摘要:本文以目前學校機房內學生上網的需求為背景,引入了在機房中進行上網行為控制的解決方案,進而通過實例對其進行了設計與實現。希望通過此文能夠拋磚引玉,與其他同類職業(yè)院校的同仁一起探討在不影響教學的前提下,如何在機房內對學生的上網行為進行控制,共同營造良好的上網氛圍。
關鍵詞:網絡服務器 控制上網 透明代理
1 在機房內控制學生上網的必要性
在當今社會上,互聯網是一個無窮無盡的文化信息源,它具有信息量大、傳播速度快、交流互動性強和影響范圍廣等顯著特點,所以互聯網已經極大地改變了人類的生活,當然也對學校教學產生了極大的影響。目前基本上所有學校都組建了校園網,因此在機房教學過程中,互聯網也成為了一個非常重要的工具。首先互聯網可以轉變教師教育教學觀念,提高教師對教育的深刻認識;其次使學生變被動學習為主動學習,符合學習規(guī)律,提高學習效率;還可以通過互聯網資源的檢索和查尋,使網絡資源能支持教師備課、上課和基于網絡的學生個性化自主學習;此外互聯網信息豐富了校園文化建設,總之互聯網的資源優(yōu)勢和校園網的傳輸方式有機結合,增強了教育的交互性,滿足了各種各樣學生對學習的不同要求,使不同類型的學生都能得到發(fā)展。同時由于交互式的加強,提高了學生交流的能力,這也是時代對人才培養(yǎng)的要求。
但是互聯網在帶給人們便利的同時,也帶來了不少負面效應。比如網絡聊天是許多學生上網的主要內容,沉湎于此容易影響學生的邏輯思維能力和注意力;互聯網還擠占了學生讀書和獨立思考的時間;現實中存在不少學生由于過度地迷戀、依賴電腦網絡,沉湎于網絡之中,正常學習、生活秩序遭受破壞,學習時間無精打采,學習成績下降,有的甚至厭學、逃學、輟學。
鑒于以上原因,在機房里必須要對學生上網行為進行控制。在本文中主要利用在服務器中配置網絡服務來對網絡進行控制,下面來介紹一些常見的控制上網的網絡服務。
2 常用的控制上網行為的網絡服務
2.1 代理服務
代理服務在Internet上指Proxy Server,即代理服務器,它是一個軟件,運行于某臺計算機上,使用代理服務器的計算機與Internet交換信息時都先將信息發(fā)給代理服務器,由其轉發(fā),并且將收到的應答回送給該計算機。使用代理服務器的目的有:出于安全考慮或局域網的Internet出口有限等[1]。使用代理服務器有很多好處,通過代理服務器可以使公司內部網絡與Internet實現安全連接。主要有以下優(yōu)點:
①提高訪問速度。
②方便對用戶的管理。
③節(jié)省IP開銷。
④能加快對網絡的瀏覽速度。
⑤可以作為防火墻。
代理服務主要包括了正向代理、反向代理和透明代理。本文主要涉及到的是透明代理。透明代理除了包含以上代理服務的優(yōu)點外,在客戶端訪問過程中根本不需要知道有代理服務器的存在,它改變你的報文,并會傳送真實IP,多用于路由器的NAT轉發(fā)中[2]。從以上我們可以了解到,配置透明代理服務,絕大部分的配置集中在服務器端,而客戶端只需要將默認網關指向服務器即可。要想實現透明代理,還要依賴于NAT服務。
2.2 NAT服務
NAT(Network Address Translation,網絡地址轉換)是將IP 數據包頭中的IP 地址轉換為另一個IP 地址的過程。在實際應用中,NAT 主要用于實現私有網絡訪問公共網絡的功能。這種通過使用少量的公有IP 地址代表較多的私有IP 地址的方式,將有助于減緩可用IP地址空間的枯竭。在本文中,NAT服務主要作用是端口重定向和DNS域名解析。在路由前將所有發(fā)往遠程服務器80端口的報文重定向至代理服務器的代理服務端口上,然后在路由后進行DNS域名解析,確??蛻舳丝梢哉5纳暇W。
2.3 DHCP服務
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol,動態(tài)主機配置協議)是一個局域網的網絡協議,使用UDP協議工作,主要有兩個用途:給內部網絡或網絡服務供應商自動分配IP地址,給用戶或者內部網絡管理員作為對所有計算機作中央管理的手段[3]。除了可以分配IP地址和子網掩碼外,DHCP服務還可以向網絡內的用戶提供默認網關和指定DNS服務器IP地址等參數。
接下來我們便利用以上三種網絡服務,通過配置網絡服務器實現對上網行為的控制。
3 利用網絡服務器控制上網行為
本文中,網絡服務器使用的操作系統(tǒng)是CentOS 6.4,實現代理服務的軟件是squid,實現NAT服務的軟件是iptables,而實現DHCP服務的軟件是dhcpd,以上軟件均為開源軟件,其性能強、穩(wěn)定性高,是當前使用較多的網絡服務軟件。
如圖是某機房網絡拓撲,其中網絡服務器有兩塊網卡,其中一塊連接互聯網,而另一塊連接機房的交換機,與機房內PC連接在一起。接下來我們便開始配置網絡服務器。
3.1 基本配置
①配置ip參數
ifconfig eth1 200.1.1.1 netmask 255.255.255.0
//配置連接互聯網網卡的ip地址
ifconfig eth0 192.168.1.
254 netmask 255.255.255.0
//配置連接機房PC網卡的ip地址
②開啟網絡服務器的路由功能
將/etc/sysctl.conf文件中的net ipv4 ip_forward的數值由0修改為1,保存退出后,再運行sysctl-p命令后即開啟了路由功能。
3.2 配置代理服務
配置代理服務主要是編輯/etc/squid/squid.conf文件。以下是該文件的主要實現部分。
①配置偵聽透明代理服務器的ip地址和端口
http_port 192.168.1.254:3128 transparent
//參數transparent表示透明代理,如果是正向代理或反向代理則不需要此參數。
②配置代理服務的訪問控制
acl MyNetwork src 192.168.1.0/24
http_access allow MyNetwork
http_access deny All
//只允許192.168.1.0/24可以使用代理服務
acl qq url_regex -i qq
http_access deny qq
//禁止訪問帶“qq”字符的網站
acl Working_hours MTWHF 08:00-17:00
http_access allow Working_hours
http_access deny !Working_hours
//禁止在周一至周五8點到17點以外的時段上網
以上只是給出了幾個樣例,比如控制上網的源ip網段、控制上網的域名以及控制上網的時段等,具體控制上網行為可以根據需求來動態(tài)調整。
3.3 配置NAT服務
①端口重定向
iptables -t nat -A PREROUTING -i eth0 -p tcp -s 192.168.1.0/24 --dport 80 -j REDIRECT --to-ports 3128
//內網192.168.1.0/24發(fā)出的所有web請求將定向到網絡服務器上,由網絡服務器對其進行相應
②DNS域名解析
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -s 192.168.1.0/24 -p udp --dport 53 -j MASQUERADE
iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -s 192.168.1.0/24 -p tcp --dport 53 -j MASQUERADE
//放行從內網192.168.1.0/24發(fā)出的DNS域名解析請求
通過以上配置可以看出,由內網發(fā)出的web請求將重定向到網絡服務器,由其來進行處理和相應,而放行由內網發(fā)出的DNS域名解析請求。
3.4 配置DHCP服務
配置DHCP服務主要是編輯/etc/dhcpd.conf文件。以下是該文件的主要實現部分。
subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0
//設置子網申明
option routers 192.168.1.254;
//設置客戶端默認網關
option domain-name-servers 1.1.1.1;
//設置客戶端指定DNS服務器地址
range 192.168.1.1 192.168.1.50;
//設置可以限定分配的IP地址范圍
網絡服務器配置完畢后,機房內的電腦只需要自動獲取ip地址即可實現上網了,但是其上網行為將被網絡服務器所控制。如果觸發(fā)了某些規(guī)則,則會出現如圖2所示的情況。
總之,通過網絡服務器可以對上網行為進行有效的控制,但是不能對正常的教學產生影響。以上只是給出了一種可行的方案,至于如何去控制,控制哪些具體的上網行為,還需要和各位其他學校的同仁們一起共同探討,根據各種不同的具體情況,設計出更加成熟的方案,使互聯網可以發(fā)揮其作用,更好地為機房教學服務。
參考文獻:
[1]車葵,邢書濤.網絡代理服務器的設計與實現[J].計算機安全, 2008(06).
[2]陳吉寧.基于Squid的透明web加速代理的實現[J].廣西輕工業(yè),2008(11).
[3]梁輝.Linux操作系統(tǒng)校園網解決方案[J].廣東技術師范學院學報,2006(06).
作者簡介:
王亮(1978-),男,江蘇南通人,講師,研究方向:計算機網絡。