常见网络应用教程

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1、第8章 应 用 层,8.1 域名系统DNS 8.2 文件传送协议FTP 8.3 远程登录TELNET 8.4 电子邮件 8.5 万维网WWW 8.6 动态主机配置协议DHCP,退出,应用层主要内容,应用层概述 地位和作用 TCP/IP协议族中的应用层协议 应用层程序的实现结构 常见的网络应用 域名系统 DNS 文件传输和远程登录 FTP & TELNET 电子邮件 E-mail 万维网 WWW 网络管理 SNMP 网络安全 NETWORK SECURITY,TCP/IP协议族中的应用层协议,应用程序的实现结构,对称的对等模式 应用进程的地位和作用平等。例如：视频会议系统。 非对称的客户/服务器

2、模式 客户端确定如何请求服务 服务器决定何时和如何提供服务 目前应用最多的是客户/服务器模式。 客户（一般为网络用户的主机）处于主动地位，向服务器发出各种请求。 服务器（为网络上能够提供特定服务的主机）处于被动地位，根据客户的请求提供响应的服务。,8.1 域名系统DNS,8.1.1 域名系统概述许多应用层软件经常直接使用域名系统DNS (Domain Name System)，但计算机的用户只是间接而不是直接使用域名系统。因特网的域名系统DNS是一个联机分布式数据库系统，并采用客户服务器方式。,域名的作用,32 bits的IP地址难于记忆，对于用户而言，用文本描述的域名地址更易于记忆。 人 ：

3、身份证号码 姓名 主机：IP地址 166.111.136.3 域名 具有广告宣传作用 具有层次结构，提供网络管理组织信息 例如：，说明该主机位于中国教育网中清华大学计算机系网络中，主机名为student。 便于网络管理和维护 主机的IP地址可以随网络变化，但是域名可以保持不变。 IP地址与域名地址是一对多的关系。 例如：和所对应的IP地址都是202.112.0.36。,8.1.2 因特网的域名结构任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个惟一的层次结构的名字，即域名(domain name)。三级域名.二级域名.顶级域名顶级域名TLD (Top Level Domain)有三类：（1）国家

4、顶级域名nTDL（2）国际顶级域名Itdl（3）通用顶级域名gTDL,下图是因特网名字空间的结构，它实际上是一个倒过来的树，树根在最上面而没有名字,8.1.3 用域名服务器进行域名转换共有三种不同类型的域名服务器：（1）本地域名服务器(local name server)（2）根域名服务器(root name server)（3）授权域名服务器(authoritative name server),管辖区的划分举例,递归查询：,递归与迭代相结合的查询方法，对根域名服务器来说，负担减轻了一半,域名解析的实现,当某个应用程序A需要进行域名解析时（从域名到IP地址），A就是域名系统的一个客户方。 域

5、名解析的过程： 一个区域内的机器上的应用程序进行域名解析时，首先向该区域的域名服务器发出解析请求，若查找到，则返回域名对应的资源记录。 若找不到，该域名服务器向所查找域名的顶级域的域名服务器发出解析请求。 顶级域的域名服务器通过向下的层次查询得到对应的资源记录，返回给该域名服务器。 最后资源记录被返回给发起域名解析的机器，并在该区域的域名服务器中做缓存。,8.2 文件传送协议FTP,8.2.1 概述,文件传输的概念有两个层次： 本地操作：硬盘和软盘之间的文件传输。 远程操作：本地主机和远程主机之间的文件传输。文件传输 协议File Transfer Protocol (FTP)是用来在计算机之

6、间上载（Upload）和下载（Download）文件，该协议的主要功能是完成从一个系统到另一个系统的文件复制。FTP协议标准是RFC959。FTP工作在客户/服务器模式中。只有运行了FTP服务程序的计算机才支持FTP服务，成为FTP服务器。,FTP客户机的功能 接收用户从键盘输入的命令，并里利用TCP连接将用户指令发送给远端的FTP服务器。 接收远端的FTP服务器发来的消息，显示在本地屏幕上。 根据不同的命令，或读取本地文件传送给服务程序，或接收从服务器传送来的文件。,FTP服务器的功能 接收并执行客户程序发送过来的指令，与客户程序建立TCP连接。 根据用户指令操作，将文件传送给客户程序或从客

7、户程序接收文件，并将操作结果返回。,FTP的工作流程 登录：客户机向FTP服务器登录，存在两种方式： 匿名登录用anonymous为用户名，以用户自己的电子邮件地址为口令。 非匿名登录需要从FTP服务器申请得到用户名和口令。 浏览和下载 退出,8.2.2 FTP的主要工作原理一个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：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。 在进行文件传输时，FTP的客户和服务器之间要建立两个连接：“控制连接”和“数据连接”。,主进程的工作步骤： 1）打开熟知端口（21），使客户进程能连上 2）等待客

8、户进程发出连接请求 3）启动从属进程（服务器端有两个从属进程：控制进程和数据传送进程）来处理客户进程发来的请求 4）回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求，主进程与从属进程的处理是并发地进行,8.2.3 简单文件传送协议TFTP和网络文件系统NFSTCP/IP协议族中还有一个简单文件传送协议TFTP (Trivial File Transfer Protocol)，它是一个很小且易于实现的文件传送协议RFC 1350, 783。TFTP的主要优点有两个。 第一，TFTP可用于UDP环境。 第二，TFTP代码所占的内存较小。,TFTP的主要特点是：（1）每次传送的数据PDU中有512字节的

9、数据，但最后一次可不足512字节；（2）数据PDU也称为文件块(block)，每个块按序编号，从1开始；（3）支持ASCII码或二进制传送；（4）可对文件进行读或写；（5）使用很简单的首部。,8.3 远程登录TELNET,远程登录TELNET是一个简单的远程终端协议。远程登录 TELNET的目的是让用户从本地计算机登录进入远程计算机，使用远程计算机的资源。TELNET的标准是RFC854，采用客户/服务器模式。在用户需要登录的远程系统上必须运行Telnet服务程序，在用户的本地机上需要安装Telnet客户程序。客户机只有拥有了远程计算机的用户名和口令才可以对远程计算机进行登录访问，即只有非匿名

10、登录。,远程登录时，用户是通过本地计算机的终端或者键盘将命令输入到客户程序中，客户程序会通过TCP连接（端口号为23）将命令发送到远程计算机中，由服务程序进行接收。 服务程序按照命令自动执行处理，并将结果通过TCP连接返回到客户机，由客户程序接收并显示在屏幕上。,8.4 电子邮件,8.4.1 概述电子邮件(e-mail) 是因特网上使用得最多的和最受用户欢迎的一种应用。电子邮件将邮件发送到ISP的邮件服务器，并放在其中的收信人邮箱(mail box)中，收信人可随时上网到ISP的邮件服务器进行读取。标准:简单邮件传送协议SMTP 和因特网文本报文格式RFC 822,1982年，ARPANET提

11、出了RFC821(传输协议SMTP) 和RFC822(邮件格式)，成为电子邮件的标准。 1984年，CCITT提出了X.400建议，但是没有得到普及。 电子邮件 Electronic Mail (E-mail) 包含了实现用户之间非实时通信的应用程序和发送、接收、中继（中转）电子邮件的处理程序。 电子邮件系统需要解决的问题时寻址和路由。 每个用户首先应拥有一个电子邮箱。所谓的电子邮箱就是在一台提供了邮件服务的主机上为每个人提供一个用户名。 电子邮件的地址表示为： 用户名主机名。 Y 地址的大小写不与区分。,由于因特网的SMTP只能传送可打印的ASCII码邮件，因此在1883年又制定了新的电子邮

12、件标准RFC 1521, 1522，即“通用因特网邮件扩充”MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)。MIME在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)。MIME邮件可同时传送多种类型的数据。这在多媒体通信环境下是非常有用的。,电子邮件的组成： 一个电子邮件系统应具有3个主要组成部件，这就是用户代理、邮件服务器，以及电子邮件使用的协议。,用户代理UA(User Agent)就是用户与电子邮件系统的接口，在大多数情况下它就是在用户PC机中运行的程序。用户代理至少应当具有以下3个功能： 撰写。 显示。 处理。,邮件服务器是电子邮

13、件系统的核心构件。邮件服务器需要使用两个不同的协议。一个协议用于发送邮件，即SMTP协议，而另一个协议用于接收邮件，即邮局协议POP (Post Office Protocol)。,电子邮件由信封(envelope)和内容(content)两部分组成。TCP/IP体系的电子邮件系统规定电子邮件地址(e-mail address)的格式如下：收信人邮箱名邮箱所在主机的域名在发送电子邮件时，邮件服务器只使用电子邮件地址中的后一部分，即目的主机的域名。,8.4.2 简单邮件传送协议SMTP使用SMTP时，收信人可以是和发信人连接在同一个本地网络上的用户，也可以是因特网上其他网络的用户，或者是与因特网

14、相连但不是TCP/IP网络上的用户。1连接建立2邮件传送3连接释放,8.4.3 电子邮件的信息格式一个电子邮件分为信封和内容两大部分。邮件内容首部包括一些关键字，后面加上冒号。最重要的关键字是：To和Subject。“To:”后面填入一个或多个收信人的电子邮件地址。“Subject:”是邮件的主题。它反映了邮件的主要内容。邮件首部还有一项是抄送“Cc:”。这两个字符来自“Carbon copy”，意思是留下一个“复写副本”。这是借用旧的名词，表示应给某某人发送一个邮件副本。,8.4.4 邮件读取协议POP3和IMAP现在常用的邮件读取协议有两个： 邮局协议第三个版本POP3 因特网报文存取协议

15、IMAP (Internet Message Access Protocol 邮局协议POP是一个非常简单、但功能也有限的邮件读取协议。POP服务器只有在用户输入鉴别信息(用户名和口令)后才允许对邮箱进行读取。,使用IMAP时，所有收到的邮件同样是先送到ISP的邮件服务器的IMAP服务器。而在用户的PC机上运行IMAP客户程序，然后与ISP的邮件服务器上的IMAP服务器程序建立TCP连接。用户在自己的PC机上就可以操纵ISP的邮件服务器的邮箱，就像在本地操纵一样，因此IMAP是一个联机协议。 注意不要将邮件读取协议POP和IMAP与邮件传送协议SMTP弄混。发信人的用户代理向源邮件服务器发送邮

16、件，以及源邮件服务器向目的邮件服务器发送邮件，都是使用SMTP协议。而POP和IMAP则是用户从目的邮件服务器上读取邮件所使用的协议。,8.4.5 通用因特网邮件扩充MIME 1MIME概述（1）SMTP不能传送可执行文件或其他的二进制对象。 （2）SMTP限于传送7位的ASCII码。（3）SMTP服务器会拒绝超过一定长度的邮件。（4）某些SMTP的实现并没有完全按照RFC 821的SMTP标准。,MIME增加的5个新的邮件首部的名称及其意义(有的可以是选项)。（1）MIME-Version：标识MIME的版本。现在的版本号是1.0。若无此行，则为英文文本。（2）Content-Description：这是可读字符串，说明此邮件是什么。和邮件的主题差不多。（3）Content-Id：邮件的惟一标识符。（4）Content-Transfer-Encoding：在传送时邮件的主体是如何编码的。（5）Content-Type：说明邮件的性质。,