《网络性能测试与分析》物联网工程专业）课程教学大纲.docx

网络性能分析与测试教学大纲课程性质专业任选课课程编号XX446405课程名称网络性能分析与测试适用专业物联网工程先修课程计算机网络、网络工程等网络方向类课程总学时32其中理论20学时，实验12学时 学分数 2一'课程简介网络性能与测试内容全面、应用性强，既可作为物联网工程相关专业本科生的 教材，也可供从事网络开发、网络测试和网络运行维护的专业技术人员使用。网络性 能测试与分析课程以网络测试的标准为基础，介绍了网络性能的测试内容和测试方法, 有了此课程的基础，本课程再结合了计算机网络及网络工程等多门课程的教学 内容，让学生在学好基础知识的同时，迅速掌握网络应用技术，进一步掌握网络性能 测试与分析课程中介绍的各种测试原理和方法，培养学生正确分析实际问题、解决实 际问题的能力。二、课程教学目标通过本课程网络性能测试与分析的学习，学生应实现如下目标：知识目标：掌握网络性能的不同测试方法。能力目标：根据不同的网络性能参数，灵活运用网络协议测试工具分析网络运行状 态，给出最正确网络性能测试方法，找出网络的性能瓶颈所在，行之有效的提升网络性能。 三、课程教学基本要求通过本课程的学习，学生应该能够掌握有关二层以太网、三层IP的转发性能、路 由协议、四到七层、网络安全和网络服务质量的测试方法，使学生具有掌握测试设备的 使用、测试方法的制定和测试结果的分析的能力。四、课程教学模块（或教学内容）与学时分配序号教学模块知识点学时1基本概念了解：网络测试的基本概念；理解：网络测试的必要性；掌握：网络测试的基本概念，网络测试的时间。1了解：网络测试方法学的基本概念，网络测试相关的RFC文档；理解：网络测试方法学的基本概念，网络测试 的分类，网络测试的一般规那么；掌握：网络测试的分类，系统的网络测试方法。了解：网络测试开展的现状与趋势；掌握：网络测试开展的趋势，主流网络性能测 试仪表的使用。2第二层以太 网测试了解：OSI第二层的功能描述，以太网技术的 基本概念，；理解：第二层测试的必要性，交换机的体系结 构和转发模式，；掌握：第二层测试的必要性，交换机的体系结 构和转发模式。3了解：以太网的第二层功能；理解：数据传输层面相关的几个指标，传输层 面相关的几个指标；掌握：决定交换以太网性能的主要技术指标， 第二层以太网测试相关的文档RFC 2285和RFC 2889内的基本概念和术语。了解：第二层以太网测试有哪些基本方法，负 载、吞吐量、丢帧率和转发速率之间的区别和 联系；理解：典型的测试方法，例如测试设置中的地 址学习，测试帧的长度与格式，吞吐量、丢帧 率和转发速率的测试方法，前压和最大转发速 率的测试方法，拥塞控制功能的测试方法，地 址处理功能的测试方法，错误帧过滤功能的测 试方法等；掌握：典型的测试方法的掌握。3第三层网络测试了解：OSI第三层的功能描述，以太网技术的 基本概念，；理解：第三层测试的必要性，IP协议的基本原 理，路由器的组成，路由器的体系结构，路由 器的类型；掌握：第三层测试的必要性，路由器的体系结 构和工作原理。4了解：决定第三层网络性能的主要指标，第三 层网络性能测试相关的RFC文档；理解：吞吐量、延迟、丢包率、背对背、重新 启动和系统恢复6个性能指标的度量方法； 掌握：测试中的地址学习，吞吐量的测试方法， 丢包率的测试方法，延迟的测试方法，背对背 的测试方法，系统恢复的测试方法，系统重启 的测试方法。IP路由测试了解：路由与路由协议的基本概念，IP路由测试的基本概念，；理解：IP路由测试的必要性，路由器的控制层 面和数据转发层面的基本概念；掌握：路由器控制层面的几个主要指标，路由 测试的三种基本方法。了解：第三层路由测试相关的RFC文档;理解：RFC 1812和RFC 3222中定义的路由测 试的相关术语；掌握：路由信息表、转发信息表以及FIB表条 目之间的区别与联系，网络前缀的基本概念， 最长前缀匹配算法的基本概念，基于端口或板 卡的FIB表，基于端口的FIB缓存。了解：OSPF协议的基本概念；理解：OSPF的基本组成，OSPF路由器的4种类 型，OSPF网络中的5种链路，OSPF的5种分组 类型，OSPF分组，Hello协议的基本概念，LSA 的基本概念及其7种类型，OSPF协议的完整工 作过程；掌握：OSPF的基本组成，OSPF路由器的4种类 型，OSPF的5种分组类型，Hello协议的基本 概念，LSA的基本概念及其7种类型，OSPF协 议的完整工作过程。了解：OSPF协议的相关测试方法学，路由协议 的通用测试，路由容量、路由振荡和路由收敛 的测试方法学的基本概念；理解：RFC 4061、RFC 4062 和 RFC 4063 中定 义的OSPF协议测试的相关术语；掌握：LSA处理时间的测试，洪泛时间的测试， 0SPF最短路径优先算法计算时间的测试，DR 选择时间的测试，路由容量的测试，路由振荡 的测试方法，路由收敛的测试方法。5第4-7层网络性能测试了解：第4-7层网络性能测试的基本概念，第 4-7层网络技术的基本概念，TCP/IP传输层的 基本概念，应用层的基本概念，；理解：第4-7层网络性能测试的必要性，TCP 分段的格式，TCP三次握手建立连接，TCP四次 握手关闭连接，UDP协议的基本概念，典型的 几个应用层协议的基本原理；掌握：TCP三次握手建立连接，TCP四次握手关 闭连接，Web服务与HTTP协议的工作过程，文 件传输服务与FTP协议的工作过程。3了解：第4-7层网络性能的主要指标；理解：与TCP层面相关的几个重要指标，与应 用层层面相关的几个重要指标；掌握：最大TCP连接速率的基本概念，兵法TCP 连接容量的基本概念，突发流量处理，网络应 用的失效转移。了解：网络应用系统的组成，；理解：网络应用系统的三种模式，；掌握：并发TCP连接容量测试方法，最大TCP 连接建立速率测试方法，最大TCP连接撤除速 率测试方法，HTTP传输速率测试方法，最大 HTTP事务处理速率测试方法。6网络安全性 能测试了解：网络安全的基本概念，网络安全的重要 性；理解：网络安全测试的必要性，计算机安全与 网络安全之间的区别和联系，常见的几个网络 安全问题，常见的几个网络安全技术，常见的 分布式拒绝服务攻击；掌握：以下基本概念，包括非法入侵、计算机 病毒、分布式拒绝服务攻击、信息截获掌握防 火墙、入侵检测系统、入侵防卫系统、防病毒 网关、加密技术的基本功能，掌握SYN Flood 攻击、land-based 攻击、Reset-Flood 攻击、 APP Flood攻击的基本过程。3了解：网络安全性能的主要技术指标；理解：网络安全性能技术指标的两方面构成； 掌握：防火墙的性能指标，入侵检测系统的几 个性能指标。了解：网络安全性能测试的基本方法；理解：基础环境测试的基本概念，防火墙压力 测试的基本概念，防火墙负载性能测试的基本 概念；掌握：基础环境测试的测试方法，防火墙压力 测试的测试方法，防火墙负载性能测试的测试 方法。7网络服务质 量测试了解：网络服务质量的基本概念，网络服务质 量的应用需求，网络服务质量测试的基本概念； 理解：网络服务质量测试的必要性，端到端QoS 保证的基本内容；掌握：网络服务质量的基本概念，网络服务质 量测试的基本概念。2了解：QoS的两种基本模型；理解：QoS的两种基本模型之间的区别与联系； 掌握：综合服务模型的基本原理，区分服务模 型的基本原理。了解：QoS中的队列调度和管理技术，常见的 队列调度技术有哪些；理解：队列调度与管理的基本概念，拥塞控制 算法；掌握：先进先出排队算法，公平队列算法，加 权公平队列算法，基于优先级的队列算法，主 动式队列管理技术，RED算法。如该课程有局部实验教学的(即教学大纲一栏中实验局部有课时的必须填写),了解：QoS的几个性能指标，QoS测试方法学的基本概念；理解：QoS性能评价的开展；掌握：时延抖动的基本概念，错序的基本概念，O请在此添加实验教学有关信息(带课程编号的独立实验课的另外有表，不填写此表):序 号实验工程名称内容摘要实验 学时实验类型开出要求1测试仪表基本 配置及使用1、了解网络性能测试仪 表 Spirent TestCenter 用户界面的基本操 作；2、学习使用Results Reporter软件对测试结 果进行查看。2验证性必做2RFC 2889 以太 网转发性能测 试1、了解网络转发设备输 入和输出流量的关系；2、通过测试仪表所提供 的测试向导(WINZARD) 进行RFC2889以太网转发 性能测试2验证性必做3RFC 2889 以太 网广播转发性 能测试通过测试向导(WINZARD) 进行RFC2889以太网转发 性能测试类似2验证性必做4RFC 2544 IP 吞 吐量测试利用RFC2544测试向导测 试3层设备的吞吐量2验证性必做5RFC 2544 IP 丢 包率测试利用RFC2544测试向导测 试3层设备的丢包率。2设计性必做6RFC 2544 IP 转 发延迟测试通过手动配置的方式测 试3层设备的丢包率2设计性必做五、教学方法与策略本课程以课堂教授为主，辅以案例讨论、情境教学、分组讨论等方法和手段。对重要的理论知识采用讲授的教学方法，直接、快速、精炼的让学生掌握。在教师的指导下, 由学生对选定的具有代表性的典型案例，进行有针对性的分析、审理和讨论，拓宽学生 的思维空间，增加学习兴趣。此外，情景教学法也在本课程的教学中经常应用，学生们通过亲自参与网络环境的创设，提高了动手能力，能取得很好的教学效果。六、学生学习成效考核方式七、选用教材考核环节构成（均为100分制）评分依据占总成绩 的比重期末考试考试成绩70%实验实验操作，上交实验报告20%考勤考勤登记10%1网络性能测试与分析，林川主编，高等教育出版社，2009年八、参考资料1、谢希仁主编，计算机网络（第5版），电子工业出版社，2009. 12、陈代武主编，计算机网络技术，北京大学出版社，2009. 83、张拥军等译，网络分析与故障排除，电子工业出版社，20024、陈逸、谢婷译，Sniffer Pro网络优化与故障检修，电子工业出版社，20055、王乐春等编著，高端路由器测试技术，人民邮电出版社，2002年