13.6.1]–密钥分发中心【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前11:19正在播放

[13.6.2]–公钥认证中心(CA)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前17:17正在播放

7.1 网络安全基础(35m24s)

7.2 网络安全威胁(32m55s)

7.3 密码学基础(2h07m16s)

7.4 身份认证(23m12s)

7.5 消息完整性与数字签名(36m47s)

7.6 密钥分发与公钥证书(20m57s)

第14周 网络安全协议与技术(4h14m48s)

8.1 安全电子邮件(39m54s)

[14.1.1]–安全电子邮件基本原理【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•2次观看 • 15小时前22:39正在播放

[14.1.2]–安全电子邮件标准【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前15:46正在播放

[14.2.1]–Web应用安全【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•2次观看 • 15小时前30:47正在播放

[14.2.2]–SSL(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前15:18正在播放

[14.2.3]–SSL(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前21:56正在播放

[14.2.4]–SSL(3)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前20:15正在播放

[14.3.1]–虚拟专用网(VPN)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•2次观看 • 15小时前10:49正在播放

[14.3.2]–IPsec(1)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•3次观看 • 15小时前18:58正在播放

[14.3.3]–IPsec(2)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前12:36正在播放

[14.3.4]–IPsec(3)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•无人观看 • 15小时前10:55正在播放

[14.3.5]–IPsec(4)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•3次观看 • 15小时前17:39正在播放

[14.3.6]–IPsec(5)【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•4次观看 • 15小时前31:19正在播放

[14.4.1]–无线局域网安全【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•2次观看 • 15小时前24:33正在播放

[14.5.1]–防火墙【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前58:12正在播放

[14.6.1]–作业6-9讲解【计算机网络-哈尔滨工业大学】

自习方舟

•1次观看 • 15小时前

8.2 安全套接字层(SSL)(1h07m58s)

8.3 IP安全(IPsec)(1h31m06s)

8.4 无线局域网安全(31m18s)

8.5 防火墙(24m32s)

作业6-9讲解

第三单元测验

作业10

预备知识

计算机组成原理、操作系统以及高级语言程序设计基础等。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。

参考资料

  1. James F. Kurose, Keith W. Ross. 计算机网络-自顶向下方法(原书第8版). 机械工业出版社. 2022.      
  2. 谢希仁. 计算机网络(第8版). 电子工业出版社,2021.
  3. Andrew.S.Tanenbaum等著,潘爱民译. 计算机网络(第6版). 清华大学出版社,2022. 
  4. W. Richard Stevens. TCP/IP Illustrated Volume 1,2,3 (影印版). 机械工业出版社. 2003.
  5. 李全龙. 计算机网络原理. 机械工业出版社. 2018.

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