Cisco CCIE R-S V5.0 課程：第一學期-第10章 應用層

第10章:應用層

ApplicationLayer第一學期：網(wǎng)絡簡介IntroductiontoNetworks學習目標解釋應用層、會話層和表示層的各個功能如何協(xié)同工作，來為最終用戶應用程序提供網(wǎng)絡服務。描述常用應用層協(xié)議如何與最終用戶應用程序交互。在較高層次上描述為最終用戶提供Internet服務（包括WWW服務和電子郵件）的常用應用層協(xié)議。描述提供IP編址服務（包括DNS和DHCP）的應用層協(xié)議。描述允許文件共享服務（包括FTP、文件共享服務、SMB協(xié)議）的常用應用層協(xié)議的功能和操作。解釋從打開應用程序到接收數(shù)據(jù)的過程中，數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡中傳輸?shù)?0章

應用層10.1應用層協(xié)議10.2常見應用層協(xié)議和服務10.3全球信息化10.4總結10.1應用層協(xié)議

ApplicationLayerProtocols應用層協(xié)議應用層提供網(wǎng)絡接口。應用層、會話層和表示層

OSI和TCP/IP模型回顧.主要的相似之處在于傳輸層和網(wǎng)絡層。應用層、會話層和表示層

應用層應用層、會話層和表示層

表示層和會話層表示層有三個主要功能：應用層數(shù)據(jù)的編碼和轉換

數(shù)據(jù)壓縮

對傳輸數(shù)據(jù)進行加密，并且在目的設備上對數(shù)據(jù)進行解密會話層功能：創(chuàng)建并維護源應用程序和目的應用程序之間的對話處理信息交換，以發(fā)起對話，使其處于活動狀態(tài)并重新啟動會話應用層、會話層和表示層

表示層和會話層應用層、會話層和表示層

TCP/IP應用層協(xié)議域名服務協(xié)議(DNS)

-用于將Internet域名解析為IP地址Telnet

-一種終端仿真協(xié)議，用于遠程訪問服務器和網(wǎng)絡設備Bootstrap協(xié)議(BOOTP)

-DHCP協(xié)議的前身，一種用于在啟動過程中獲取IP地址信息的網(wǎng)絡協(xié)議動態(tài)主機控制協(xié)議(DHCP)

-用于為主機分配IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認網(wǎng)關和DNS服務器超文本傳輸協(xié)議(HTTP)

-用于傳輸組成萬維網(wǎng)網(wǎng)頁的文件文件傳輸協(xié)議

(FTP)

-用于在系統(tǒng)之間相互傳輸文件簡單文件傳輸協(xié)議

(TFTP)-用于傳輸無連接活動文件簡單郵件傳輸協(xié)議

(SMTP)

-用于傳輸郵件及其附件信息郵局協(xié)議

(POP)

-電子郵件客戶端用它來從遠程服務器檢索電子郵件Internet郵件訪問協(xié)議

(IMAP)

–用于檢索電子郵件的另一種協(xié)議應用層、會話層和表示層

TCP/IP應用層協(xié)議應用層、會話層和表示層

應用層服務在應用層中，有兩種形式的軟件程序或過程提供對網(wǎng)絡的訪問：網(wǎng)絡感知應用程序終端用戶應用程序-用戶使用軟件程序通過網(wǎng)絡進行通信

實施應用層協(xié)議并直接與低層通信

示例為電子郵件客戶端和網(wǎng)頁瀏覽器應用層服務需要應用層協(xié)議的幫助以使用網(wǎng)絡資源

示例-文件傳輸或網(wǎng)絡打印假脫機不同的數(shù)據(jù)類型要求不同的網(wǎng)絡服務應用層、會話層和表示層

應用層服務應用層、會話層和表示層

應用程序與用戶及其他應用程序的接口應用層、會話層和表示層

應用程序與用戶及其他應用程序的接口兩臺設備在通信過程中處于平等地位。計算機的角色根據(jù)請求的不同在客戶端和服務器之間切換。應用程序協(xié)議與最終用戶應用程序的交互方式

點對點應用程序應用程序協(xié)議與最終用戶應用程序的交互方式

點對點應用程序在同一次通信中既是客戶端也是服務器

每臺機器都可以發(fā)起通信，并在通信過程中處于平等地位應用程序協(xié)議與最終用戶應用程序的交互方式

常見P2P應用程序通過P2P應用程序，網(wǎng)絡中運行該應用程序的每臺計算機都可用作網(wǎng)絡中運行該應用程序的其他計算機的客戶端或服務器常見P2P應用程序包括：eDonkey（電驢）eMule（電騾）ShareazaBitTorrent（比特幣）BitcoinLionShare某些P2P應用程序基于Gnutella協(xié)議，允許人們與他人共享其硬盤上的文件。應用層協(xié)議與最終用戶應用程序的交互方式

常見P2P應用程序非中心化：網(wǎng)絡中的資源和服務分散在所有節(jié)點上，信息的傳輸和服務的實現(xiàn)都直接在節(jié)點間進行，無需中間環(huán)節(jié)，避免了可能的瓶頸。負載均衡?？蓴U展性強：隨著用戶的增加，系統(tǒng)整體的資源和服務能力也在同步擴充，全分布的，不存在瓶頸。健壯性：耐攻擊、高容錯。高性價比:應用廣泛：文件交換、分布式計算、協(xié)同工作等。應用程序協(xié)議與最終用戶應用程序的交互方式

客戶端-服務器模型應用程序協(xié)議與最終用戶應用程序的交互方式

客戶端-服務器模型10.2

常見應用層協(xié)議和服務

Well-KnownApplicationLayerProtocolsandServices

常用應用層協(xié)議

應用層協(xié)議回顧日常工作或娛樂中涉及的三種應用層協(xié)議包括：超文本傳輸協(xié)議(HTTP)瀏覽網(wǎng)頁簡單文件傳輸協(xié)議(SMTP)用于支持用戶發(fā)送電子郵件郵局協(xié)議(POP)用于支持用戶接收電子郵件常用應用層協(xié)議

超文本傳輸協(xié)議/標記語言示例：URL:http:///index.html首先，瀏覽器對URL地址的三個組成部分進行分析：1.

http

(協(xié)議或方案)2.(服務器名稱)3.

index.html

(所請求的特定文件名)瀏覽器通過檢查域名服務器將

轉換成數(shù)字地址

根據(jù)HTTP協(xié)議的要求，向服務器發(fā)送GET請求并請求文件

index.html服務器將發(fā)送該網(wǎng)頁的HTML代碼瀏覽器解密HTML代碼并將頁面格式化常用應用層協(xié)議

HTTP和HTTPS是為了發(fā)布和檢索HTML頁面而制定的用于數(shù)據(jù)傳輸規(guī)定了請求/響應所使用的協(xié)議。常用的三種消息類型包括GET、POST以及PUT。GET是一種客戶端數(shù)據(jù)請求消息POST

和

PUT

消息用于向Web服務器發(fā)送上傳數(shù)據(jù)的請求HTTPS(安全套接字層上的超文本傳輸協(xié)議)端口號：443用戶通常使用稱為郵件用戶代理的應用程序(電子郵件客戶端)允許發(fā)送郵件

將收到的郵件放入客戶端郵箱SMTP-從客戶端或服務器發(fā)送電子郵件POP

-從電子郵件服務器接收電子郵件IMAP-Internet郵件訪問協(xié)議

電子郵件客戶端在一個應用程序內(nèi)提供兩種協(xié)議的功能常用應用層協(xié)議

SMTP和

POP常用應用層協(xié)議

SMTP和

POP服務器運行的兩個過程：

MTA和

MDAMTA

用于轉發(fā)郵件將郵件發(fā)送至郵箱不在本地服務器上的用戶。郵件被傳送至MDA郵件為不在本地服務器上的用戶提供服務，MTA將郵件路由至位于合適服務器上的MTA常用應用層協(xié)議

SMTP和POP（續(xù)）常用應用層協(xié)議

SMTP和POP（續(xù)）MDA從MTA接收一封郵件并執(zhí)行準確傳輸。MDA從MTA接收所有入站郵件并將其放入郵箱中MDA還能夠解決最終傳輸問題，例如病毒掃描、垃圾郵件過濾和回執(zhí)處理。常用應用層協(xié)議

SMTP和POP（續(xù)）簡單郵件傳輸協(xié)議(SMTP)以可靠且高效的方式傳輸郵件使用端口25郵局協(xié)議(POP)使工作站能夠從郵件服務器檢索郵件根據(jù)POP的規(guī)定，郵件將從服務器下載到客戶端，然后從服務器上刪除使用端口110Internet郵件訪問協(xié)議(IMAP)用于檢索電子郵件的另一種協(xié)議與POP不同的是，當用戶連接使用IMAP的服務器時，郵件的副本會下載到客戶端應用程序同時原始郵件會一直保留在服務器上，直到用戶將它們手動刪除提供IP尋址服務

域名服務通過DNS協(xié)議將人類易于讀取的域名解析為網(wǎng)絡設備的數(shù)字地址DNS使用分布式服務器群集來解析與這些數(shù)字式地址關聯(lián)的域名。提供IP尋址服務

DNS消息格式DNS服務器中存儲不同類型的資源記錄，用來解析域名包含域名、地址以及記錄的類型記錄的類型為：A

-終端設備地址NS

-權威域名服務器CNAME

-別名的規(guī)范域名；適用環(huán)境是單一網(wǎng)絡地址對應多個服務，但每個服務在DNS服務器上都有各自條目MX

-郵件交換記錄；它將域名映射到一系列郵件交換服務器上在不能通過自身存儲的記錄解析域名時，將聯(lián)系其他服務器

服務器將匹配域名的數(shù)字地址臨時存儲在緩存中Windows

ipconfig/displaydns

將顯示所有緩存的DNS提供IP尋址服務

DNS層級頂級域名的示例有：.au澳大利亞.co哥倫比亞.com

商業(yè)或行業(yè).cn中國.org非贏利性組織提供IP尋址服務

nslookup稱為

nslookup的操作系統(tǒng)實用程序允許用戶手動查詢域名服務器來解析特定主機名該實用程序可用于檢測域名解析的故障，以及驗證域名服務器的當前狀態(tài)提供IP尋址服務

動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP允許主機動態(tài)獲取IP地址聯(lián)系DHCP服務器并請求地址-從已配置地址范圍（稱為“地址池”）中選擇地址，并將其“租”給主機一段時間DHCP適用于一般主機，如終端用戶設備；而靜態(tài)編址則適用于如網(wǎng)關、交換機、服務器以及打印機等網(wǎng)絡設備提供IP尋址服務

DHCP的運作提供文件共享服務

文件傳輸協(xié)議FTP允許數(shù)據(jù)在客戶端和服務器之間傳輸FTP客戶端是一種在計算機上運行的應用程序。通過運行FTP守護程序，F(xiàn)TP客戶端可以從服務器中收發(fā)數(shù)據(jù)。為了數(shù)據(jù)傳輸成功，F(xiàn)TP要求在客戶端和服務器之間建立兩個連接，一個用于命令和應答，另一個用于實際的文件傳輸。提供文件共享服務

服務器消息塊客戶端要與服務器建立長期連接。

連接建立后，用戶就可以訪問服務器上的資源，就如同資源位于客戶端主機上一樣。提供文件共享服務

服務器消息塊10.3

信息全球化

TheMessageHeardAroundtheWorld移動信息！

物聯(lián)網(wǎng)移動信息！

消息通過網(wǎng)絡傳輸移動信息！

消息通過網(wǎng)絡傳輸移動信息！

消息通過網(wǎng)絡傳輸移動信息！

將數(shù)據(jù)送達終端設備移動信息！

通過網(wǎng)際網(wǎng)絡獲取數(shù)據(jù)移動信息！

將數(shù)據(jù)傳遞到正確的應用程序總結應用程序是一種可與用戶互動的計算機程序，它根據(jù)用戶的請求啟動數(shù)據(jù)傳輸進程。服務是一種后臺程序，為網(wǎng)