一、课程简介

《Internet 协议分析》是面向网络工程专业学生的专业课。TCP/IP是Internet的基础，无论是局域网还是广域网，TCP/IP都是使用最为广泛的协议。本课程主要培养学生理解TCP/IP的基本概念和原理，掌握TCP/IP的精髓。本课程按照从低层到高层的逻辑进行组织，有针对性地介绍TCP/IP的层次结构，各层主要协议的基本概念、工作原理、数据单元格式以及协议验证分析，课程内容包括TCP/IP基础、链路层协议、网络层协议、传输层协议和应用层主要协议。学生通过本课程的学习，将全面理解和掌握TCP/IP协议，为后续从事网络管理和工程技术工作打下坚实的基础。

在制定能力目标和知识目标的同时，也制定了课程思政目标。课程思政目标包括：

（1）培养学生爱国情怀，具有基本的职业道德和职业素养;

（2）遵守法律法规、道德规范，树立诚信意识，承担社会责任;

（3）培养团队协作精神和沟通协作意识，锻炼沟通交流的能力;

（4）培养工匠精神、劳动意识和创新思维。

二、案例基本信息

1.案例名称：加强战略预警，捍卫“网络领土”--DNS域名解析原理

2.对应章节：域名系统DNS

3.课程讲次：1讲

三、案例教学目标

1.知识目标

掌握DNS服务的基本原理、工作过程，掌握DNS报文的格式。

2.能力目标

能对DNS报文进行验证分析。

3.素质目标

具备使用协议分析工具，对DNS报文进行分析的能力，培养学生总结归纳问题的能力。

4.思政目标

（1）培养职业认知，教育学生养成良好的职业习惯。

（2）通过介绍65.49.2.178事件，提高学生网络安全防护意识。

（3）介绍互联网根域名服务器现状，增强学生的爱国情怀和社会责任感。

（4）教育学生做遵纪守法的合格公民。

四、案例主要内容

1.2004年4月，由于在顶级域名管理权问题上发生了分歧，利比亚顶级域名“.ly”瘫痪，利比亚诸多官方网站在互联网上消失了3天。

2.2009年5月30日，微软遵照美国政府的意志，将古巴、伊朗、叙利亚、苏丹和朝鲜5国互联网用户的聊天软件“微软网络服务”（MSN）关闭。

3.65.49.2.178事件：2014年1月21日下午15点中国境内发生DNS解析服务故障（主要原因是DNS污染或DNS劫持），导致百度等多家网站长达几个小时之内无法访问，其指向的IP地址为65.49.2.178。

五、案例教学设计

1.案例导入

（1）课程引入

DNS域名服务系统，是网络主机IP和网络主机域名互相映射的一个数据查询系统，它能使我们在上网的时候不需要记住长长的数字地址，而只需要记住我们擅长记忆的有特定规律的字符串（比如百度网址 www.baidu.com）。

（2）事件导入

DNS是现有互联网体系中看起来不起眼，却非常重要的一个应用。没有DNS系统，或者DNS系统出了问题，均会导致网址解析出错，以至于出现不能正常上网的情况，会给依托于互联网的经济、生活、娱乐等活动带来较大的影响。由于Internet起源于美国，目前全球范围内的13个顶级域名服务器均在国外（大部分在美国），这对国内互联网的使用，及网络安全带来一定的影响和威胁。

现存的互联网世界全部构建在13个顶级域名服务器上，其中10台服务器在美国，两台在欧洲，一台在日本。目前，根服务器的管理由ICANN负责，但实际上，这家公司是由美国商务部授权的。一旦某国家的域名被暂停解析，意味着这个国家的互联网世界就彻底消失了，而美国商务部有权随时接管ICANN的管理权，这样，实际上全球的互联网构架就全部由美国掌控。

2004年4月，由于在顶级域名管理权问题上发生了分歧，利比亚顶级域名“.ly”瘫痪，利比亚诸多官方网站在互联网上消失了3天。

2009年5月30日，微软遵照美国政府的意志，将古巴、伊朗、叙利亚、苏丹和朝鲜5国互联网用户的聊天软件“微软网络服务”（MSN）关闭。

通过介绍叙利亚根域事件和MSN事件，让学生明白，网络也是有主权和侵略主权的情况存在的。

（3）学习通班级群讨论

截至去年，中国网民已经突破9亿，用户数量的巨大与硬件构架的巨大差异已经成为目前中国互联网的顶级难题。

请学生一起讨论，2014.1.21中国大范围的网络出现不能上网的现象，这个现象的原因是什么？从这个问题入手，通过讨论使学生认识到DNS的重要性，虽然不起眼，但确实是现代网络运行的关键环节。

为加深学生理解，让学生继续思考：我们没有根域服务器设立在境内，这是否对我国网络运行构成威胁？引导学生从网络运维的角度思考：根域服务器的存在与否，是否会对国家网络空间安全造成影响。

进一步引导学生树立为国家网络空间安全努力学习的志向：从网络安全的角度说，网络攻击可能让电力、铁路、民航等完全瘫痪，所以网络是重要的基础设施。中国的领土神圣不可侵犯，那么中国的网络运行，国家就必然要实施网络空间的管辖权，维护网络空间主权。要实现中华民族的伟大复兴，就必须维护网络空间主权、安全和发展利益，始终把自己的命运掌握在自己手中。在没有硝烟的战场上，必须打好我国“网络领土”保卫战。境外很多个人黑客背后是政府和军方支持的。因此，网络空间的战略预警是很重要的能力，以确保遇到入侵能够及时感知，应加强战略预警和积极防御体系建设。

（4）问题提出：

中国在DNS根领域还有机会吗？

网络掌握在其他国家，安全性会受到极大的安全风险，我们错过了13个根服务器，难道永远都要“寄人篱下”吗？当然不是！虽然我们不能在IPv4领域拥有根DNS服务器，但是我们在IPv6的根DNS服务器中已经占有一席之地。随着国家对IPv6的支持，中国在IPv6网络建设上已经有了惊人的速度！随之而来的IPv6根DNS服务器中，中国拥有4台服务器，其中，一台为主根，其他三台为辅根！！！从这个问题入手，增强学生的民族自豪感和自信心，让爱国主义精神在学生心中扎根。

（5）知识点讲授

案例讲解，使用Wireshark软件捕获DNS报文，对捕获的报文进行分析，讲解DNS报文的格式，以及域名解析的工作过程。

六、教学反思

DNS 负责几乎所有与 Internet 相关的事情，根 DNS 服务器是互联网的支柱。本次课程，让学生理解了DNS服务系统的基本原理、工作过程，以及对日常网络活动的影响。从教学效果来看，同学们能够从本国国情出发，分析根域服务器的缺失可能带来的影响。本次课融入相关案例分析，增强了学生的爱国情结和社会责任感，达到了专业知识传授和德育教育两个目标。

计算机网络教研室供稿

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