計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第9章

應(yīng)用層退出第一頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.1

域名系統(tǒng)DNS9.1.1

域名系統(tǒng)概述許多應(yīng)用層軟件經(jīng)常直接使用域名系統(tǒng)DNS(Domain

Name

System)，但計算機的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。因特網(wǎng)的域名系統(tǒng)DNS是一個聯(lián)機分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并采用客戶服務(wù)器方式。第二頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.1.2

因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)任何一個連接在因特網(wǎng)上的主機或路由器，都有一個惟一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名(domain

name)?，F(xiàn)在頂級域名TLD(Top

Level

Domain)有三類：國家頂級域名nTDL國際頂級域名Itdl通用頂級域名gTDL圖9-1是因特網(wǎng)名字空間的結(jié)構(gòu)，它實際上是一個倒過來的樹，樹根在最上面而沒有名字。第三頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第四頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.1.3

用域名服務(wù)器進行域名轉(zhuǎn)換共有以下三種不同類型的域名服務(wù)器：本地域名服務(wù)器(local

name

server)根域名服務(wù)器(root

name

server)授權(quán)域名服務(wù)器(authoritative

name

server)圖9-2是管轄區(qū)的劃分舉例。第五頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第六頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層圖9-3表示查詢IP地址的過程。假定域名為的主機想知道另一個域名為的主機的IP地址。于是向其本地域名服務(wù)器查詢。由于查詢不到，就向根域名服務(wù)器查詢。根據(jù)被查詢的域名中的“”再向授權(quán)域名服務(wù)器發(fā)送查詢報文，最后再向授權(quán)域名服務(wù)器查詢。以上的查詢過程見圖中的①→②→③→④的順序。得到結(jié)果后，按照圖中的⑤→⑥→⑦→⑧的順序?qū)⒒卮饒笪膫魉徒o本地域名服務(wù)器?？偣惨褂?個UDP報文。這種查詢方法叫做遞歸查詢。第七頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第八頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層以后的過程如圖9-4所示。這就是遞歸與迭代相結(jié)合的查詢方法?？梢钥闯?，對根域名服務(wù)器來說，負擔(dān)減輕了一半。第九頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第十頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.2

文件傳送協(xié)議FTP9.2.1

概述文件傳送協(xié)議FTP(Protocol)是因特網(wǎng)上使用得最廣泛的文件傳送協(xié)議。文件共享協(xié)議中的另一大類是聯(lián)機訪問(on-lineaccess)。第十一頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.2.2

FTP的主要工作原理文件傳送協(xié)議FTP只提供文件傳送的一些基本的服務(wù)，它使用TCP可靠的運輸服務(wù)。FTP的主要功能是減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性。一個FTP服務(wù)器進程可同時為多個客戶進程提供服務(wù)。FTP的服務(wù)器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責(zé)接受新的請求；另外有若干個從屬進程，負責(zé)處理單個請求。FTP的工作情況如圖9-5所示。在進行文件傳輸時，F(xiàn)TP的客戶和服務(wù)器之間要建立兩個連接：“控制連接”和“數(shù)據(jù)連接”。第十二頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第十三頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層FTP一般都是交互式地工作。作為例子，圖9-6給出了用戶機器上顯示出的信息。第十四頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第十五頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.2.3

簡單文件傳送協(xié)議TFTP和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFSTCP/IP協(xié)議族中還有一個簡單文件傳送協(xié)議TFTP(Trivial

Protocol)，它是一個很小且易于實現(xiàn)的文件傳送協(xié)議[RFC

1350,

783]。TFTP的主要優(yōu)點有兩個。第一，TFTP可用于UDP環(huán)境。第二，TFTP代碼所占的內(nèi)存較小。第十六頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層TFTP的主要特點是：每次傳送的數(shù)據(jù)PDU中有512字節(jié)的數(shù)據(jù)，但最后一次可不足512字節(jié)；數(shù)據(jù)PDU也稱為文件塊(block)，每個塊按序編號，從1開始；支持ASCII碼或二進制傳送；可對文件進行讀或?qū)?；使用很簡單的首部。第十七頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.3

遠程登錄TELNET遠程登錄TELNET是一個簡單的遠程終端協(xié)議。用戶用TELNET就可在其所在地通過TCP連接注冊(即登錄)到遠地的另一個主機上(使用主機名或IP地址)?，F(xiàn)在由于PC機的功能越來越強，用戶就較少使用TELNET了。圖9-7說明了NVT的意義。第十八頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第十九頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.4

電子郵件9.4.1

概述電子郵件(e-mail)是因特網(wǎng)上使用得最多的和最受用戶歡迎的一種應(yīng)用。電子郵件將郵件發(fā)送到ISP的郵件服務(wù)器，并放在其中的收信人郵箱(mailbox)中，收信人可隨時上網(wǎng)到ISP的郵件服務(wù)器進行讀取。簡單郵件傳送協(xié)議SMTP(Simple

MailTransferProtocol)[RFC821]和因特網(wǎng)文本報文格式[RFC822]，它們已成為因特網(wǎng)的事實上的標(biāo)準(zhǔn)。第二十頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層由于因特網(wǎng)的SMTP只能傳送可打印的ASCII碼郵

件，因此在1993年又制定了新的電子郵件標(biāo)準(zhǔn)[RFC1521,1522]，即“通用因特網(wǎng)郵件擴充”MIME

(MultipurposeInternet

MailExtensions)。MIME在其郵件首部中說明了郵件的數(shù)據(jù)類型(如文本、聲音、圖像、視像等)。MIME郵件可同時傳送多種類型的數(shù)據(jù)。這在多媒體通信環(huán)境下是非常有用的。一個電子郵件系統(tǒng)應(yīng)具有圖9-8所示的3個主要組成部件，這就是用戶代理、郵件服務(wù)器，以及電子郵件使用的協(xié)議。第二十一頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第二十二頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層用戶代理UA(User

Agent)就是用戶與電子郵件系統(tǒng)的接口，在大多數(shù)情況下它就是在用戶PC機中運行的程序。用戶代理至少應(yīng)當(dāng)具有以下3個功能：撰寫。顯示。處理。郵件服務(wù)器是電子郵件系統(tǒng)的核心構(gòu)件。郵件服務(wù)器需要使用兩個不同的協(xié)議。一個協(xié)議用于發(fā)送郵件，即SMTP協(xié)議，而另一個協(xié)議用于接收郵件，即郵局協(xié)議POP(Post

Office

Protocol)。第二十三頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層電子郵件由信封(envelope)和內(nèi)容(content)兩部分組成。TCP/IP體系的電子郵件系統(tǒng)規(guī)定電子郵件地址(e-mail

address)的格式如下：收信人郵箱名@郵箱所在主機的域名在發(fā)送電子郵件時，郵件服務(wù)器只使用電子郵件地址中的后一部分，即目的主機的域名。第二十四頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.4.2

簡單郵件傳送協(xié)議SMTP使用SMTP時，收信人可以是和發(fā)信人連接在同一個本地網(wǎng)絡(luò)上的用戶，也可以是因特網(wǎng)上其他網(wǎng)絡(luò)的用戶，或者是與因特網(wǎng)相連但不是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上的用戶。1．連接建立2．郵件傳送3．連接釋放第二十五頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.4.3

電子郵件的信息格式一個電子郵件分為信封和內(nèi)容兩大部分。郵件內(nèi)容首部包括一些關(guān)鍵字，后面加上冒號。最重要的關(guān)鍵字是：To和Subject?！癟o:”后面填入一個或多個收信人的電子郵件地址。?！癝ubject:”是郵件的主題。它反映了郵件的主要內(nèi)容。郵件首部還有一項是抄送“Cc:”。這兩個字符來自“Carbon

copy”，意思是留下一個“復(fù)寫副本”。這是借用舊的名詞，表示應(yīng)給某某人發(fā)送一個郵件副本。第二十六頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.4.4

郵件讀取協(xié)議POP3和IMAP現(xiàn)在常用的郵件讀取協(xié)議有兩個，即郵局協(xié)議第三個版本POP3和因特網(wǎng)報文存取協(xié)議IMAP(InternetMessage

Access

Protocol)?，F(xiàn)分別討論如下。郵局協(xié)議POP是一個非常簡單、但功能也有限的郵件讀取協(xié)議。POP服務(wù)器只有在用戶輸入鑒別信息(用戶名和口令)后才允許對郵箱進行讀取。第二十七頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層在使用IMAP時，所有收到的郵件同樣是先送到ISP的郵件服務(wù)器的IMAP服務(wù)器。而在用戶的PC機上運

行IMAP客戶程序，然后與ISP的郵件服務(wù)器上的IMAP服務(wù)器程序建立TCP連接。用戶在自己的PC機上就可以操縱ISP的郵件服務(wù)器的郵箱，就像在本地操縱一樣，因此IMAP是一個聯(lián)機協(xié)議。注意不要將郵件讀取協(xié)議POP和IMAP與郵件傳送協(xié)議SMTP弄混。發(fā)信人的用戶代理向源郵件服務(wù)器發(fā)送郵件，以及源郵件服務(wù)器向目的郵件服務(wù)器發(fā)送郵件，都是使用SMTP協(xié)議。而POP和IMAP則是用戶從

目的郵件服務(wù)器上讀取郵件所使用的協(xié)議。第二十八頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.4.5

通用因特網(wǎng)郵件擴充MIME1．MIME概述SMTP不能傳送可執(zhí)行文件或其他的二進制對象。SMTP限于傳送7位的ASCII碼。SMTP服務(wù)器會拒絕超過一定長度的郵件。某些SMTP的實現(xiàn)并沒有完全按照[RFC821]的SMTP標(biāo)準(zhǔn)。第二十九頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9應(yīng)用層MIME增加的5個新的郵件首部的名稱及其意義(有的可以是選項)。（1）MIME-Version：標(biāo)識MIME的版本?，F(xiàn)在的版本號是1.0。若無此行，則為英文文本。（2）Content-Description：這是可讀字符串，說明章此郵件是什么。和郵件的主題差不多。Content-Id：郵件的惟一標(biāo)識符。Content-Transfer-Encoding：在傳送時郵件的主體是如何編碼的。Content-Type：說明郵件的性質(zhì)。第三十頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9用層2．內(nèi)容傳送編碼下面介紹幾種常用的內(nèi)容傳送編碼Content-Transfer-Encoding。最簡單的編碼使用7

bit或8

bit(即7位或8位ASCII碼)，章而每行不能超過1000個字符。另一種編碼稱為quoted-printable，這種編碼方法可應(yīng)用于當(dāng)郵件中包含了非英文的文本。對于任意的二進制文件，可用base64編碼(有人稱為ASCII

armor)。第三十一頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9應(yīng)用層3．內(nèi)容類型MIME標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定Content-Type說明必須含有兩個標(biāo)識符，即內(nèi)容類型(type)和子類型(subtype)，中間用“/”章分開。表9-1列出了7種基本內(nèi)容類型和15種子類型，以及簡單的說明。第三十二頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第三十三頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第三十四頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9應(yīng)用MIME的內(nèi)容類型中的Multipart是很有用的，因為它使郵件增加了相當(dāng)大的靈活性。標(biāo)準(zhǔn)為Multipart定義了四種可能的子類型，每個子類型都提供重要功能。（1）mixed子類型允許單個報文含有多個相互獨立的子報文，每個子報文可有自己的類型和編碼。（2）alternative子類型允許單個報文含有同一數(shù)據(jù)章的多種表示。（3）parallel子類型允許單個報文含有可同時顯示的各個子部分。（4）digest子類型允許單個報文含有一組其他報文。層第三十五頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.5.1

概述萬維網(wǎng)WWW(World

Wide

Web)并非某種特殊的計算機網(wǎng)絡(luò)。萬維網(wǎng)是一個大規(guī)模的、聯(lián)機式的信息儲藏所，英文簡稱為Web。圖9-9說明了萬維網(wǎng)提供分布式服務(wù)的特點。第三十六頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第三十七頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層正是由于萬維網(wǎng)的出現(xiàn)，使因特網(wǎng)從僅由少數(shù)計算機專家使用變?yōu)槠胀ò傩找材芾玫男畔①Y源。萬維網(wǎng)是一個分布式的超媒體(hypermedia)系統(tǒng)，它是超文本(hypertext)系統(tǒng)的擴充。萬維網(wǎng)以客戶服務(wù)器方式工作?？蛻舫绦蛳蚍?wù)器程序發(fā)出請求，服務(wù)器程序向客戶程序返回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔。在一個客戶程序主窗口上顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面(page)。第三十八頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.5.2

統(tǒng)一資源定位符URLURL的格式<URL的訪問方式>://<主機>:<端口>/<路徑>

(9-2)使用3．使用HTTP的URLhttp://<主機>:<端口>/<路徑>第三十九頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.5.3

超文本傳送協(xié)議HTTP1．HTTP的操作過程萬維網(wǎng)的大致工作過程如圖9-10所示。第四十頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第四十一頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層HTTP規(guī)定在HTTP客戶與HTTP服務(wù)器之間的每次交互都由一個ASCII碼串構(gòu)成的請求和一個“類MIME

(即[RFC

822]MIME-like)”的響應(yīng)組成。用戶瀏覽頁面的方法有兩種。一種方法是在瀏覽器的Location窗口中鍵入所要找的頁面的URL。另一種方法是在某一個頁面中用鼠標(biāo)點擊一個可選部分，這時瀏覽器自動在因特網(wǎng)上找到所要鏈接的頁面。第四十二頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層2．萬維網(wǎng)高速緩存萬維網(wǎng)高速緩存(Web

cache)是一種網(wǎng)絡(luò)實體，它能代表瀏覽器發(fā)出HTTP請求，因此萬維網(wǎng)高速緩存又稱為代理服務(wù)器(proxy

server)。設(shè)圖9-11中的校園網(wǎng)有許多人用PC機的瀏覽器訪問因特網(wǎng)上很多的服務(wù)器。第四十三頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第四十四頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層3．HTTP的報文結(jié)構(gòu)典型的HTTP請求報文如下：GET

/dirABC/docu1.html

HTTP/1.1{這是請求行}Connection:close

{此行和以下都是首部行}User-agent:Mozilla/4.0Accept:

text/html,image/gif,

image/jpegAccept-language:

en{此處有一個空行}第四十五頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層典型的HTTP響應(yīng)報文如下：HTTP/1.1

200

OK

{這是狀態(tài)行}Connection:close{此行開始的6行都是首部行}Date:

Thu,06

Aug

1998

12:00:15

GMTServer:

Apache/1.3.0(Unix)Last-Modified:

Mon,

22

Jun

1998

09:23:24

GMTContent-Length:

8765{文件長度的字節(jié)數(shù)}Content-Type:text/html{此處有一個空行}DATA

DATA

DATA

DATA

DATA…{從這開始就是所請求的文件}第四十六頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.5.4

超文本標(biāo)記語言HTML1．HTML概述超文本標(biāo)記語言HTML(HyperText

MarkupLanguage)中的Markup的意思就是“設(shè)置標(biāo)記”。因此HTML也常譯為超文本置標(biāo)語言。當(dāng)瀏覽器從服務(wù)器讀取某個頁面的HTML文檔后，就按照HTML文檔中的各種標(biāo)簽，根據(jù)瀏覽器所使用的顯示器的尺寸和分辨率大小，重新進行排版并恢復(fù)出所讀取的頁面。第四十七頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9應(yīng)用層2．HTML的格式與標(biāo)簽元素(element)是HTML文檔結(jié)構(gòu)的基本組成部分。一個HTML文檔本身就是一個元素。每個HTML文檔由兩個主要元素組成：首部(head)和主體(body)，主體緊接在首部的后面。首部包含文檔的標(biāo)題(title)，以及

章系統(tǒng)用來標(biāo)識文檔的一些其他信息。標(biāo)題相當(dāng)于文件名。主體部分常由若干更小的元素組成，如段落

(paragraph)、表格(table)和列表(list)等。HTML用一對標(biāo)簽(即一個開始標(biāo)簽和一個結(jié)束標(biāo)簽)或幾對標(biāo)簽來標(biāo)識一個元素。第四十八頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層表9-2給出一些常用的HTML標(biāo)簽以及簡要的說明。第四十九頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層第五十頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層9.5.5

萬維網(wǎng)中的鏈接1．鏈接到其他網(wǎng)點上的頁面每個鏈接有一個起點和終點。HTML規(guī)定，在HTML文檔中定義一個鏈接的語法是：<A

href=“...”>

X

</A>

(9-3)第五十一頁，共五十八頁。計算機網(wǎng)絡(luò)教程第9章應(yīng)用層2．鏈接到一個本地文件鏈接可以指向