网络测量 教学大纲

第页网络测量一、课程说明课程编号：090331Z10课程名称：网络测量/MeasurementofNetworks课程类别：专业教育课程学时/学分：32/2（含实践学时：6）先修课程：计算机网络、计算机通信网络适用专业：通信工程教材、教学参考书：杨家海等主编.互联网络测量理论与应用.北京：人民邮电出版社，2009年.唐红等主编.IP网络测量，北京：科学出版社，2009年.裴昌幸主编.宽带通信系统与网络测量技术.北京：电子工业出版社,2012年.等主编.《计算机通信网络及应用》.北京：北京邮电大学出版社,2006年.Tanenbaum等主编.计算机网络(第五版).北京：清华大学出版社.2012年.二、课程设置的目的意义本课程是为通信工程专业本科生开设的专业选修课程，主要针对互联网络的测量展开讲述。通过这门课程的教学，使学生对计算机网络和计算机通信网络的理论知识有更具体和深入的认识，对网络性能、网络流量、网络拓扑等有直观和全面的认识，掌握网络测量的工作原理和先进技术，为以后从事数据通信和网络管理相关的工作打下坚实的基础。三、课程的基本要求知识：掌握网络测量的常用方法和有关理论，包括网络测量的基本概念和基础知识、网络测量的体系结构、网络性能测量技术、流量测量与建模方法、网络拓扑与路由测量原理与技术、面向网络应用的测量，以及网络测量技术的具体应用等网络测量与分析技术等。能力：从测量网络、分析网络、了解网络、管理网络的角度出发，将计算机网络课程的理论知识用于解决网络维护和网络管理的实际网络测量问题；熟悉用于网络测量的常见软硬件工具，选择适当的工具完成不同网络性能指标的测量；学习使用数据分析和数据挖掘进行网络流量分析的方法，掌握处理高速海量数据的能力；学习网络拓扑发现的测量和建模方法，提高分析、发现、研究和解决问题的能力。素质：建立测量网络、分析网络、了解网络、管理网络的观念，通过课程中的网络测量和分析培养发现问题-解决问题的思维模式，养成通过数学建模解决复杂问题的基本素质。通过大作业，培养学生的主观能动性和团队合作意识。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计(含教学方法、教学手段)讲课(含研讨)实践第1章绪论网络知识回顾；网络测量的概念；网络测量方法和分类。22网络测量的概念；网络测量方法和分类。网络测量的概念。从互联网的发展引入网络测量的必要性；结合网络测量发展和研究的历史和现状。第2章网络测量数学基础线性代数、概率、统计、图论、抽样等相关数学知识。22线性代数、概率、统计、图论、抽样等相关数学知识。线性代数、概率、统计、图论、抽样等相关数学知识。介绍数学知识时以短平快为主，并适当结合实例，以缓解学生畏难心理。第3章网络测量体系结构网络测量的指标和体系结构；网络测量基础设施和工具；测量关键技术和协议。22网络测量的指标和体系结构、关键技术/协议。网络测量的关键技术和协议。本章内容较枯燥，可以用结构化的形式进行讲述，如脑图等。第4章网络性能测量网络性能测量；端到端性能测量；逐跳性能测量；网络性能分析。642网络带宽测量；端到端时延测量；网络性能分析。逐跳性能测量；网络性能分析。本章内容较繁杂。以一个场景为背景，把大部分实例放到这个背景中讲述，把各知识点串起来。第5章网络流量测量网络流量的构成与特性；流量数据采集方法；数据抽样方法；流量的分析与建模；流量的预测及其应用。642流量数据采集方法；数据抽样方法；流量的分析与建模；流量的预测及其应用。网络流量的抽样、分析、建模；高速网络中流量的测量。与实验相结合讲授，把实验作为主要实例进行讨论分析，增强学生的带入感。第6章网络拓扑发现网络拓扑的测量方法；网络拓扑结构的描述与度量；网络拓扑结构的可视化。44网络拓扑与路由测量原理；拓扑图的描述与度量；基于ICMP和UDP的拓扑发现、基于主动探测的拓扑发现、网络拓扑的建模和可视化。拓扑图的描述与度量；网络拓扑的建模和可视化。用一个实例贯穿始终；可以先展示该实例的可视拓扑图，给学生一个切实的映象，使学生易于接受相对枯燥的知识。第7章面向业务的网络测量典型的网络业务；Web业务流的测量；P2P业务的流测量；VOIP、流媒体等业务的测量。422Web业务流的测量；P2P业务流的测量；流媒体业务的测量。Web业务流的测量；P2P业务流的测量。从学生熟悉的Web业务开始讨论其流量特征，导向其业务流量的测量与分析；再推广至其他业务流的测量。第8章网络测量的应用网络测量在在网络监控与管理中的应用；在网络计费中的应用；在网络安全和网络异常监测中的应用。22网络测量在在网络监控与管理中的应用；在网络安全和网络异常监测中的应用。网络测量在网络安全和网络异常监测中的应用。从需求出发，讲述网络测量在网络管理和计费中的应用；从安全实例出发，讲述如何通过网络测量监测出网络安全威胁。第9章网络测量设备与系统网络测量设备和系统的关键技术；网络测量仪表和设备；分布式网络测量系统。22网络测量设备和系统的关键技术；分布式网络测量系统。网络测量设备和系统的关键技术。采用图文并茂的方式进行介绍，条件许可的话引入视频和模拟软件。第10章网络测量的发展趋势互联网的演进和网络测量的进化；新型网络测量体系结构、面向用户的测量。22互联网的演进和网络测量的进化；新型网络测量体系结构、面向用户的测量。互联网的演进和网络测量的进化。可以采用课外论文+课内报告的形式，引导学生主动了解网络测量的最新发展。总计32266注：实践包括实验、上机等五、实践教学内容和基本要求实验名称实验内容学时基本要求网络性能实测使用常用工具进行网络性能指标的实测2使用常用性能测量工具，对延迟、带宽、容量等指标进行实测；了解熟悉常用测量工具。网络流量分析基于给定样本数据的网络流量统计分析2采用统计分析方法对给定的样本数据进行建模和数据分析，从而测量得到网络流量的的相关特性。局域网业务流测量局域网中数据包的捕获与分析2使用适当的测量工具，对同一局域网中的数据包进行捕获，并针对Web业务流量进行测量和分析。通过本课程的实验，加深学生对网络测量技术、工作原理的深刻理解，了解典型的网络测量的方法和工具，提高网络系统分析、开发、维护的能力。六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析、大型作业的方式进行，注重过程考核，考核方式包括：笔试、作业、实验等；过程考核占总评成绩