計算機網(wǎng)絡第六版謝希仁編著PPT

1、計算機網(wǎng)絡（第 6 版）第 6 章 應用層第 6 章 應用層6.1 域名系統(tǒng) dns 6.1.1 域名系統(tǒng)概述 6.1.2 因特網(wǎng)的域名結(jié)構 6.1.3 域名服務器6.2 文件傳送協(xié)議 6.2.1 ftp 概述 6.2.2 ftp 的基本工作原理 6.2.3 簡單文件傳送協(xié)議 tftp 第 6 章 應用層（續(xù)）6.3 遠程終端協(xié)議 telnet 6.4 萬維網(wǎng) www 6.4.1 概述 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符 url 6.4.3 超文本傳送協(xié)議 http 6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔 6.4.5 萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng) 6,4.6 博客、微博和輕博第 6 章 應用層（續(xù)） 6.5 電子郵件6.5

2、.1 電子郵件概述6.5.2 簡單郵件傳送協(xié)議 smtp6.5.3 電子郵件的信息格式6.5.4 郵件讀取協(xié)議 pop3 和 imap6.1 域名系統(tǒng) dns6.1.1 域名系統(tǒng)概述n許多應用層軟件經(jīng)常直接使用域名系統(tǒng) dns (domain name system)，但計算機的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。 n因特網(wǎng)采用層次結(jié)構的命名樹作為主機的名字，并使用分布式的域名系統(tǒng) dns。n名字到 ip 地址的解析是由若干個域名服務器程序完成的。域名服務器程序在專設的結(jié)點上運行，運行該程序的機器稱為域名服務器。 6.1.2 因特網(wǎng)的域名結(jié)構n因特網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構的命名方法。n任何一個連接

3、在因特網(wǎng)上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結(jié)構的名字，即域名。n域名的結(jié)構由標號序列組成，各標號之間用點隔開： . 三級域名 . 二級域名 . 頂級域名n各標號分別代表不同級別的域名。 域名只是個邏輯概念n域名只是個邏輯概念，并不代表計算機所在的物理地點。n變長的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來使用。而 ip 地址是定長的 32 位二進制數(shù)字則非常便于機器進行處理。n域名中的“點”和點分十進制 ip 地址中的“點”并無一一對應的關系。點分十進制 ip 地址中一定是包含三個“點”，但每一個域名中“點”的數(shù)目則不一定正好是三個。 頂級域名 tld (top level domain)(

4、1) 國家頂級域名 ntld：如: .cn 表示中國，.us 表示美國，.uk 表示英國，等等。(2) 通用頂級域名 gtld：最早的頂級域名是： .com （公司和企業(yè)） .net （網(wǎng)絡服務機構） .org （非贏利性組織） .edu （美國專用的教育機構（） .gov （美國專用的政府部門） .mil （美國專用的軍事部門） .int （國際組織）頂級域名 tld （續(xù)）(3) 基礎結(jié)構域名(infrastructure domain)：這種頂級域名只有一個，即 arpa，用于反向域名解析，因此又稱為反向域名。 因特網(wǎng)的域名空間 根四級域名mailwwwbjeducomcctvibmhp

5、二級域名pkutsinghua三級域名mailwwwcomnetorgedugovaerocnuk頂級域名6.1.3 域名服務器 n一個服務器所負責管轄的（或有權限的）范圍叫做區(qū)(zone)。n各單位根據(jù)具體情況來劃分自己管轄范圍的區(qū)。但在一個區(qū)中的所有節(jié)點必須是能夠連通的。n每一個區(qū)設置相應的權限域名服務器，用來保存該區(qū)中的所有主機的域名到ip地址的映射。ndns 服務器的管轄范圍不是以“域”為單位，而是以“區(qū)”為單位。 區(qū)的不同劃分方法舉例 域 區(qū)abcxuvwty(a) 區(qū) = 域(b) 區(qū) 域域 區(qū)區(qū)abcxuvwtycomeduorg根comeduorg根樹狀結(jié)構的 dns 域名服務

6、器 根域名服務器org 域名服務器com 域名服務器edu 域名服務器域名服務器abc 公司有兩個權限域名服務器權限域名服務器根域名服務器頂級域名服務器域名服務器域名服務器有以下四種類型 n根域名服務器 n頂級域名服務器 n權限域名服務器 n本地域名服務器 根域名服務器 最高層次的域名服務器n根域名服務器是最重要的域名服務器。所有的根域名服務器都知道所有的頂級域名服務器的域名和 ip 地址。n不管是哪一個本地域名服務器，若要對因特網(wǎng)上任何一個域名進行解析，只要自己無法解析，就首先求助于根域名服務器。n在因特網(wǎng)上共有13 個不同 ip 地址的根域名服務器，它們的名字是用一個英文字母命名，從a 一

7、直到 m（前13 個字母）。根域名服務器共有 13 套裝置（不是 13 個機器）n這些根域名服務器相應的域名分別是 n到 2006 年底全世界已經(jīng)安裝了一百多個根域名服務器機器，分布在世界各地。n這樣做的目的是為了方便用戶，使世界上大部分 dns 域名服務器都能就近找到一個根域名服務器。 舉例：根域名服務器 f 的地點分布圖（2012年5月） 根域名服務器并不直接把域名直接轉(zhuǎn)換成 ip 地址。 在使用迭代查詢時，根域名服務器把下一步應當找 的頂級域名服務器的 ip 地址告訴本地域名服務器。根域名服務器 f 共有 49 個機器頂級域名服務器（即 tld 服務器） n這些域名服務器負責管理在該頂級

8、域名服務器注冊的所有二級域名。n當收到 dns 查詢請求時，就給出相應的回答（可能是最后的結(jié)果，也可能是下一步應當找的域名服務器的 ip 地址）。 權限域名服務器 n這就是前面已經(jīng)講過的負責一個區(qū)的域名服務器。n當一個權限域名服務器還不能給出最后的查詢回答時，就會告訴發(fā)出查詢請求的 dns 客戶，下一步應當找哪一個權限域名服務器。 本地域名服務器 n本地域名服務器對域名系統(tǒng)非常重要。n當一個主機發(fā)出 dns 查詢請求時，這個查詢請求報文就發(fā)送給本地域名服務器。n每一個因特網(wǎng)服務提供者 isp，或一個大學，甚至一個大學里的系，都可以擁有一個本地域名服務器，n這種域名服務器有時也稱為默認域名服務器

9、。 提高域名服務器的可靠性ndns 域名服務器都把數(shù)據(jù)復制到幾個域名服務器來保存，其中的一個是主域名服務器，其他的是輔助域名服務器。n當主域名服務器出故障時，輔助域名服務器可以保證 dns 的查詢工作不會中斷。n主域名服務器定期把數(shù)據(jù)復制到輔助域名服務器中，而更改數(shù)據(jù)只能在主域名服務器中進行。這樣就保證了數(shù)據(jù)的一致性。 域名的解析過程 n主機向本地域名服務器的查詢一般都是采用遞歸查詢。如果主機所詢問的本地域名服務器不知道被查詢域名的 ip 地址，那么本地域名服務器就以 dns 客戶的身份，向其他根域名服務器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報文。n本地域名服務器向根域名服務器的查詢通常是采用迭代查詢。當根域名服

10、務器收到本地域名服務器的迭代查詢請求報文時，要么給出所要查詢的 ip 地址，要么告訴本地域名服務器：“你下一步應當向哪一個域名服務器進行查詢”。然后讓本地域名服務器進行后續(xù)的查詢。本地域名服務器采用迭代查詢 頂級域名服務器權限域名服務本地域名服務器根域名服務器迭代查詢 的 ip 地址 遞歸查詢需要查找 的 ip 地址本地域名服務器采用遞歸查詢（比較少用） 頂級域名服務器權限域名服務本地域名服務器 根域名服務器遞歸查詢遞歸查詢 的 ip 地址 需要查找 的 ip 地址6.2 文件傳送協(xié)議 6.2.1 ftp概述n文件傳送協(xié)議 ftp (file transfer protocol) 是因特網(wǎng)上使

11、用得最廣泛的文件傳送協(xié)議。nftp 提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型與格式，并允許文件具有存取權限。ftp 特點n文件傳送協(xié)議 ftp 只提供文件傳送的一些基本的服務，它使用 tcp 可靠的運輸服務。nftp 的主要功能是減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性。nftp 使用客戶服務器方式。一個 ftp 服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務。ftp 的服務器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求；另外有若干個從屬進程，負責處理單個請求。兩個連接n控制連接在整個會話期間一直保持打開，ftp 客戶發(fā)出的傳送請求通過控制連接發(fā)送給服務器端的控制進程，但控制連接不用來傳送文件

12、。n實際用于傳輸文件的是“數(shù)據(jù)連接”。服務器端的控制進程在接收到 ftp 客戶發(fā)送來的文件傳輸請求后就創(chuàng)建“數(shù)據(jù)傳送進程”和“數(shù)據(jù)連接”，用來連接客戶端和服務器端的數(shù)據(jù)傳送進程。n數(shù)據(jù)傳送進程實際完成文件的傳送，在傳送完畢后關閉“數(shù)據(jù)傳送連接”并結(jié)束運行。 ftp 使用的兩個 tcp 連接 控制進程ftp 客戶端ftp 服務器端因特網(wǎng)tcp 控制連接tcp 數(shù)據(jù)連接用戶界面控制進程數(shù)據(jù)傳送進程數(shù)據(jù)傳送進程n 當客戶進程向服務器進程發(fā)出建立連接請求時，要尋找連接服務器進程的熟知端口(21)，同時還要告訴服務器進程自己的另一個端口號碼，用于建立數(shù)據(jù)傳送連接。n接著，服務器進程用自己傳送數(shù)據(jù)的熟知端

13、口(20)與客戶進程所提供的端口號碼建立數(shù)據(jù)傳送連接。n由于 ftp 使用了兩個不同的端口號，所以數(shù)據(jù)連接與控制連接不會發(fā)生混亂。 兩個不同的端口號 n使協(xié)議更加簡單和更容易實現(xiàn)。n在傳輸文件時還可以利用控制連接（例如，客戶發(fā)送請求終止傳輸）。 使用兩個不同端口號的好處 6.2.3 簡單文件傳送協(xié)議 tftp(trivial file transfer protocol) ntftp 是一個很小且易于實現(xiàn)的文件傳送協(xié)議。ntftp 使用客戶服務器方式和使用 udp 數(shù)據(jù)報，因此 tftp 需要有自己的差錯改正措施。ntftp 只支持文件傳輸而不支持交互。ntftp 沒有一個龐大的命令集，沒有列

14、目錄的功能，也不能對用戶進行身份鑒別。 tftp 的主要特點是 (1) 每次傳送的數(shù)據(jù) pdu 中有 512 字節(jié)的數(shù)據(jù)，但最后一次可不足 512 字節(jié)。 (2) 數(shù)據(jù) pdu 也稱為文件塊(block)，每個塊按序編號，從 1 開始。 (3) 支持 ascii 碼或二進制傳送。 (4) 可對文件進行讀或?qū)憽?(5) 使用很簡單的首部。 tftp 的工作很像停止等待協(xié)議n發(fā)送完一個文件塊后就等待對方的確認，確認時應指明所確認的塊編號。n發(fā)完數(shù)據(jù)后在規(guī)定時間內(nèi)收不到確認就要重發(fā)數(shù)據(jù) pdu。n發(fā)送確認 pdu 的一方若在規(guī)定時間內(nèi)收不到下一個文件塊，也要重發(fā)確認 pdu。這樣就可保證文件的傳送不

15、致因某一個數(shù)據(jù)報的丟失而告失敗。 6.3 遠程終端協(xié)議 telnetntelnet 是一個簡單的遠程終端協(xié)議，也是因特網(wǎng)的正式標準。n用戶用 telnet 就可在其所在地通過 tcp 連接注冊（即登錄）到遠地的另一個主機上（使用主機名或 ip 地址）。ntelnet 能將用戶的擊鍵傳到遠地主機，同時也能將遠地主機的輸出通過 tcp 連接返回到用戶屏幕。這種服務是透明的，因為用戶感覺到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠地主機上。 客戶服務器方式n現(xiàn)在由于 pc 的功能越來越強，用戶已較少使用 telnet 了。ntelnet 也使用客戶服務器方式。在本地系統(tǒng)運行 telnet 客戶進程，而在遠地主機則

16、運行 telnet 服務器進程。n和 ftp 的情況相似，服務器中的主進程等待新的請求，并產(chǎn)生從屬進程來處理每一個連接。 6.4 萬維網(wǎng) www6.4.1 萬維網(wǎng)概述n萬維網(wǎng) www (world wide web)并非某種特殊的計算機網(wǎng)絡。n萬維網(wǎng)是一個大規(guī)模的、聯(lián)機式的信息儲藏所。n萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從因特網(wǎng)上的一個站點訪問另一個站點，從而主動地按需獲取豐富的信息。n這種訪問方式稱為“鏈接”。萬維網(wǎng)提供分布式服務 萬維網(wǎng)站點 a萬維網(wǎng)站點 c萬維網(wǎng)站點 e萬維網(wǎng)站點 d萬維網(wǎng)站點 b鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到 萬維網(wǎng)的工作方式 n萬維網(wǎng)以客戶服務器方式工作。n瀏覽器就

17、是在用戶計算機上的萬維網(wǎng)客戶程序。萬維網(wǎng)文檔所駐留的計算機則運行服務器程序，因此這個計算機也稱為萬維網(wǎng)服務器。n客戶程序向服務器程序發(fā)出請求，服務器程序向客戶程序送回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔。n在一個客戶程序主窗口上顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面(page)。萬維網(wǎng)必須解決的問題 (1) 怎樣標志分布在整個因特網(wǎng)上的萬維網(wǎng)文檔？ n使用統(tǒng)一資源定位符 url (uniform resource locator)來標志萬維網(wǎng)上的各種文檔。n使每一個文檔在整個因特網(wǎng)的范圍內(nèi)具有唯一的標識符 url。 萬維網(wǎng)必須解決的問題 (2) 用何協(xié)議實現(xiàn)萬維網(wǎng)上各種超鏈的鏈接？ n在萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務器程序之

18、間進行交互所使用的協(xié)議，是超文本傳送協(xié)議 http (hypertext transfer protocol)。nhttp 是一個應用層協(xié)議，它使用 tcp 連接進行可靠的傳送。 萬維網(wǎng)必須解決的問題 (3) 怎樣使各種萬維網(wǎng)文檔都能在因特網(wǎng)上的各種計算機上顯示出來，同時使用戶清楚地知道在什么地方存在著超鏈？ n超文本標記語言 html (hypertext markup language)使得萬維網(wǎng)頁面的設計者可以很方便地用一個超鏈從本頁面的某處鏈接到因特網(wǎng)上的任何一個萬維網(wǎng)頁面，并且能夠在自己的計算機屏幕上將這些頁面顯示出來。 萬維網(wǎng)必須解決的問題 (4) 怎樣使用戶能夠很方便地找到所需的

19、信息？ n為了在萬維網(wǎng)上方便地查找信息，用戶可使用各種的搜索工具（即搜索引擎）。 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符 url1. url的格式n統(tǒng)一資源定位符 url 是對可以從因特網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示。nurl 給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位。n只要能夠?qū)Y源定位，系統(tǒng)就可以對資源進行各種操作，如存取、更新、替換和查找其屬性。nurl 相當于一個文件名在網(wǎng)絡范圍的擴展。因此 url 是與因特網(wǎng)相連的機器上的任何可訪問對象的一個指針。 url 的一般形式 n由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在 url 中的字符對大寫或小寫沒有要求。nurl 的一般形

20、式是：:/:/ ftp 文件傳送協(xié)議 ftphttp 超文本傳送協(xié)議 httpnews usenet 新聞url 的一般形式（續(xù)） n由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在 url 中的字符對大寫或小寫沒有要求。nurl 的一般形式是：:/:/ 是存放資源的主機在因特網(wǎng)中的域名url 的一般形式（續(xù)） n由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在 url 中的字符對大寫或小寫沒有要求。nurl 的一般形式是：:/:/有時可省略使用 http 的 urln使用 http 的 url 的一般形式 http:/:/ 這表示使用 http 協(xié)議使用 http 的 urln使用 http 的 url 的一般形式 http:/:/ 冒號和兩個斜線是規(guī)定的格式使用 http 的 urln使用 http 的 url 的一般形式 http:/:/ 這里寫主機的域名使用 http 的 urln使用 http 的 url 的一般形式 http:/:/ http 的默認端口號是 80，通常可省略使用 http 的 urln使用 http 的 url 的一般形式 http:/:/ 若再省略文件的項，則 url 就指