《网络工程》课程教学大纲(本科)

网络工程

（Network Engineering）

课程代码：06410156

学分：2

学时： 40 （其中：课堂教学学时： 24 实验学时： 16 上机学时： 0 课程实践学时: 0 ）

先修课程：计算机网络

适用专业：网络工程

教材：《网络规划与设计》，师雪霖编，清华大学出版社，2012.12

一、课程性质与课程目标

（一）课程性质

《网络工程》是计算机专业的一门应用性很强的专业课程。通过《网络工程》教学，同学们可以 掌握网络工程的基本概念和设计流程；掌握网络工程的设计技术，包括需求调查和分析技术，典型网络系统的设计技术；初步掌握网络工程的实施技术和测试技术；了解网络管理和网络维护的基本知识。

学生通过学习将具备按照网络建设方的要求进行网络系统的规划、设计的能力；具备网络设备的软、硬件选择、安装调试的能力；具备进行网络系统的运行、维护和管理的基本能力；从而有能力胜任高效、可靠、安全地管理网络资源，从事网络系统的构建和管理工作。

（二）课程目标

课程的具体目标如下：

1. 知识方面

《网络工程》主要讲授网络工程的基本原则和网络的基本设计方法。

1.1 企业园区网及企业边缘网络的设计方法。

1.2 网络管理服务的设计方法。

1.3 网络高可用性服务的设计方法。

1.4 网络安全服务的设计方法。

1 / 15

1.5了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。

1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。

2. 能力与素质方面

2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。

2.2具备设计适合用户需要的简单企业园区网络的能力。

2.3具备实现网络的高可用性、高安全性的能力。

2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。

2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系

本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点3-1，3-2，6-1，6-2，7-2，11-1

1. 毕业要求指标点3.1：具备对复杂网络系统进行需求分析的能力，能够清晰地描述设计任务

2. 毕业要求指标点3.2：熟练掌握对复杂网络系统进行分析和总体设计的方法

3. 毕业要求指标点6.1：了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规，具备工程规范能力及质量意识

4. 毕业要求指标点6.2：理解和评价复杂工程实践对社会、健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任

5. 毕业要求指标点7.2：评价不同方案用于降低工程实践对社会和环境负面影响的作用与其局限性

6. 毕业要求指标点11.1：具备运用工程原理和经济决策方法分析计算机应用系统方案及其可行性的能力

课程目标

毕业要求指标点

1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 2-1 2-2 2-3 2-4 2-5

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

✓

毕业要求3-1

毕业要求3-2

毕业要求6-1

2 / 15

毕业要求6-2

毕业要求7-2

毕业要求11-1

✓

✓

✓

✓

✓

注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入“✓”，也可标注“H、M、L”。

二、课程内容与教学要求（按章撰写）

第一章 Cisco网络服务体系架构概述

（一）课程内容

本章支持课程目标：1.5了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。 2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

1. 本课程的性质、特点、研究对象与方法、目的、任务。（讲授）

2. 本课程的学习方法。（讲授）

3. 网络部署中的核心问题。（讲授）

4. Cisco 网络系统框架。（讲授）

5. 企业集成网络模型。（讲授+自学）

（二）教学要求

1. 掌握网络部署中的核心问题。

2. 了解CISCO网络系统框架。

3. 掌握企业集成网络模型。

4. 激发学生学习本课程的兴趣。

（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）

1. 重点

网络部署中的核心问题；企业集成网络模型的构成模块。

2. 难点

企业集成网络模型的构成模块。

3 / 15

第二章 设计企业园区网

（一）课程内容

本章支持课程目标：1.1 企业园区网及企业边缘网络的设计方法。1.5了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。2.2具备设计适合用户需要的简单企业园区网络的能力。2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

1. 企业园区网的典型需求及设计方法。（讲授）

2. 设计园区网络基础设施。（讲授+讨论+研究型教学方法）

3. 设计服务器集群。（讲授）

4. 企业网设计案例。（讲授+研究型教学方法）

（二）教学要求

1. 了解企业园区网的典型需求。

2. 掌握企业园区网设计的基本方法。

3. 掌握设计逻辑园区网的方法；具备设计逻辑园区网的能力。

4. 掌握设计物理园区网的方法；具备设计物理园区网的能力。

5. 掌握数据链路层或多层交换方案的选择方法；掌握网络设备选择的方法；掌握IP地址划分的方法；掌握路由协议选择的方法；掌握区域划分的方法。

6. 掌握服务器集群的基本设计方法。

7. 通过上述知识的学习，具备设计企业园区网络的能力。

（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）

1. 重点

逻辑园区网的设计方法；物理园区网的设计方法；数据链路层或多层交换方案的选择方法；网络设备选择的方法；路由协议选择的方法；服务器集群的基本设计方法。

2. 难点

逻辑园区网的设计方法；物理园区网的设计方法；数据链路层或多层交换方案的选择方法；实际综合应用各种设计方法设计园区网能力的培养。

4 / 15

第三章 设计企业边缘网络连接

（一）课程内容

本章支持课程目标：1.1 企业园区网及企业边缘网络的设计方法。1.5了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。2.2具备设计适合用户需要的简单企业园区网络的能力。2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

1. 企业边缘网络的典型需求和设计方法。（讲授）

2. 设计典型的WAN模块。（讲授+研究型教学方法）

3. 设计远程接入模块。（讲授+研究型教学方法）

4. 设计Internet连接模块。（讲授+研究型教学方法）

（二）教学要求

1. 掌握企业边缘网络的设计方法；具备企业边缘网络的设计能力。

2. 掌握企业边缘网络WAN模块的设计方法；具备企业边缘网络WAN模块的设计能力。

3. 掌握企业边缘网络远程接入模块的设计方法；具备企业边缘网络远程接入模块的设计能力。

4. 掌握企业边缘网络Internet连接模块的设计方法；具备企业边缘网络Internet连接模块的设计能力。

（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）

1. 重点

企业边缘网络的设计方法；典型的WAN模块的设计步骤和方法；远程接入模块设计步骤和方法；Internet连接模块的设计步骤和方法。

2. 难点

Internet连接模块采用单归属和多归属模式时可靠性差异。

第四章 设计网络管理服务

（一）课程内容

本章支持课程目标：1.2 网络管理服务的设计方法。1.5了解与计算机网络相关技 5 / 15

术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。 2.2具备设计适合用户需要的简单企业园区网络的能力。2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

1. 制定企业网络管理策略。 （讲授+研究型教学方法）

2. 网络管理设计的考虑因素。 （讲授+研究型教学方法）

3. 网络管理设计方案。 （讲授+研究型教学方法）

（二）教学要求

1. 了解制定企业网络管理战略的方法；具备制定企业园区网网络管理策略的能力。

2. 掌握网络管理流程制定的流程；具备制定企业园区网网络管理流程的能力。

3. 掌握网络管理的构成模块及功能。

4. 了解制定网络管理设计方案时需考虑的因素。

5. 了解小型、中型、大型网络管理设计方案的差异。

（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）

1. 重点

网络管理战略的制定方法；网络管理流程的制定方法；网络管理设计方案的考虑因素及正确选择。

2. 难点

培养合理的进行管理战略、管理流程、管理方案的设计的能力。

第五章 设计高可用性服务

（一）课程内容

本章支持课程目标：1.3 网络高可用性服务的设计方法。1.5了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。 2.2具备设计适合用户需要的简单企业园区网络的能力。2.3具备实现网络的高可用性、高安全性的能力。2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

1. 高可用性功能需求。（讲授）

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2. 各种高可用性实现的方法及各自的优缺点。（讲授）

3. 高可用性企业网设计的方法。（讲授+研究型教学方法）

4. 企业园区功能域、边缘功能域的高可用性实现方法。（讲授）

5. 高可用性案例。（讲授+研究型教学方法）

（二）教学要求

1. 了解企业对高可用性的迫切需求。

2. 掌握高可用性的实现方法；掌握这些实现方法的优缺点；具备综合应用这些方法的能力。

3. 掌握高可用性企业网的设计方法；使学生具备高可用性企业网设计的基本能力。

（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）

1. 重点

高可用性实现方法；企业园区功能域的高可用性实现方法；企业边缘功能域的高可用性实现方法。

2. 难点

各种冗余和容错选项的特点与优缺点；培养综合应用各种冗余和容错方案，设计高可用网络的能力。

第六章 设计网络安全服务

（一）课程内容

本章支持课程目标：1.1 企业园区网及企业边缘网络的设计方法。1.5了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。 2.2具备设计适合用户需要的简单企业园区网络的能力。2.3具备实现网络的高可用性、高安全性的能力。2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

1. 评估网络安全策略的方法。 （讲授）

2. 定义网络安全策略和安全流程的方法。（讲授）

3. 网络安全攻击类型及解决方案。（讲授）

4. 防火墙和入侵检测系统的选择和部署。（讲授）

7 / 15

5. CISCO SAFE安全框架结构。（讲授）

6. 不同网络的安全策略的选择。（讲授+自学）

（二）教学要求

1. 掌握网络安全策略的设计方法；具备设计简单安全策略的能力。

2. 掌握网络安全流程的设计方法；具备设计简单安全流程的能力。

3. 掌握网络安全攻击类型及解决方案；具备利用合适解决方案应对安全攻击的能力。

4. 了解不同的CISCO SAFE架构的特点；能够正确应用相关SAFE安全策略。

（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）

1. 重点

安全策略制定的步骤；安全流程制定的步骤；常见安全攻击类型及对应安全解决方案；CISCO SAFE安全框架。

2. 难点

常见安全攻击类型及对应安全解决方案；培养设计安全网络的能力。

第七章 逻辑网络设计

（一）课程内容

本章支持课程目标：1.4 网络安全服务的设计方法。1.5了解与计算机网络相关技术有关的技术标准和法律、法规及相关规范。1.6 了解相关社会,法律等责任，了解相关设计可能产生的负面影响。2.1能够使用网络工程的相关知识解决实际的网络设计问题。 2.2具备设计适合用户需要的简单企业园区网络的能力。2.3具备实现网络的高可用性、高安全性的能力。2.4具备网络工程相关法律、质量、社会责任等意识。2.5具备基本的网络工程方案设计和可行性分析能力。

1. IPV4地址分配。 （讲授+自学）

2. IPV4路由协议配置。（讲授+自学）

3. IPV6地址分配。 （讲授）

4. IPV6路由协议配置。（讲授）

（二）教学要求

1. 掌握IPV4地址分配；具备IPV4逻辑网络设计的能力。

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2. 掌握IPV6地址分配；具备IPV6逻辑网络设计的能力。

（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）

1. 重点

IPV6地址设置。

2. 难点

IPV6地址动态分配。

三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）

编号

1

实验项目名称

三层交换

学时

4

类型

综合性

要求

必做

支撑的课程目标

1.3 2.1 2.2 2.3

2.4 2.5

2 冗余设计 4 综合性 必做 1.3 2.1 2.2 2.3

2.4 2.5

3 DHCP和DNS 2 验证性 必做 1.2 2.1 2.2 2.3

2.4 2.5

4 VoIP 2 验证性 选做 1.2 2.1 2.2 2.3

2.4 2.5

5 IPV6 4 设计性 必做 1.2 1.3 2.1 2.2

2.3 2.4 2.5

6 IPV6 IPV4 过渡 2 验证性 必做 1.2 1.3 2.1 2.2

2.3 2.4 2.5

注：1. “类型”填验证性、综合性、设计性等；

2. “要求”填必做、选做。

实验1：三层交换技术

实验目标：

1) 掌握交换机VLAN 的配置。

2) 掌握三层交换机基本配置方法。

3) 掌握三层交换机VLAN路由的配置方法。

9 / 15

4) 通过三层交换机实现VLAN间相互通信。

实验要求：

1) 三层交换机作为默认网关相关实验。

2) 三层交换机路由功能。

3) 冗余设计相关。

4) ETHERCHANNEL相关。

实验2：冗余拓扑

实验目标：

1) 掌握冗余设计原理

2) 掌握冗余网络基本配置方法。

实验要求：

1) 配置冗余网络

2) 测试三角拓扑传送链路改变所需时间。

3) 测试方形拓扑传送链路改变所需时间。

实验3：DHCP和DNS服务

实验目标：

1) 掌握DHCP服务工作原理。

2) 掌握网络设备提供DHCP服务的方法。

3) 掌握DHCP中继的配置方法。

4) 掌握DNS服务工作原理。

实验要求：

1) 掌握DHCP服务的基本配置方法。

2) 掌握DHCP中继的配置方法。

实验4：VoIP

实验目标：

1) 掌握VOIP的基本原理。

2) 掌握VOIP的配置方法。

10 / 15

实验要求：

1) VOIP的基本配置方法。

2) 远程VOIP的配置方法。

实验5： IPV6

实验目标：

1) 掌握IPV6协议的原理。

2) 掌握IPV6地址配置方法。

3) 掌握IPV6静态路由的配置方法。

4) 掌握IPV6动态路由的配置方法。

实验要求：

1) IPV6地址的常用配置方法。

2) IPV6静态路由的配置方法。

3) IPV6动态路由的配置方法。

实验6： IPV4和IPV6过渡

实验目标：

1) 同时配置IPv6 和IPV4地址及路由，实现IPV4间的互通，IPv6网络间的互通

实验要求：

1) 通过双栈技术，实现IPV4间的互通，IPv6网络间的互通。

2) 通过6TO4技术，实现IPV4间的互通，IPv6网络间的互通。

四、学时分配及教学方法

章

（按序填写）

第一章

CISCO网络服务体系架构概述

教学形式及学时分配

课堂教学

实验

上课程小主要教学方法 支撑的课程目标

机 实践 计

1.5 1.6 2.1 2.4

4

讲授

2.5

11 / 15

第二章 设计企业园区网

第三章 设计企业边缘网络连接

第四章 设计网络管理服务

第五章 设计高可用性服务

第六章 设计网络安全服务

第七章 逻辑网络设计

合计

6 4

讲授+讨论+研究型教学方法

讲授+讨论+研究型教学方法

1.1 1.5 1.6 2.1

2.2 2.4 2.5

1.1 1.5 1.6 2.1

2.2 2.4 2.5

2

2 2

讲授+研究型教学1.2 1.5 1.6 2.1

方法

2.2 2.4 2.5

讲授+研究型教学1.3 1.5 1.6 2.1

方法

2.2 2.3 2.4 2.5

讲授

1.1 1.5 1.6 2.1

2.2 2.3 2.4 2.5

讲授

1.4 1.5 1.6 2.1

2.2 2.3 2.4 2.5

4 4

2

4

24

6

16

注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；

2.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例等教学方法）等。

五、课程考核

（一）考核方式

考核形式

课堂表现

实验成绩

期末考试

考核要求

出勤，上课提问，上课练习

5次实验的检查

闭卷

考核权重

15%

15%

70%

备注

注：1.分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。

2.考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小论文、项目设计和作品等。

3.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项目设计要求等。

12 / 15

4.考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。

（二）本课程毕业要求达成度计算

错误!未找到引用源。

说明：课程指标点达成度为对应指标点部分的所有得分除以对应指标点在总评成绩的所占的总分数，对应指标点的得分包括试卷成绩部分、平时成绩部分、实验部分等，其中n为总评成绩合格的学生数。

六、参考书目及学习资料（书名，主编，出版社，出版时间及版次）

1、《自顶向下网络设计（第二版）》 [美]Priscilla Oppenheimer著，人民邮电出版社，2005年02月。

2、《网络规划设计师教程》，黄传河主编，清华大学出版社，2009年06月。

七、大纲说明（内容可包括课程基本要求、习题要求及其它一些必要的说明）

1. 采用多媒体教学手段，建议采用讲做结合的方式，多种教学手段综合运用

2. 本课程有32个学时的实验，任课教师亦可以根据实际教学情况适当安排。

2017 年 8 月 20日

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附录1

实验报告考查内容与评分比重参见下表：

评分项实验评价内容

编号

1 预习准备情况

设计与实现能力与运行结2

果

3 报告清晰，按时提交 20% 报告清晰，提交准时

6-2，7-2，11-1

网络工程实验报告评分细则（每次按100分计算）

项目

预习准备优

明确实验要良

明确实验要求、已准备了较为完善实验方案与步骤；16-17

中

对实验要求较明确、已准备了大部分方案及格

对实验要求基本明确、已准备了基本方案与不及格

对实验要求理解得不够透彻、只有少量方案与步骤或只有一些简单的思路；12以下

设计实现能力与运行结果60分

设计正确，运行结果正确且步骤清晰和简洁；54-60分

设计正确，运行结果正确但步骤较为清晰简洁；48-53分

设计能运行，但运行结果正确，但步骤不够清晰简洁；42-47分

设计能运行，但运行结果有少量错误；36-41分

设计能运行，但运行结果不正确或设计方案错误较多无法运行或没有设计方案；36分以下

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所占要求

比重

要求明确实验要求、事先准备好相20%

对毕业要求指标点支撑

3-1，3-2，6-1，应的设计方案或程序步骤与代码。 6-2，7-2，11-1

3-1，3-2，6-1，60% 能够设计实现，给出运行结果。

6-2，7-2，11-1

3-1，3-2，6-1，情况，20分 求、已准备好所有设计方案或程序步骤与代码；18-20

与步骤；14-15 步骤；12-13

报告清楚，按报告清晰，按时提交

20分

时提交；18-20分

报告较清楚，按时提交；16-17分

报告清楚或较清楚，但未按时提交14-15分

报告基本清楚或较清楚，且未按时提交12-13分

报告不清楚但按时提交，或报告不清楚也未按时提交， 12分以下

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