互联网协议分析与设计教学大纲

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*0.2

2.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 MTU

IPV6 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。