第10章:應(yīng)用層

ApplicationLayer第一學(xué)期：網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介IntroductiontoNetworks學(xué)習(xí)目標(biāo)解釋?xiě)?yīng)用層、會(huì)話層和表示層的各個(gè)功能如何協(xié)同工作，來(lái)為最終用戶應(yīng)用程序提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。描述常用應(yīng)用層協(xié)議如何與最終用戶應(yīng)用程序交互。在較高層次上描述為最終用戶提供Internet服務(wù)（包括WWW服務(wù)和電子郵件）的常用應(yīng)用層協(xié)議。描述提供IP編址服務(wù)（包括DNS和DHCP）的應(yīng)用層協(xié)議。描述允許文件共享服務(wù)（包括FTP、文件共享服務(wù)、SMB協(xié)議）的常用應(yīng)用層協(xié)議的功能和操作。解釋從打開(kāi)應(yīng)用程序到接收數(shù)據(jù)的過(guò)程中，數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)?0章

應(yīng)用層10.1應(yīng)用層協(xié)議10.2常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議和服務(wù)10.3全球信息化10.4總結(jié)10.1應(yīng)用層協(xié)議

ApplicationLayerProtocols應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層提供網(wǎng)絡(luò)接口。應(yīng)用層、會(huì)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(luò)層。應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

應(yīng)用層應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

表示層和會(huì)話層表示層有三個(gè)主要功能：應(yīng)用層數(shù)據(jù)的編碼和轉(zhuǎn)換

數(shù)據(jù)壓縮

對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且在目的設(shè)備上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密會(huì)話層功能：創(chuàng)建并維護(hù)源應(yīng)用程序和目的應(yīng)用程序之間的對(duì)話處理信息交換，以發(fā)起對(duì)話，使其處于活動(dòng)狀態(tài)并重新啟動(dòng)會(huì)話應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

表示層和會(huì)話層應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

TCP/IP應(yīng)用層協(xié)議域名服務(wù)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(yuǎn)程訪問(wèn)服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備Bootstrap協(xié)議(BOOTP)

-DHCP協(xié)議的前身，一種用于在啟動(dòng)過(guò)程中獲取IP地址信息的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議動(dòng)態(tài)主機(jī)控制協(xié)議(DHCP)

-用于為主機(jī)分配IP地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)網(wǎng)關(guān)和DNS服務(wù)器超文本傳輸協(xié)議(HTTP)

-用于傳輸組成萬(wàn)維網(wǎng)網(wǎng)頁(yè)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(jiǎn)單文件傳輸協(xié)議

(TFTP)-用于傳輸無(wú)連接活動(dòng)文件簡(jiǎn)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(lái)從遠(yuǎn)程服務(wù)器檢索電子郵件Internet郵件訪問(wèn)協(xié)議

(IMAP)

–用于檢索電子郵件的另一種協(xié)議應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

TCP/IP應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

應(yīng)用層服務(wù)在應(yīng)用層中，有兩種形式的軟件程序或過(guò)程提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)：網(wǎng)絡(luò)感知應(yīng)用程序終端用戶應(yīng)用程序-用戶使用軟件程序通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信

實(shí)施應(yīng)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(yè)瀏覽器應(yīng)用層服務(wù)需要應(yīng)用層協(xié)議的幫助以使用網(wǎng)絡(luò)資源

示例-文件傳輸或網(wǎng)絡(luò)打印假脫機(jī)不同的數(shù)據(jù)類型要求不同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

應(yīng)用層服務(wù)應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

應(yīng)用程序與用戶及其他應(yīng)用程序的接口應(yīng)用層、會(huì)話層和表示層

應(yīng)用程序與用戶及其他應(yīng)用程序的接口兩臺(tái)設(shè)備在通信過(guò)程中處于平等地位。計(jì)算機(jī)的角色根據(jù)請(qǐng)求的不同在客戶端和服務(wù)器之間切換。應(yīng)用程序協(xié)議與最終用戶應(yīng)用程序的交互方式

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用程序應(yīng)用程序協(xié)議與最終用戶應(yīng)用程序的交互方式

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)應(yīng)用程序在同一次通信中既是客戶端也是服務(wù)器

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

常見(jiàn)P2P應(yīng)用程序通過(guò)P2P應(yīng)用程序，網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行該應(yīng)用程序的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可用作網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行該應(yīng)用程序的其他計(jì)算機(jī)的客戶端或服務(wù)器常見(jiàn)P2P應(yīng)用程序包括：eDonkey（電驢）eMule（電騾）ShareazaBitTorrent（比特幣）BitcoinLionShare某些P2P應(yīng)用程序基于Gnutella協(xié)議，允許人們與他人共享其硬盤(pán)上的文件。應(yīng)用層協(xié)議與最終用戶應(yīng)用程序的交互方式

常見(jiàn)P2P應(yīng)用程序非中心化：網(wǎng)絡(luò)中的資源和服務(wù)分散在所有節(jié)點(diǎn)上，信息的傳輸和服務(wù)的實(shí)現(xiàn)都直接在節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行，無(wú)需中間環(huán)節(jié)，避免了可能的瓶頸。負(fù)載均衡?？蓴U(kuò)展性強(qiáng)：隨著用戶的增加，系統(tǒng)整體的資源和服務(wù)能力也在同步擴(kuò)充，全分布的，不存在瓶頸。健壯性：耐攻擊、高容錯(cuò)。高性價(jià)比:應(yīng)用廣泛：文件交換、分布式計(jì)算、協(xié)同工作等。應(yīng)用程序協(xié)議與最終用戶應(yīng)用程序的交互方式

客戶端-服務(wù)器模型應(yīng)用程序協(xié)議與最終用戶應(yīng)用程序的交互方式

客戶端-服務(wù)器模型10.2

常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議和服務(wù)

Well-KnownApplicationLayerProtocolsandServices

常用應(yīng)用層協(xié)議

應(yīng)用層協(xié)議回顧日常工作或娛樂(lè)中涉及的三種應(yīng)用層協(xié)議包括：超文本傳輸協(xié)議(HTTP)瀏覽網(wǎng)頁(yè)簡(jiǎn)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(yīng)用層協(xié)議

超文本傳輸協(xié)議/標(biāo)記語(yǔ)言示例：URL:http:///index.html首先，瀏覽器對(duì)URL地址的三個(gè)組成部分進(jìn)行分析：1.

http

(協(xié)議或方案)2.(服務(wù)器名稱)3.

index.html

(所請(qǐng)求的特定文件名)瀏覽器通過(guò)檢查域名服務(wù)器將

轉(zhuǎn)換成數(shù)字地址

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

index.html服務(wù)器將發(fā)送該網(wǎng)頁(yè)的HTML代碼瀏覽器解密HTML代碼并將頁(yè)面格式化常用應(yīng)用層協(xié)議

HTTP和HTTPS是為了發(fā)布和檢索HTML頁(yè)面而制定的用于數(shù)據(jù)傳輸規(guī)定了請(qǐng)求/響應(yīng)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(qǐng)求消息POST

和

PUT

消息用于向Web服務(wù)器發(fā)送上傳數(shù)據(jù)的請(qǐng)求HTTPS(安全套接字層上的超文本傳輸協(xié)議)端口號(hào)：443用戶通常使用稱為郵件用戶代理的應(yīng)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(wù)器發(fā)送電子郵件POP

-從電子郵件服務(wù)器接收電子郵件IMAP-Internet郵件訪問(wèn)協(xié)議

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

SMTP和

POP常用應(yīng)用層協(xié)議

SMTP和

POP服務(wù)器運(yùn)行的兩個(gè)過(guò)程：

MTA和

MDAMTA

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

SMTP和POP（續(xù)）常用應(yīng)用層協(xié)議

SMTP和POP（續(xù)）MDA從MTA接收一封郵件并執(zhí)行準(zhǔn)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(wèn)題，例如病毒掃描、垃圾郵件過(guò)濾和回執(zhí)處理。常用應(yīng)用層協(xié)議

SMTP和POP（續(xù)）簡(jiǎn)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(wù)器檢索郵件根據(jù)POP的規(guī)定，郵件將從服務(wù)器下載到客戶端，然后從服務(wù)器上刪除使用端口110Internet郵件訪問(wèn)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(dāng)用戶連接使用IMAP的服務(wù)器時(shí)，郵件的副本會(huì)下載到客戶端應(yīng)用程序同時(shí)原始郵件會(huì)一直保留在服務(wù)器上，直到用戶將它們手動(dòng)刪除提供IP尋址服務(wù)

域名服務(wù)通過(guò)DNS協(xié)議將人類易于讀取的域名解析為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)字地址DNS使用分布式服務(wù)器群集來(lái)解析與這些數(shù)字式地址關(guān)聯(lián)的域名。提供IP尋址服務(wù)

DNS消息格式DNS服務(wù)器中存儲(chǔ)不同類型的資源記錄，用來(lái)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(shè)備地址NS

-權(quán)威域名服務(wù)器CNAME

-別名的規(guī)范域名；適用環(huán)境是單一網(wǎng)絡(luò)地址對(duì)應(yīng)多個(gè)服務(wù)，但每個(gè)服務(wù)在DNS服務(wù)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(wù)器上在不能通過(guò)自身存儲(chǔ)的記錄解析域名時(shí)，將聯(lián)系其他服務(wù)器

服務(wù)器將匹配域名的數(shù)字地址臨時(shí)存儲(chǔ)在緩存中Windows

ipconfig/displaydns

將顯示所有緩存的DNS提供IP尋址服務(wù)

DNS層級(jí)頂級(jí)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(guó).org非贏利性組織提供IP尋址服務(wù)

nslookup稱為

nslookup的操作系統(tǒng)實(shí)用程序允許用戶手動(dòng)查詢域名服務(wù)器來(lái)解析特定主機(jī)名該實(shí)用程序可用于檢測(cè)域名解析的故障，以及驗(yàn)證域名服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)提供IP尋址服務(wù)

動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP允許主機(jī)動(dòng)態(tài)獲取IP地址聯(lián)系DHCP服務(wù)器并請(qǐng)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(jī)一段時(shí)間DHCP適用于一般主機(jī)，如終端用戶設(shè)備；而靜態(tài)編址則適用于如網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、服務(wù)器以及打印機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供IP尋址服務(wù)

DHCP的運(yùn)作提供文件共享服務(wù)

文件傳輸協(xié)議FTP允許數(shù)據(jù)在客戶端和服務(wù)器之間傳輸FTP客戶端是一種在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用程序。通過(guò)運(yùn)行FTP守護(hù)程序，F(xiàn)TP客戶端可以從服務(wù)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(wù)器之間建立兩個(gè)連接，一個(gè)用于命令和應(yīng)答，另一個(gè)用于實(shí)際的文件傳輸。提供文件共享服務(wù)

服務(wù)器消息塊客戶端要與服務(wù)器建立長(zhǎng)期連接。

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

服務(wù)器消息塊10.3

信息全球化

TheMessageHeardAroundtheWorld移動(dòng)信息！

物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)信息！

消息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸移動(dòng)信息！

消息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸移動(dòng)信息！

消息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸移動(dòng)信息！

將數(shù)據(jù)送達(dá)終端設(shè)備移動(dòng)信息！

通過(guò)網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)獲取數(shù)據(jù)移動(dòng)信息！

將數(shù)據(jù)傳遞到正確的應(yīng)用程序總結(jié)應(yīng)用程序是一種可與用戶互動(dòng)的計(jì)算機(jī)程序，它根據(jù)用戶的請(qǐng)求啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)程。服務(wù)是一種后臺(tái)程序，為網(wǎng)