计算机编程论文基于Intranet环境的大学计算机基础网络应用实验构架设计

计算机编程论文:基于Intranet环境的大学计算机基础网络应用实验构架设计摘要大学计算机基础课程中的网络应用实验教学是计算机等级考试必考的重要组成部分，但高校计算机基础课程因受实验环境的制约，一般限制访问外网或Internet。本文针对该问题，根据高校现有的大学计算机基础课程实验环境，提出了一种在Intranet环境下，通过集成多种服务器，来满足网络应用实验教学需求的解决方案；并详细描述了该方案的基本配置方式，方便广大教师、实验技术人员借鉴和参考。关键词大学计算机基础；网络应用实验教学；Intranet1教学实验需求与设计概要大学计算机基础是面向高校所有非计算机专业开设的一门必修课程，网络应用实验是计算机基础实验教学的重要组成部分，网络应用操作能力关系到本科生的计算机应用能力的培养，也是国家计算机等级考试的必考内容之一[1]。近年来，各地区不同级别的高等教育的主管部门对高校计算机基础实验室的网络环境陆续做出了严格的规定。为避免教学过程中学生对教学无关的目的访问互联网，以及消除机房设备安全隐患，各高校也相应做出了不同程度的禁止访问学校外网资源的规定。目前各高校多采取在学生实验机终端安装国家计算机等级模拟（训练）考试系统，来提供题目形式的网络应用实验功能。而这一方案存在系统兼容性、教学方式过于应试化等问题[2]。由于Intranet环境与互联网（Internet）环境在客户端角度的操作完全一致。所以在校内Intranet环境内，通过架设相关服务器的方案，便可满足大学计算机基础教学实验对网络应用功能的需求。该方案符合高校计算机基础实验室的相关规定，并避免了模拟考试系统所存在的问题。针对大学计算机基础教学网络应用实验的主要需求，在校内Intranet环境内应架设如下3种服务器：1）．Web服务器；2）．DNS服务器；3）．电子邮件服务器。由于校内Intranet环境硬件设施相对匮乏，服务器数量往往不足。根据实验需求，可将上述3种服务器叠加集成到一台服务器主机之上。该主机在Intranet环境下，可向校内各个计算机基础实验室的学生实验机提供网站资源访问与电子邮件服务。2实验室局域网与内网环境在实验室网络环境方面，现有高校计算机基础实验室，大多采用以太网交换机链接学生实验机与教师端服务器的方式，构成以实验室为单位的局域网。教师端服务器或以太网交换机连接学校（或院系）的外网防火墙，由于对于高校计算机基础实验的相关规定，以实验室为单位的局域网与外网（Internet）的访问是被禁止的，或从物理线路上已将实验室局域网与Internet断绝。典型的高校现有实验室局域网的网络结构如图1所示。另一方面，高校内部为实现日常教学与办公信息化以及对外网站的发布管理，都不同规模的架设了校内Intranet（内网）。内网除日常教学、办公与对外信息发布的职能外，还可以兼顾受相关规定严格约束的计算机基础实验教学。首先经教师端服务器或以太网交换机将实验室局域网与校内Intranet连接。之后，可通过在校内Intranet设立一台单独的实验教学服务器主机，或在负载较轻的服务器主机之上，集成大学计算机基础教学网络应用实验项目需求所对应的服务器。3Intranet环境下的服务器集成在校内Intranet环境下，从稳定性与兼容性角度考虑，服务器系统平台可选用Windows2003Server。Windows系列服务器系统平台经简单配置，可搭载Web服务器、DNS服务器以及电子邮件服务器。且Windows2003Server系统增强了安全性，Windows2003Server系统作为服务器系统，将会是网络管理员的最佳选择。大学计算机基础教学实验网络应用部分的需求，主要包含以下3个方面：1）、对网站的访问；2）、对Web资源的下载，如网页、图片及文字内容；3）、电子邮件的收发，包含邮箱注册、对邮件内容及附件的处理。对于第1项与第2项需求，由Web服务应用与DNS服务应用协同实现。Web服务发布网站信息，DNS服务向学生试验机的Web访问提供域名解析。对于第3项需求，则需要Web服务应用、DNS服务应用以及电子邮件服务应用的共同协作来实现。邮箱的注册需要在经地址解析后登陆的Web页面上进行，Web服务发布的该页面（网站）提供对电子邮箱数据库的注册链接，而电子邮件服务提供SMTP/POP3协议相关的服务，使学生试验机端的OutlookExpress可实现邮件收发操作。为方便教学、实验人员对方案具体实施，下面将阐述在校内Intranet独立的实验教学服务器主机，或在负载较轻的服务器主机之上，如何集成大学计算机基础教学网络应用实验所需项目对应的服务器（Windows2003Server平台）。服务器集成内容与网络结构如图2所示。特别需要注意的是，具体配置时应避免教学实验服务器与校内Intranet中活动目录控制域内的服务器的冲突，以及本机端口号之间的冲突。3.1Web服务器配置Windows2003Serve同样可以采用第三方软件或系统自带IIS6．0两种方式架设WEB服务器；同时windows2003Serve还有一个Web版本，专用于基于Web服务的各种Web接口应用，功能完善。本文以系统自带IIS6．0为例[3]。Windows2003Server中Internet信息服务(IIS)升级为IIS6．0，其安全性更高。默认情况下，Windows200Server没有安装IIS6．0，要通过控制面板来安装。安装好IIS后，设置Web服务器，具体做法为：1）．在“开始”菜单中选择“管理工具→Internet信息服务(IIS)管理器”。2）．在“Internet信息服务(IIS)管理器”中双击“本地计算机”。3）．右击“网站”，在弹出菜单中选择“新建→网站”，打开“网站创建向导”。4）．依次填写“网站描述”、“IP地址”、“端口号”、“路径”和“网站访问权限”等。最后，为了便于访问还应设置默认文档(Index．asp、Index．htm)。此时Web服务还仅适用于静态内容即静态页面能正常浏览，常用ActivServerPages(ASP)功能没有被启用。所以还应在“Internet信息服务(IIS)管理器的“Web服务扩展”中选择允许“ActivServerPages”。还应注意若Web服务主目录所在分区是NTFS格式，而ASP网页有写入操作时(如用到新闻后台管理功能的)，要注意设置写入及修改权限。根据校内Intranet环境的具体情况所发布网站的IP地址、可与DNS服务SMTP与POP3协议的IP地址相同，但应将端口号严格区分（可采取系统默认端口）。而实验教学服务器主机在有活动目录控制域的校内网中，扮演独立服务器的角色。所发布的网站域名应符合校内Intranet的域名规则，并将其与活动目录中的域控制器、成员服务器等专有主机区分开来。所发布的网站网页中要预留电子邮箱的注册链接，以便实现的学生实验机客户端的电子邮件账户注册服务。3.2DNS服务器配置考虑到校内Intranet可能存在活动目录控制域的情况，应在实验教学服务器主机上集成独立的DNS服务器，以将其与控制域内的DNS服务器区分。学生试验机客户端的DNS地址应指向实验教学服务器主机的IP地址。配置实验教学服务器主机上集成DNS服务器，具体做法为[4]：1）．添加DNS服务。初始的Windows2003Serve，并没有添加DNS服务。添加/删除Windows组件，添加相关Windows组件。在组件列表中，选择网络服务(但不要选中或清除该复选框)，然后单击详细信息，选中域名系统(DNS)，然后确定。得到提示后，将Windows2003ServerCD-ROM插入计算机的驱动器。安装完成时，在完成Windows组件向导页上单击完成。2）．配置DNS服务器。使用Microsoft管理控制台(MMC)中的DNS管理单元配置DNS，按照下列步骤操作：在“管理工具”中，选择“DNS”。展开“正向搜索区域”，然后单击新建区域。当“新建区域向导”启动后，单击下一步。接着将提示选择区域类型，区域类型包括：主要区域，创建可以直接在此服务器上更新的区域的副本。此区域信息存储在一个。dns文本文件中；辅助区域，标准辅助区域从它的主DNS服务器复制所有信息；存根区域，存根区域只包含标识该区域的权威DNS服务器所需的资源记录，这些资源记录包括名称服务器(NS)、起始授权机构(SOA)和可能的glue主机(A)记录。此时应选择区域类型为主要区域。3）．添加域名解析记录。DNS记录是DNS区域数据的具体表现形式。在教学实验服务器的DNS主要区域选择新建主机，添加的实验教学网站的DNS域名与IP地址对应的记录。所添加的实验教学网站域名应符合校内Intranet的域名规则，并将其与活动目录中的域控制器、成员服务器等域内专有主机区分开来。3.3电子邮件服务器配置在Windows2003Server平台上架设实验教学电子邮件服务器，应在Windows组件向导里勾选SMTP及电子邮件服务支持。必须支持SMTP/POP3邮件收发，可选支持WEB邮件收发。配置具体做法为[5]：1）．配置POP3服务器选择“管理工具”中“POP3服务”，弹出POP3服务控制台窗口，选中左栏中的POP3服务后，点击“新域”按钮，弹出“添加域”对话框后，在域名栏中输入邮件服务器的域名，也就是邮件地址@后的域名。邮件地址域名不必为在Internet上注册的域名，并解析到当前的Windows2003邮件服务器的IP地址中上。2）．配置SMTP服务器：选择“管理工具”中“Internet信息服务(IIS)管理器”，在IIS管理器中右键点击“默认SMTP虚拟服务器选项”，在弹出的菜单中选择“属性”，进入“默认SMTP虚拟服务器选项”，切换到常规标签页，在“IP地址”下拉列表框中选中邮件服务器的IP地址并确定。完成以上的设置后，学生实验机端客户就可以使用邮件客户端软件连接邮件服务器进行邮件的收发了。邮箱账户注册应采取Web页面形式，利用ASP网页文件与邮件服务器的后台用户数据库实现动态连接，以便学生实验机端客户可登陆实验教学网站进行邮箱注册。4教学功能分析本文阐述了如何通过在校内Intranet环境内与一定约束条件下，如何架设大学计算机基础网络实验所需的，Web、DNS服务器与电子邮件三种服务器。构架方案的配置还避免了教学实验服务器与校内Intranet中活动目录控制域内的服务器的冲突，以及本机端口号之间的冲突。在不违反高校计算机基础实验室网络环境有关规定的情况下，新的实验构架方案满足了大学计算机基础网络应用实验部分的需求；即：1）、对网站的访问；2）、对Web资源的下载，如网页、图片及文字内容；3）、电子邮件的收发，包含邮箱注册、对邮件内容及附件的处理。与在学生实验机终端安装国家计算机等级模拟（训练）考试系统，提供题目形式的网络应用实验功能的方案相比，该方案不存在系统兼容性、教学方式过于应试化等问题。方便了大学计算机基础教学实验网络应用部分的实验教学。参考文献[1]王永生.高等院校非计算机专业的计算机教育[J].青海科技.2000(2)：76-81.[2]詹茂森,林雄文.大学计算机基础课程教学方法初探[J].科技信息.2009(18)：59-63.[3]吴文明,瞿裕忠,董逸生.Web服务及相关技术[J].计算机应用与软件.2004(3)：97-101.[4]翁建元.免费架设自己的DNS服务器[J].上海微型计算机.2000(20)：68-71.[5]李晖,蒋理,李丹.WindowsServer2003中E-mail服务器的配置与使用[J].现代情报.2004(10)：49-53.