摘要：為了使學生深入理解電子郵件傳輸和域名解析的工作原理，設計一套電子郵件與域名解析相結合的綜合型實驗。先規(guī)劃網(wǎng)絡拓撲，設計IP編址方案，配置電子郵件服務器和域名服務器參數(shù)，再在Cisco Packet Tracer仿真器中實現(xiàn)和驗證，并觀察網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包的傳輸過程和報文格式。教學實踐證明，該實驗能顯著提高學生對電子郵件協(xié)議和域名解析協(xié)議的理解，教學效果良好。

關鍵詞：電子郵件;域名解析;仿真器;實驗教學

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1 006-8228（2020）08-49-04

0 引言

計算機網(wǎng)絡課程是大學計算機類、通信類等工科專業(yè)的核心課程之一，在人才培養(yǎng)方案中占有重要的地位，課程教學質量直接關系到人才培養(yǎng)的質量[1-4]。計算機網(wǎng)絡課程的部分知識點比較抽象、難以理解，而實踐教學能加深學生對理論知識的理解，提高學生解決實際問題的能力[5-9]。電子郵件是計算機網(wǎng)絡中最常見的網(wǎng)絡應用之一，域名解析是計算機網(wǎng)絡一個重要服務，搜索設計電子郵件實驗和域名解析實驗相關文獻，發(fā)現(xiàn)單獨設計電子郵件或域名解析實驗的文獻較多，例如舒小松[10]設計并實現(xiàn)基于思科模擬器中不同VLAN之間發(fā)送電子郵件實驗，陸利剛[11]設計并實現(xiàn)基于Packet Tracer的域名解析系統(tǒng)教學實驗，但是未發(fā)現(xiàn)設計電子郵件與域名解析相結合的實驗，本文利用電子郵件系統(tǒng)的工作原理設計一個兩者相結合的綜合型實驗這[12]，并在Cisco Packet Tracer仿真軟件中實現(xiàn)，取得良好的教學效果。

1 電子郵件系統(tǒng)

電子郵件系統(tǒng)由用戶代理、電子郵件服務器和電子郵件協(xié)議三個部分組成，用戶代理是郵件客戶端軟件，用于撰寫、編輯、收發(fā)電子郵件，電子郵件服務器用于接收、存儲、轉發(fā)和傳輸電子郵件，電子郵件傳輸過程如圖1所示[12]。

2 實驗設計與實現(xiàn)

電子郵件與域名解析實驗的實驗環(huán)境是CiscoPacket Tracer仿真平臺，實驗內容包括網(wǎng)絡拓撲規(guī)劃、IP編址、郵件服務器配置和域名服務器配置等。

2.1 實驗拓撲結構圖

實驗拓撲結構如圖2所示，PCO、DNSl和MAIL-Serverl屬于同一個局域網(wǎng)，PCl、DNS2和MAIL-Server2屬于同一個局域網(wǎng)，兩個局域網(wǎng)通過路由器Router0進行連接。

實驗拓撲中需要設置兩個域：zjpc.edu.cn和zpc.edu.cn，分別由域名服務器DNSl和DNS2負責進行域名解析，同時設置兩個電子郵件服務器MAIL-Serverl和MAIL-Server2，分別負責zjpc.edu.cn和zpc.edu.cn域內電子郵件的接收和發(fā)送工作。

2.2 計算機和服務器的IP編址方案

根據(jù)圖2的實驗拓撲結構，對兩臺DNS服務器、兩臺電子郵件服務器和兩臺計算機的IP地址參數(shù)進行配置，具體如表1，子網(wǎng)掩碼均為255.255.255.0。

2.3 域名服務器的配置

DNSl和DNS2服務器中啟用域名解析服務，并分別添加資源記錄。如表2和表3所示。

2.4 電子郵件服務器的配置

MAIL-Serverl和MAIL-Server2服務器中啟用電子郵件服務，電子郵件服務器的配置如表4所示。

2.5 計算機電子郵件賬號的配置

在PCO和PCl中的Configure Terminal中配置郵件，配置參數(shù)如表5所示。

3 實驗結果驗證與分析

PCO中運行MAIL BROWSER程序，編寫如圖3所示的一封電子郵件，收件人為zpc@zpc.edu.cn，在Cisco Packet Tracer中啟動模擬仿真模式，發(fā)送電子郵件，DNS解析與電子郵件的傳輸過程中解析smtp.zjpc.edu.cn和zpc.edu.cn的請求和響應數(shù)據(jù)包如圖4和圖5所示，MAIL-Serverl電子郵件服務器產生的協(xié)議數(shù)據(jù)單元如圖6所示，說明通過DNS協(xié)議和SMTP協(xié)議實現(xiàn)了域名解析和電子郵件的發(fā)送。

PCl中運行MAIL BROWSER程序，如圖7所示，同樣啟動Cisco Packet Tracer模擬仿真模式，接收電子郵件，DNS解析與接收電子郵件的過程中解析pop.zpc.edu.cn的請求和響應數(shù)據(jù)包如圖8所示，MAIL-Server2電子郵件服務器產生的協(xié)議數(shù)據(jù)單元如圖9所示，說明通過DNS協(xié)議和POP3協(xié)議實現(xiàn)了域名解析和電子郵件的接收。

4 結束語

以CiscoPacket Tracer為仿真平臺，設計并實現(xiàn)了一個電子郵件與域名解析相結合的綜合型實驗，學生在仿真實驗平臺中驗證和跟蹤電子郵件傳輸和域名解析過程，觀察解讀電子郵件報文和域名解析報文，從而提高對電子郵件發(fā)送、接收和域名解析的認識，加深對電子郵件協(xié)議和域名解析協(xié)議的理解。

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*基金項目：浙江省高等教育“十三五”第二批教學改革研究項目“三階漸進+四化融合+三雀量規(guī)：《數(shù)據(jù)恢復技術》的混合式教學改革研究”（JG20190497）;浙江警察學院2019年課堂教學改革項目“混合式教學模式在《計算機網(wǎng)絡》課程中的探索與實踐”（20190201）

作者簡介：陳潮（1980-），男，浙江諸暨人，碩士，副教授，主要研究方向：計算機網(wǎng)絡與網(wǎng)絡安全。