计算机网络与通信(第9章).ppt

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1、第9章 网络应用n9.1 网络应用模式n9.2 域名系统n9.3 文件传输协议n9.4 电子邮件n9.5 万维网n9.6 动态主机配置协议9.1 网络应用模式n客户-服务器C/S(Client/Server)模式n浏览器-服务器B/S(Browser/Server)模式n采用C/S模式,主要原因如下：n适应通信发起的随机性n充分地利用网络资源n优化网络计算，提高传输效率n处理并发请求的服务器方案：n并发服务器(concurrent server)n重复服务器(iterative server)9.2.1 Internet域名结构nInternet域名结构:层次结构的域名 .三级域名.二级域名.

2、顶级域名 n整个Internet层次结构的名字空间构成一棵命名树，根结点无名，根下面是TLD结点。n顶级域名TLD有三类：n国家顶级域名ccTLDn通用顶级域名gTLDn基础结构域名ncn下注册的二级域名分为“类别域名”和“行政区域名”两类。9.2.2 域名解析nDNS是一个联机分布式数据库系统，采用C/S模式:域名解析器，域名服务器。n域名服务器系统,其组织有以下特点：n基本上是按照域名的层次来设置的 n在每个管辖区设置相应的授权域名服务器ANS，有几种特殊的域名服务器：n本地域名服务器LNS（Local Name Server）n顶级域名服务器TNS（TLD Name Server）n根域

3、名服务器RNS(Root Name Server)n形成一个联合协作的系统n每个域名服务器都知道RNS的IP地址 n每个域名服务器都知道其下一级域名服务器的域名和IP地址 9.2.2 域名解析根域名服务系统分布 9.2.2 域名解析n域名解析方式 n递归解析n反复解析 9.2.2 域名解析n域名解析过程分两步进行：n第一步 解析者访问LNS。n第二步 访问其他域名服务器，进行一次自顶向下的搜索。域名管辖区划分的例子 9.2.2 域名解析1.IP(li.cs.yale.edu)=?2.IP(li.cs.yale.edu)=?(1)、(2)、(3)、(4)、(5)：3.请查询edu 4.IP(li

4、.cs.yale.edu)=?IP(li.cs.yale.edu)=?5.请查询yale.edu 6.IP(li.cs.yale.edu)=?(6)、(7)、(8)、(9)、(10)：7.请查询cs.yale.edu 8.IP(li.cs.yale.edu)=?IP=198.54.231.209.IP=198.54.231.20 10.IP=198.54.231.20 域名解析的例子 9.2.2 域名解析n域名缓存n在LNS解析过程中，如果在数据库中搜索不到相关的记录，就使用域名缓存。n域名缓存中域名-IP地址映射的有效性问题，两种措施：n注明是非授权的。n维护一个生存时间TTL(Time T

5、o Live)。n域名缓存机制也用于主机。9.3 文件传送协议FTPnFTP使用C/S模式，使用双重连接：控制连接和数据连接，并涉及5种进程：主服务器进程、客户控制进程、服务器控制进程、客户数据传送进程和服务器数据传送进程。nFTP是一个交互式会话系统，一个FTP会话，需要建立一个控制连接和若干个数据连接，控制连接负责传送控制信息，数据连接负责传送文件，均使用TCP连接。n控制连接n开机后服务器的主服务器进程最先运行，等待客户的请求。n客户端进入FTP后，先建立一个客户控制进程。n主服务器进程进入阻塞状态，等待新的客户请求。9.3 文件传送协议FTPn数据连接：n依赖于用户为某种文件操作发出的

6、请求，客户控制进程在操作结束时为数据连接选择一个自由端口号，并通过控制连接把该端口号发送给服务器控制进程。n服务器上的服务器数据传送进程，通过该端口向客户数据传送进程发送连接请求，建立起数据连接。n服务器数据传送进程使用周知端口20，但与一般C/S模式不同，它作为请求方。n网络虚拟终端NVT（Network Virtual Terminal）n严格的FTP访问控制和匿名访问控制 9.4 电子邮件n9.4.1 电子邮件简介n9.4.2 电子邮件系统n9.4.3 电子邮件的信息格式n9.4.4 简单电子邮件传送协议n9.4.5 邮局协议 9.4.1 电子邮件简介 n简 单 邮 件 传 送 协 议

7、SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）和电子邮件文本报文格式。n多用途因特网邮件扩充MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions）。n邮局协议POP（Post Office Protocol）n因特网报文存取协议IMAP(Internet Message Access Protocol)n报文处理系统MHSn向报文的电文交换系统MOTIF（Message Oriented Text Interchange System）n用 户 代 理 UA（User Agent）和 报 文 传 送 代 理MTA(Message Tran

8、sfer Agent)9.4.2 电子邮件系统 n电子邮件系统组成n包含三个部分：用户主机、邮件服务器（mail server）和电子邮件协议。nUA的主要功能如下：n发件撰写n收件显示n收件处理n交付和读取邮件 nMTA主要功能如下：n邮件发送 n邮件接收n邮件传送情况报告n电子邮件传送过程n电子邮件地址 收信人邮箱名邮箱所在主机的域名 9.4.2 电子邮件系统 电子邮件系统 9.4.3 电子邮件的信息格式n文本报文格式n邮件信息由ASCII文本组成，包括两个部分：n首部(header)n主体(body)n首部的每一行首先是一个关键字，接着是一个冒号，然后是附加的信息。有些关键字是必须的，另

9、一些是可选的，例如：nTo：接收方邮件地址；nFrom：发送方邮件地址；nSubject：邮件的主题；nX-Charset：使用的字符集；9.4.3 电子邮件的信息格式nMIMEn扩充了邮件首部，定义了邮件内容的多种数据类型，规定了它们的编码方式，称为内容传送编码，非ASCII码信息都转换为ASCII码，使用SMTP协议进行传送。(1)邮件首部扩充。增加了5个关键字：n MIME-Version:MIME版本;n Content-Description:邮件内容描述；n Content-ID:邮件标识符；n Content-Type:邮件内容的数据类型；n Content-Transfer-E

10、ncoding:内容传送编码 (2)邮件内容类型。定义了7种基本内容类型以及每种 类型的子类型。9.4.3 电子邮件的信息格式MIME邮件内容的数据类型内容类型子类型说 明Text（文本）plain无格式的文本richtext包含少量格式命令的文本Image（图像）gifGIF格式的静态图像jpegJPEG格式的静态图像Audio（音频）Basic音频邮件Video（视频）mpeg视频邮件，MPEG格式的活动图像（如影片）Application（应用程序）octet-stream不间断的字节序列postscriptPostScript可打印文档Message（文件）rfc822RFC822邮件

11、partial为传送将邮件分割开external-body从网上获取的邮件 Multipart（多部分）mixed包含多个独立的部分，可有不同的类型和编码。如，祝贺生日的一个邮件可包含文字祝词和生日快乐的音乐歌曲。alternative单个邮件含有同一内容的多种数据格式表示。如发送的内容既包含ASCII文本也包含图形，从而有图形功能计算机的用户可选用图形文档进行查看;否则只能看文本。parallel含有必须同时查看的多个部分。如，一段MTV的视频和音频部分，它们应该一起播放。digest一个邮件含有一系列其他邮件，它们都是完整的邮件。如，关于一个专题学术研讨会的一系列电子邮件。9.4.3 电子

12、邮件的信息格式(3)内容传送编码 一般的英文文本文件 使用ASCII码 非英文的文本文件 使用引用可打印字符编 码 （quoted-printable encoding）任意的二进制文件 使用64个基本字符编码，即 base64编码（base 64 encoding）9.4.4 简单电子邮件传送协议nC/S模式：SMTP客户，SMTP服务器。n发送前要先建立TCP连接，使用周知端口25。n主要用于两个MTA之间进行邮件传送，UA将邮件 交付本地的邮件服务器也使用SMTP。nSMTP规定了14条命令和21种应答信息。下面是一个电子邮件传送的例子。9.4.4 简单电子邮件传送协议Server:22

13、0 xyz.edu SMTP Service ready Client:HELO Server:250 xyz.edu OKClient:MAIL FROM:Server:250 OKClient:RCPT TO:Server:250 OK (或550 No Such user here)Client:DATA Server:354 Start mail Sending;end with.Client:Happy birthday to you.Client:.Server:250 OKClient:QUITServer:221 xyz.edu closing transmission cha

14、nnel 9.4.5 邮局协议POP 信箱访问协议使用最多的是邮局协议POP，建立在TCP连接之上，使用C/S模式，提供用户对信箱的远程访问。使用POP接收邮件 9.5 万维网n9.5.1 万维网简介n9.5.2 万维网工作原理n9.5.3 统一资源定位符n9.5.4 超文本传送协议n9.5.5 超文本标记语言n9.5.6 动态网页技术 9.5.1 万维网简介n万维网并不是某一种类型的计算机网络，是Internet的一个大规模的提供海量信息存储和交互式超媒体信息服务的分布式应用系统。n以浏览器-服务器B/S模式工作。n分布式的超媒体(hypermedia)系统，后缀“media”意思是信息的载

15、体可以是各种多媒体，前缀“hyper-”意思是，一个超媒体是使用超链（hyperlink）将多个信息源链接。n统一资源定位符URL（Uniform Resource Locator）n超文本传送协议HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)n超文本标记语言HTML(Hyper Text Markup Language)9.5.2 万维网工作原理n浏览器访问Web服务器 n每个Web网点都持续不断地运行一个Web服务器进程，它通过TCP的周知端口80监听浏览器向它发出连接请求。n用户如果要上网访问，浏览器就通过URL指向某个Web服务器发出连接请求。n服务器监听到客户的

16、连接请求，双方建立起TCP连接。n浏览器向服务器发送浏览某个页面的请求，服务器作出响应返回浏览器所请求的页面。n最后，TCP连接释放。9.5.2 万维网工作原理n浏览器浏览器主要包括一组客户、一组解释程序以及一个控制程序。浏览器中还可设有一个缓存。nWeb服务器 n万维网代理n搜索引擎 浏览器的结构 9.5.3 统一资源定位符 nURL不仅用于用户漫游万维网，而且也能用于FTP、Email 和TELNET等，格式如下：访问方式：/服务器域名：端口号/路径/文件名 n访问方式：n http 超文本传送协议HTTPn ftp 文件传送协议FTPn telnet 用于交互式会话n访问万维网的URL:

17、http:/服务器域名:端口号/路径/文件名 9.5.4 超文本传送协议nHTTP是无连接的，使用TCP连接：非持续连接和持续连接。nHTTP有两类报文：客户的请求报文和服务器的响应报文。HTTP的报文结构 9.5.4 超文本传送协议n请求报文和响应报文都是由三部分组成：(1)请求行和状态行 请求行有三个内容：方法(method)、请求资源的URL 以及 HTTP的版本。n方法是对所请求的对象进行的操作，常用方法的例子：nGET ：请求读取URL所标识的页面nHEAD ：请求读取页面的首部；nPUT：存入一个页面 9.5.4 超文本传送协议n状态行包含三项内容：HTTP的版本、状态码(Stat

18、us-Code)以及解释状态码的短语。n状态码由三位数字组成，分为5类：n1 表示通知信息；n2 表示成功；n3 表示重定向；n4 表示客户的差错；n5 表示服务器的差错。9.5.4 超文本传送协议(2)首部行 用来说明浏览器、服务器和报文主体的一些信息，例如：nUser-Agent:用于请求报文，客户将其浏览器、操作系统等属性信息告知服务器；nAccept:用于请求报文，指出什么MIME类型是可以接受的；nServer:用于响应报文，关于服务器的信息；nContent-Type：用于响应报文，指明实体主体采用的MIME类型；(3)实体主体 请求报文一般不包含实体主体,响应报文的实体主体可包含

19、任意长度的字节序列。实体在浏览器应如何解释，取决于相关首部行的说明。9.5.5 超文本标记语言HTMLnHTML的格式与标签n一种制作万维网页面的标准语言，与平台无关。nHTML文档组成：首部（head）和主体（body）。文件名的后缀为.html（或.htm）。n标签（tag）：用于说明排版的格式，标识一个元素是用一对标签或几对标签，一对标签包括一个开始标签和一个结束标签。n使用标签TABLE，可以在页面中插入表格；使用标签IMG，支持在页面中插入图像。9.5.5 超文本标记语言 常用的HTML标签标 签描 述HTML./HTMLHEAD./HEADTITLE./TITLEBOOY./BOD

20、YHn./HnB./BI./IUL./ULOL./OLMENU./MENULIBRPHRPRE./PREIMG SRC=.A HREF=./A声明是用HTML编写的万维网文档页面首部定义标题，不在浏览器的显示窗口显示页面主体n级标题，n=16，1级最高设置为粗体字设置为斜体字设置为无序的列表，每一表项前出现一个圆点设置为有序的列表，每一表项前有一个编号设置为菜单表项的开始（可不用/LI)换行一段的开始水平线预格式化文本，浏览器显示时不需要重新排版装载图像文件定义超链接 9.5.5 超文本标记语言nHTML超链接(1)定义超链接 定义超链的标签是：A HREF=“”/A 字符A表示锚(Ancho

21、r),这个锚扎到超链的终点。定义一个超链的语法是：A HREF=“terminal-URL”start/A 例如，将“清华大学”四个字的字符串作为一个超链的起 点，链接到清华大学的主页：A HREF=“http:/”清华大学/A 9.5.5 超文本标记语言 (2)命名锚(named anchor)HTML链接到同一个文件中某个位置的一种链接方法。定义一个命名锚：A NAME=“named anchor”terminal-characters/A 链接到一个命名锚的语法是：A HREF=“#named anchor”start/A 命名锚也可链接到本地的其他HTML文件上，但不能链接 到其他网点

22、的文件上。9.5.6 动态网页技术n通用网关接口CGI(Common Gateway Interface)nCGI从两个方面对Web服务器进行了改进：n一方面，增加了一个应用程序，称作CGI程序，用来处理浏览器发来的数据并创建动态文档。n另一方面，增加了一个机制，通过它Web服务器和CGI程序进行交互。nCGI脚本（CGI script）：解释执行。当CGI脚本被调用，服务器将一些参数传递给它，参数的值一般由浏览器提供，可以用一个CGI脚本产生细节不同的动态文档。CGI脚本由来自浏览器的请求激活，例如：A HREF=“http:/ 动态网页技术 n通过CGI形成Browser/Web serv

23、er/DBMS应用形式 9.5.6 动态网页技术n表单用来将用户数据从浏览器传递给Web服务器，表单和CGI程序经常配合使用，来创建动态文档。表单从浏览器向服务器上的CGI脚本发送的一般是用户输入的数据，CGI脚本负责解释和处理这些数据。表单标签FORM和/FORM来定义一个表单。nPHP、JSP和ASP超文本预处理器PHP(PHP:Hypertext Preprocessor)Java服务器页面JSP(Java Server Pages)活动服务器页面ASP(Active Server Pages)技术 9.6 动态主机配置协议DHCPnC/S模式 在本地网络上设置一台或多台DHCP服务器，

24、用一个固定的IP地址并拥 有一个IP地址池（address poll）。DHCP客户向服务器租用IP地址.n租用一个IP地址nDHCP客户，启动时会向本地网络广播一个发现报文DHCPDISCOVER，请求一个IP地址。nDHCP服务器作出响应，发回提供报文DHCPOFFER，提供IP地址和租 用期等信息。n客户从提供的地址中选择一个IP地址，并广播一个请求报文DHCPREQUST。n提供IP地址的服务器发回一个单播确认报文DHCPACK。n客户收到确认后，租约正式生效，可以使用该IP地址了。9.6 动态主机配置协议DHCPn终止租用和续租租约生效后，客户会设置三个定时器T1、T2和T3。客户欲

25、在租用期到期之前提前终止租约，只需向提供IP地址的DHCP服务器发送一个释放报文DHCPRELEASE。客户欲续租IP地址，将进行如下动作：（1）定时器T1到时 发送请求报文DHCPREQUST，又有3 种情况：n服务器同意，发回确认报文DHCPACK；n服务器不同意，发回否定确认报文DHCPNACK；n服务器没有响应，客户会继续尝试。9.6 动态主机配置协议DHCP (2)定时器T2到时 客户将向本地网络广播一个请求报文DHCPREQUST。其 他的DHCP服务器可能会同意更新租用期（DHCPACK），也可能否认（DHCPNACK）。（3）定时器T3到时 租用期期满客户一直没有得到更新租用期的响应，客户 就停止使用这个IP地址。nDHCP中继代理（relay agent）