电子邮件与域名解析实验在仿真器中的设计与实现

摘要：为了使学生深入理解电子邮件传输和域名解析的工作原理，设计一套电子邮件与域名解析相结合的综合型实验。先规划网络拓扑，设计IP编址方案，配置电子邮件服务器和域名服务器参数，再在Cisco Packet Tracer仿真器中实现和验证，并观察网络数据包的传输过程和报文格式。教学实践证明，该实验能显著提高学生对电子邮件协议和域名解析协议的理解，教学效果良好。

关键词：电子邮件;域名解析;仿真器;实验教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1 006-8228（2020）08-49-04

0 引言

计算机网络课程是大学计算机类、通信类等工科专业的核心课程之一，在人才培养方案中占有重要的地位，课程教学质量直接关系到人才培养的质量[1-4]。计算机网络课程的部分知识点比较抽象、难以理解，而实践教学能加深学生对理论知识的理解，提高学生解决实际问题的能力[5-9]。电子邮件是计算机网络中最常见的网络应用之一，域名解析是计算机网络一个重要服务，搜索设计电子邮件实验和域名解析实验相关文献，发现单独设计电子邮件或域名解析实验的文献较多，例如舒小松[10]设计并实现基于思科模拟器中不同VLAN之间发送电子邮件实验，陆利刚[11]设计并实现基于Packet Tracer的域名解析系统教学实验，但是未发现设计电子邮件与域名解析相结合的实验，本文利用电子邮件系统的工作原理设计一个两者相结合的综合型实验这[12]，并在Cisco Packet Tracer仿真软件中实现，取得良好的教学效果。

1 电子邮件系统

电子邮件系统由用户代理、电子邮件服务器和电子邮件协议三个部分组成，用户代理是邮件客户端软件，用于撰写、编辑、收发电子邮件，电子邮件服务器用于接收、存储、转发和传输电子邮件，电子邮件传输过程如图1所示[12]。

2 实验设计与实现

电子邮件与域名解析实验的实验环境是CiscoPacket Tracer仿真平台，实验内容包括网络拓扑规划、IP编址、邮件服务器配置和域名服务器配置等。

2.1 实验拓扑结构图

实验拓扑结构如图2所示，PCO、DNSl和MAIL-Serverl属于同一个局域网，PCl、DNS2和MAIL-Server2属于同一个局域网，两个局域网通过路由器Router0进行连接。

实验拓扑中需要设置两个域：zjpc.edu.cn和zpc.edu.cn，分别由域名服务器DNSl和DNS2负责进行域名解析，同时设置两个电子邮件服务器MAIL-Serverl和MAIL-Server2，分别负责zjpc.edu.cn和zpc.edu.cn域内电子邮件的接收和发送工作。

2.2 计算机和服务器的IP编址方案

根据图2的实验拓扑结构，对两台DNS服务器、两台电子邮件服务器和两台计算机的IP地址参数进行配置，具体如表1，子网掩码均为255.255.255.0。

2.3 域名服务器的配置

DNSl和DNS2服务器中启用域名解析服务，并分别添加资源记录。如表2和表3所示。

2.4 电子邮件服务器的配置

MAIL-Serverl和MAIL-Server2服务器中启用电子邮件服务，电子邮件服务器的配置如表4所示。

2.5 计算机电子邮件账号的配置

在PCO和PCl中的Configure Terminal中配置邮件，配置参数如表5所示。

3 实验结果验证与分析

PCO中运行MAIL BROWSER程序，编写如图3所示的一封电子邮件，收件人为zpc@zpc.edu.cn，在Cisco Packet Tracer中启动模拟仿真模式，发送电子邮件，DNS解析与电子邮件的传输过程中解析smtp.zjpc.edu.cn和zpc.edu.cn的请求和响应数据包如图4和图5所示，MAIL-Serverl电子邮件服务器产生的协议数据单元如图6所示，说明通过DNS协议和SMTP协议实现了域名解析和电子邮件的發送。

PCl中运行MAIL BROWSER程序，如图7所示，同样启动Cisco Packet Tracer模拟仿真模式，接收电子邮件，DNS解析与接收电子邮件的过程中解析pop.zpc.edu.cn的请求和响应数据包如图8所示，MAIL-Server2电子邮件服务器产生的协议数据单元如图9所示，说明通过DNS协议和POP3协议实现了域名解析和电子邮件的接收。

4 结束语

以CiscoPacket Tracer为仿真平台，设计并实现了一个电子邮件与域名解析相结合的综合型实验，学生在仿真实验平台中验证和跟踪电子邮件传输和域名解析过程，观察解读电子邮件报文和域名解析报文，从而提高对电子邮件发送、接收和域名解析的认识，加深对电子邮件协议和域名解析协议的理解。

参考文献（References）：

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[10]舒小松.基于思科模拟器中不同VLan之间发送电子邮件实验的设计与实现[J].无线互联科技，2016.23：62-63

[11]陆利刚.基于Packet Tracer的域名解析系统教学实验设计[J].现代计算机：上下旬，2014 .14：11-13

[12]叶阿勇.计算机网络实验与学习指导[M].电子工业出版社，2014.

*基金项目：浙江省高等教育“十三五”第二批教学改革研究项目“三阶渐进+四化融合+三雀量规：《数据恢复技术》的混合式教学改革研究”（JG20190497）;浙江警察学院2019年课堂教学改革项目“混合式教学模式在《计算机网络》课程中的探索与实践”（20190201）

作者简介：陈潮（1980-），男，浙江诸暨人，硕士，副教授，主要研究方向：计算机网络与网络安全。