《網絡協議分析與設計》教學大綱課程編號：13180619英文名稱：NetworkProtocolAnalysis&Design學分：3學時：總學時64學時，其中理論32學時課程類別：專業必修課程授課對象：網絡工程專業學生教學單位：機械與電氣工程學院計算機科學技術學科修讀學期：第6學期一、課程描述和目標《網絡協議分析與設計》包括網絡協議的原理、功能和TCP/IP協議族中主要協議的相關內容及實驗方法，課程內容注重理論聯系實際。通過本課程的學習，使學生了解網絡協議在計算機網絡中的地位、協議的層次結構等，理解物理層協議的四個特性、工作原理，理解典型應用層協議格式、主要功能及其用法，掌握數據鏈路層、網絡層、傳輸層等各層協議的格式、工作原理及應用；具備網絡協議初步應用的能力；進一步培養學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，為學習后續課程、取得網絡工程師認證資格以及從事網絡工程領域的工作奠定較好的基礎。課程目標1：掌握網絡協議的基本概念，掌握數據鏈路層、網絡層、傳輸層及應用層等各層協議的相關知識，掌握TCP/IP協議族的基本原理、基本分析方法。具有歸納、整理、分析實驗結果的能力。課程目標2：能夠熟練使用實驗工具，具有網絡協議應用場景設計的能力，具備獨立分析和解決網絡工程實際問題的能力。課程目標3：通過網絡協議分析，具有網絡協議安全、網絡性能優化的配置能力。二、課程目標對畢業要求的支撐關系畢業要求指標點課程目標權重指標點1-2：能夠將工程基礎、網絡體系等知識應用在網絡工程相關領域的復雜工程問題的解決方案中課程目標10.6課程目標20.4指標點4-2：能夠融合專業知識結構，具備對網絡工程相關領域的復雜工程問題進行深入研究的能力課程目標20.2課程目標30.8指標點7-2：能夠理解和評價網絡工程相關領域的復雜工程問題解決方案及專業工程實踐對環境、社會可持續發展的影響課程目標31三、教學內容、基本要求與學時分配序號教學內容基本要求學時教學方式對應課程目標1地址解析協議ARP掌握ARP協議的基本原理；掌握ARP協議報文結構分析；掌握ARP代理的配置方法；掌握ARP協議的攻防技術。4講授式演示法課程目標1課程目標2課程目標32網際協議IPv4掌握IPv4數據報分片分析方法；掌握網絡最大傳輸單元MTU的測試方法以及MTU對網絡性能的影響。4講授式演示法課程目標1課程目標2課程目標33網際控制報文協議ICMP掌握ICMP協議分析方法；掌握構造連續的ICMP數據包的方法以及對網絡安全的影響；掌握ICMP重定向技術。4講授式演示法課程目標1課程目標2課程目標34IP路由協議：RIP、OSPF、BGP了解RIPv2的特點；掌握OSPF路由協議分析方法；掌握OSPF多區域配置方法；掌握BGP基本配置及分析。4講授式演示法課程目標1課程目標2課程目標35UDP及應用協議DNS了解UDP協議、DNS協議的分析方法；掌握DNS協議安全技術；了解智能DNS解析的技術方法。4講授式演示法課程目標1課程目標2課程目標36動態主機配置協議DHCP了解DHCP協議的基本原理及分析方法；掌握DHCP服務器的配置方法；掌握DHCP中繼代理技術；掌握DHCP協議的攻防技術。4講授式演示法課程目標1課程目標2課程目標37TCP及應用協議HTTP了解TCP協議、HTTP協議的分析方法；掌握HTTP協議攻防技術；了解HTTP協議配置對網絡性能的影響；掌握HTTPS協議的分析方法。6講授式演示法課程目標1課程目標2課程目標38文件傳輸協議FTP了解FTP協議的分析方法；掌握多種FTP工具的配置方法。2講授式演示法課程目標1課程目標2合計32序號實驗項目實驗內容與要求學時類型對應課程目標1ARP地址解析協議分析捕獲并分析ARP請求和響應報文；構造并發送連續ARP請求報文，然后捕獲連續ARP數據包并分析對網絡性能的影響。4驗證課程目標1課程目標2課程目標32IP協議分析捕獲并分析IP數據報；IP分片數據包捕獲及分析。4驗證課程目標1課程目標23ICMP協議分析構造并發送ICMPECHO請求報文，捕獲并分析其響應報文；設計ICMP重定向網絡場景并捕獲、分析ICMP重定向數據包。4設計課程目標1課程目標2課程目標34路由協議分析OSPF協議分析：OSPFCost、router-id、priority對網絡的影響；BGP協議的配置、測試及驗證。4設計課程目標1課程目標2課程目標35UDP及DNS協議分析分析DNS在域解析的過程中發送和接收到的報文；DNS欺騙攻擊；DNS劫持攻擊。智能DNS的測試及驗證。4設計課程目標1課程目標2課程目標36DHCP協議分析基于Wireshark的DHCP協議分析；DHCP中繼代理的配置；DHCP饑餓攻擊的測試及驗證。4設計課程目標1課程目標2課程目標37TCP及HTTP協議分析捕獲并分析HTTP協議工作過程中發送和接收的報文；HTTPSYN攻擊的測試及驗證。6綜合課程目標1課程目標2課程目標38FTP協議分析捕獲并分析FTP協議工作過程中發送和接收的報文；FTP服務器實現對多用戶的管理。2設計課程目標1課程目標2課程目標3合計32四、課程教學方法采用集中講授、小組討論、演示、練習等教學方式五、學業評價和課程考核考核依據建議分值考核/評價細則對應課程目標平時成績25出勤0曠課扣1分，遲到扣0.5，最多扣5分。課程目標1、2、3線上學習10根據線上學習完成情況確定。作業10根據作業完成情況確定。課堂討論5根據課堂討論情況確定。實驗成績25實驗15每個實驗滿分為100分，其中規范10分，功能30分，效果30分，實驗報告30分。課程目標1、2、3實驗25實驗35實驗45實驗55大作業50可選擇以下任一題目：基于最大傳輸單元MTU的網絡性能優化設計與分析跨網段DHCP協議攻擊模擬實現及分析基于Linux的DNS部署及分析基于TCP/IP協議棧劃分的DDoS攻擊與防御HTTP協議攻擊與防御---以NginxWeb虛擬主機為例要求提交大作業報告，其中文檔20%，工作量以及難度50%，效果30%。課程目標1、2、3六、達成度評價（一）教學目標達成度教學目標i的達成度=(期末相關試題得分×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）畢業要求指標點達成度畢業要求指標點的達成度=∑相關教學目標×權重七、教材與參考書教材