教科版信息技术（选修）--网络技术应用网关.doc

网关、代理服务器及其DNS服务器的工作过程

一、 基本信息

作者
刘其政
课时
1课时
单位
海南省儋州市那大二中
来源
信息技术课程网

二、 课标要求

知道网络服务器的主要作用与基本原理；能说出代理服务器的概念并知道其作用。

三 、教材与学生分析

网关、代理服务器及其DNS服务器的设置是普通高中新课程标准实验教科书人民教育教出版社《网络技术应用》选修课本第二章“因特网的组织与管理”的内容，第一节主要学习了域名与域名的管理，学生了解了域名的概念及其命名规则，知道域名的管理办法和相应的重要管理机构，也学会规范地申请、使用域名的方法。第二节也学习了IP地址及其管理，了解IP地址的概念、格式及分类，知道IP地址的管理办法，也认识IP地址资源的有限性。第三节将利用两个课时学习《如何将计算机接入因特网》，前面通过第一课时的学习：1.知道因特网服务组织；懂得了网络服务组织；2.设置IP地址和子网掩码，懂得了IP地址的表示方法和将来IP地址资源的紧缺，学习了计算机接入因特网的两种主要方式①拨号上网；②通过局域网接入因特网，在学校机房管理员提供相关的IP地址、网关、子网掩码、首选和备用NDS服务器等相关参数的情况下，进行了TCP/IP的设置，验证了局域网接入设置方法。实践了通过局域网接入internet的实践，第二课时就是本节学习的内容。续上节课的理论学习和实践,让学生验证了局域网接入设置方法，接下来就是让学生知道设置那些相关参数作用是什么？这就是本堂课要探索研究的理论知识——网关、代理服务器和DNS域名服务器。

四、教学目标

知识目标：了解局域网接入因特网的相关设置，并了解相关设置对应的相关设备（服务器）的工作原理，能够简单概述出局域网接入的网络工作过程。
能力目标：使学生能够联系实际，解决现实生活实践中随着网络环境相关参数的改变进行合理的设置。更重要的是在课堂活动过程中，培养学生获取信息、分析信息、处理信息、总结信息的能力。
『在本节课的活动中，学生获取、分析、处理信息的能力训练目标确实非常明显。而这恰恰就是我们平素所说“信息素养”的体现。虽然“信息素养”经常会出现在教案的教学目标中，但真正能像本教案一样，在教学目标及教学活动中明显体现对这几个连续环节的关注，却实在很少。』
体验性目标：师生共同参与学习、讨论和交流，分享体验和活动过程，将社会管理职能分层、分工并协作的理论移植到我们网络技术应用的学习 ，形成良好的科学价值观与人文价值的统一，树立技术学的科学学习态度。
『与一般的“培养合作精神”之类的情感类目标相比，这一目标既独特，又更加具体实际，且意义深远。这种目标的提出，体现出了教师本身的素养及对相关知识、观念的关注与思考。因此，要培养具有深邃眼光、真知灼见的学生，教师平时要对本身的素质提出更高的要求，拓宽自己的关注面，对问题进行更深度的思考。』

五、教学设计理念

1、“马克思主义认为：人都是为着一定的利益而行动。每一个学生在学习过程中同样的有各种需要：遇到疑难问题渴望得到指导和需要；“需要”产生“动机”，“动机”导致“行动”。只要我们能恰当地激起学生对知识、能力的“需要”，它就能转化为学习的动力。为此我设计以通过创设符合教学内容要求新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义，并以此激起学生的学习动机。所以前面一节课学习了如何将计算机接入因特网，了解了因特网的服务组织，也了解了IP地址和子网掩码，并在老师提供相关设置参数的情况下，成功的实践操作了两种上网方式：拨号上网和通过局域网接入因特网，懂得了IP地址的设置和子网掩码的设置，但是为什么局域网中的一台服务器（含双网卡，一块接内网，一块接外网）拨号上网也能让局域网的中的其它用户共享上网呢？想不想知道为什么？以这个问题激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机。
『教师有意识地为学生创设了一个认知冲突，由于问题设置在“最临近发展区”之内，所以能够有效激发学生的兴趣，调动其学习的积极性。』
2、为了使意义建构更有效，课堂过程着重以学生为中心，为此对教材理论内容通过合理的活动设计，组织学生和老师协作学习（开展讨论与交流），并对活动过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。设计活动方案：引导学生参与演绎局域网接入的工作过程，提出适当的问题以引起学生的思考和讨论；并设法一步步引向深入以加深学生对理论内容的理解；启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充，并将枯燥的科学理论移植至活动过程进行形象的理解，使得理论性强的内容更加容易让学生接受和理解，学生将结论和知识自我内化，并形成良好的科学价值观和学习方法。
『理论内容形象化，这是本节课最精彩的设计。』
教学重点
难点
关键
网关和代理服务器和DNS的作用
网关和代理服务器及其DNS功能分析
演译各服务器的活动过程并引导小结其活动发现的结论

六、教学准备

教学环境：多媒体教室；WIN2000系统；powerpoint应用程序；黑板或白板
学生知识准备：
1、 学生必须实践操作过通过局域网接入因特网的TCP/IP属性设置实践
2、 懂得IP地址的唯一性
知道子网掩码的A类、B类、C类的作用和相关区别

七、教学过程

教学环节
教师行为
学生行为
展示内容
导入并激发学习动机

2分钟
前面我们学习了如何将计算机接入因特网，了解了因特网的服务组织，也了解了IP地址和子网掩码，并在老师提供相关设置参数的情况下，实践操作了两种上网方式：拨号上网和通过局域网接入因特网，懂得了IP地址的设置（懂得IP地址的唯一性，同一网络有两个相同的IP地址，将会出现地址冲突）和子网掩码的设置（A、B、C类子网的作用和区别），这节课我们深入学习上节课实践通过局域网接入因特网设置TCP/IP里面的网关、代理服务器和DNS服务器的作用和工作原理。
在老师的引导下回忆上节课的学习内容，明确本节课的学习目标
投影：两种接入方式的图示及相关设备
附表II—图示1：拨号上网（代理服务器的身份）；局域网接入因特网（用户机身份）
附表II—图示2：TCP/IP属性的设置图
基础准备

4分钟
师：现在我们深入讨论网关的作用
问：我们在座的每位同学要走出校门，到校外活动，必须经过哪里？
师：我们学校是社会的一个群体，校门外面的社会群体又是有许许多多的群体组成，外面的许许多多的群体的集合好比作internet,那么我们的学校就是一个局域网，校门就是一个“网关”。
师：我们要与校外的社会群体进行交流必须经过这个“网关”；
师：那么网关起到了什么作用？

生：校门

生：窗口、关口、接口、出口……等

板书辅助附表II—图示3，引导深化理解

板书结论：

共同得出：网关是一个网络与外界联系的出口
师：学校有学校的规章制度，我们学校的每个成员在学校这个群体里进行交流和活动都必需遵循学校的规章制度和日常行为规范，这个规范就是我们学校活动的“协议”，而外面的社会群体同样存在着约束和管理他们自身的行为规范，这个规范也就是这些群体的活动“协议”我们通过网关可以与外界的群体进行信息来往
师：可见网关在这里肩负着什么任务？

生：沟通、传达、合作……等
板书辅助附表II—图示4，引导深化理解

板书结论：
共同得出：连接基于不同通信协议的网络设备，使数据可以在这些网络之间传输
『通过一连串形象的、贴近学生生活经验的比喻，网关的概念在学生头脑中已经不再陌生和遥远。』
师生活动，探讨、交流分、享体验并得出小结

25分钟
师：我们了解了网关，接下来我们探讨代理服务器和DNS域名服务器的作用；请看网络功能图示：简述Internet存在的特殊服务器DNS和WEB。
师：下面请8位同学和我一起来做个游戏，模拟网络中这些设备的工作过程，其它同学注意其游戏规则，监督游戏是否规范操作并填写手中的表格。（学生手中持有所有表格的目的是记录数据以便进行数据分析和总结）
分发活动表给参与游戏的同学，并指导他要求开展游戏（详细要求见各表）
开始：（教师参与并充当代理服务器的角色）
1、 用户机1，向网关：192.168.1.1提出申请页面服务，（生：网关：192.168.1.1，我的身份是用户机1，IP：192.168.1.5,指定DNS是：202.100.192.68,我要申请页面服务）
2、 代理服务器向DNS服务器202.100.192.68查询的IP地址（师：DNS202.100.192.68,我的身份是218.77.196.158, 我要查询的IP地址），DNS服务器查表，并将结果返回代理服务器（持有表DNS生：的IP是218.158.8.38），并做下有关操作记录，代理服务器向所得的地址：（师：IP为：218.158.8.38服务器，我的身份是218.77.196.158, 我要申请页面服务），218.158.8.38 ()申请页面服务
3、 218.158.8.38 ()提供页面服务并记录代理服务器的IP地址
4、 代理将请求取得的页面交给提出申请的用户机1，地址：192.168.1.5（师：我的身份是192.168.1.1, 给你页面。给该学生一张打印的页面）
（以下活动形式就如以上的一种对话和记录形式开展）
5、 用户机2，向网关192.168.1.1提出申请页面服务，
6、 代理服务器向DNS服务器1 ，202.100.192.68查询的IP地址，DNS1服务器202.100.192.68查表发现没有此域名的IP，DNS1向DNS2服务器202.100.199.8查询，并将结果218.30.66.62返回代理服务器并补充自己数据的不足记录在自己的域名表中，代理服务器向所得的地址218.30.66.62 ()申请页面服务
7、 218.30.66.62 ()提供页面服务并记录代理服务器的IP地址
8、 代理将请求取得的页面交给提出申请的用户机2，IP:192.168.1.6
9、 用户机3向网关提出请求页面服务,代理服务器拒绝服务。并做记录（限制游戏网站服务）
10、 用户4向网关提出服务，代理服务器将自身缓存里的页面直接提供用户4，并做详细记录
8位同学（4人代表用户机，教师代表代理服务器，新浪服务器和成长服务器各一名、DNS1和DNS2各一名）参与活动，8位同学分别依照领到表格的身份，对图示进入模拟角色（站到讲台前面）并填写手中表格（具有网络中设备身份的同学手中持有大张立式牌的，以方便展示的表），其余同学（手中有一份两页，含所有身份的表格，随着网络图中不同身份设备同学填的内容填写表格）观察并按规则要求指导参与活动并填写手中的表格。

并按要求填写活动过程如，{活动过程设计表格}——附表

投影结论：

共同得出结论
1、 根据所有WEB服务器、DNS服务器提供的“申请服务对方IP”来看，网关可以实现多个网络用户同用一个IP地址就可以访问因特网
2、 根据局域网接入的计算机操作记录表来看，计算机只是向网关提出到所指定域名的服务器请求页面服务。其余的外网工作都是由代理服务器进行代理操作
3、 根据NDS服务器的数据来看，DNS服务器存放和记录着网络中的地址IP和域名的信息，并提供域名解析转换功能。如果它的数据库没有，它将自动向它所联盟其它DNS服务器请求帮助并补充自身数据库的不足。
4、 根据代理服务器的数据来看，代理服务器接到内网计算机的申请，并全权代理进行外部的操作，然后答复内网申请的计算机，可见
（1） 充当局域网与外部网络连接的出口，同时将内部结构的状态对外屏蔽起来，使外网用户不能直接访问内部网络，也起到了保护内部网络的作用
（2） 当第一个用户访问某一网站的时候，代理服务器就直接将相关的网页保存在自己的缓存内，以后局域网内计算机要访问该网站的时候，代理服务器就直接从自身缓存里取出并提供服务，不必再一次的等待数据从远程的WEB服务器传来，这样就提高了访问速度。
（3） 对局域网内某些用户访问外网的权限进行一定限制。如，通过IP地址的过滤，限制局域网用户对某些网站的访问，对局域网用户的网上活动进行监测等。
课堂思路整理和练习
8分钟
根据局域网用户的TCP/IP协议设置，简述用户机进行网络信息服务的工作过程？

课后实践作业
学校有一网关为192.168.10.1,如何设置局域网中的计算机，使其可以接入internet.

授课需要展示图片：
图示1
说明两种接入方式
1．代理服务器使用拨号接入
2．终端使用局域网接入

图示2
提示上节课实践的内容
1．IP地址是由机房管理员提供
2．学习了子网掩码的不同类型A、B、C
3．网关和DNS服务器是由机房管理员提供

图示3
说明网关是一个网络与外界联系的出口

图示4
连接基于不同通信协议的网络设备，使数据可以在这些网络之间传输
附表II
以下系师生活动过程要求及表格
师生活动过程规则要求：
1、 持有局域网中用户身份的同学依次按要求向网关提出服务申请，并记录其过程
2、 持有代理服务器身份的同学按局域网中用户提出的要求进行本职能的操作，并记录其过程
3、 持有WEB服务器身份的同学按internet用户提出的服务申请，提供服务，并填写详细记录
4、 持有DNS服务器身份的同学按internet用户提出的服务申请，提供服务，并填写详细记录

网络功能图示

活动过程设计表格10份：（加粗部分文字是活动过程学生填写的内容）

客户端1
你持有表格的身份是从局域网中接入因特网的计算机,你的网络身份IP:192.168.1.5 ,现在你要操作的是:打开成长博客首页，成长博客的域名是:
向谁提出页面服务
服务情况
网关：192.168.1.1提出httP://
是否满足你的要求:
是

是否满足你的要求:

为了得到你想要的网页你做了什么工作?
向网关提出页面服务申请

客户端2
你持有表格的身份是从局域网中接入因特网的计算机,你的网络身份IP:192.168.1.6 ,现在你要操作的是：打开新浪首页，新浪网站的域名是:httP://
向谁提出页面服务
服务情况
网关：192.168.1.1提httP://
是否满足你的要求:
是

是否满足你的要求:

为了得到你想要的网页你做了什么工作?
向网关提出页面服务申请

客户端3
你持有表格的身份是从局域网中接入因特网的计算机,你的网络身份IP:192.168.1.7 ,现在你要操作的是:打开中国游戏中心首页,网站的域名是:
向谁提出页面服务
服务情况
网关：192.168.1.1提出
是否满足你的要求:
否

是否满足你的要求:

为了得到你想要的网页你做了什么工作?
向网关提出页面服务申请，但是被代理服务器拒绝服务

客户端4
你持有表格的身份是从局域网中接入因特网的计算机,你的网络身份IP:192.168.1. 68 ,现在你要操作的是：:打开成长博客首页，成长博客的域名是:
向谁提出页面服务
服务情况
网关：192.168.1.1提出httP://
是否满足你的要求:
是

是否满足你的要求:

为了得到你想要的网页你做了什么工作?
向网关提出页面服务申请

WEB1表1
你持有表格的身份是代表因特网中提供成长博客页面服务的WEB服务器，IP地址是：211.157.8.38,谁向你申请服务，请你记下对方的IP地址并记录服务方式，
谁提出页面服务
服务记录
对方IP是：
218.77.195.156
是否提供页面：
是
对方IP是：

是否提供页面：

你是网络中的WEB服务器，你的任务是什么？
给申请服务的用户提供页面服务

WEB2表2
你持有表格的身份是代表因特网中的中国游戏中心提供游戏服务的WEB服务器，IP地址是：219.133.47.198,谁向你申请服务，请你记下对方的IP地址并记录服务方式，
谁提出页面服务
服务记录
对方IP是：

是否提供页面：

对方IP是：

是否提供页面：

你是网络中的WEB服务器，你的任务是什么？

WEB3表3
你持有表格的身份是代表因特网中的新浪网站提供新浪页面服务的WEB服务器，IP地址是：218.30.66.62,谁向你申请服务，请你记下对方的IP地址并记录服务方式，
谁提出页面服务
服务记录
对方IP是：
218.77.195.156
是否提供页面：
是
对方IP是：

是否提供页面：

你是网络中的WEB服务器，你的任务是什么？
给申请服务的用户提供页面服务

DNS1表2-1
你持有表格的身份是代表因特网中提供域名转换的域名服务器，即DNS服务器，你的IP地址：202.100.192.68,请你记下对方的IP地址，并记录服务方式
谁提出查询申请
查询的域名是什么
答复对方IP是什么？
你使用什么方法满足对方
对方IP是：
218.77.195.156
httP://
211.157.8.38
查表
对方IP是：
218.77.195.156
httP://
218.30.66.62
向其它202.100.199.8的DNS服务器查询
你的工作是什么？完成了什么任务？
1、给提出申请有用户提供域名和IP地址的转换，如果自已本身不能满足就向自己的兄弟联盟DNS服务器202.100.199.8查询
2、完成的域名与IP地址的转换

DNS1转换表2－2
此表是DNS服务器202.100.192.68，特有的域名IP转换表
域名
IP地址
httP://
211.157.8.38

219.133.47.198
httP://
220.181.27.46

220.181.26.132

218.17.247.35

DNS2表2-1
你持有表格的身份是代表因特网中提供域名转换的域名服务器，即DNS服务器，你的IP地址：202.100.199.8,请你记下对方的IP地址，并记录服务方式
谁提出查询申请
查询的域名是什么
答复对方IP是什么？
你使用什么方法满足对方
对方IP是：
202.100.192.68
httP://
218.30.66.62
查表
对方IP是：

你的工作是什么？完成了什么任务？
1、提供域名与IP地址的转换
2、完成了域名与IP地址的转换

DNS2转换表2-2
此表是DNS服务器202.100.199.8，特有的域名IP转换表
域名
IP地址
httP://
211.157.8.38

219.133.47.198
httP://
218.30.66.62
httP://
220.181.27.46

220.181.26.132

218.17.247.35

代理服务器活动表
你持有表格的身份是代表局域网中的代理服务器，向网络服务提供商申请的外网IP地址是：218.77.195.156，连接内网的IP是：192.168.1.1
谁提出服务申请
申请什么服务
满足对方情况
操作策略
对方IP地址：
192．168．1．5

满足对方面请求
向211.157.8.38请求页面
对方IP地址：
192．168．1．6
httP://
满足对方面请求
向218.30.66.62请求页面
对方IP地址：
192．168．1．7

不满足
拒绝服务，本服务器不代理游戏服务
对方IP地址：
192.168.1. 68

满足对方请求
从自身缓存里直接给请求方服务
你完成了什么操作？具有什么工能？
代理服务器接到内网计算机的申请，并根据代理服务器的相应代理策略，代理进行外部的操作。
1、充当局域网与外部网络连接的出口
2、当第一个用户访问某一网站的时候，代理服务器就直接将相关的网页保存在自己的缓存内，以后局域网内计算机要访问该网站的时候，代理服务器就直接从自身缓存里取出并提供服务，不必再一次的等待数据从远程的WEB服务器传来，这样就提高了访问速度。
3、对局域网内某些用户访问外网的权根进行一定限制。