互联网协议分析与设计一、说明(一)课程基本信息(二)课程目标1. 课程目标：课程目标1:了解IPV6的概念、原理和作用过程。

课程目标2：培养学生对下一代互联网的知识的学习及应用能力。

2. 课程目标与培养目标的对应关系(三)教学内容及数时数本课程从下一代互联网的基本理论出发，循序渐进地介绍了IPv6的寻址、报头、地址自动配置、名称解析、路由及移动IPV6等内容。

理论部分实验部分(四)考核要求1.考核的方式及成绩评定考核的方式:考查总评成绩=平时成绩*0.6+期末成线*0.4平时成绩=课程作业绩*0.2+课外阅读*0.2+中期考核*0.2+课外讨论*0.2+其它*0.22.考题设计重点考察内容: IPV4的不足及缺陷以及IPV6怎样弥补这些缺陷; IPV6地址的分类及各种地址的含义，IPV6地址空间的划分；使用网络监视器分析IPV6报头结构、ICMPv6报头结构、IPV6邻节点报文结构和功能；多播侦听查询报文、多播侦听报告报文和多播侦听已完成报文的功能。

试题种类以及形式，和所占的比例：客观题（70%），主观题（30%）3.实验考核说明考核内容：使用网络监视器分析IPV6报头结构；使用网络监视器分析ICMPv6报头结构；使用网络监视器分析IPV6邻节点报文结构和功能；多播侦听查询报文、多播侦听报告报文和多播侦听已完成报文的功能。

考核方式：实验考核考核要求：完成实验报告二、本文（一）课程教学内容理论部分第1章IPV6概述（支撑课程目标1）教学目的和要求:通过本章的学习，使学生了解IPV4和当前Internet的缺陷，IPV6如何弥补这些缺陷；IPV4和IPV6之间的主要区别；IPV6的特性。

教学内容：第1节IPV4局限有限IPV4地址空间所造成的后果。

第2节IPV6的特性巨大的地址空间；安全性；更好地支持QOS；可扩展性。

第3节IPV4与IPV6的比较报头格式的区别；路由协议的区别；域名解析的区别；地址分配方式；安全性方面。

教学要求：了解IPV4有限地址空间所造成的后果，IPV6的特性，掌握IPV4与IPV6的主要区别。

教学重点：IPV6的特性教学难点：IPV4与IPV6的比较教学时数：4学时第2章IPV6寻址（支撑课程目标1）教学目的和要求:通过本章的学习，掌握IPv6地址语法，包括零压缩法和前缀格式；不同类型IPv6单播地址的作用；IPv6多播地址的格式；IPv6泛播地址的作用；如何获得IPv6接口标识符；IPv4地址和IPv6地址之间寻址概念的区别。

教学内容：第1节当前地址的分配当前的地址分配情况。

第2节IPV6的地址语法零压缩法；IPV6前缀。

第3节IPV6的地址类型IPV6的地址类型。

第4节单播IPV6地址可集聚全球单播地址；链路本地地址；站点本地地址；特殊地址；兼容地址；NSAP地址。

第5节多播IPV6地址推荐的多播IPV6地址；请求节点地址。

第6节泛播IPV6地址子网—路由器泛播地址。

第7节主机IPV6地址主机IPV6地址。

第8节路由器的IPV6地址路由器的IPV6地址。

第9节子网化IPV6地址空间NLA ID的子网化；SLA ID的子网化。

第10节IPV6接口标识符基于EUI—64地址的接口标识符；临时地址接口标识符。

第11节将IPV6多播地址映射为以太网地址将IPV6多播地址映射为以太网地址。

第12节IPV4地址和IPV6地址的对应IPV4地址和IPV6地址的对应.教学重点：IPV6的地址类型，单播IPV6地址，IPV6接口标识符。

教学难点：子网化IPV6地址空间教学时数：8学时第3章IPV6报头（支撑课程目标1）教学目的和要求:通过本章的学习，掌握IPv6数据包的结构；IPv4报头中的字段；IPv6报头中的字段；IPv6和IPv4报头中的字段差别；IPv6扩展报头；IPv6最大传输单元(MTU)的定义；了解用于上层校验和的新的伪报头。

教学内容：第1节IPV6数据包的结构IPV6数据包的结构。

第2节IPV4报头IPV4报头。

第3节IPV6报头下一个报头字段的值；比较IPV4和IPV6的报头。

第4节IPV6扩展报头扩展报头的顺序；逐跳选项报头；目标选项报头；路由报头；片段报头；身份验证报头；封装安全有效载荷报头和尾部。

第5节IPV6 MTUIPV6 MTU。

第6节上层校验和上层校验和。

教学重点：IPV6报头，IPV6扩展报头。

教学难点：IPV6 MTU教学时数：6学时第4章ICMPv6协议（支撑课程目标1）教学目的和要求:通过本章的学习，掌握ICMPv6的作用和所有ICMPv6报文的结构；两种类型的ICMPv6报文以及如何区别它们；4类ICMPv6差错报文；两类用于诊断的ICMPv6信息报文；常用的ICMPv4报文并且给出相应的lCMPv6报文；IPv6的路径MTU发现过程。

教学内容：第1节ICMPv6概述ICMPv6报文的类型；ICMPv6报头。

第2节ICMPv6差错报文目标不可到达；数据包过长；超时；参数问题。

第3节ICMPv6信息报文回送请求报文；回送应答报文。

第4节ICMPv4和ICMPv6报文的比较。

第5节路径MTU发现PMTU的改变。

教学重点：ICMPv6报文的类型；ICMPv6报头教学难点：路径MTU发现教学时数：6学时第5章邻节点发现（支撑课程目标1）教学目的和要求:通过本章的学习，掌握IPv6邻节点发现(ND)协议的功能；邻节点发现选项的功能和格式；邻节点发现报文的功能和格式；邻节点发现报文使用哪些ND选项；地址解析、邻节点不可到达检测、重复地址检测、路由器发现和重定向过程的细节；用主机数据结构和邻节点发现报文中的术语来描述主机发送算法。

教学内容：第1节邻节点发现概述邻节点发现报文的格式。

第2节邻节点发现选项源链路层地址和目标链路层地址选项；前缀缀信息选项；重定向报头选项；MTU选项；公告间隔选项；本地代理信息选项；路由信息选项。

第3节邻节点发现报文路由器请求报文；路由器公告报文；邻节点请求报文；邻节点公告报文；重定向报文。

第4节邻节点发现过程概念主机数据结构；地址解析；邻节点不可到达检测；重复地址检测；路由器发现；重定向功能。

第5节IPV4邻节点报文和IPV6邻节点报文比较IPV4邻节点报文和功能以及相应的IPV6邻节点报文和功能。

教学重点：邻节点发现报文，邻节点发现选项。

教学难点：邻节点发现过程教学时数：6学时第6章多播侦听发现（支撑课程目标1）教学目的和要求:通过本章的学习，掌握IPv6多播侦听发现(MLD)协议的意义；IPv6主机和路由器如何支持多播通信；MLD报文数据包的结构；每种MLD报文的结构和意义。

教学内容：第1节多播侦听发现概述多播侦听发现概述。

第2节IPV6多播概述主机对多播的支持；路由器对多播的支持。

第3节MLD数据包的结构MLD数据包的结构。

第4节MLD协议的报文多播侦听查询报文；多播侦听报告报文；多播侦听已完成报文。

第5节MLD协议小结MLD协议小结。

教学重点：MLD协议的报文教学难点：MLD数据包的结构教学时数：2学时实验部分实验1 IPV6子网划分（支撑课程目标2）实验目的和要求:掌握IPV6子网划分的方法。

实验内容：对给定的IPV6地址空间按要求划分成若干个子网，并给出每个子网的地址空间。

实验设备：Windows 7系列网络环境网络监视器实验时数：6学时实验2 IPV4报头与IPV6报头对比分析（支撑课程目标2）实验目的和要求:掌握互联网IPV4协议与IPV6协议的报头相同之处与不同之处。

实验内容：对比、分析IPV4协议与IPV6协议的报头相同之处与不同之处，为后续章节的学习打下坚实的基础。

实验设备：Windows 7系列网络环境网络监视器实验时数：8学时实验3 网络监视器捕获回送请求报文并分析（支撑课程目标2）实验目的和要求:掌握ICMPV6报文的结构。

实验内容：首先通过网络监视器捕获回送请求报文，然后对捕获的信息进行分析，从而了解ICMPV6报文的结构及相关信息。

实验设备：Windows 7系列网络环境网络监视器实验时数：6学时实验4 网络监视器捕获邻节点请求报文并分析（支撑课程目标2）实验目的和要求:了解和掌握邻节点报文的结构和功能。

实验内容：首先通过网络监视器捕获邻节点请求报文，然后对捕获的信息进行分析，从而了解邻节点报文的结构及相关信息。

实验设备：Windows 7系列网络环境网络监视器实验5 网络监视器捕获多播侦听报文并分析（支撑课程目标2）实验目的和要求:了解和掌握MLD协议的结构和功能。

实验内容：首先通过网络监视器捕获多播侦听报文，然后对捕获的信息进行分析，从而了解多播侦听报文的结构及相关信息。

实验设备：Windows 7系列网络环境网络监视器实验时数：6学时（二）课程目标与教学内容的对应关系矩阵图注：表中教学环节：课程、实践环节、训练等；根据课程对各项毕业要求的支撑强度分别用“H”（高）、“M”（中）、“L”（弱）表示课程对该毕业贡献度的大小；矩阵应覆盖所有必修环节。

三、教学方法1．采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，增加讨论课、现场课以及答疑等教学环节。

（对应课程目标1）2. 采用多媒体教学与实验教学相结合的教学方法，一方面加强多媒体课件的应用，同时发挥实验教学的长处，打破理论讲授限制，以实验教学为主，多媒体教学为辅，便于学生课后复习、自学，更加适合个性化学习，提高学生的学习主动性。

（对应课程目标2）四、参考书目1．Joseph Davies，《理解IPV6》,清华大学出版社,2006年(第2版)。

2．H3C，《IPV6技术》，清华大学出版社，2004年(第1版)。

3．CISCO，《Cisco IPv6网络实现技术(修订版)》，人民邮电版社，2014年(第1版)。

4. 杨云江，《IPV6技术与应用》，清华大学出版社，2010年(第1版)。

5. 崔勇，《下一代互联网与IPV6过渡》，清华大学出版社，2014年(第2版)。

五、使用说明适应网络工程专业的《互联网协议分析与设计》课程的教学过程。

六、课外学习（一）课外阅读1．目标通过课外阅读，加深对本课程的了解，为学好本课程打下坚实的基础。

2．阅读书目（1）Joseph Davies，《理解IPV6》,清华大学出版社,2006年(第2版)。

（2）H3C，《IPV6技术》，清华大学出版社，2004年(第1版)。

（3）CISCO，《Cisco IPv6网络实现技术(修订版)》，人民邮电版社，2014年(第1版)。

（4）杨云江，《IPV6技术与应用》，清华大学出版社，2010年(第1版)。

（5）崔勇，《下一代互联网与IPV6过渡》，清华大学出版社，2014年(第2版)。