教学设计：代理服务器的概念及其工作原理

那大二中高一第一学年的第二学期开设的计算机的选修课《网络技术》，本人结合本校的实际，以及从学科的可操作性、实践性、和学生学习接受形态入手，进入的教材的编写和内容的改编，以适合我校的教学……

一、代理服务器的概念及工作原理

（一）代理服务器的概念
　　随着Internet技术的迅速发展，越来越多的计算机连入了Internet。很多公司也将自己公司的局域网接入了Internet。如何快速地访问Internet站点，提高网络的安全性，成为了当今的热门话题。在这种情况下，代理服务器便应运而生了。
　　
　　1、代理服务器的概念
　　
　　代理服务器（ProxyServer）是个人网络和Internet服务商之间的中间代理机构，它负责转发合法的网络信息，对转发进行控制和登记。代理服务器作为连接Internet(广域网)与Intranet（局域网）的桥梁，在实际应用中发挥着极其重要的作用，它可用于多个目的，最基本的功能是连接，此外还包括安全性，缓存，内容过滤,访问控制管理等功能。代理服务器，顾名思义就是局域上不能直接上网的机器将上网请求（比如说，浏览某个主页）发给能够直接上网的代理服务器，然后代理服务器代理完成这个上网请求，将它所要浏览的主页调入代理服务器的缓存；然后将这个页面传给请求者。这样局域网上的机器使用起来就像能够直接访问网络一样。并且，代理服务器还可以进行一些网站的过滤和控制的功能，这样就实现了我们控制和节省上网费用。
　　
　　代理服务器能够让多台没有IP地址的电脑使用其代理功能高速、安全地访问互联网资源。当代理服务器客户端发出一个对外的资源访问请求，该请求先被代理服务器识别并由代理服务器代为向外请求资源。由于一般代理服务器拥有较大的带宽，较高的性能，并且能够智能地缓存已浏览或未浏览的网站内容，因此，在一定情况下，客户端通过代理服务器能更快速地访问网络资源。代理服务器应用的常见例子：拥有上百台电脑的局域网通过一台能够访问外部网络资源的代理服务器而也能访问外部互联网。
2、代理服务器的功能
　　(1)充当局域网与外部网络的连接出口
　　充当局域网与外部网络的连接出口，同时将内部网络结构的状态对外屏蔽起来，使外部不能直接访问内部网络。从这一点上说，代理服务器就充当的网关。
　　（2）作为防火墙
　　代理服务器．可以保护局域网的安全，起防火墙的作用。通过设置防火墙，为公司内部的网络提供安全边界，防止外界的侵入。
　　（3）网址过滤和访问权限限制
　　代理服务器可以设置IP地址过滤，对外界或内部的Internet地址进行过滤，限制不同用户的访问权限。例如代理服务器可以用来限制封锁IP地址，禁止用户对某些网页进行浏览。
　　（4）提高访问速度
　　代理服务器将远程服务器提供的数据保存在自己的硬盘上，如果有许多用户同时使用这一个代理服务器，他们对Internet站点所有的访问都会经由这台代理服务器来实现。当有人访问过某一站点后，所访问站点的内容便会被保存在代理服务器的硬盘上，如果下一次有人再要访问这个站点时，这些内容便会直接从代理服务器磁盘中取得，而不必再次连接到远程服务器上去取。因此，它可以节约带宽、提高访问速度。
　　
（二）代理服务器的工作原理
　　
　　代理服务器（ProxyServer）的工作原理是：当客户在浏览器中设置好ProxyServer后，你使用浏览器访问所有WWW站点的请求都不会直接发给目的主机，而是先发给代理服务器，代理服务器接受了客户的请求以后，由代理服务器向目的主机发出请求，并接受目的主机的数据，存于代理服务器的硬盘中，然后再由代理服务器将客户要求的数据发给客户。下面我们来详细说明其工作过程：
　　在网络上，当客户端向服务器端请求数据时，服务器端会随即将所需的数据传给客户端。但是这个服务器可能在很远的地方（例如在美国），数据传输需要较长的时间，如果需要同样数据的用户很多，则每次都要重复传送.

1、代理服务器的角色
　　代理服务器是为了减少长距离的传送而诞生的。它不仅可以代理客户端向服务器端提出请求，也可以代理服务器传给客户端所需要的数据。

当客户端对服务器端提出请求时，此请求会被送到代理服务器，然后代理服务器会检查本身是否有客户端所需要的数据。如果有，代理服务器便代替服务器将数据传给客户端。而代理服务器一般都是设置距自己传输距离较近的某台代理服务器，所以它传数据给客户端的速度会比从远程服务器传数据要快。
　　如果代理服务器没有客户端所请求的数据，它会去服务器获取所需的数据。在代理服务器从服务器端取得数据传给客户端时，自己保存一份，待下次如果有用户提出相同的请求时，便可以将数据直接传过去，而不需要再去服务器端获取了。可见，代理服务器改善网络数据传输阻塞的功能是显而易见的。
　　
（三）代理服务器的其他有关说明
　　
　　1、代理服务器的适用环境
　　
　　无论是家庭还是公司，都不可能为内部的每一台计算机都申请或租用一个合法的IP地址。要使内部的多个计算机用户高效，安全地访问Internet，使用代理服务器是一种最好的选择。代理服务器需要至少拥有一个合法的IP地址，为内部局域网中的每一台客户机都分配一个独立的IP地址，并且通过在客户机软件上配置使用代理服务器（如用MicrosoftInternetExplorer浏览器设置）、指向代理服务器的IP地址和服务端口，这样就可以使局域网内部的众多用户通过代理服务器访问Internet。
　　
　　对于局域网内部的用户来说，是利用资源共享，实现局域网内部用户对Internet的访问：而对于服务器来说，一般是使用专线，实现多台计算机同时上Internet。
　　
　　2、代理服务器对硬件的特殊需求
　　
　　代理服务器能实现许多功能，它对服务器的硬件有一定要求。通常安装代理服务器软件的计算机都需要一个较大的硬盘作为访问数据存放的缓冲区（可能高达几个GB或者更大），当有远程服务器提供的信息通过时，就将其保存到缓冲区中，当其他用户再访问相同的信息时，直接由缓冲区取出信息传送给用户，以提高访问速度，因为代理服务器需要保持多路连接，这会使用大量的内存，所以它需要一个大容量的内存；在一定环境下，

有的代理软件需要二个或者更多的网卡。

域名服务器（DNS）

　　域名地址
　　尽管IP地址能够唯一地标识网络上的计算机，但IP地址是数字型的，用户记忆这类数字十分不方便，于是人们又发明了另一套字符型的地址方案即所谓的域名地址。IP地址和域名是一一对应的，我们来看一个IP地址对应域名地址的例子，譬如：西南师范大学的IP地址是202.202.96.35，对应域名地址为http://www.swnu.edu.cn/。这份域名地址的信息存放在一个叫域名服务器（DNS，DomainNameServer）的主机内，使用者只需了解易记的域名地址，其对应转换工作就留给了域名服务器DNS。DNS就是提供IP地址和域名之间的转换服务的服务器。
　　
　　域名与域名解析-DNS原理
　　DNS服务，或者叫域名服务、域名解析服务，就是提供域名与IP地址的相互转换。域名的正向解析是将主机名转换成IP地址的过程，域名的反向解析是将IP地址转换成主机名的过程。通常我们很少需要将IP地址转换成主机名，即反向解析。反向解析经常被一些后台程序使用，用户看不到。

　　域名系统的工作过程
　　1．设置您的电脑去向谁查询。
　　除非您的电脑本身具有域名服务器的功能（也就是说，你的电脑能直接转换IP的功能，是你的电脑上建立并记录域名与IP地址的映射关系），否则它不会进行完整的域名查询。您的电脑需要借助于Internet上的某台域名服务器帮助进行域名查询。所以您首先需要设置您的电脑。如：在需要进行域名查询时，你要上Internet上的某个WWW服务器看网页的内容；http://www.swnu.edu.cn/，它的IP地址是：202.202.96.3，但我们并不记住这个202.202.96.3地址，应该向哪个服务器发出询问。Internet上有许许多多域名服务器，您可以选任何一台作为您首选的域名服务器。也就是说，您要告诉您的电脑，当需要进行域名查询时，首先去问哪一台域名服务器，这个服务器就是我们电脑上设的一台服务器如：202.100.192.68。域名服务器接收到您的电脑的查询请求，它会帮助您进行查询，然后将结果返回您的电脑。为了获得最快的响应，一般选择与您的电脑有最好的连接的服务器。

　　网关(Gateway)
　　就是一个网络连接到另一个网络的“关口”。而要实现这两个网络之间的通信，则必须通过网关。

教学心得：

课堂实施效果如何主要是看学校的设施和条件，我是根据本校的网络建设实际，课前领学生参观学校的网络中心，引导学生观看学校的网络建设情况，介绍各种设备和线路情况，然后再进行理论研究，从理论上让学生理解网络的工作情况，引用实例进行分析……
从效果来说，

1、学生很感兴趣进行理论学习；

2、我以前专业学习时觉得这也是很难的内容，可以说大学毕业还不懂如何建局域网，很多都是从电脑公司的技术员那里学的，但认真总结自己学习“难”的关键，为什么“难”，可以说难是在于“纸上谈兵”，所以我想法是让自己的学生不再“望而却步”，而且是一种有“意义学习”。