[网络协议分析]教学大纲

《网络协议分析》课程教学大纲

课程代码：

课程名称：网络协议分析

英文名称：The network protocol analysis 课程类型：必修课

总 学 时： 48学时 讲课学时：32 学 分：3

适用对象：计算机科学与技术、网络工程、软件工程、信息管理与信息系统等专业 先修课程：计算机基础、程序语言设计等

实验学时：16

一、课程性质

《网络协议分析》是计算机科学与技术、软件工程、网络工程、信息管理与信息系统等专业的必修课程。网络的重要性和普及性已毋庸置疑。在网络通信的方方面面中，网络协议发挥着基础的支撑作用。TCP/IP协议族是目前使用最广泛的协议族，也是Internet 出现、发展和普及的基础。用户新的应用将不断出现，新的协议标准及现有标准（包括TCP/IP）的新版本仍在不断涌现。而TCP/IP的设计者和研究者们也在不断这种发展速度而推陈出新。这个时候，掌握各个协议的思想、原理及流程等方面显得尤为必要了。

二、教学基本要求

开设此门课能够让网络工程专业的学生深入理解TCP/IP协议族各个协议的本质思想，会使用网络协议分析工具对一个协议作出评价，以便应用到以后的网络应用和工作当中。

三、教学内容及要求

第1章 TCP/IP概述

本章教学内容: 网络互联与TCP/IP；网络协议的分层；TCP/IP发展过程；TCP/IP协议的标准化 本章教学目的及要求：掌握网络互联的概念，TCP/IP的分层思想。 本章重点: 网络协议的分层和网络互联的概念。 本章难点: 网络互联的理解。 第2章 点到点协议PPP

本章教学内容: PPP 的流程及报文格式；认证协议PAP 及CHAP ；PPPoE 的应用、流程及报文格式。 本章教学目的及要求：掌握PPP 的流程及报文格式；LCP 、IPCP 协议以及认证协议PAP 及CHAP 。 本章重点: PPP流程以及LCP 、IPCP 协议的规定。 本章难点: LCP、IPCP 协议的规定。

第3章 Internet 地址及地址解析

本章教学内容: Internet 地址；地址解析协议ARP ；反向地址解析协议RARP 。 本章教学目的及要求：掌握地址解析协议ARP ，反向地址解析协议RARP 。 本章重点: 掌握地址解析协议ARP 。 本章难点: 地址解析协议ARP 。

第4章 互联网协议IP

本章教学内容: IP 数据报；IP 分片及重组；IP 选项；IP 安全问题和IP 选路。 本章教学目的及要求：掌握IP 数据报；IP 分片及重组；IP 选项。掌握IP 选路。 本章重点: IP 数据报；；IP 选项和IP 选路。 本章难点: IP 分片及重组，IP 选项。 第5章 Internet 控制报文协议ICMP

本章教学内容: ICMP 协议应用及报文分类；ICMP 差错报告、请求/应答类报文、单向通知的控制类报文以及实验性报文；ICMP 应用示例。

本章教学目的及要求：掌握ICMP 协议应用及报文分类、ICMP 差错报告、请求/应答类报文。 本章重点: ICMP 差错报告、请求/应答类报文。 本章难点: ICMP 差错报告、请求/应答类报文。 第6章 用户数据报协议UDP

本章教学内容: 传输层的引入；UDP 报文及校验和计算；UDP 的端口以及多路复用与多路分解。 本章教学目的及要求：掌握UDP 报文、UDP 的端口概念。 本章重点: UDP 报文、UDP 的端口概念。 本章难点: UDP报文、UDP 的端口概念。 第7章 传输控制协议TCP

本章教学内容: TCP 的引入及特点；TCP 连接；TCP 保证可靠性的机制；TCP 提高传输效率及流量控制的机制；TCP 的拥塞控制机制；TCP 报文格式；TCP 相关的网络安全问题等内容。

本章教学目的及要求：掌握TCP 连接、TCP 保证可靠性的机制、TCP 提高传输效率及流量控制的机制、TCP 的拥塞控制机制、TCP 报文格式。

本章重点: TCP 连接、TCP 保证可靠性的机制、TCP 提高传输效率及流量控制的机制、TCP 的拥塞控制机制、TCP 报文格式。

本章难点: TCP 保证可靠性的机制、TCP 提高传输效率及流量控制的机制、TCP 的拥塞控制机制等。 第8章 Internet 地址扩展技术

本章教学内容: 减少物理网络数目的技术：透明路由器、代理ARP 以及子网编址；超网编址及相关路由技术；网络地址转换。

本章教学目的及要求：掌握减少物理网络数目的技术、超网编址及相关路由技术、网络地址转换。 本章重点: 减少物理网络数目的技术、超网编址及相关路由技术、网络地址转换。 本章难点: 超网编址 第9章 路由协议概述

本章教学内容: 路由表的建立与维护；路径确定方法和路由算法；Internet 路由体系结构；大规模网络拓扑发现。

本章教学目的及要求：掌握路由表的建立与维护、路径确定方法和路由算法。 本章重点: 路由表的建立与维护、路径确定方法和路由算法。 本章难点: 路由表的建立与维护、路径确定方法和路由算法。 第10章 选路信息RIP

本章教学内容: RIP 的原理、路由信息的时效性、慢收敛问题及对策；RIPv1的流程及报文格式；RIPv2的流程及报文格式。

本章教学目的及要求：掌握RIP 的原理、路由信息的时效性、慢收敛问题及对策。 本章重点: RIP 的原理。

本章难点: RIP的原理、路由信息的时效性、慢收敛问题及对策。 第11章 开放式最短路径优先OSPF

本章教学内容: OSPF 概述；OSPF 的思想（区域划分、路由计算和路由汇总）；OSPF 报文（报文分类、公共首部、Hello 报文及用于数据库同步的报文）。

本章教学目的及要求：掌握OSPF 的思想（区域划分、路由计算和路由汇总）。 本章重点: OSPF 的思想。 本章难点: OSPF的思想。 第12章 边界网关协议BGP

本章教学内容: BGP 概述及有限状态机；BGP 报文（公共首部及各类报文）。 本章教学目的及要求：掌握BGP 的思想。 本章重点: BGP 的思想。 本章难点: 有限状态机。 第13章 Internet组播

本章教学内容: 组播地址；Internet 群组管理协议IGMPv1、IGMPv2及IGMPv3；以太网组播数据报的交付；组播路由算法；组播路由协议；可靠组播。

本章教学目的及要求：掌握组播地址、Internet 群组管理协议。 本章重点: 组播地址、Internet 群组管理协议。 本章难点: 组播路由协议。 第14章 移动IP

本章教学内容: 移动IP 的工作原理及工作机制；移动IP 的三角路由问题；隧道技术。 本章教学目的及要求：掌握移动IP 的工作原理及工作机制、隧道技术。 本章重点: 移动IP 的工作原理及工作机制、隧道技术。 本章难点: 移动IP 的三角路由问题。 第15章 应用层系统服务

本章教学内容: 自举协议BOOTP ；动态主机配置协议DHCP 。

本章教学目的及要求：掌握自举协议BOOTP ；动态主机配置协议DHCP ；域名系统DNS 。

本章重点:动态主机配置协议DHCP ；域名系统DNS 。 本章难点: 自举协议BOOTP ；动态主机配置协议DHCP 。 第16章 网络管理标准SNMP

本章教学内容: 网络管理需求及SNMP 的发展历史；管理信息库MIB ；SNMP 通信协议；消息语法标准SMI ；SNMP 应用。

本章教学目的及要求：掌握SNMP 通信协议。 本章重点: SNMP 通信协议。 本章难点: SNMP通信协议。

第17章 应用层协议

本章教学内容: 文件共享NFS 和FTP ；万维网WWW 和超文本传输协议HTTP ；电子邮件系统；信息查询Whois 。

本章教学目的及要求：掌握万维网WWW 和超文本传输协议HTTP ，电子邮件系统。 本章重点: 万维网WWW 和超文本传输协议HTTP ，电子邮件系统。 本章难点: 信息查询Whois 。

四、实践环节

实验一 ping 程序的实现 实验二traceroute 程序的实现 实验三 TIME 的实现 实验四 DHCP 的应用

五、课外习题及课程讨论

为达到本课程的教学基本要求，课外习题（包括自测题）不少于120题。

六、教学方法与手段

课堂讲授和实验上机相结合为主，课后上网复习、讨论及提交习题等。

八、考核方式

闭卷笔试

九、推荐教材和教学参考书

1、教 材： 必备主讲教材：

《网络协议分析》，蔻晓蕤，罗军勇，蔡延荣编著。机械工业出版社，2009.7。 2、参考书：

《网络协议分析与实现》，胡维华，胡昔祥，张祯，侯宏元编著。高等教育出版社，2012.6。

十、说明

无

大纲制订人： 大纲审定人： 制订日期：