计算机网络技术第7章

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1、第7章 应用层,主要内容,7.1域名系统 7.2文件传送协议 7.3远程终端协议 7.4电子邮件协议 7.5超文本传输协议与万维网 7.6引导程序协议与动态主机配置协议 7.7简单网络管理协议,7.1域名系统,7.1.1 域名系统概述 7.1.2 DNS报文格式 7.1.3 DNS服务的工作过程,7.1.1 域名系统概述,域名系统（DNS）是为解决IP地址不易记忆而引入的一种命名机制，它由根和树结构组成。 DNS服务器负责的工作便是将域名转换为IP地址,7.1.2 DNS报文格式,DNS报文格式,7.1.3 DNS服务的工作过程,DNS查询有递归和迭代两种方式 查询过程按两部分进行：首先，名称

2、查询从客户机开始并传送至解析程序进行解析；其次，不能就地解析查询时，可根据需要查询DNS服务器来解析名称。,DNS服务器的默认配置支持递归,在默认情况下，DNS客户服务要求服务器在返回应答前使用递归过程来代表客户机完全解析名称 。,7.2文件传送协议,FTP是Internet传输文件的通用方法。在万维网出现以前，用户使用命令方式传输文件，最通用的应用程序是FTP。,当用户建立FTP连接时，将与两个端口建立联系，两个端口分别为20和21。这两个端口有不同的功能，端口20是数据端口而21是控制端口。 FTP的语法格式：ftp -v -d -i -n -g 主机名,7.3远程终端协议,Telnet协

3、议的目的是提供一个相对通用的、双向的、面向8位字节的通信机制。它的主要目标是允许界面终端设备和面向终端的过程能通过一个标准过程进行互相交互。 Telnet协议的建立主要基于3种想法：一是网络虚终端的概念；二是可谈判的选项的原理；三是对终端和过程进行均衡看待的观点。 在Telnet的服务器进程和客户端进程之间的操作有4种常用的操作方式：半双工、一次一个字符方式、一次一行方式、行方式。,7.4电子邮件协议,7.4.1 简单邮件传送协议 7.4.2邮件接收协议 7.4.3 Internet信息访问协议,7.4.1 简单邮件传送协议,简单邮件传送协议（Simple Mail Transfer Prot

4、ocol，SMTP）被用于在因特网上传递电子邮件。,SMTP协议是主要工作在两种情况下：一是电子邮件从客户机传输到服务器；二是从某一个服务器传输到另一个服务器。 最小SMTP实现支持8种命令，主要有HELO、RCPT、DATA、VEFY、EXPN、NOOP、QUIT和RSET等。,SMTP的工作过程示例,若SMTP服务器收到一封信要发到，其步骤如下. (1) Sendmail请求DNS给出主机的CNAME记录，如有，假如CNAME到，则再次请求的CNAME记录，直到没有为止。 (2) 假定被CNAME到，然后Sendmail请求域的DNS给出的MX记录：shmail MX 5 10 (3)

5、Sendmail最后请求DNS给出的A记录，即IP地址，假设返回值为211.71.235.2。 (4) Sendmail与211.71.235.2连接，传送这封给的信到211.71.235.2 这台服务器的SMTP后台程序。,7.4.2邮件接收协议,POP(Post Office Protocol ) 适用于C/S结构的脱机模型的电子邮件协议，目前已发展到第三版，称为POP3。 它是规定怎样将个人计算机连接到Internet的邮件服务器和下载电子邮件的电子协议。 它是因特网电子邮件的第一个离线协议标准，POP3允许用户从服务器上把邮件存储到本地主机（即自己的计算机）上，同时删除保存在邮件服务器

6、上的邮件，而POP3服务器则是遵循POP3协议的接收邮件服务器，用来接收电子邮件。,POP3的工作原理,服务器响应是由一个单独的命令行或多个命令行组成的，响应第一行以ASCII文本+OK或-ERR指出相应的操作状态是成功还是失败，在POP3协议中有认可、处理和更新3种状态。 大多数现有的POP3客户与服务器执行采用ASCII明文发送用户名和口令 为了避免发送明文口令的问题，有一种新的认证方法，命令为APOP,POP3的常用命令,POP3的不足,用户接收电子邮件时，所有的信件都必须从服务器上下载到客户机。 在整个收信过程中，用户无法知道邮件的具体信息，只有照单全收入硬盘后，才能慢慢浏览和删除。这

7、使用户几乎没有对邮件接收的控制决定权。一旦碰上邮箱被轰炸，或有比较大的邮件，用户不能通过分析邮件的内容及发信人地址来决定是否下载或删除，从而造成系统资源的浪费。,7.4.3 Internet信息访问协议,IMAP(Internet信息访问协议)是与POP3对应的另一种协议，是美国斯坦福大学在1986年开始研发的多重邮箱电子邮件系统。 它能够从邮件服务器上获取有关E-mail的信息或直接收取邮件，具有高性能和可扩展性的优点。 IMAP为越来越多的客户端电子邮件软件所采纳。,IMAP提供的3种操作模式,在线方式：邮件保留在Mail服务器端，客户端可以对其进行管理。其使用方式与Web Mail相类似

8、。 离线方式：邮件保留在Mail服务器端，客户端可以对其进行管理。这与POP协议一样。 分离方式：邮件的一部分在Mail服务器端，一部分在客户端。这与一些成熟的组件包应用（如LotusNotes/Domino）的方式类似。,IMAP工作原理及特性,在在线方式下，IMAP允许用户像访问和操纵本地信息一样来访问和操纵邮件服务器上的信息。 IMAP提供的摘要浏览功能可以让用户在阅读完所有的邮件到达时间、主题、发件人、大小等信息，同时还可以享受选择性下载附件的服务。 IMAP还提供基于服务器的邮件处理以及共享邮件信箱等功能。用户在任何客户机上都可查看和离线下载服务器上的邮件，这让那些漫游用户感到很方便

9、。 IMAP的同步机制解决了，在分离状态下本地系统上的邮件状态和服务器上的邮件状态可能和以后再连接时不一样问题。 IMAP还提供许多特别的功能，比如建立子目录和通过IMAP访问Usenet。在系统管理员方面，IMAP也提供了一整套可用的特性。 IMAP的监听端口为143，消息的内在时间和日期是由服务器给出的，是消息最后到达的真实日期和时间 。,实现IMAP的不足,利用服务器磁盘资源方面，IMAP不如POP3。由于使用POP时服务器端的邮件在被下载到客户机的同时会删除，因而不必占用额外空间来存放旧的邮件。而IMAP服务器将保持旧的邮件，占用了额外空间，需要定期地删除旧邮件。同时，由于用户查阅信息

10、标题和决定下载哪些附件，也需要一定时间，因此链接时间也比POP方式长。 在应用方面，由于IMAP比较复杂，给开发者开发服务器和客户机的软件带来一些难题。对于ISP来说，采用IMAP意味着要花钱购买相关商业软件，同时会付出高额技术支撑费用，因而商用的实现方案还不多。,7.5.1 超文本传输协议,HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）是超文本传输协议的缩写 它用于传送WWW方式的数据，关于HTTP协议的详细内容可参考RFC2616。 HTTP协议采用了请求/响应模型。,HTTP协议的主要特点,支持客户/服务器模式 简单快速 灵活 无连接 无状态,HTTP协议的运作方式

11、,HTTP协议的内部操作过程,在WWW中，“客户”与“服务器”是一个相对的概念，只存在于一个特定的连接期间，即在某个连接中的客户在另一个连接中可能作为服务器。 WWW服务器运行时，一直在TCP 80端口(WWW的默认端口)监听，等待连接的出现。,HTTP报文格式,HTTP有请求报文和响应报文两类报文，分别用于从客户向服务器发送请求和从服务器到客户的应答。 HTTP请求和响应报文都是由3个部分来组成，如图所示。两种报文只是开始第一行有所不同，分别称为请求行和状态行。,7.5.2 万维网,万维网（World Wide Web，WWW）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

12、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点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息。 万维网是由日内瓦的欧洲原子核研究委员会CERN的Tim Berners-Lee最初于1989年3月提出的。开发万维网的动机是使分布在好几个国家的物理学家们更方便地协同工作。1993年2月，第一个图形界面的浏览器开发成功，名字为Mosaic。 万维网是一个分布式的超媒体系统，它是超文本系统的扩充。 万维网以客户/服务器方式工作。,万维网必须解决的几个问题,(1) 怎样标示分布在整个因特网上的万维网文档？ 万维网使用统一资源定位符URL来标志万维网上的各种文档，并使每一个文档在整个因特网的范围内具

13、有唯一的标识符URL。 (2) 用什么样的的协议来实现万维网上各种超链的链接？ 超文本传送协议HTTP。HTTP是一个应用层协议，它使用TCP连接进行可靠地传送。 (3) 怎样使不同作者创作的不同风格的万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来，同时使用户清楚地知道在什么地方存在着超链？ 万维网使用超文本标记语言HTML (4) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？ 用户可使用各种的搜索工具。,HTTP的URL,HTTP的URL的一般形式是：HTTP:/:/ URL里面的字母不区分大小写，HTTP的默认端口号是80，通常可省略。若再省略文件的选项，则URL就指到因特网上的某个主页。htt

14、p:/ http:/ 另一个通用的万维网标识符，即通用资源标识符（Universal Resource Identifier，URI）。URI定义了对任意命名和编址方式进行编码的语法。,7.6引导程序协议与动态主机配置协议,7.6.1 引导程序协议 7.6.2 动态主机配置协议,7.6.1 引导程序协议,引导程序协议（Bootstrap Protocol，BOOTP） 基于UDP/IP协议的协议，允许正在启动的主机动态配置而无需用户监督。 BOOTP 主要用于客户机从服务器获得自己的 IP 地址，服务器的 IP 地址以及启动映象文件名。其他一些配置信息，如本地子网掩码、本地时间偏移量、默认路由

15、器地址和各种 Internet 服务器地址。BOOTP使用两个不同的UDP协议的两个通信端口67和68。BOOTP 及其扩展成为动态主机配置协议（DHCP）的基础。,7.6.2 动态主机配置协议,DHCP是Dynamic Host Configuration Protocol的缩写 使用DHCP服务器动态分配IP地址，不但可节省网络管理员分配IP地址的工作，而且可确保分配地址不重复。另外，客户计算机的IP地址是在需要时分配，所以提高了IP地址的使用率。 通常DHCP分配IP地址有3种方式：固定的IP地址、动态分配、由网络管理者以手动的方式来指定。 客户计算机从DHCP服务器获得租约的过程可分为发现阶段、提供阶段、选择阶段、确认阶段、重新登录、更新租约等6个阶段。,7.7简单网络管理协议,简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）是由互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）定义的一套网络管理协议。 该协议基于简单网关监视协议（Simple Gateway Monitor Protocol，SGMP），为大多数网络管理系统提供下层框架。 SNMP已经被广泛实现，并且用于大量不同种类的网络设备和网络系统。,