学习经验 | 计算机网络(谢希仁)高分学习攻略!

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专业课成绩在专业分流、保研以及奖学金的争取等大学的各个环节中都十分重要。那么专业课该如何学习?期末考试又该如何应对?

为了帮助同学们取得专业课好成绩,岛主将为大家带来系列专业课学习经验分享!由于不同院校课程所用教材版本不同,分享以具体的教材版本为准。今天带来的是——计算机网络(谢希仁)第八版!

01、教材内容介绍

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课程特色

《计算机网络(第八版)》是由谢希仁编著,电子工业出版社出版的一本经典教材。这本书通常被用作计算机科学与技术、软件工程和通信工程等计算机相关专业的本科学生的教材,也是408包含的课程之一,对于想要升学、找工作还是进国企的同学来说具有极高的参考价值和实用性。计算机网络为专业课中的核心课程,学分占比较大

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学习重难点

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01、概述

本章介绍计算机网络的基本概念,包括网络定义、功能、分类、拓扑结构、性能指标以及分层体系结构。还探讨了网络的性能指标,如带宽、时延、吞吐量等,以及这些指标对网络性能的影响。

重点:理解计算机网络的定义、功能、分类和分层体系结构。 

难点:掌握网络性能指标的计算方法及其对网络性能的影响

02、物理层

本章重点介绍计算机网络的物理层,涵盖物理层的任务及特性、数据通信基础知识、传输媒体、信道复用技术、数字传输系统及宽带接入技术,进一步阐明信道传输的极限容量。特别讨论了ADSL、HFC及FTTx技术在宽带接入中的应用。 

重点:掌握物理层传输特性,理解物理层在整个计算机网络中的位置与作用。 

难点:理解信道极限容量(奈奎斯特准则、香农公式)和复用技术的实际应用及优化。

03、数据链路层

本章详细阐述数据链路层的功能与特性,涵盖点对点信道与广播信道的应用、帧的封装与透明传输、差错检测技术(如CRC)、以及PPP协议与以太网协议的核心内容。通过分析CSMA/CD协议机制,解释以太网的媒体访问控制及其广播特性,并介绍扩展局域网的手段,如虚拟局域网(VLAN)。

重点:理解数据链路层功能,包括帧操作、差错检测,以及以太网和PPP协议的应用。 

难点:掌握CSMA/CD协议的冲突处理及VLAN的逻辑分组原理对性能优化的影响。

04、网络层

本章深入探讨网络层,涵盖面向连接和无连接服务的对比、IP协议的核心概念(如分类地址、子网划分与CIDR)、地址解析协议ARP、ICMP和多播协议等。详细讲解子网掩码、IP数据报格式及路由表优化在数据传输中的作用。

重点:掌握IP协议功能、子网划分、CIDR编址及路由选择协议的工作原理。

难点:理解无连接服务对网络设计的影响,及子网掩码与路由表优化的实现与应用。

05、运输层

本章介绍传输层的功能与关键协议,包括UDP和TCP的特性及应用场景。特别强调了TCP的三次握手、四次挥手及选择确认机制以及慢启动和快恢复算法在拥塞控制中的应用。 

重点:掌握TCP和UDP的区别三次握手和四次挥手,以及TCP的流量与拥塞控制机制。

难点:理解TCP的可靠传输实现,尤其是滑动窗口、超时重传机制及慢启动与快恢复算法的动态调整。

06、应用层

本章聚焦应用层的核心协议和服务,包括DNS、HTTP、FTP、电子邮件协议(SMTP、POP3)等。

重点:掌握DNS解析过程、HTTP工作原理、电子邮件协议(SMTP、POP3)和FTP的双TCP连接机制。 

难点:理解DNS递归与迭代查询的区别、HTTP缓存机制,以及活动文档与Java技术在客户端交互中的实现细节。

07、网络安全

本章介绍网络安全问题及解决方案,包括对称与公钥加密、数字签名、鉴别机制、密钥分配以及SSL/TLS、IPsec等安全协议。

重点:掌握加密机制、数字签名与SSL/TLS协议,以及防火墙与IDS的核心功能。

难点:理解公钥加密的数学原理以及IDS对未知攻击的检测局限性

08、互联网上的音频/视频服务

本章探讨因特网上的音视频服务,包括流式传输的实现方式、交互式音视频以及因特网服务质量的改进

重点:掌握流媒体、实时音视频协议(RTP、RTSP)

难点:理解实时传输对网络性能的要求、协议间的协作

09、无线网络和移动网络

本章介绍无线网络及移动网络,涵盖无线局域网(802.11协议)、无线个人区域网(蓝牙、ZigBee)、无线城域网(WiMAX),以及蜂窝移动通信网(2G到3G)和移动IP技术。

重点:掌握802.11协议、无线网络分类及其特点,以及蜂窝通信中的移动IP实现。 

难点:理解多种网络协议的协作机制

02、学习方法总结

1、学习方法

学习计算机网络是一个结合理论与实践的过程,要求大家不仅要理解网络的基本概念和模型,还要掌握常见协议的工作原理及其在实际中的应用

学习过程中,可以从网络分层模型入手,如OSI七层模型和TCP/IP四层模型,逐层理解各层的功能、协议和应用。起步阶段,可以重点掌握物理层、数据链路层和网络层的基础知识,包括信道特性、MAC协议、IP协议、子网划分和路由算法等内容,为后续的学习奠定扎实基础。

随着学习的深入,可以逐步过渡到更高层次的内容,如传输层的可靠传输机制(如TCP、UDP)和应用层的常见协议(如HTTP、DNS)。在学习这些协议时,可以结合抓包工具(如Wireshark)进行实践,通过分析实际网络数据包,更直观地理解协议的运行机制。

学习网络的过程中,编程实践同样不可忽视。例如,可以尝试用编程语言(如Python、C++)实现简单的网络应用,如HTTP客户端、UDP/TCP服务器等。在此基础上,进一步探索网络性能优化和安全协议的实现。此外,利用在线平台如LeetCode和Codeforces解决与网络相关的算法题目,如最短路径问题和流量优化问题,可以提高解决实际网络问题的能力。

通过实践与理论结合,分层递进地掌握网络的各个部分,大家不仅能够理解网络的运行原理,还能具备动手实现和优化网络的能力,为未来深入学习和应用计算机网络打下坚实基础。

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2、辅助工具

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 Wireshark 

Wireshark 是一款功能强大的网络协议分析工具,可以帮助大家抓取和分析实际网络数据包。通过使用 Wireshark,大家能够深入理解网络协议的运行机制。

链接:https://www.wireshark.org/

2

 GitHub 

GitHub 上有许多计算机网络相关的开源项目和学习资源。例如,有开发者分享了各种网络协议的模拟实现和可视化工具,帮助理解协议细节。

链接:

https://github.com/MisterBooo/Article

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 CSDN 

CSDN 上汇集了大量关于计算机网络的教程和代码示例。无论是抓包分析、协议实现,还是网络安全问题,都能找到相关内容供学习与参考。

链接:https://www.csdn.net/

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网课推荐

1

 王道

王道的计算机网络课程为专门为考研人准备的课程,全程无废话,并且王道教材编写知识点和内容结合得当,配合使用效果极好,对于想要升学的同学来说是个很不错的选择,同时也非常适合入门

链接:

https://www.bilibili.com/video/BV19E411D78Q/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=8535757cf2e66e4fbf5e64f7e4edd6b7

2

 中国大学MOOC—哈工大李全龙、聂兰顺老师 

哈工大两位老师讲授的计算机网络课程在MOOC观看人次最多,其讲解独到且通俗易懂,同时配套慕课的一系列相关题目设计考核。课程内容也非常详细,非常适合没有零基础的同学学习

链接:

https://www.icourse163.org/course/HIT-154005?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg

3

湖南科技大学—湖科大教书匠 

说到计算机网络,湖科大的计算机网络课程是不容错过的,幽默风趣的卡通人物配合着动画PPT的精美制作,让人看完之后对于计算机网络一目了然,豁然开朗,是一门设计精美十分值得学习的初学者入门课程

链接:

https://www.bilibili.com/video/BV1c4411d7jb/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click

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期末复习攻略

考试形式

计算机网络的考试形式通常包括纸质试卷实验操作两部分。

纸质试卷

包含选择题、填空题、判断题、简答题、以及网络分析和设计等题型。题目覆盖面广,可能涉及网络分层模型、协议原理、子网划分、路由算法等知识点,考试难度较高,考查学生对理论知识的理解和应用能力。

实验操作

主要针对计算机网络实验课的内容。需要学生完成如抓包分析、网络设备配置(如路由器和交换机的配置)、简单网络拓扑设计或协议实现的任务。实验内容可能包括使用抓包工具(如Wireshark)分析数据包,或利用网络模拟工具(如Packet Tracer)设计并实现小型网络,需通过验证任务完成情况的方式评分。

这种结合的考试形式既注重对理论的掌握,也强调动手实践能力,是全面检验学生计算机网络能力的重要方式。

复习重点

在复习《计算机网络》时,重点是要掌握各层的基本概念、功能、协议及其实现原理,同时理解各层之间的协作关系。以下是各层的复习要点:

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物理层

理解数据在物理介质上的传输方式,包括信号的调制、编码和物理介质的种类(如光纤、双绞线)。掌握奈奎斯特理论和香农公式的计算方法

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数据链路层

重点在帧的封装与解封装,错误检测与纠正方法(如CRC校验),以及链路控制协议(如PPP)。还需掌握局域网中的MAC协议,尤其是CSMA/CD和CSMA/CA的工作原理。

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网络层

复习IP协议的地址格式、子网划分、CIDR,以及常见的路由选择算法(如最短路径算法、距离向量路由)。掌握ARP、ICMP协议的应用,并理解NAT和IPv6的特性

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传输层

理解UDP和TCP协议的区别,重点掌握TCP的三次握手、四次挥手、拥塞控制(如慢启动、拥塞避免)和流量控制的实现机制。

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应用层

熟悉常见应用层协议的工作原理,例如DNS的域名解析、HTTP的请求响应模型、FTP和SMTP的传输过程。掌握这些协议在网络通信中的作用及其优化方式

复习策略

计算机网络是计算机类专业的核心课程之一,无论是考研、找工作,还是进入国企,扎实掌握这门课程都至关重要。因此,大家应提早制定复习计划,合理安排时间。如果平时学习中存在薄弱环节,建议复习时间至少提前一个月,视具体情况而定。以下是一份以一个月为周期的复习策略,供大家参考。

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第一周

计算机网络复习的第一周主要以回顾基础内容为主,结合教材、老师的课件和笔记,从分层模型入手,逐层理解每层的功能、协议和应用,形成整体框架。重点掌握物理层的信号传输、奈奎斯特理论和香农公式,数据链路层的帧结构、差错控制及MAC协议,网络层的IP地址划分、路由协议及ICMP功能,传输层的TCP和UDP特点及其机制,以及应用层的HTTP、DNS等常用协议,确保每天复习两到三章内容并记录不熟悉的知识点。

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第二周

第二周开始集中梳理重难点,例如网络层的子网划分与CIDR、传输层的TCP三次握手和拥塞控制、数据链路层的CSMA/CA机制等,通过画思维导图总结概念,并结合例题强化理解

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第三周

第三周进入刷题阶段,重点完成课后习题、课堂练习题和考研模拟题,同时结合Wireshark分析数据包结构,或用Packet Tracer模拟网络配置。错题要及时查漏补缺并记录整理

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第四周

第四周冲刺阶段,每天进行1-2次模拟考试,掐时间完成测试,熟悉考试节奏,并针对错题巩固知识。同时加强实验题练习,如抓包分析、路由配置和简单网络程序编写,确保理论与实践并重,为考试做好充分准备。

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