《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 实验学时：16
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
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。
七、各教学环节学时分配
章节 讲 课 习题课 讨论课 实 验 其 他 合 计
第1章 TCP/IP概述 2 2
第2章 点到点协议PPP 2 2 4
第3章 Internet地址及地址解析 2 2
第4章 互联网协议I 2 2 4 第5章 Internet控制报文协议ICMP 2 2
第6章 用户数据报协议UDP 2 2 4
第7章 传输控制协议TCP 2 2
第8章 Internet地址扩展技术 2 2 4
第9章 路由协议概述 2 2
第10章 选路信息RIP 2 2 4
第11章 开放式最短路径优先OSPF 2 2
第12章 边界网关协议BGP 2 2 4
第13章 Internet组播 2 2
第14章 移动IP 2 2 4
第15章 应用层系统服务 2 2
第16章 网络管理标准SNMP 2 2 4
第17章 应用层协议 2 2
合 计 48 16 84
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：