应用层-计算机网络

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1、计算机网络,第 8 章 应用层,第 8 章 应用层,*8.1 域名系统 DNS8.1.1 域名系统概述8.1.2 因特网的域名结构8.1.3 用域名服务器进行域名解析8.2 文件传送协议8.2.1 概述*8.2.2 FTP 的基本工作原理8.2.3 简单文件传送协议 TFTP,第 8 章 应用层（续）,8.3 远程登录 TELNET *8.4 电子邮件8.4.1 概述8.4.2 简单邮件传送协议 SMTP8.4.3 电子邮件的信息格式8.4.4 邮件读取协议 POP3 和 IMAP8.4.5 通用因特网邮件扩充 MIME,第 8 章 应用层（续）,8.5 万维网 WWW*8.5.1 概述*8.

2、5.2 统一资源定位符 URL*8.5.3 超文本传送协议 HTTP*8.5.4 超文本标记语言 HTML*8.5.5 万维网页面中的超链8.5.6 动态万维网文档与 CGI 技术8.5.7 活动万维网文档8.5.8 万维网上的信息检索系统,第 8 章 应用层（续）,8.6 引导程序协议 BOOTP 与动态主机配置协议 DHCP8.6.1 引导程序协议 BOOTP*8.6.2 动态主机配置协议 DHCP,第 8 章 应用层（续）,8.7 网络管理*8.7.1 网络管理的基本概念*8.7.2 简单网络管理协议 SNMP 概述8.7.3 管理信息库 MIB8.7.5 SNMPv1 的五种协议数据单

3、元8.7.6 管理信息结构 SMI8.7.7 SNMPv2 和 SNMPv3,应用层协议的特点,每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的。 应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议。 应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。客户和服务器都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。,8.1 域名系统 DNS 8.1.1 域名系统概述,用户与因特网上的某个主机通信时，名字比数字更好记忆。 因特网采用层次结构的命名树作为主机的名

4、字，并使用分布式的域名系统 DNS。 域名就是网址，通俗地讲就是企事业单位和公司在因特网上的名称。 名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。,8.1.1 域名系统概述,域名解析,客户进程,本 地DNS服务 器,远 程DNS服务 器,DNS请求报文,DNS请求报文,返回IP,返回IP,8.1.2 因特网的域名结构,因特网采用了层次树状结构的命名方法。 任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名。 域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用点隔开(不和IP对应)： .三级域名.二级域名.

5、顶级域名 各分量分别代表不同级别的域名。,域名结构,每一级的域名由英文和数字组成，级别低的在最左边，最高(顶级域名)的在最右边。 域名是唯一的、只是逻辑概念，不代表所在的物理地点。 域名不规定需包含多少个下级域名，各级域名有上一级域名管理机构管理，顶级由因特网的有关机构管理。,顶级域名 TLD (Top Level Domain),(1) 国家顶级域名 nTLD：如: .cn 表示中国，.us 表示美国，.uk 表示英国，等等。 (2) 国际顶级域名 iTLD：采用.int。国际性的组织可在 .int 下注册。 (3) 通用顶级域名 gTLD：最早的顶级域名是：.com 表示公司企业.net

6、表示网络服务机构.org 表示非赢利性组织.edu 表示教育机构（美国专用）.gov 表示政府部门（美国专用）.mil 表示军事部门（美国专用）,新增加了七个通用顶级域名,.aero 用于航空运输企业 .biz 用于公司和企业 .coop 用于合作团体 .info 适用于各种情况 .museum 用于博物馆 .name 用于个人 .pro 用于会计、律师和医师等自由职业者,因特网的名字空间,com,net,org,edu,gov,mil,coop,biz,info,aero,int,cn,uk,hk,js,sh,bj,org,net,gov,edu,com,ac,pku,fudan,sjtu,

7、tsinghua,树根,cctv,ibm,hp,mot,顶级域名,二级域名,三级域名,mail,ep,四级域名,mail,csnetl,seu,8.1.3 用域名服务器进行解析,每一域名服务器不但能够进行一些域名到IP地址的解析，而且还必须具有连向其它域名服务器的信息。 因特网上域名服务器也是按照域名层次来安排的。 三种不同域名服务器：,本地域名服务器离用户较近，一般不超过几个路由器的距离，也称为默认域名服务器。 根域名服务器十几个，大部分在北美。当本地不能回答某个查询时，本地以DNS客户的身份向其查询。 授权域名服务器每一个主机都必须在授权域名服务器处登记。,授权域名服务器,因特网允许各个单

8、位根据具体情况将本单位的域名划分为若干个域名服务器管辖区(zone)，并在各管辖区中设置相应的授权域名服务器。,com,y,abc,w,v,x,u,管辖区 的授权域名服务器,t,递归查询,com,abc,xyz,abc,x,y,因特网,u,v,w,xyz,.com 顶级 域名服务器,本地域名服务器 授权域名服务器,“树根”,edu,.edu 顶级 域名服务器,y,本地域名服务器 授权域名服务器,,本地域名服务器 授权域名服务器,,,递归与迭代相结合的查询,,根域名服务器 ,本地域名服务器,本地域名服务器 ,本地域名服务器 ,,名字的高速缓存,使用名字的高速缓存可优化查询的开销。 每个域

9、名服务器都维护一个高速缓存，存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录。 当客户请求域名服务器转换名字时，服务器首先按标准过程检查它是否被授权管理该名字。 若未被授权，则查看自己的高速缓存，检查该名字是否最近被转换过。 域名服务器向客户报告缓存中有关名字与地址的绑定(binding)信息，并标志为非授权绑定，以及给出获得此绑定的服务器 S 的域名。 本地服务器同时也将服务器 S 与 IP 地址的绑定告知客户。,8.2 FTP,文件传输协议是因特网上事业最广泛的协议。 FTP提供交互式的访问，允许客户指明文件类型与格式，并允许文件存取权限。 屏蔽了个计算机系统细节，适合于异构的网络中传输

10、文件。,8.2.2 FTP 的基本工作原理,网络环境中的一项基本应用就是将文件从一台计算机中复制到另一台可能相距很远的计算机中。 初看起来，在两个主机之间传送文件是很简单的事情。 其实这往往非常困难。原因是众多的计算机厂商研制出的文件系统多达数百种，且差别很大。,网络环境下复制文件的复杂性,(1) 计算机存储数据的格式不同。 (2) 文件的目录结构和文件命名的规定不同。 (3) 对于相同的文件存取功能，操作系统使用的命令不同。 (4) 访问控制方法不同。,FTP 特点,文件传送协议 FTP 只提供文件传送的一些基本的服务，它使用 TCP 可靠的运输服务。 FTP 的主要功能是减少或消除在不同操

11、作系统下处理文件的不兼容性。 FTP 使用客户服务器方式。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。,主进程的工作步骤如下,打开熟知端口（端口号为 21），使客户进程能够连接上。 等待客户进程发出连接请求。 启动从属进程来处理客户进程发来的请求。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。 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。,FTP 使用的两个 TCP 连接,控制进程,数据传送

12、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,两个连接,控制连接在整个会话期间一直保持打开，FTP 客户发出的传送请求通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接不用来传送文件。 实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收到 FTP 客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和“数据连接”，用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。 数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行。,当客户进程向服务器进程发出建立连接请求时，要寻找连接服务器进程的熟知端口(21)，同时还要告诉服务器进程自己的另一个端口

13、号码，用于建立数据传送连接。 接着，服务器进程用自己传送数据的熟知端口(20)与客户进程所提供的端口号码建立数据传送连接。 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。,两个不同的端口号,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,FTP 的屏幕信息举例,01 ftp nic.ddn.mil 02 connected to nic.ddn.mil 03 220 nic FTP server (Sunos 4.1)ready. 04 Name: anonymous

14、 05 331 Guest login ok, send ident as password. 06 Password: abcxyz.math.yale.edu 07 230 Guest login ok, access restrictions apply. 08 ftp cd rfc 09 250 CWD command successful. 10 ftp get rfc1261.txt nicinfo 11 200 PORT command successful. 12 150 ASCII data connection for rfc1261.txt(128.36.12.27,14

15、01) (4318 bytes). 13 226 ASCII Transfer complete.local: nicinfo remote: rfc1261.txt4488 bytes received in 15 seconds (0.3 Kbytes/s). 14 ftp quit 15 221 Goodbye.,FTP 的屏幕信息举例,01 ftp nic.ddn.mil 02 connected to nic.ddn.mil 03 220 nic FTP server (Sunos 4.1)ready. 04 Name: anonymous 05 331 Guest login ok

16、, send ident as password. 06 Password: abcxyz.math.yale.edu 07 230 Guest login ok, access restrictions apply. 08 ftp cd rfc 09 250 CWD command successful. 10 ftp get rfc1261.txt nicinfo 11 200 PORT command successful. 12 150 ASCII data connection for rfc1261.txt(128.36.12.27,1401) (4318 bytes). 13 226 ASCII Transfer complete.local: nicinfo remote: rfc1261.txt4488 bytes received in 15 seconds (0.3 Kbytes/s). 14 ftp quit 15 221 Goodbye.,