第5章 應(yīng)用層協(xié)議

第五章應(yīng)用層協(xié)議5.1EMAIL5.2文件傳輸協(xié)議5.3WWW5.1EMAILInternetEmail的工作模型InternetEmail的命令接口Email的格式擴(kuò)展Email的格式郵件的傳輸郵件收發(fā)客戶端協(xié)議5.1EMAIL1.InternetEmail的工作模型客戶機(jī)(后臺傳送)發(fā)出郵件緩沖區(qū)外出郵件的TCP連接服務(wù)器(接收郵件)到來郵件的郵箱到來郵件的TCP連接用戶接口用戶發(fā)郵件用戶讀郵件用戶代理郵件傳輸代理#25端口Unix操作系統(tǒng)下EMAIL命令CommandParameterDescriptionh#Displayheader(s)onthescreencDisplaycurrentheaderonlyt#Typemessage(s)onthescreensaddressSendamessagef#Forwardmessage(s)a#Answermessage(s)d#Deletemessage(s)u#UndeletepreviouslyDeletemessage(s)m#Movemessage(s)toanothermailboxk#Keepmessage(s)afterexitingrmailboxReadanewmailboxnGotonextmessageanddisplayitbBackuptothepreviousmessageanddisplayitg#GotoaspecificmessagebutnotdisplayiteExitthemailsystemandupdatethemailbox2.InternetEmail的命令接口InternetEmail的格式在RFC822中定義，由兩部分組成：header+body3.Email的格式HeaderMeaningTo:Emailaddress(es)ofprimaryrecipient(s)Cc:Emailaddress(es)ofsecondaryrecipient(s)Bcc:Emailaddress(es)forblindcarboncopiesFrom:PersonorpeoplewhocreatedthemessageReceivedEmailaddressofactualsenderReturn-Path:CanbeusedtoidentifyapathbacktothesenderRFC822headerfieldsrelatedtomessagetransport3.Email的格式HeaderMeaningDate:ThedateandtimethemessagewassentReplyto:EmailaddresstowhichrepliesshouldbesentMessageid:UniquenumberforreferencingthismessagelaterIn-Reply-To:Message-idofthemessagetowhichthisisareplyKeywords:UserchosenkeywordsSubject:Shortsummaryofthemessagefortheone-linedisplaySomefieldsusedintheRFC822messageheader3.Email的格式Body:內(nèi)容是任意的，但必須是7位標(biāo)準(zhǔn)ASCII字符。4.擴(kuò)展Email的格式

擴(kuò)展Email稱為MIME(MultipurposeInternetMailExtensions),最初在RFC1341中定義，修訂版發(fā)布在RFC1521中。主要是針對RFC822Email中存在的諸多不足和限制而提出的。（1）RFC822Email的缺點不能傳送可執(zhí)行文件或其他的二進(jìn)制對象。人們曾試圖將二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)換為SMTP使用的ASCII文本，例如流行的UNIXUUencode／UUdecode方案，但這些均未形成“正式標(biāo)準(zhǔn)或事實上的標(biāo)準(zhǔn)”。限于傳送7位的ASCII字符。許多非英語國家的文字(如中文、俄文，甚至帶重音符號的法文或德文)就無法傳送。即使在SMTP網(wǎng)關(guān)將EBCDIC碼轉(zhuǎn)換為ASCII碼時也會遇到一些麻煩。服務(wù)器會拒絕超過一定長度的郵件。（1）RFC822Email的缺點某些實現(xiàn)并沒有完全按照的標(biāo)準(zhǔn)。常見的問題如下：

.回車、換行的刪除和增加。

.超過76個字符時的處理：截斷或自動換行。

.后面多余空格的刪除。

.將制表符轉(zhuǎn)換為多個空格。（2）MIME的處理方法

MIME利用了RFC822的格式,但又加入了一個擴(kuò)展的頭部(實際上是位于RFC822的header中)。主要是為了克服RFC822只能傳輸標(biāo)準(zhǔn)7位ASCII文本的缺點,使Email既可以傳輸標(biāo)準(zhǔn)ASCII文本,也可以傳輸像圖片、聲音、各種語言文本等。

（3）MIME的頭部HeaderMeaningMIMEVersion:IdentifiestheMIMEVersionContent-Description:Human-readablestringtellingwhatisinthemessageContent-id:UniqueidentifierContent-Transfer-Encoding:HowthebodyiswrappedfortransmissionContent-Type:NatureofthemessageRFC822headersaddedbyMIMEMIME的頭部MIMEVersion:

用它區(qū)分是標(biāo)準(zhǔn)RFC822郵件還是MIME郵件,假定在標(biāo)準(zhǔn)郵件中不能以該字符串開頭。定義所使用的MIME版本。Content-Description:ASCII串,對內(nèi)容的有關(guān)描述。Content-Id:

對content的唯一的標(biāo)識。Content-Transfer-Encoding:Body所使用的編碼方式。常用的用base64編碼和Quoted-printable編碼。MIME的頭部MIMEVersion:

用它區(qū)分是標(biāo)準(zhǔn)RFC822郵件還是MIME郵件,假定在標(biāo)準(zhǔn)郵件中不能以該字符串開頭。定義所使用的MIME版本。Content-Description:ASCII串,對內(nèi)容的有關(guān)描述。Content-Id:

對content的唯一的標(biāo)識。Content-Transfer-Encoding:Body所使用的編碼方式。常用的用base64編碼和Quoted-printable編碼。Base64Encoding每三字節(jié)拆成四字節(jié)，即三個八位變?yōu)樗膫€六位。00000000Base64Encoding將每個六位（范圍為0~63）進(jìn)行編碼。6-bitvalueASCIIcharBase64value0123456789101112131415ABCDEFGHIJKLMNOP4142434445464748494A4B4C4D4E4F506-bitvalueASCIIcharBase64value16171819202122232425

262728293031QRSTUVWXYZ

abcdef5152535455565758595A

6162636465666-bitvalueASCIIcharBase64value32333435363738394041424344454647ghijklmnopqrstuv6768696A6B6C6D6E6F707172737475766-bitvalueASCIIcharBase64value48495051525354555657585960616263wxy

z

0123456789+/7778797A

30313233343536

3738392B2FBase64Encoding對于文件的末尾不是三字節(jié)時（一字節(jié)或二字節(jié)），用==或=表示。00000000=

Base64編碼后的結(jié)果只包含可顯示的ASCII字符，其編碼效率為75%。Quoted-printableEncoding對于小于128的直接使用(不包括3DH，即“=”),大于等于128的用“=”后跟其16進(jìn)制值表示。例如：漢字“系統(tǒng)”，其內(nèi)部編碼為CFBFCDB3,編碼為:=CF=BF=CD=B3;對于等號則使用:=3D.MIME的頭部Content-Type:內(nèi)容的自然特性,如是圖片還是文本等。分為兩個標(biāo)識:類型和子類型,中間用/分開。Content-TypeEmail例子Message-ID:<003d01c2921a$30d7cfd0$4e03a8c0@tan>From:“yaolan"<yaolan@>To:<yaolan@>Subject:Thisistestmail.Date:Sat,15Nov20089:51:44+0800MIME-Version:1.0Content-Type:text/plain;charset="gb2312"Content-Transfer-Encoding:base64DQotLS0tLSBPcmlnaW5hbCBNZXNzYWdlIC0tLS0tIA0KRnJvbTogImdhb2Z4IiA8Z2FvZnhAbmVjbWFpbC5uZXUuZWR1LmNuPg0KVG86IDxnYW9meEBuZWNtYWlsLm5ldS5lZHUuY24+DQpTZW50OiBGcmlkYXksIE5vdmVtYmVyIDIyLCAyMDAyIDc6MTkgUE0NClN1YmplY3Q6IFRoaXMgaXMgdGVzdCBtYWlsLg0KDQoNCj4gvfHM7M/C0anByyzV5rrDIQ0KPiBJdCBpcyBzbm93IHRvZGF5LiBJIGxpa2Ugc25vdy4NCj4gDQo+IA0K.Email例子5.郵件的傳輸

郵件的傳送是一種client/server的交互。它是基于tcp協(xié)議的。Server在25號端中上監(jiān)聽,有連接請求時,接受連接,然后傳輸郵件,傳輸完畢后再將連接斷開。這是一個純ASCII字符的協(xié)議.所有的命令和數(shù)據(jù)均以標(biāo)準(zhǔn)ASCII字符傳輸。ClientServer25TCPConnectionSMTPSMTP:SimpleMailTransferProtocol,DefinedinRFC821.5.郵件的傳輸-例子

ClientServer/client25TCPConnectionSMTPPCServer255.郵件的傳輸-例子

C:>\telnet325220SMTPservice(NetscapeMessagingServer4.15)HELO250MAILFROM:<cat@dog>250Sender<cat@dog>OkRCPTTo:<boyus@21>250Recipient<boyus@21>OkDATA354OkSenddataendingwith<CRLF>.<CRLF>Happybirthday..250Messagereceived:GNE1S500.LQDQUIT221ESMTPserverclosingconnection5.郵件的傳輸

SMTP規(guī)定了14條命令和21種響應(yīng)信息。每條命令用4個組成,每一種響應(yīng)一般只有一行信息組成,,由一個3位數(shù)字的代碼開始,后面附上(也可以不附上)很簡單的說明。若SMTP服務(wù)器已準(zhǔn)備好,則回答250ok,否則返回一個其它代碼指明出錯原因如451(處理時出錯),452(存儲器空間不夠),500(無法識別的命令)。所有的返回信息既有代碼同時有解釋。ESMTP

SMTP存在的問題:郵件長度不允許超過64k.(取決于實現(xiàn))timeout問題.Client與server的timeout不同時,一方已經(jīng)timeout,并且關(guān)閉了connection,另一方可能還處于忙的狀態(tài).無限循環(huán)問題:在mail-listing中兩個host互相包含時會出現(xiàn)無限循環(huán)的問題.ESMTP:在RFC1425中重新進(jìn)行了定義.client與server進(jìn)行會話時用EHLO開始而代替HELO.6.郵件收發(fā)客戶端協(xié)議

大多數(shù)用戶是在個人計算機(jī)上收發(fā)郵件。而個人計算機(jī)不能長時間一直連在網(wǎng)上,即使連在網(wǎng)上也不能具有固定的域名和ip地址。因此不能作為smtp的服務(wù)器。為此,需要Internet網(wǎng)上的smtp服務(wù)器來替用戶代收郵件,當(dāng)用戶需要時,在將自己的PC與該Email服務(wù)器連接上,接收郵件。一般的郵件服務(wù)器除了有SMTPserver外,同時也支持PC客戶接收郵件.（1）POP3協(xié)議

POP是PostOfficeProtocol的縮寫,最初于1984年公布于RFC918.經(jīng)過幾次更新,現(xiàn)在廣泛使用的是它的第三版,稱為POP3。POP3的工作過程：POP3Server監(jiān)聽端口110。當(dāng)一個Clienthost請求與之建立連接時,POP3Server發(fā)回相應(yīng)的回答信息。之后,兩者交換相應(yīng)的命令及響應(yīng),直到連接關(guān)閉為止。POP3也是一個純ASCII文本的協(xié)議.ClientHost發(fā)出的是命令,該命令一般由4個字符組成,后跟相應(yīng)的參數(shù),每個命令都以CRLF結(jié)束。POP3Server給出的是響應(yīng),通常都是“+OK”或“-ERR”,后跟其它信息。（1）POP3協(xié)議

ClientHost與POP3Server建立了連接后,經(jīng)過如下幾個狀態(tài)(階段)最終結(jié)束。AuthorizationState一旦建立起連接,pop3server給出相應(yīng)的回答信息:S:+OKPOP3Serverready.這時就進(jìn)入了授權(quán)階段.USERname回答:S:+OK.Enterthepasswordsplease!S:-ERR.Usernotfound.PASSstring(口令)響應(yīng):S:+OKMaildroplockedandreadyS:-ERRInvalidpasswordsS:-ERRUnabletolockmaildrop.在用戶名和口令通過驗正后,就進(jìn)入了交易階段.（1）POP3協(xié)議

TransactionStateSTAT(回答當(dāng)前信箱中的信件數(shù)及總長度)S:+OK.2230(兩封郵件,總長230字節(jié))LIST(msg)(顯示郵件)例:C:LISTS:+OK.2Messages(320octets).RETRmsg(取指定的郵件)C:RETR1S:+OK120octets.S:Happybirthday.S:.（1）POP3協(xié)議

DELEmsg(將郵件標(biāo)為刪除)C:DELE1S:+OK.Message1deleted.NOOP(空操作,Server給出一個回合+OK).LAST(讓Server給出序號最高的郵件的序號)RSET(將標(biāo)為刪除的郵件的標(biāo)記去掉)①

UpdateState一旦Client給出QUIT命令就進(jìn)入Update階段.這時Server給出“+OK”命令,并將標(biāo)為刪除的Message刪除.C:QUIITS:+OKPOP3ServerSigningoff(2messageleft).可選的命令:TOPmsg請求Server將指定郵件的標(biāo)題及前10行送過來.（2）IMAP協(xié)議

IMAP(InternetMessageAccessProtocol),RFC1064在使用IMAP時所有收到的郵件同樣是先送到MailServer,而PC用戶在PC機(jī)上運(yùn)行IMAP客戶程序,該客戶程序與MailServer上的IMAPSever建立連接,用戶在PC上操作服務(wù)器的郵箱就像在服務(wù)器上操作郵箱一樣。（3）DMSP協(xié)議

DMSP(DistributedMailSystemProtocol)RFC1056該協(xié)議假定用戶使用多個MailServer,該協(xié)議允許用戶將郵件Download到PC機(jī)上,然后將連接斷開.在連接斷開的情況下,用戶可以閱讀郵件,可以回復(fù)郵件.當(dāng)連接重新建立時,郵件被發(fā)送出去,系統(tǒng)會重新進(jìn)行同步。注：

發(fā)信人的用戶代理向源郵件服務(wù)器發(fā)送郵件,源郵件服務(wù)器向目的郵件服務(wù)器發(fā)送郵件使用都是SMTP協(xié)議;POP3和IMAP等協(xié)議只是從目的郵件服務(wù)上讀取郵件。5.2文件傳輸協(xié)議

文件傳輸協(xié)議的類型FTP

TFTP

文件傳輸協(xié)議的類型(1)透明型(2)非透明型(1)透明型透明型，又分為文件共享型（基于OS，例如Novell的Netware,Microsoft的Windows9X,WindowsNT/2000,SUN的NFS等）和磁盤共享型（基于BIOS,典型代表為3COM公司的Etherseries）。磁盤共享型應(yīng)用或系統(tǒng)程序操作系統(tǒng)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)磁盤共享型應(yīng)用或系統(tǒng)程序操作系統(tǒng)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)FDTFATINT13H(物理參數(shù)）文件共享型應(yīng)用或系統(tǒng)程序操作系統(tǒng)BIOS本地磁盤網(wǎng)絡(luò)本地磁盤網(wǎng)絡(luò)NetworkDrvBIOSNetworkDrv操作系統(tǒng)(2)非透明：文件傳送型文件傳送命令（客戶）網(wǎng)絡(luò)本地文件網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)文件傳送（服務(wù)器）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)2.FTP

FTP(FileTransferProtocol)是Internet上廣泛使用的協(xié)議之一，它是一種文件傳送型協(xié)議，適合異種機(jī)（異種操作系統(tǒng)）下的文件傳送。它支持ASCII文件（文本文件）和純二進(jìn)制文件的傳送。FTP定義在RFC959。FTP工作模型severprotocolinterpreterseverdatatransferfunctionfilesystemuserprotocolinterpreteruserdatatransferfunctionuserinterfacecontrolconnection(FTPcommands)(FTPreplies)dataconnectionfilesystemuseratterminalclientserver2120FTP用戶接口命令！crmacdefproxysend$deletemdeletesendportstatusaccountdebugmdirputstructappenddirmgetpwdsuniqueasciidisconnectmkdirquittenexbellfrommlsquotetracebinarygetmoderecvtypebyeglobmputremotehelpusercasehashnmaprenameverbosecdhelpntransreset?cduplcdopenrmdircloselspromptruniqueFTPcommandsCommandDescriptionABORLISTfilelistPASSpasswordPORTn1,n2,n3,n4,n5,n6QUITRETRfilenameSTORfilenameSYSTTYPEtypeUSERusernameAbortpreviousFTPcommandananydatatransferListfilesordirectoriesPasswordonserverClientIPaddress(n1,n2,n3,n4)andport(n5*256+n6)LogofffromserverGetafilePutafileServerreturnssystemtypeSpecifyfiletype:AforASCII,IforimageUsernameonserverFTPrepliesReplyDescription1yz

2yz3yz4yz5yzPositivepreliminaryreply.Theactionisbeingstartedbutexpectanotherreplybeforesendanothercommand.Positivecompletionreply.Anewcommandcanbesent.Positiveintermediatereply.Thecommandhasbeenacceptedbutanothercommandmustbesent.Transientnegativecompletionreply.Therequestedactiondidnottakeplace,buttheerrorconditionistemporarysothecommandcanbereissuedlater.Permanentnegativecompletionreply.Thecommandwasnotacceptedandshouldnotberetried.x0zx1zx2zx3zx5zx6zSyntaxerrors.Information.Connections.Repliesreferringtothecontrolordataconnection.Authenticationandaccounting.Repliesfortheloginoraccountingcommands.Unspecified.Filesystemstatus.FTP實例C:\WINDOWS\Desktop>ftp1Connectedto1.220ProFTPD1.2.6rc1Server(NeuFtp_Test)[FtpTest]User(1:(none)):anonymous331Anonymousloginok,sendyourcompleteemailaddressasyourpassword.Password:abc@abc230-[歡迎使用0:10000]?。。?qiáng)調(diào)不安要求上傳的內(nèi)容一律刪除?。?！來自77的朋友現(xiàn)在是北京時間SatNov2316:52:152002歡迎光臨東北大學(xué)FTP服務(wù)器WelcometoFtpTest歡迎使用我們的FTP搜索引擎3!你是當(dāng)前第12個用戶，最多允許100個用戶Thereare12outof100usersnowloggedin磁盤可用空間0

使用中有什么問題請聯(lián)系管理員ftp@或者到白山黑水BBS站Download版聯(lián)系230歡迎光臨東北大學(xué)FTP服務(wù)器ftp>dir200PORTcommandsuccessful.150OpeningASCIImodedataconnectionforfilelistdrwxr-x3ftpftp4096Nov2303:00advicedrwxr-xr-x10ftpftp4096Nov2308:00incomingdrwxr-xr-x2rootroot4096Jul2607:24lost+founddrwxr-xr-x50ftpftp4096Nov2307:51softwaredrwxr-xr-x2rootroot4096Sep808:49?。?！incomingdrwxr-xr-x2rootroot4096Sep2800:46?。?！個人文件請上傳incomingdrwxr-xr-x2rootroot4096Sep2801:01！?。rwxr-xr-x2rootroot4096Sep808:49?。?！ftp:682bytesreceivedin0.11Seconds6.20Kbytes/sec.ftp>cdincoming250CWDcommandsuccessful.ftp>dir200PORTcommandsuccessful.150OpeningASCIImodedataconnectionforfilelistdrwxr-x30ftpftp4096Nov2308:322002.11.17-2002.11.23-rw-r1ftpftp0Nov2216:06ICQ.ram-rw-r1ftpftp0Nov2215:58RFW.EXEdrwxr-x2ftpftp4096Nov2308:32chen-rw-r1ftpftp0Nov2307:29gistest.txtdrwxr-x2ftpftp4096Nov2305:46plugin1drwxr-x3ftpftp4096Nov2215:24serv-udrwxr-x3ftpftp4096Nov2305:00stillicel226Transfercomplete.ftp:1156bytesreceivedin0.16Seconds7.22Kbytes/sec.ftp>getgistest.txtabc.txt200PORTcommandsuccessful.150OpeningASCIImodedataconnectionforgistest.txt226Transfercomplete.ftpquit221Goodbye.3.TFTPTrivialFileTransferProtocol雖然FTP是TCP/IP協(xié)議簇中最常用的文件傳送協(xié)議，但他的編程也是最復(fù)雜和最困難的。許多應(yīng)用場合及不需要FTP提供的全部功能，也不能應(yīng)付FTP的復(fù)雜性。TFTP就應(yīng)運(yùn)而生了。TFTP只提供簡單文件傳輸，不提供存取授權(quán)。由于TFTP局限性較大，所以TFTP比FTP小得多，它可用在像無盤工作站的啟動等的場合。TFTP使用UDP協(xié)議，端口號是69。TFTP的報文格式

讀請求(1)文件名0模式02字節(jié)操作碼n字節(jié)1字節(jié)n字節(jié)1字節(jié)寫請求(2)文件名0模式02字節(jié)操作碼n字節(jié)1字節(jié)n字節(jié)1字節(jié)數(shù)據(jù)(3)塊#數(shù)據(jù)2字節(jié)操作碼2字節(jié)最多512字節(jié)ACK(4)塊#2字節(jié)操作碼2字節(jié)差錯(5)差錯碼差錯報文02字節(jié)操作碼2字節(jié)1字節(jié)n字節(jié)5.3WWWWWW的起源WWW系統(tǒng)必須要解決的問題及工作模型URLHTMLHTTP1.WWW的起源WWW于是1989年3月起源于CERN，物理學(xué)家Berners-Lee提出。1990年9月開發(fā)出第一個文本界面的系統(tǒng)。1991年月12月在SanAntonio,Texas的Hypertext’91進(jìn)行了展示。1993年2月，MarcAndreessen在國家超級計算機(jī)應(yīng)用中心開發(fā)出圖形界面的瀏覽器Mosaic.MarcAndreessen創(chuàng)辦Netscape,并推出Navigator。1995年，Microsoft推出IE。2.WWW系統(tǒng)必須要解決在問題

及工作模型怎樣標(biāo)識分布在Internet上的文檔？用什么協(xié)議為實現(xiàn)用戶與服務(wù)器之間的文檔傳輸？怎樣使不同風(fēng)格的文檔都能在Internet的各種計算機(jī)上展示出來？WWW的工作模型HTML文檔WWWServer80TCP連接HTTP瀏覽器3.URLURL是UniformResourceLocator的縮寫，用來解決上述定第一個問題。定義：是對能從Internet上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示。格式：<訪問方式>://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>URL的訪問方式NameUsedforExamplehttpHTMLhttp://www.cs.uv.nl/~astftpFTP/incoming/readmefileLocalfiled:/data/x1.txtnewsNewsgroupnews:comps.os.minixnewsNewsarticlenews:AA0134223211@gopherGophergopher:///11/librariesmailtoSendingemailmailto:gaofx@telnetRemotelogintelnet://4.HTMLHTML,HyperTextMarkupLanguage(超文本標(biāo)記語言）IBMGML(GeneralMarkupLanguage)ISOSGML(StandardGeneralMarkupLanguage)HTML是SGML的子集，由MarcAndreessen提出。典型的標(biāo)記語言BD排版語言WPSWordStar它們都不屬于WYSIWYG。HTMLTags(標(biāo)簽)HTML文檔由Tag+Body組成。TagDescription<HTML>…</HTML>DeclaresWebpagetobewritteninHTML<HEAD>…</HEAD>Delimitsthepage’shead<TITLE>…</TITLE>Definethetitle(notdisplayedonthepage)<BODY>…</BODY>Delimitsthepage’sbody<Hn>…</Hn>Delimitsalevelnheading<B>…</B>Set…inboldface<I>…</I>Set…initalics<UL>…</UL>Bracketsa