網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析課程教學(xué)大綱

1、 網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析教學(xué)大綱課程性質(zhì)專業(yè)任選課課程編號416402課程名稱網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析適用專業(yè)通信工程先修課程數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)總學(xué)時(shí) 48 其中理論 24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn) 24學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)2.5一、課程簡介網(wǎng)絡(luò)性能與測試內(nèi)容全面、應(yīng)用性強(qiáng)，既可作為通信工程相關(guān)專業(yè)本科生的教材，也可供從事網(wǎng)絡(luò)開發(fā)、 HYPERLINK /item/%E7%BD%91%E7%BB%9C%E6%B5%8B%E8%AF%95/2525047 t _blank 網(wǎng)絡(luò)測試和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)的專業(yè)技術(shù)人員使用。網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析課程以 HYPERLINK /item/%E7%BD%91%E7%BB%9C%E6%B5%8B%E8%A

2、F%95/2525047 t _blank 網(wǎng)絡(luò)測試的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，介紹了網(wǎng)絡(luò)性能的測試內(nèi)容和測試方法，有了此先修課程的基礎(chǔ)，本課程再結(jié)合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)工程等多門課程的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在學(xué)好基礎(chǔ)知識的同時(shí)，迅速掌握網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)，進(jìn)一步掌握網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析課程中介紹的各種測試原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生正確分析實(shí)際問題、解決實(shí)際問題的能力。二、課程教學(xué)目標(biāo)通過本課程網(wǎng)絡(luò)性能測試與分析的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)：知識目標(biāo)：掌握網(wǎng)絡(luò)性能的不同測試方法。能力目標(biāo)：根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)性能參數(shù)，靈活運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議測試工具分析網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)，給出最佳網(wǎng)絡(luò)性能測試方法，找出網(wǎng)絡(luò)的性能瓶頸所在，行之有效的提升網(wǎng)絡(luò)性能。三、

3、課程教學(xué)基本要求通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該能夠掌握有關(guān)二層以太網(wǎng)、三層IP的轉(zhuǎn)發(fā)性能、路由協(xié)議、四到七層、網(wǎng)絡(luò)安全和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的測試方法，使學(xué)生具有掌握測試設(shè)備的使用、測試方法的制定和測試結(jié)果的分析的能力，并在該方面達(dá)到網(wǎng)絡(luò)從業(yè)人員中的工程師水平。四、課程教學(xué)模塊（或教學(xué)內(nèi)容）與學(xué)時(shí)分配序號教學(xué)模塊知識點(diǎn)學(xué)時(shí)1基本概念了解：網(wǎng)絡(luò)測試的基本概念；理解：網(wǎng)絡(luò)測試的必要性；掌握：網(wǎng)絡(luò)測試的基本概念，網(wǎng)絡(luò)測試的時(shí)間。2了解：網(wǎng)絡(luò)測試方法學(xué)的基本概念，網(wǎng)絡(luò)測試相關(guān)的RFC文檔；理解：網(wǎng)絡(luò)測試方法學(xué)的基本概念，網(wǎng)絡(luò)測試的分類，網(wǎng)絡(luò)測試的一般規(guī)則；掌握：網(wǎng)絡(luò)測試的分類，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)測試方法。了解：網(wǎng)絡(luò)測試發(fā)

4、展的現(xiàn)狀與趨勢；掌握：網(wǎng)絡(luò)測試發(fā)展的趨勢，主流網(wǎng)絡(luò)性能測試儀表的使用。2第二層以太網(wǎng)測試了解：OSI第二層的功能描述，以太網(wǎng)技術(shù)的基本概念，；理解：第二層測試的必要性，交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)發(fā)模式，；掌握：第二層測試的必要性，交換機(jī)的體系結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)發(fā)模式。4了解：以太網(wǎng)的第二層功能；理解：數(shù)據(jù)傳輸層面相關(guān)的幾個(gè)指標(biāo)，傳輸層面相關(guān)的幾個(gè)指標(biāo)；掌握：決定交換以太網(wǎng)性能的主要技術(shù)指標(biāo)，第二層以太網(wǎng)測試相關(guān)的文檔RFC 2285和RFC 2889內(nèi)的基本概念和術(shù)語。了解：第二層以太網(wǎng)測試有哪些基本方法，負(fù)載、吞吐量、丟幀率和轉(zhuǎn)發(fā)速率之間的區(qū)別和聯(lián)系；理解：典型的測試方法，例如測試設(shè)置中的地址學(xué)習(xí)，測試幀的

5、長度與格式，吞吐量、丟幀率和轉(zhuǎn)發(fā)速率的測試方法，前壓和最大轉(zhuǎn)發(fā)速率的測試方法，擁塞控制功能的測試方法，地址處理功能的測試方法，錯(cuò)誤幀過濾功能的測試方法等；掌握：典型的測試方法的掌握。3第三層網(wǎng)絡(luò)測試了解：OSI第三層的功能描述，以太網(wǎng)技術(shù)的基本概念，；理解：第三層測試的必要性，IP協(xié)議的基本原理，路由器的組成，路由器的體系結(jié)構(gòu)，路由器的類型；掌握：第三層測試的必要性，路由器的體系結(jié)構(gòu)和工作原理。4了解：決定第三層網(wǎng)絡(luò)性能的主要指標(biāo)，第三層網(wǎng)絡(luò)性能測試相關(guān)的RFC文檔；理解：吞吐量、延遲、丟包率、背對背、重新啟動(dòng)和系統(tǒng)恢復(fù)6個(gè)性能指標(biāo)的度量方法；掌握：測試中的地址學(xué)習(xí)，吞吐量的測試方法，丟包率的

6、測試方法，延遲的測試方法，背對背的測試方法，系統(tǒng)恢復(fù)的測試方法，系統(tǒng)重啟的測試方法。4IP路由測試了解：路由與路由協(xié)議的基本概念，IP路由測試的基本概念，；理解：IP路由測試的必要性，路由器的控制層面和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層面的基本概念；掌握：路由器控制層面的幾個(gè)主要指標(biāo)，路由測試的三種基本方法。4了解：第三層路由測試相關(guān)的RFC文檔；理解：RFC 1812和RFC 3222中定義的路由測試的相關(guān)術(shù)語；掌握：路由信息表、轉(zhuǎn)發(fā)信息表以及FIB表?xiàng)l目之間的區(qū)別與聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)前綴的基本概念，最長前綴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緩存。了解：OSPF協(xié)議的基本概念；理解：OSPF的基

7、本組成，OSPF路由器的4種類型，OSPF網(wǎng)絡(luò)中的5種鏈路，OSPF的5種分組類型，OSPF分組，Hello協(xié)議的基本概念，LSA的基本概念及其7種類型，OSPF協(xié)議的完整工作過程；掌握：OSPF的基本組成，OSPF路由器的4種類型， OSPF的5種分組類型，Hello協(xié)議的基本概念，LSA的基本概念及其7種類型，OSPF協(xié)議的完整工作過程。了解：OSPF協(xié)議的相關(guān)測試方法學(xué)，路由協(xié)議的通用測試，路由容量、路由振蕩和路由收斂的測試方法學(xué)的基本概念；理解：RFC 4061、RFC 4062和RFC 4063中定義的OSPF協(xié)議測試的相關(guān)術(shù)語；掌握：LSA處理時(shí)間的測試，洪泛時(shí)間的測試，OSPF最

8、短路徑優(yōu)先算法計(jì)算時(shí)間的測試，DR選擇時(shí)間的測試，路由容量的測試，路由振蕩的測試方法，路由收斂的測試方法。5第4-7層網(wǎng)絡(luò)性能測試了解：第4-7層網(wǎng)絡(luò)性能測試的基本概念，第4-7層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基本概念，TCP/IP傳輸層的基本概念，應(yīng)用層的基本概念，；理解：第4-7層網(wǎng)絡(luò)性能測試的必要性，TCP分段的格式，TCP三次握手建立連接，TCP四次握手關(guān)閉連接，UDP協(xié)議的基本概念，典型的幾個(gè)應(yīng)用層協(xié)議的基本原理；掌握：TCP三次握手建立連接，TCP四次握手關(guān)閉連接，Web服務(wù)與HTTP協(xié)議的工作過程，文件傳輸服務(wù)與FTP協(xié)議的工作過程。4了解：第4-7層網(wǎng)絡(luò)性能的主要指標(biāo)；理解：與TCP層面相關(guān)的幾個(gè)

9、重要指標(biāo)，與應(yīng)用層層面相關(guān)的幾個(gè)重要指標(biāo)；掌握：最大TCP連接速率的基本概念，兵法TCP連接容量的基本概念，突發(fā)流量處理，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的失效轉(zhuǎn)移。了解：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的組成，；理解：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的三種模式，；掌握：并發(fā)TCP連接容量測試方法，最大TCP連接建立速率測試方法，最大TCP連接拆除速率測試方法，HTTP傳輸速率測試方法，最大HTTP事務(wù)處理速率測試方法。6網(wǎng)絡(luò)安全性能測試了解：網(wǎng)絡(luò)安全的基本概念，網(wǎng)絡(luò)安全的重要性；理解：網(wǎng)絡(luò)安全測試的必要性，計(jì)算機(jī)安全與網(wǎng)絡(luò)安全之間的區(qū)別和聯(lián)系，常見的幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全問題，常見的幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，常見的分布式拒絕服務(wù)攻擊；掌握：以下基本概念，包括非法入侵、計(jì)算

10、機(jī)病毒、分布式拒絕服務(wù)攻擊、信息截獲掌握防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、入侵防衛(wèi)系統(tǒng)、防病毒網(wǎng)關(guān)、加密技術(shù)的基本功能，掌握SYN Flood攻擊、land-based攻擊、Reset-Flood攻擊、APP Flood攻擊的基本過程。4了解：網(wǎng)絡(luò)安全性能的主要技術(shù)指標(biāo)；理解：網(wǎng)絡(luò)安全性能技術(shù)指標(biāo)的兩方面構(gòu)成；掌握：防火墻的性能指標(biāo)，入侵檢測系統(tǒng)的幾個(gè)性能指標(biāo)。了解：網(wǎng)絡(luò)安全性能測試的基本方法；理解：基礎(chǔ)環(huán)境測試的基本概念，防火墻壓力測試的基本概念，防火墻負(fù)載性能測試的基本概念；掌握：基礎(chǔ)環(huán)境測試的測試方法，防火墻壓力測試的測試方法，防火墻負(fù)載性能測試的測試方法。7網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量測試了解：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的基本

11、概念，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的應(yīng)用需求，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量測試的基本概念；理解：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量測試的必要性，端到端QoS保證的基本內(nèi)容；掌握：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的基本概念，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量測試的基本概念。2了解：QoS的兩種基本模型；理解：QoS的兩種基本模型之間的區(qū)別與聯(lián)系；掌握：綜合服務(wù)模型的基本原理，區(qū)分服務(wù)模型的基本原理。了解：QoS中的隊(duì)列調(diào)度和管理技術(shù)，常見的隊(duì)列調(diào)度技術(shù)有哪些；理解：隊(duì)列調(diào)度與管理的基本概念，擁塞控制算法；掌握：先進(jìn)先出排隊(duì)算法，公平隊(duì)列算法，加權(quán)公平隊(duì)列算法，基于優(yōu)先級的隊(duì)列算法，主動(dòng)式隊(duì)列管理技術(shù)，RED 算法。了解：QoS的幾個(gè)性能指標(biāo)，QoS測試方法學(xué)的基本概念；理解：QoS性能評價(jià)

12、的發(fā)展；掌握：時(shí)延抖動(dòng)的基本概念，錯(cuò)序的基本概念，。序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型開出要求1測試儀表基本配置及使用1、了解網(wǎng)絡(luò)性能測試儀表Spirent TestCenter用戶界面的基本操作；2、學(xué)習(xí)使用Results Reporter軟件對測試結(jié)果進(jìn)行查看。3驗(yàn)證性必做2RFC 2889以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)性能測試1、了解網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備輸入和輸出流量的關(guān)系；2、通過測試儀表所提供的測試向?qū)В╓INZARD）進(jìn)行RFC2889以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)性能測試3驗(yàn)證性必做3RFC 2889以太網(wǎng)廣播轉(zhuǎn)發(fā)性能測試通過測試向?qū)В╓INZARD）進(jìn)行RFC2889以太網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)性能測試類似3驗(yàn)證性必做4RFC 2544

13、 IP吞吐量測試?yán)肦FC2544測試向?qū)y試3層設(shè)備的吞吐量3驗(yàn)證性必做5RFC 2544 IP丟包率測試?yán)肦FC2544測試向?qū)y試3層設(shè)備的丟包率。3設(shè)計(jì)性必做6RFC 2544 IP轉(zhuǎn)發(fā)延遲測試通過手動(dòng)配置的方式測試3層設(shè)備的丟包率3設(shè)計(jì)性必做7仿真OSPF1、了解路由仿真的基本原理；2、學(xué)習(xí)使用Spirent TestCenter進(jìn)行OSPF路由仿真；3、了解路由相關(guān)計(jì)數(shù)器的查看方法3綜合性必做8第4-7層網(wǎng)絡(luò)性能測試實(shí)驗(yàn)1、將Spirent TestCenter的端口A建立并仿真為OSPF路由器，并通過SpirentTestCenter端口A的仿真路由器發(fā)送匯總LSAs給DUT，

14、并通過發(fā)送不同數(shù)量的匯總LSAs給DUT；2、配置Spirent TestCenter端口B發(fā)送流量給模擬的匯總路由，進(jìn)行測試結(jié)果的觀察，從而獲得DUT的最大路由容量。3綜合性必做五、教學(xué)方法與策略本課程以課堂教授為主，輔以案例討論、情境教學(xué)、分組討論等方法和手段。對重要的理論知識采用講授的教學(xué)方法，直接、快速、精煉的讓學(xué)生掌握。在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生對選定的具有代表性的典型案例，進(jìn)行有針對性的分析、審理和討論，拓寬學(xué)生的思維空間，增加學(xué)習(xí)興趣。此外，情景教學(xué)法也在本課程的教學(xué)中經(jīng)常應(yīng)用，學(xué)生們通過親自參與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的創(chuàng)設(shè)，提高了動(dòng)手能力，能取得很好的教學(xué)效果。六、學(xué)生學(xué)習(xí)成效考核方式考核環(huán)節(jié)構(gòu)成（均為100分制）評分依據(jù)占總成績的比重期末考試考試成績70%實(shí)驗(yàn)