《网络性能分析与测试》课程教学大纲

1、 网络性能分析与测试教学大纲课程性质专业必修课课程编号420307课程名称网络性能分析与测试适用专业网络工程先修课程计算机网络、计算机网络工程总学时 24 其中理论 24学时，实验 0学时学分数1.5一、课程简介网络性能分析与测试课程是计算机网络工程专业的一门专业课程，其主要内容时根据网络系统性能分析研究的指标参数，采用有效的分析研究方法（如：网络流量分析和协议分析等）来对现有网络运行环境进行性能测试与分析，提出网络改进和优化的办法，从而进一步提高网络效率。二、课程教学目标通过本课程网络性能与测试的学习，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

2、，灵活运用网络协议测试工具分析网络运行状态，给出最佳网络性能测试方法，找出网络的性能瓶颈所在，行之有效的提升网络性能。三、课程教学基本要求要求学生能灵活运用网络性能测试与分析课程中介绍的各种测试原理及方法，正确分析实际网络。借助于计算机网络及网络工程等课程中所学习到的网络构建及网络拓扑设计方法，解决实际网络问题。四、课程教学内容）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，网络测试发展的现状与趋势；理解：网络测试方法学的基本概念，网络测试的分类，

3、网络测试的一般规则；掌握：网络测试的分类，系统的网络测试方法，网络测试发展的趋势，主流网络性能测试仪表的使用。12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。1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。1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

4、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。23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。2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

5、：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。24IP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。1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。

6、1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。1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

7、握：LSA处理时间的测试，洪泛时间的测试，OSPF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。15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。2了解：第4

8、-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。1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连接拆除速率测试方法，HTTP传输速率测试方法，最大HTTP事务处理速率测试方法。 16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

9、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。2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。1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

10、性能测试的测试方法。17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、QoS的两种基本模型；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、QoS的两种基本模型之间的区别与联系；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、综合服务模型的基本原理，区分服务模型的基本原理。1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、QoS的几个性能指标，QoS测试方法学的基本概念；理解：队列调度与管理的基本概念，拥塞控制算法、QoS性能评价的发展；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

11、列算法，主动式队列管理技术，RED 算法、时延抖动的基本概念，错序的基本概念。1五、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（考试）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%考勤考勤登记20%课堂讨论给出一个网络测试案例，要求学生分组讨论，根据测试结果分析网络状况，按照网络状况分析结果来计分10%七、选用教材网络性能测试与分析，林川主编，高等教育出版