《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計》教學(xué)大綱

《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計》教學(xué)大綱課程編號：13180619英文名稱：NetworkProtocolAnalysis&Design學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時64學(xué)時，其中理論32學(xué)時課程類別：專業(yè)必修課程授課對象：網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機械與電氣工程學(xué)院計算機科學(xué)技術(shù)學(xué)科修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計》包括網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原理、功能和TCP/IP協(xié)議族中主要協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容及實驗方法，課程內(nèi)容注重理論聯(lián)系實際。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在計算機網(wǎng)絡(luò)中的地位、協(xié)議的層次結(jié)構(gòu)等，理解物理層協(xié)議的四個特性、工作原理，理解典型應(yīng)用層協(xié)議格式、主要功能及其用法，掌握數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層等各層協(xié)議的格式、工作原理及應(yīng)用；具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)議初步應(yīng)用的能力；進一步培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力及獨立分析和解決工程實際問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程、取得網(wǎng)絡(luò)工程師認(rèn)證資格以及從事網(wǎng)絡(luò)工程領(lǐng)域的工作奠定較好的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：掌握網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基本概念，掌握數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層及應(yīng)用層等各層協(xié)議的相關(guān)知識，掌握TCP/IP協(xié)議族的基本原理、基本分析方法。具有歸納、整理、分析實驗結(jié)果的能力。課程目標(biāo)2：能夠熟練使用實驗工具，具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用場景設(shè)計的能力，具備獨立分析和解決網(wǎng)絡(luò)工程實際問題的能力。課程目標(biāo)3：通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析，具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議安全、網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化的配置能力。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點1-2：能夠?qū)⒐こ袒A(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)體系等知識應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題的解決方案中課程目標(biāo)10.6課程目標(biāo)20.4指標(biāo)點4-2：能夠融合專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，具備對網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題進行深入研究的能力課程目標(biāo)20.2課程目標(biāo)30.8指標(biāo)點7-2：能夠理解和評價網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問題解決方案及專業(yè)工程實踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響課程目標(biāo)31三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1地址解析協(xié)議ARP掌握ARP協(xié)議的基本原理；掌握ARP協(xié)議報文結(jié)構(gòu)分析；掌握ARP代理的配置方法；掌握ARP協(xié)議的攻防技術(shù)。4講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)32網(wǎng)際協(xié)議IPv4掌握IPv4數(shù)據(jù)報分片分析方法；掌握網(wǎng)絡(luò)最大傳輸單元MTU的測試方法以及MTU對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。4講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)33網(wǎng)際控制報文協(xié)議ICMP掌握ICMP協(xié)議分析方法；掌握構(gòu)造連續(xù)的ICMP數(shù)據(jù)包的方法以及對網(wǎng)絡(luò)安全的影響；掌握ICMP重定向技術(shù)。4講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)34IP路由協(xié)議：RIP、OSPF、BGP了解RIPv2的特點；掌握OSPF路由協(xié)議分析方法；掌握OSPF多區(qū)域配置方法；掌握BGP基本配置及分析。4講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)35UDP及應(yīng)用協(xié)議DNS了解UDP協(xié)議、DNS協(xié)議的分析方法；掌握DNS協(xié)議安全技術(shù)；了解智能DNS解析的技術(shù)方法。4講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)36動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP了解DHCP協(xié)議的基本原理及分析方法；掌握DHCP服務(wù)器的配置方法；掌握DHCP中繼代理技術(shù)；掌握DHCP協(xié)議的攻防技術(shù)。4講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)37TCP及應(yīng)用協(xié)議HTTP了解TCP協(xié)議、HTTP協(xié)議的分析方法；掌握HTTP協(xié)議攻防技術(shù)；了解HTTP協(xié)議配置對網(wǎng)絡(luò)性能的影響；掌握HTTPS協(xié)議的分析方法。6講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)38文件傳輸協(xié)議FTP了解FTP協(xié)議的分析方法；掌握多種FTP工具的配置方法。2講授式演示法課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計32序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1ARP地址解析協(xié)議分析捕獲并分析ARP請求和響應(yīng)報文；構(gòu)造并發(fā)送連續(xù)ARP請求報文，然后捕獲連續(xù)ARP數(shù)據(jù)包并分析對網(wǎng)絡(luò)性能的影響。4驗證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)32IP協(xié)議分析捕獲并分析IP數(shù)據(jù)報；IP分片數(shù)據(jù)包捕獲及分析。4驗證課程目標(biāo)1課程目標(biāo)23ICMP協(xié)議分析構(gòu)造并發(fā)送ICMPECHO請求報文，捕獲并分析其響應(yīng)報文；設(shè)計ICMP重定向網(wǎng)絡(luò)場景并捕獲、分析ICMP重定向數(shù)據(jù)包。4設(shè)計課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)34路由協(xié)議分析OSPF協(xié)議分析：OSPFCost、router-id、priority對網(wǎng)絡(luò)的影響；BGP協(xié)議的配置、測試及驗證。4設(shè)計課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)35UDP及DNS協(xié)議分析分析DNS在域解析的過程中發(fā)送和接收到的報文；DNS欺騙攻擊；DNS劫持攻擊。智能DNS的測試及驗證。4設(shè)計課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)36DHCP協(xié)議分析基于Wireshark的DHCP協(xié)議分析；DHCP中繼代理的配置；DHCP饑餓攻擊的測試及驗證。4設(shè)計課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)37TCP及HTTP協(xié)議分析捕獲并分析HTTP協(xié)議工作過程中發(fā)送和接收的報文；HTTPSYN攻擊的測試及驗證。6綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)38FTP協(xié)議分析捕獲并分析FTP協(xié)議工作過程中發(fā)送和接收的報文；FTP服務(wù)器實現(xiàn)對多用戶的管理。2設(shè)計課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計32四、課程教學(xué)方法采用集中講授、小組討論、演示、練習(xí)等教學(xué)方式五、學(xué)業(yè)評價和課程考核考核依據(jù)建議分值考核/評價細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)平時成績25出勤0曠課扣1分，遲到扣0.5，最多扣5分。課程目標(biāo)1、2、3線上學(xué)習(xí)10根據(jù)線上學(xué)習(xí)完成情況確定。作業(yè)10根據(jù)作業(yè)完成情況確定。課堂討論5根據(jù)課堂討論情況確定。實驗成績25實驗15每個實驗滿分為100分，其中規(guī)范10分，功能30分，效果30分，實驗報告30分。課程目標(biāo)1、2、3實驗25實驗35實驗45實驗55大作業(yè)50可選擇以下任一題目：基于最大傳輸單元MTU的網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化設(shè)計與分析跨網(wǎng)段DHCP協(xié)議攻擊模擬實現(xiàn)及分析基于Linux的DNS部署及分析基于TCP/IP協(xié)議棧劃分的DDoS攻擊與防御HTTP協(xié)議攻擊與防御---以NginxWeb虛擬主機為例要求提交大作業(yè)報告，其中文檔20%，工作量以及難度50%，效果30%。課程目標(biāo)1、2、3六、達成度評價（一）教學(xué)目標(biāo)達成度教學(xué)目標(biāo)i的達成度=(期末相關(guān)試題得分×期末考試占比+平時成績得分×平時成績占比+實驗成績得分×實驗成績占比)/(期末相關(guān)試題總分×期末考試占比+平時成績總分×平時成績占比+實驗成績總分×實驗成績占比)（二）畢業(yè)要求指標(biāo)點達成度畢業(yè)要求指標(biāo)點的達成度=∑相關(guān)教學(xué)目標(biāo)×權(quán)重七、教材與參考書教材