55AA-012

计算机网络

层级
本科生
状态
建设中

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教学大纲

课程概览

计算机网络课程从端到端原则出发,覆盖链路、IP、路由、传输、拥塞控制、DNS、HTTP、TLS 和网络测量。课程特别强调协议行为的可观察性、故障诊断和安全边界。

这是网络协议分析、应用密码学、软件安全和系统安全的网络基础。

先修要求

  • 系统编程基础。
  • 理解进程、文件和 socket 的基本概念。
  • 能阅读协议文档和抓包结果。

学习目标

  • 解释 Internet 分层和端到端设计原则。
  • 分析 IP、TCP、UDP、DNS、HTTP 和 TLS 行为。
  • 使用抓包、测量和日志诊断网络问题。
  • 实现小型网络协议或服务。
  • 识别网络协议和部署中的安全风险。

教学组织

  • 每周 2 次课堂:一次讲授核心概念,一次用于实验、论文讨论或项目评审。
  • 课程按 16 周推进,每周都有可检查的作业、实验或项目里程碑。
  • 强调可复现材料:代码、配置、数据、实验日志和报告需要能被助教或同学复查。

周计划

第 2 周

分层、端到端和测量工具实验与评审

完成 traceroute、ping 和抓包实验。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

第 4 周

链路、交换和局域网实验与评审

分析以太网、ARP 和局域网故障。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

第 6 周

IP、路由和地址实验与评审

配置小型路由拓扑并诊断路径。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

第 8 周

UDP、TCP 和拥塞控制实验与评审

测量延迟、吞吐和重传行为。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

第 10 周

DNS、CDN 和命名实验与评审

追踪域名解析和缓存行为。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

第 12 周

HTTP、QUIC 和应用协议实验与评审

实现一个小型代理或协议客户端。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

第 14 周

TLS、网络安全和隐私实验与评审

分析握手、证书和常见配置错误。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

第 16 周

网络测量和故障复盘实验与评审

提交网络测量项目和故障报告。完成配套实验、记录问题,并在课堂评审中解释设计取舍。

考核方式

个人作业

概念题、阅读题、设计题和小型编程或实验任务。

25%
实验与项目

协议实验、抓包分析、网络工具和测量报告。

40%
课堂参与与评审

参与讨论、演示、代码或论文评审,以及同伴反馈。

10%
期末报告与答辩

提交可复现材料、技术报告和演示,说明方法、结果、限制与后续工作。

25%

课程项目

学生完成一个网络测量、协议实现或故障诊断项目,交付抓包、代码、实验数据和分析报告。

课程政策

  • 允许使用 AI 工具,但所有生成代码、实验记录和设计建议必须经过学生本人审查,并在报告中说明使用方式。
  • 严禁提交不能解释的代码、证明、配置或实验结果;答辩时每名成员都需要解释自己负责部分的设计、测试和取舍。
  • 迟交会影响迭代评分,但课程更看重可复现、可审计和可维护的结果,而不是临时堆砌。

参考课程

中国 985 高校