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

《網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析與設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱課程編號(hào)：13180619英文名稱(chēng)：NetworkProtocolAnalysis&Design學(xué)分：3學(xué)時(shí)：總學(xué)時(shí)64學(xué)時(shí)，其中理論32學(xué)時(shí)課程類(lèi)別：專(zhuān)業(yè)必修課程授課對(duì)象：網(wǎng)絡(luò)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：機(jī)械與電氣工程學(xué)院計(jì)算機(jī)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(jì)》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(shí)驗(yàn)方法，課程內(nèi)容注重理論聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在計(jì)算機(jī)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(gè)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(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力及獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問(wèn)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(shí)，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(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。課程目標(biāo)2：能夠熟練使用實(shí)驗(yàn)工具，具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)的能力，具備獨(dú)立分析和解決網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)際問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)3：通過(guò)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(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點(diǎn)1-2：能夠?qū)⒐こ袒A(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)體系等知識(shí)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)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(diǎn)4-2：能夠融合專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，具備對(duì)網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題進(jìn)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(diǎn)7-2：能夠理解和評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)工程相關(guān)領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案及專(zhuān)業(yè)工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)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(shí)分配序號(hào)教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對(duì)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(bào)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(bào)分片分析方法；掌握網(wǎng)絡(luò)最大傳輸單元MTU的測(cè)試方法以及MTU對(duì)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(bào)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(duì)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(diǎn)；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(dòng)態(tài)主機(jī)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(duì)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(jì)32序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時(shí)類(lèi)型對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)1ARP地址解析協(xié)議分析捕獲并分析ARP請(qǐng)求和響應(yīng)報(bào)文；構(gòu)造并發(fā)送連續(xù)ARP請(qǐng)求報(bào)文，然后捕獲連續(xù)ARP數(shù)據(jù)包并分析對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。4驗(yàn)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(bào)；IP分片數(shù)據(jù)包捕獲及分析。4驗(yàn)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(qǐng)求報(bào)文，捕獲并分析其響應(yīng)報(bào)文；設(shè)計(jì)ICMP重定向網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景并捕獲、分析ICMP重定向數(shù)據(jù)包。4設(shè)計(jì)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(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響；BGP協(xié)議的配置、測(cè)試及驗(yàn)證。4設(shè)計(jì)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(guò)程中發(fā)送和接收到的報(bào)文；DNS欺騙攻擊；DNS劫持攻擊。智能DNS的測(cè)試及驗(yàn)證。4設(shè)計(jì)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(cè)試及驗(yàn)證。4設(shè)計(jì)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(guò)程中發(fā)送和接收的報(bào)文；HTTPSYN攻擊的測(cè)試及驗(yàn)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(guò)程中發(fā)送和接收的報(bào)文；FTP服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)多用戶的管理。2設(shè)計(jì)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計(jì)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(píng)價(jià)和課程考核考核依據(jù)建議分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)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(shí)驗(yàn)成績(jī)25實(shí)驗(yàn)15每個(gè)實(shí)驗(yàn)滿分為100分，其中規(guī)范10分，功能30分，效果30分，實(shí)驗(yàn)報(bào)告30分。課程目標(biāo)1、2、3實(shí)驗(yàn)25實(shí)驗(yàn)35實(shí)驗(yàn)45實(shí)驗(yàn)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(jì)與分析跨網(wǎng)段DHCP協(xié)議攻擊模擬實(shí)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(jī)為例要求提交大作業(yè)報(bào)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(dá)成度評(píng)價(jià)（一）教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度教學(xué)目標(biāo)i的達(dá)成度=(期末相關(guān)試題得分×期末考試占比+平時(shí)成績(jī)得分×平時(shí)成績(jī)占比+實(shí)驗(yàn)成績(jī)得分×實(shí)驗(yàn)成績(jī)占比)/(期末相關(guān)試題總分×期末考試占比+平時(shí)成績(jī)總分×平時(shí)成績(jī)占比+實(shí)驗(yàn)成績(jī)總分×實(shí)驗(yàn)成績(jī)占比)（二）畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的達(dá)成度=∑相關(guān)教學(xué)目標(biāo)×權(quán)重七、教材與參考書(shū)教材