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1、第2章应用层 1 第2章应用层 2 2 1网络应用模型 2 1 1客户 服务器模型客户 服务器模型所描述的是进程之间服务和被服务的关系 通常简称C S模型 所谓的客户是服务的请求方 服务器是服务的提供方 客户 服务器模型的典型应用有DNS FTP WWW Email Telnet DHCP等 3 2 1网络应用模型 2 1 1客户 服务器模型 客户 服务器模型具有以下优点 信息存储管理比较集中规范 目前互联网上可以公开访问的信息基本都保存在服务器上 信息的储存管理功能比较透明 用户提出访问请求后 服务器就根据一定的规则应答访问请求 安全性较好 从安全的角度来说 各种系统都存在或多或少的安全漏洞
2、 由于C S模式采用集中管理 因此一台客户机出现安全问题 不会影响整个系统 4 2 1网络应用模型 2 1 2P2P模型 P2P模型也称对等网络模型 是指两个主机在进行通信时不存在中心结点 结点之间是对等的 不区分哪一个是服务请求方还是服务提供方 即每一个结点可以进行对等的通信 各结点同时具有媒体内容 Content 的接收 存储 发送和集成及其对媒体元数据 Metadata 的搜索和被搜索功能等 图2 2纯分散式P2P模型 图2 3混合式P2P模型 5 P2P模型具有以下优点 P2P模型工作完全不依赖于集中式服务和资源 系统由直接互连通信的对等体组成 信息传递更加高效及时 具有高扩展性 对等
3、体越多 网络的性能越好 网络随着规模的增大而越发稳固 不存在瓶颈问题 资源利用率高 在P2P网络上 每一个对等体可以发布自己的信息 也可以利用网络上其他对等体的信息资源 使闲散资源有机会得到利用 2 1网络应用模型 2 1 2P2P模型 6 2 2标准客户 服务器应用举例 在Internet上 更便于人们记忆的这样的域名 而不是该服务器的实际IP地址60 10 193 26 而且即使单位决定更换数字地址 也不会给用户造成影响 因为其域名是不变的 7 2 2 1域名系统DNS 于是域名系统 DNS 应运而生 专门为大型网络提供域名的地址解析 DNS使用分布式服务器来解析与这些数字地址相关联的名称
4、 8 1 DNS概述 我们通常在配置网络设备时提供一个或者多个DNS服务器地址 DNS客户端可以使用该地址进行域名解析 Internet服务供应商 ISP 往往会为DNS服务器提供地址 当用户的应用程序请求通过域名连入远程设备时 DNS客户端将向某一域名服务器请求查询 获得域名解析后的数字地址 9 1 DNS概述 用户可以使用操作系统中名为nslookup的实用程序显示可用来诊断域名系统 DNS 基础结构的信息 如手动查询域名服务器 来解析给定的主机名 该实用程序也可以用于检修域名解析的故障 以及验证域名服务器的当前状态 在例2 1中 输入nslookup后 即显示为主机配置的默认DNS服务器
5、 本例中 DNS服务器是 其地址是219 150 32 132 10 域名系统采用分级系统创建域名数据库 从而提供域名解析服务 该层级模型的外观类似一棵倒置的树 枝叶在下 而树根在上 域是名字空间中一个可被管理的一个划分 一个域由若干子域构成 而子域还可继续划分为子域的子域 域名的层次结构是树型的 最大的域是根节点 根节点是没有标识的 在根节点下面是一级域名 也叫顶级域名 1 DNS概述 11 2 域名的层次结构 域名是一个分层结构 树根是无名的根域 顶极域名由通用域名和国家域名组成 二级域名是顶极域名的下属机构 如COM CN表示中国企业 同样 三级域名是二级域名的下属机构 如ABC COM
6、 CN表示中国企业中名为ABC的公司 这种域名结构的层数不受限制 但当某个域名仅表示一台终端时 它没有下属机构 成为叶域名 而从根域名到叶域名的完整组成成为完全合格的域名 这种完全合格的域名惟一标识某个终端 12 不同的顶层域有不同的含义 分别代表着组织类型或起源国家 地区 如表2 1顶级域名实例 2 域名的层次结构 13 顶级域名下层为二级域名 二级域名下层还有其他更低级的域名 例如 com是顶级域名 ncbuct是二级域名 www是三级域名 国家级域名下注册的二级域名结构由各国自己确定 中国互联网络信息中心 CNNIC 负责管理我国的顶级域名 它将二级域名划分为类别域名 如com表示商业组
7、织 与行政区域域名 如bj代表北京 两类 2 域名的层次结构 14 域名只是一个逻辑概念 并不代表计算机所在的物理位置 变长的域名和使用有助记忆的字符串 是为了便于人们来使用 域名中的 点 和点分十进制IP地址中的 点 并无任何对应关系 当一个组织希望加入域名系统时 必须到指定的域名管理机构申请 并申请自某个顶级域名下 大多数公司登记在com域 大多数大学登记在edu域 各级域名字段由上一级域名管理机构管理 顶级域名则由因特网有关国际机构管理 这种方法可以使每个域名是唯一的 新域名申请批准后 企业可以创建这个域名下的子域 创建子域无需征得域名树的上级同意 2 域名的层次结构 15 正向解析 根
8、据计算机的域名查找相应的IP地址 逆向解析 也称为反向查询 由IP地址查找域名的过程 正向解析查询的方法 递归查询和重复查询 3 域名解析过程 16 正向域名解析 1 递归型递归型查询 是指DNS客户端发出查询请求后 如果DNS服务器内没有所需的数据 则DNS服务器会代替客户端向其他的DNS服务器进行查询 在这种方式中 DNS服务器必须给DNS客户端做出回答 一般由DNS客户端提出的查询请求都是递归型的查询方式 2 重复型 迭代 重复型查询多用于DNS服务器与DNS服务器之间的查询方式 它的工作过程是 当第1台DNS服务器向第2台DNS服务器提出查询请求后 如果在第2台DNS服务器内没有所需要
9、的数据 则它会提供第3台DNS服务器的IP地址给第1台DNS服务器 让第1台DNS服务器直接向第3台DNS服务器进行查询 依此类推 直到找到所需的数据为止 如果到最后一台DNS服务器中还没有找到所需的数据时 则通知第1台DNS服务器查询失败 3 域名解析过程 17 第五步 在3COM COM域的域名服务器中 查到域名为WWW 3com COM的服务器的地址 第一步 终端首先在本地Cache和HostFile 相当于电话簿 中寻找域名对应的IP地址 第二步 终端查询本地域名服务器 相当于南京114 在本地域名服务器中只查到根域名服务器 相当于国家信息台 的地址 第三步 在根域名服务器中 只查到C
10、OM域的域名服务器 相当于浙江114 的地址 第四步 在COM域的域名服务器中 只查到3COM COM域的域名服务器 相当于杭州114 的地址 3 域名解析过程 18 文件传输协议FTP FileTransferProtocol 是因特网上使用的最广泛的文件传输协议 FTP的主要作用就是让用户连接上一个远程计算机 这些计算机运行着FTP服务进程 并且存储着各种格式的文件 包括计算机软件 声音文件 图像文件 重要资料 电影等 查看远程计算机上有哪些文件 然后把文件从远程计算机上复制到本地计算机 或把本地计算机的文件传送到远程计算机去 前者称为 下载 后者称为 上传 2 2 2ftp 19 FTP
11、使用客户 服务器模式 即由一台计算机作为FTP服务器提供文件传输服务 而由另一台计算机作为FTP客户端提出文件服务请求并得到授权的服务 一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务 FTP的服务器进程由两大部分组成 1 一个主进程 负责接收新的请求 2 另外由若干个从属进程 负责处理单个请求 1 ftp工作原理 20 主进程的工作步骤如下 1 打开端口21 使客户进程能够连接上 2 等待客户进程发出连接请求 3 启动从属进程来处理客户进程发出的请求 从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止 但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程 4 回到等待状态 继续接收其它客户进程发来的请
12、求 主进程与从属进程的处理是并发地进行 1 ftp工作原理 21 FTP使用的两个TCP连接 控制进程 数据传送进程 用户界面 控制进程 数据传送进程 客户端 服务器端 因特网 控制连接 数据连接 1 ftp工作原理 22 在FTP的客户机和服务器之间建立两个连接 控制连接和数据连接 首先客户机发出的传送请求通过控制连接发送给控制进程 21号端口 然后用 数据连接 20号端口 传输文件 主进程 负责接受新的请求 从属进程 负责处理单个请求 由于FTP使用了两个不同的端口号 所以数据连接与控制连接不会发生混乱 1 ftp工作原理 23 使用两个独立的连接的主要好处是使协议更加简单和更容易实现 在
13、传输文件时还可以利用控制连接 例如 客户发送请求终止传输 使用两个不同的端口号 1 ftp工作原理 24 FTP的客户端软件 如NetAnts CuteFTP WSFTP等InternetExplorer和NetscapeNavigator也提供FTP客户软件的功能 这些软件的共同特点是采用直观的图形界面 通常还实现了文件传输过程中的断点再续和多路传输功能 FTP的服务器端软件 Serv UIIS服务自带Vsftpd linux系统 25 万维网WWW WorldWideWeb 并非某种特殊的计算机网络 万维网是一个大规模的 联机式的信息储藏所 万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站
14、点访问另一个站点 从而主动地按需获取丰富的信息 这种访问方式称为 链接 1 万维网概述 2 2 3万维网和http 26 WWW服务采用客户 服务器工作模式 客户机即浏览器 Browser 服务器即Web服务器 它以超文本标记语言 HTML 和超文本传输协议 HTTP 为基础 为用户提供界面一致的信息浏览系统 WWW服务原理是用户在客户机通过浏览器向Web服务器发出请求 Web服务器根据客户机的请求内容将保存在服务器中的某个页面发回给客户机 浏览器接收到页面后对其进行解释 最终将图 文 声等并茂的画面呈现给用户 1 万维网概述 WWW服务器 WWW浏览器 HTTP请求 HTTP应答 27 万维
15、网提供分布式服务 万维网站点A 万维网站点C 万维网站点E 万维网站点D 万维网站点B 28 1 WWWWWW WorldWideWeb 简称WWW 又称Web 中文名称为环球超媒体信息网 是网络应用的典范 它可让用户从Web服务器上得到文档资料 它所运行的模式叫做客户 服务器 Client Server 模式 2 网页 WebPages或WebDocuments 网页又称 Web页 它是浏览WWW资源的基本单位 每个网页对应磁盘上一个单一的文件 其中可以包括文字 表格 图像 声音 视频等 1 万维网概述 29 3 主页 HomePage WWW是通过相关信息的指针链接起来的信息网络 由提供信
16、息服务的Web服务器组成 在Web系统中 这些服务信息以超文本文档的形式存储在Web服务器上 在每个Web服务器上都有一个Homepage 主页 它把服务器上的信息分为几大类 通过主页上的链接来指向它们 其它超文本文档称作网页 通常也把它们称作页面或Web页 4 超文本 Hypertext 超文本文档不同于普通文档 超文本文档中也可以有大段的文字用来说明问题 除此之外他们最重要的特色是文档之间的链接 互相链接的文档可以在同一个主机上 也可以分布在网络上的不同主机上 超文本就因为有这些链接才具有更好的表达能力 1 万维网概述 30 5 超媒体 Hypermedia 就信息的呈现形式而言 除文本信息以外 还有语音 图像和视频 或称动态图像 等 这些统称为多媒体 在多媒体的信息浏览中引入超文本的概念 就是超媒体 6 超级链接 Hyperlink 在超文本 超媒体页面中 通过指针可以转向其它的Web页 而新的Web页又指向另一些Web页的指针 这样一种没有顺序 没有层次结构 如同蜘蛛网般的链接关系就是超链接 1 万维网概述 31 统一资源定位符URL 1 URL的格式统一资源定位符是对可以从因
