多媒體技術基礎(林福宗)-19TCP-IP協(xié)議套

1、2008-07-011第第19章章 TCP/IP協(xié)議套協(xié)議套 19章 TCP/IP協(xié)議套2第第19章章 TCP/IP協(xié)議套目錄協(xié)議套目錄 19.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型19.1.1 ISO/OSI參考模型19.1.2 因特網(wǎng)參考模型19.1.3 面向連接服務與無連接服務19.1.4 TCP/IP的核心協(xié)議19.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址19.2.1 電子郵件地址19.2.2 網(wǎng)際協(xié)議(IPv4)地址19.2.3 網(wǎng)際協(xié)議(IPv6)地址19.2.4 MAC地址19.2.5 域名地址和域名系統(tǒng)19.2.6 統(tǒng)一資源地址(URL)19.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議19.3.1

2、 應用層簡介19.3.2 超文本傳輸協(xié)議(HTTP)19.3.3 部分常用協(xié)議介紹19.4 傳輸層上的協(xié)議傳輸層上的協(xié)議19.4.1 傳輸層簡介19.4.2 端口和套接口的概念19.4.3 TCP協(xié)議19.4.4 UDP協(xié)議19.5 網(wǎng)絡層上的協(xié)議網(wǎng)絡層上的協(xié)議19.5.1 網(wǎng)絡層簡介19.5.2 網(wǎng)際協(xié)議(IPv4)19.5.3 網(wǎng)際協(xié)議(IPv6)19.5.4 相關的核心協(xié)議19章 TCP/IP協(xié)議套3第第19章章 TCP/IP協(xié)議套協(xié)議套TCP/IP協(xié)議是美國國防部高級研究計劃署(ARPA)負責開發(fā)的通過互聯(lián)網(wǎng)絡進行通信的一組協(xié)議，稱為傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議套，并已成為因特網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳輸

3、標準TCP/IP是其中的兩個協(xié)議，支配因特網(wǎng)上所有聯(lián)網(wǎng)計算機之間的通信nIP確定信息包到達目的地的路徑nTCP確保信息包正確到達目的地 19章 TCP/IP協(xié)議套419.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型為減少網(wǎng)絡設計的復雜性，網(wǎng)絡設計人員把整個數(shù)據(jù)交換過程劃分成層(layer)，并制定了各層上執(zhí)行的協(xié)議，以便于分層管理網(wǎng)絡軟硬件及其執(zhí)行過程ISO/OSI參考模型和TCP/IP參考模型19章 TCP/IP協(xié)議套519.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型圖19-1 ISO/OSI參考模型19章 TCP/IP協(xié)議套619.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)1)n19.1.2 因特網(wǎng)參考

4、模型因特網(wǎng)參考模型(TCP/IP參考模型參考模型)因特網(wǎng)參考模型(Internet reference model)也稱nTCP/IP參考模型(TCP/IP reference model)傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol，TCP)/網(wǎng)際協(xié)議(Internet Protocol，IP)參考模型因特網(wǎng)參考模型有兩個版本因特網(wǎng)參考模型有兩個版本n4層模型層模型：應用層、傳輸層、網(wǎng)絡互連層(Internetworking Layer)和網(wǎng)絡接入層(Network Access Layer)；第n層上交換的消息用“第n層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(layer-n protoc

5、ol data unit，PDU)”表示，簡寫成n-PDU19章 TCP/IP協(xié)議套719.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)2)n5層模型層模型：應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層；從第15層的PDU用下面的名稱19章 TCP/IP協(xié)議套819.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)3)TCP/IP模型與ISO/OSI模型沒有一一對應關系n通常認為5層模型中的應用層與7層模型中的第5、6和7層相對應層名稱執(zhí)行的協(xié)議舉例5應用層DHCP，DNS，F(xiàn)TP，Gopher，HTTP，IMAP4，IRC，NNTP，XMPP，MIME，POP3，SIP，SMTP，SNMP，SSH，T

6、ELNET，RPC，RTP，RTSP，RTCP，TLS/SSL，SDP，SOAP，4傳輸層TCP，UDP，DCCP，SCTP，RSVP，GTP，3網(wǎng)絡層IP(IPv4，IPv6)，IGMP，ICMP，BGP，RIP，OSPF，ISIS，IPsec，ARP，RARP， 2 數(shù)據(jù)鏈路層802.11，ATM，DTM，Ethernet，F(xiàn)DDI，F(xiàn)rameRelay，GPRS，EVDO，HSPA，HDLC，PPP，L2TP，PPTP，1物理層Ethernet，ISDN，Modems，PLC，SONET/SDH，G.709，表19-2 TCP/IP參考模型概要 OSI參考模型參考模型應用層表示層對話層傳

7、輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層TCP/IP模型模型應用層傳輸層網(wǎng)絡層數(shù)據(jù)鏈路層物理層19章 TCP/IP協(xié)議套919.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)4)各層的主要功能各層的主要功能 (1) 應用層應用層n處理各種網(wǎng)絡應用，如文件傳輸服務和電子郵件服務(2) 傳輸層傳輸層n響應來自應用層的服務請求并向網(wǎng)絡層提出服務請求，提供端對端的數(shù)據(jù)傳輸服務，包括流程控制和錯誤控制n執(zhí)行面向連接服務的TCP協(xié)議或無連接服務的UDP(User Datagram Protocol)協(xié)議，把來自應用層的消息遞送給相鄰網(wǎng)絡單元的應用層(3) 網(wǎng)絡層網(wǎng)絡層n響應來自傳輸層的服務請求并向數(shù)據(jù)鏈路層提出服務請求n執(zhí)

8、行網(wǎng)際協(xié)議(IP)和網(wǎng)際控制消息協(xié)議(ICMP)，安排數(shù)據(jù)包從源端到達終端的行程，包括將網(wǎng)絡地址翻譯成物理地址、確定數(shù)據(jù)包通過數(shù)據(jù)鏈路層從發(fā)送端到達接收端所要經(jīng)歷的路徑、執(zhí)行路徑選擇、流程控制和錯誤控制等19章 TCP/IP協(xié)議套1019.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)5)(4) 數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層n響應來自互聯(lián)網(wǎng)絡層的服務請求并向物理層提出服務請求。n執(zhí)行的協(xié)議包括Ethernet協(xié)議、 ATM協(xié)議和點對點協(xié)議(Peer-to-Peer Protocol，PPP)。由于數(shù)據(jù)包有可能要途經(jīng)好幾個鏈路才能從源端到達終端，因此在這層上執(zhí)行的協(xié)議將處理數(shù)據(jù)打包、數(shù)據(jù)尋址和流程控制等事宜

9、。(5) 物理層物理層n執(zhí)行來自數(shù)據(jù)鏈路層的請求服務。其主要職責是把整個數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡單元遞送到相鄰的網(wǎng)絡單元n這層的協(xié)議與實際的傳輸媒體密切相關，如雙絞線或光纖。在這一層上要確定數(shù)據(jù)流的位速率、傳輸電壓的高低、編碼方法和調(diào)制方式等傳輸方法 19章 TCP/IP協(xié)議套1119.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)6)n19.1.3 面向連接服務與無連接服務面向連接服務與無連接服務TCP/IP網(wǎng)絡提供兩種類型的服務n使用TCP協(xié)議提供的“面向連接服務”n使用UDP協(xié)議提供的“無連接服務”網(wǎng)絡上的任何一種服務都必須使用其中之一 1. 面向連接服務面向連接服務n收發(fā)雙方需要建立邏輯連接的網(wǎng)絡服

10、務u面向連接(connection-oriented)：修飾或說明在傳輸數(shù)據(jù)時要求在網(wǎng)絡上的兩個節(jié)點之間建立連接的數(shù)據(jù)傳輸方法，這種連接持續(xù)到整個數(shù)據(jù)成功交換完畢為止u傳輸數(shù)據(jù)需經(jīng)歷三個階段：建立連接、傳輸數(shù)據(jù)和斷開連接注：PSTN網(wǎng)絡是典型的面向連接的網(wǎng)絡，因為它們在通話期間需要專門的通信通道19章 TCP/IP協(xié)議套1219.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)7)被認為是可靠的服務被認為是可靠的服務n提供了3項技術保證u確認(acknowledgements)n當收到數(shù)據(jù)包時，接收端向發(fā)送端發(fā)送確認信號；發(fā)送端接收到確認信號時，說明相應的數(shù)據(jù)包已經(jīng)收到u流程控制(flow cont

11、rol)n接收端可能因為忙于其他任務或限于它的處理能力，需要限制發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率，這可在開始溝通時告訴發(fā)送端需要限制的速率u擁擠控制(congestion control)n當網(wǎng)絡出現(xiàn)擁擠時，交換機中的緩沖存儲器可能發(fā)生溢出，導致數(shù)據(jù)包丟失，面向連接服務提供限制傳輸速率的方法19章 TCP/IP協(xié)議套1319.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)8)2. 無連接服務無連接服務n在傳輸數(shù)據(jù)之前收發(fā)雙方不需要建立連接的服務u由于每個數(shù)據(jù)包都自帶源地址和目的地址，因此傳輸數(shù)據(jù)之前不建立連接也能到達目的地，接收端不向發(fā)送端回送響應信息，因此它不提供可靠的按順序方式的數(shù)據(jù)傳送n不可靠傳輸(u

12、nreliable transmission)u收發(fā)雙方在傳輸數(shù)據(jù)之前不建立連接的傳輸；執(zhí)行這種傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議叫做無連接協(xié)議(connectionless protocol)u無連接協(xié)議是不可靠協(xié)議(unreliable protocol)n“不可靠”是指盡最大努力把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)綄Ψ剑皇褂脧碗s的確認方法，因此不能保證數(shù)據(jù)傳送的帶寬、到達目的地的時間和數(shù)據(jù)的完整性。19章 TCP/IP協(xié)議套1419.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)9)n使用用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(UDP)來調(diào)用無連接服務u發(fā)送端簡單地把數(shù)據(jù)包送到網(wǎng)絡上，在傳送數(shù)據(jù)包之前收發(fā)雙方?jīng)]有溝通過程，也沒有對方來的確認，因而也不知

13、道接收端是否接收到。無連接服務既沒有擁擠控制功能，也沒有流程控制功能19章 TCP/IP協(xié)議套1519.1 因特網(wǎng)的參考模型因特網(wǎng)的參考模型(續(xù)續(xù)10)名稱執(zhí)行的協(xié)議應用層HTTP，HTTPS，F(xiàn)TP，POP3，SMTP，SSH，Telnet，DNS，MIME，BOOTP，NTP，RIP，DNS，SNMP，DHCP，ARP，NFS，TFTP，RPC，傳輸層TCPUDP網(wǎng)絡層IP，ICMP，IGMP，ARP數(shù)據(jù)鏈路層802.11，ATM，DTM，Ethernet，F(xiàn)DDI，F(xiàn)rameRelay，GPRS，EVDO，HSPA，HDLC，PPP，L2TP，PPTP，物理層Ethernet，ISDN，

14、Modems，PLC，SONET/SDH，G.709，表表19-4 TCP/IP的核心協(xié)議的核心協(xié)議19章 TCP/IP協(xié)議套1619.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址在計算機網(wǎng)絡通信中，地址是給網(wǎng)絡上的特定計算機或站點指定的唯一代碼、名稱或標記。因特網(wǎng)地址(Internet address)類似于信函上的地址，告訴傳送系統(tǒng)把消息遞送到何處在因特網(wǎng)上常見的地址有四種類型n電子郵件地址(e-mail address)n網(wǎng)際協(xié)議地址(IP address)n媒體接入控制地址(MAC address)n統(tǒng)一資源定位地址(URL)19章 TCP/IP協(xié)議套1719.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)

15、續(xù)1)n19.2.2 網(wǎng)際協(xié)議網(wǎng)際協(xié)議(IPv4)地址地址1. IP地址概要地址概要每臺連網(wǎng)設備必須要有唯一地址才能在網(wǎng)上通信nIP地址就是執(zhí)行IP協(xié)議并參與網(wǎng)絡通信的設備地址兩種形式的地址n網(wǎng)際協(xié)議地址/IP地址(Internet Protocol address / IP address)：機器可識別的用數(shù)字表示的地址，如00n域名地址(domain name address)：人比較容易看懂的用字母表示的地址，如19章 TCP/IP協(xié)議套1819.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)2)域名地址和IP地址的分配和管理n由美國國家科學基金會于1993年成立的因特網(wǎng)信

16、息中心(Internet Network Information Center，簡寫成InterNIC)注冊服務部門進行分配和注冊n美國政府已于1998年授權非官方的非營利公司“互聯(lián)網(wǎng)名稱與數(shù)字地址分配公司(Internet Corporation for Assigned Names and Numbers, ICANN)”擔當這個角色。ICANN()從當年9月18日開始管理IP地址、域名、根服務器和端口號、協(xié)議號等協(xié)議參數(shù)現(xiàn)用IPv4地址n32位的地址，能標識232(大約43億)臺計算機n目前還沒有普遍使用的IPv6地址是一個128位的地址，理論上能標識2128(

17、大約3.403 1038) 臺計算機19章 TCP/IP協(xié)議套1919.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)3)在TCP/IP模型中，通常認為應用層、傳輸層和網(wǎng)絡層使用IP地址，數(shù)據(jù)鏈路層和物理層使用MAC地址，如圖19-2所示。 圖19-2 TCP/IP參考模型邊界 2. 地址類型地址類型IPv4地址由兩部分組成：標識網(wǎng)絡的網(wǎng)絡地址(稱為網(wǎng)絡ID)和標識主機的主機地址(稱為主機ID) 網(wǎng)絡地址(network address)/網(wǎng)絡ID主機地址(host address)/主機ID19章 TCP/IP協(xié)議套2019.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)4)IP地址分成5類IP地址n詳細結

18、構見圖19-3A類(Class)分配給用戶使用B類(Class)C類(Class)D類(Class)用于多目標廣播(multicasting)E類(Class)保留地址圖19-3 IPv4地址結構 類別網(wǎng)絡地址主機地址19章 TCP/IP協(xié)議套2119.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)5)特點和應用nA類地址：用于有許多機器連網(wǎng)的大型網(wǎng)絡，使用24位的主機地址來標識連網(wǎng)計算機，而網(wǎng)絡地址使用7位來限制可被識別的網(wǎng)絡數(shù)目nB類地址：用于連網(wǎng)機器數(shù)目和網(wǎng)絡數(shù)目都為中等程度的網(wǎng)絡，使用16位的主機地址和14位的網(wǎng)絡地址nC類地址：用于連網(wǎng)機器數(shù)目少(最多256臺)而網(wǎng)絡數(shù)目多的網(wǎng)絡nD類地址：

19、用于多目標廣播nE類地址：保留作為實驗和將來使用 A類：大型網(wǎng)絡類：大型網(wǎng)絡網(wǎng)絡地址.主機地址.主機地址.主機地址1.x.y.z126.x.y.zB類：數(shù)目中等類：數(shù)目中等網(wǎng)絡地址.網(wǎng)絡地址.主機地址.主機地址128.x.y.z191.x.y.zC類：機器較少、網(wǎng)絡數(shù)多類：機器較少、網(wǎng)絡數(shù)多網(wǎng)絡地址.網(wǎng)絡地址.網(wǎng)絡地址.主機地址192.x.y.z223.x.y.z19章 TCP/IP協(xié)議套2219.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)6)3. 地址表示法地址表示法32位的IP地址分成4組，每組為8位，用4個十進制數(shù)表示，并用句點(.)隔開，每個數(shù)都小于256。例如n10100110 0110

20、1111 00000001 01000010，用4個十進制數(shù)表示成6，是某個大學的一臺服務器地址n11001010 01100000 00111101 10101000，用4個十進制數(shù)表示成68，是某個電報局的一臺服務器地址如果用w, x, y, z分別表示這4個字節(jié)，A，B和C類地址的范圍見表19-5 使用IP地址可確定數(shù)據(jù)是否要通過網(wǎng)關設備送出n如果網(wǎng)絡地址與當前的網(wǎng)絡地址相同就不必通過網(wǎng)關設備19章 TCP/IP協(xié)議套2319.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)7)類別類型數(shù)范圍網(wǎng)絡ID主機ID最多的網(wǎng)絡數(shù) 最多的主機數(shù)A1126*wx.y

21、.z.12616 777 214B128191w.xy.z16 38465 534C192223w.x.yz2 097 151254*127保留，用于測試 表19-5 A，B和C類地址范圍 19章 TCP/IP協(xié)議套2419.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)8)4. 子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)掩碼子網(wǎng)(subnet)n由共享特定子網(wǎng)地址即具有相同網(wǎng)絡ID的節(jié)點構成的網(wǎng)絡n一個局域網(wǎng)(LAN)是一個子網(wǎng)，子網(wǎng)(由通信鏈路、路由器、網(wǎng)橋和主機構成)是大網(wǎng)絡中的一部分，在物理上可能是獨立的網(wǎng)絡段，通過子網(wǎng)號與其他子網(wǎng)分開n使用子網(wǎng)有很多好處，如尋找子網(wǎng)內(nèi)的設備的效率比較高，管理比較簡單，子網(wǎng)內(nèi)的廣播比較方便

22、等子網(wǎng)掩碼(subnet mask)n為便于確定當前數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡是遠程網(wǎng)絡還是本地網(wǎng)絡，可用一個32位二進制數(shù)來鑒別IP地址中的網(wǎng)絡地址和主機地址，這個32位二進制數(shù)叫做“子網(wǎng)掩碼(subnet mask)”n默認的子網(wǎng)掩碼見圖19-419章 TCP/IP協(xié)議套2519.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)9)圖19-4 默認子網(wǎng)掩碼 19章 TCP/IP協(xié)議套2619.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)10)子網(wǎng)地址域可用主機地址域創(chuàng)建n例如，在圖19-5所示的B類地址中u假設劃分子網(wǎng)前的網(wǎng)絡地址為，最后兩個0表示整個網(wǎng)絡；劃分子網(wǎng)后，地址

23、，和都是網(wǎng)絡的子網(wǎng)u如果這個網(wǎng)絡的子網(wǎng)掩碼設置為，其含義是這個網(wǎng)絡最多可有28-2=254個子網(wǎng)，其中的2表示一個網(wǎng)絡地址和一個廣播地址不作為子網(wǎng)u每個子網(wǎng)最多可有28-2=254臺主機n對A類和C類地址，可仿效B類地址的創(chuàng)建方法子網(wǎng)掩碼的設置n從子網(wǎng)地址域中的最高位開始，左邊的位全部設置為1，右邊的位全部設置為0。對于A類地址，子網(wǎng)掩碼的最高8位都設置為1，B和C類地址的掩碼見表19-6 19章 TCP/IP協(xié)議套2719.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)11)圖19-5 用主機地址創(chuàng)建子網(wǎng)地址

24、 19章 TCP/IP協(xié)議套2819.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)12)子網(wǎng)掩碼位分配1子網(wǎng)數(shù)2主機數(shù)3子網(wǎng)掩碼位分配1子網(wǎng)數(shù)2主機數(shù)3B類地址類地址2411/52046302/14216382 4012/44094143/13681904813/3819064/121440945214/21638225/11302046C類地址類地址6/1062102

25、2922/62627/9126510243/56308/8254254404/41414289/7510126485/33069210/6102262526/26221. 子網(wǎng)位數(shù)/主機位數(shù)；2. 最多的子網(wǎng)數(shù)；3. 每個子網(wǎng)最多的主機數(shù) 表表19-6 B和和C類子網(wǎng)掩碼參考值類子網(wǎng)掩碼參考值 19章 TCP/IP協(xié)議套2919.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(

26、續(xù)續(xù)13)n19.2.5 域名地址和域名系統(tǒng)域名地址和域名系統(tǒng)1. 域名地址域名地址由于人們不容易閱讀使用4個十進制數(shù)表示連網(wǎng)機器和網(wǎng)絡的IP地址，因此許多系統(tǒng)都采納對人更容易閱讀和理解的 “域名地址(domain name address)”域名是因特網(wǎng)上標識某臺計算機或計算機組的唯一名稱，用幾個名稱或號碼表示，有些域名還可用于標識計算機的方位域名地址是用域名表示的連接到因特網(wǎng)的設備的地址。在樹形分級域名系統(tǒng)中，使用文字來標識服務器、組織和類型19章 TCP/IP協(xié)議套3019.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)14)域名分為頂級、二級、三級等，級別越低域名越長。頂級域名(top-lev

27、el domain，TLD)有三類n(1) 國家和地區(qū)，如cn(中國)n(2) 國際TLD，int(僅此一個)n(3) 普通TLD(Generic TLD，gTLD)，如edu(教育)域名格式n以一組嵌套層次的名字為基礎，并用點號(.)作為分隔符19章 TCP/IP協(xié)議套3119.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)15)域名注釋域名注釋.com商業(yè)(commercial).biz*商業(yè)(a business).edu教育(educational).info信息服務(information service).gov政府(government).name名稱(individual/person

28、al).int*國際條例.pro專業(yè)(professional).mil軍事(military).aero航空宇宙(aerospace).net網(wǎng)絡(network).coop合作(cooperative).org組織(organization).museum博物館.mobi移動表19-7 通用頂級域 *.int(international treaties between governments only)，政府間的國際條例*.biz和.com概念上等價，市場不同19章 TCP/IP協(xié)議套3219.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)16)2. 域名系統(tǒng)域名系統(tǒng)域名系統(tǒng)(domain na

29、me system，DNS)n把域名地址變換成IP地址的分布數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，見圖19-7，用于查找與主機的域名地址相對應的物理地址，如將域名地址翻譯為用0表示的IP地址；為域名系統(tǒng)制定的DNS協(xié)議是在應用層上執(zhí)行的協(xié)議。域名服務器(domain name server，DNS)n根據(jù)域名系統(tǒng)執(zhí)行域名地址和IP地址之間轉(zhuǎn)換的軟件，維護一個含有域名地址和相應IP地址的數(shù)據(jù)庫n實質(zhì)上是一張兩列的查找表，其中一列是用于幫助記憶的計算機名字即域名地址(如)，另一列是用數(shù)字表示的IP地址(如0)。域名服務(domain name service，DNS)n通過軟件把

30、用文字表示的域名地址轉(zhuǎn)換成用數(shù)字表示的IP地址的，即通過域名地址來查找網(wǎng)絡上的計算機的服務 19章 TCP/IP協(xié)議套3319.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)17)圖19-7 分布式分層數(shù)據(jù)庫 19章 TCP/IP協(xié)議套3419.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)18)n19.2.6 統(tǒng)一資源地址統(tǒng)一資源地址(URL)統(tǒng)一資源地址(Uniform Resource Locator，URL)：信息資源在因特網(wǎng)上的地址統(tǒng)一資源標識符(Uniform Resource Identifier，URI)：標識因特網(wǎng)上信息資源的名稱和地址的字符串URL指明了訪問資源時所用的協(xié)議、資源所在地的服

31、務機名稱、資源路徑和資源名稱。例如，nhttp:/ Electronic Library的簡寫)組成URL的各部分的名稱見圖19-819章 TCP/IP協(xié)議套3519.2 因特網(wǎng)上的地址因特網(wǎng)上的地址(續(xù)續(xù)19)圖19-8 統(tǒng)一資源地址的結構 19章 TCP/IP協(xié)議套3619.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議 n19.3.1 應用層簡介應用層簡介應用層n在因特網(wǎng)參考模型中的最高層，是執(zhí)行各種網(wǎng)絡應用協(xié)議的準備層，也是實現(xiàn)用戶與計算機互動的接口層應用層協(xié)議n主要用于描述與網(wǎng)絡操作系統(tǒng)注互動的方法，包括文件的管理、任務的劃分、數(shù)據(jù)的格式、資源的分配、進程的管理等，負責把文件從一臺計算機傳送到另一

32、臺計算機。數(shù)據(jù)打包和傳送的任務則交給執(zhí)行下一層協(xié)議的軟件去完成最典型的應用是萬維網(wǎng)(WWW,Web)n萬維網(wǎng)是能夠在服務機和客戶機之間通過因特網(wǎng)交換文檔、圖像、聲音和影視的信息系統(tǒng)19章 TCP/IP協(xié)議套3719.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)1)n組成萬維網(wǎng)的4個核心部分u(1) 超文本傳輸協(xié)議HTTPu(2) 文檔格式標準，如HTML和XMLu(3) 執(zhí)行HTTP協(xié)議的Web瀏覽器，如微軟公司的IE(Internet Explorer)瀏覽器、Mozilla Foundation的Firefox瀏覽器u(4) 執(zhí)行HTTP協(xié)議的Web服務器, 如美國Apache Software

33、 Foundation公司()在1995年開發(fā)的源代碼開放的Apache，可在UNIX /Linux/ Windows NT 操作系統(tǒng)下運行nHTTP協(xié)議是在應用層上執(zhí)行的協(xié)議，它是萬維網(wǎng)獲得巨大成功的一項關鍵技術。 19章 TCP/IP協(xié)議套3819.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)2)圖19-9 應用層協(xié)議提供的服務19章 TCP/IP協(xié)議套3919.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)3)執(zhí)行應用層協(xié)議的軟件有兩個單獨的部分：一部分軟件在服務機上運行，稱為執(zhí)行XXX協(xié)議的服務器(server)，另一部分在客戶機上運行，稱為客戶程序(client)。例如

34、n在服務機上執(zhí)行HTTP協(xié)議的軟件叫做HTTP服務器或稱為Web服務器n在客戶機上執(zhí)行HTTP協(xié)議的軟件叫做瀏覽器(browser)在服務機和客戶機上的許多軟件包都是組合了執(zhí)行多種協(xié)議的應用程序。例如n微軟公司的IE(Internet Explorer)瀏覽器nMozilla Foundation(非贏利組織)的Fixfox瀏覽器 集成了Web瀏覽器和電子郵件讀寫器等應用程序，把用戶、應用層協(xié)議和傳輸層協(xié)議鏈在一起 19章 TCP/IP協(xié)議套4019.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)4)n19.3.2 超文本傳輸協(xié)議超文本傳輸協(xié)議(HTTP)超文本傳輸協(xié)議(Hypertext Trans

35、fer Protocol，HTTP)是在服務機和客戶機之間傳送超文本文檔的通信協(xié)議，用于分布式超媒體信息系統(tǒng)主要功能是建立與Web服務器的連接和給客戶瀏覽器傳送HTML網(wǎng)頁n使用1993年發(fā)布的HTTP 1.0 (RFC 1945)協(xié)議時，每當請求相同頁面上或同一站點的不同頁面上的對象時，在瀏覽器和服務器之間都要建立新的HTTP連接，建立連接的時間開銷比較大n1996年發(fā)布了HTTP 1.1 (RFC 2616)協(xié)議，取消了對每個下載對象都要建立新連接的做法，改為建立一個連接，然后持續(xù)下載多個對象，直到下載完畢。版本1.1也改善了高速緩沖存儲的性能，并且也比較容易在相同的服務機上創(chuàng)建多個Web

36、站點，稱為虛擬主機注19章 TCP/IP協(xié)議套4119.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)5)1. HTTP的執(zhí)行過程的執(zhí)行過程HTTP協(xié)議定義了用于客戶機與服務機之間通信的兩種消息n“HTTP請求消息(HTTP Request Message)”n“HTTP響應消息(Response Message)” 使用HTTP協(xié)議通信時n客戶機和服務機之間需要建立TCP連接(見下一節(jié))。TCP連接由客戶機上的Web瀏覽器使用URL中的域名地址來啟動n客戶機與服務機的TCP連接一旦建立，Web瀏覽器就發(fā)送“HTTP請求消息”到這個TCP連接上，Web服務器收到并處理這個請求之后，就給Web瀏覽器回送

37、“HTTP響應消息”n完成傳輸任務后就斷開TCP連接Web服務器和Web瀏覽器之間的通信如圖19-10所示。19章 TCP/IP協(xié)議套4219.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)6)2. HTTP請求消息請求消息Web瀏覽器向Web服務器發(fā)送的HTTP請求消息格式見圖19-11。當用戶點擊網(wǎng)頁上的超鏈接以請求Web頁面時，首先與相應的Web服務器建立TCP連接，然后經(jīng)TCP連接把HTTP請求消息發(fā)送給Web服務器 圖19-10 Web服務器和Web瀏覽器之間的通信19章 TCP/IP協(xié)議套4319.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)7)請求消息由請求行、標題行中的各種標題域和實體主體(

38、Entity Body)組成。請求行和標題行都使用ASCII字符。圖中的sp，cr和lf分別代表空格(space)、回車(carriage-return)和換行(line-feed)字符。圖中各個域的含義如下：圖19-11 HTTP請求消息的格式19章 TCP/IP協(xié)議套4419.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)8)nMethod(方法)：域中的值表示HTTP請求消息的方法。HTTP協(xié)議中定義了8種方法，其中兩個普通的方法是GET和POST：uGET：如果客戶請求一個Web頁面，就把GET寫入Method域，在這種情況下Entity Body域是空的uPOST：如果客戶已經(jīng)填寫了含有搜索

39、關鍵字(如“多媒體”或“multimedia”)的表單，就把POST填入method域，然后把這張表單送給服務器，再由服務器交給檢索軟件(如Google)。當Method域中的值是POST時，Entity Body域就包含用戶寫入表單域中的內(nèi)容nURL(統(tǒng)一資源地址)：用戶請求訪問的Web頁面的路徑和文件名，而服務器的名稱和應用層協(xié)議的名稱(如http:/)由系統(tǒng)自動設置nVersion(版本)：客戶機使用的HTTP版本號。1998年以前使用HTTP/1.0，1998年以后開始使用HTTP/1.1，它向后兼容HTTP/1.0。nEntity Body(實體主體)：包含請求的對象 19章 TCP/IP協(xié)議套4519.3 應用層上的協(xié)議應用層上的協(xié)議(續(xù)續(xù)9)3. H