1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（第 6 版）,第 6 章 應(yīng)用層,第 6 章 應(yīng)用層,6.1 域名系統(tǒng) DNS 6.1.1 域名系統(tǒng)概述 6.1.2 因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu) 6.1.3 域名服務(wù)器 6.2 文件傳送協(xié)議 6.2.1 FTP 概述 6.2.2 FTP 的基本工作原理 6.2.3 簡(jiǎn)單文件傳送協(xié)議 TFTP,第 6 章 應(yīng)用層（續(xù)）,6.3 遠(yuǎn)程終端協(xié)議 TELNET 6.4 萬維網(wǎng) WWW 6.4.1 概述 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符 URL 6.4.3 超文本傳送協(xié)議 HTTP 6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔 6.4.5 萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng) 6,4.6 博客、微博和輕博,第 6 章 應(yīng)用層（續(xù)）,6.5 電

2、子郵件 6.5.1 電子郵件概述 6.5.2 簡(jiǎn)單郵件傳送協(xié)議 SMTP 6.5.3 電子郵件的信息格式 6.5.4 郵件讀取協(xié)議 POP3 和 IMAP,6.1 域名系統(tǒng) DNS6.1.1 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(jì)算機(jī)的用戶只是間接而不是直接使用域名系統(tǒng)。 因特網(wǎng)采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹作為主機(jī)的名字，并使用分布式的域名系統(tǒng) DNS。 名字到 IP 地址的解析是由若干個(gè)域名服務(wù)器程序完成的。域名服務(wù)器程序在專設(shè)的結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，運(yùn)行該程序的機(jī)器稱為域名服務(wù)器。,6.1.2 因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu),因特網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名

3、方法。 任何一個(gè)連接在因特網(wǎng)上的主機(jī)或路由器，都有一個(gè)唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名。 域名的結(jié)構(gòu)由標(biāo)號(hào)序列組成，各標(biāo)號(hào)之間用點(diǎn)隔開： . 三級(jí)域名 . 二級(jí)域名 . 頂級(jí)域名 各標(biāo)號(hào)分別代表不同級(jí)別的域名。,域名只是個(gè)邏輯概念,域名只是個(gè)邏輯概念，并不代表計(jì)算機(jī)所在的物理地點(diǎn)。 變長(zhǎng)的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來使用。而 IP 地址是定長(zhǎng)的 32 位二進(jìn)制數(shù)字則非常便于機(jī)器進(jìn)行處理。 域名中的“點(diǎn)”和點(diǎn)分十進(jìn)制 IP 地址中的“點(diǎn)”并無一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。點(diǎn)分十進(jìn)制 IP 地址中一定是包含三個(gè)“點(diǎn)”，但每一個(gè)域名中“點(diǎn)”的數(shù)目則不一定正好是三個(gè)。,頂級(jí)域名 TLD (Top Leve

4、l Domain),(1) 國(guó)家頂級(jí)域名 nTLD：如: .cn 表示中國(guó)，.us 表示美國(guó)，.uk 表示英國(guó)，等等。 (2) 通用頂級(jí)域名 gTLD：最早的頂級(jí)域名是： .com （公司和企業(yè)） .net （網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu)） .org （非贏利性組織） .edu （美國(guó)專用的教育機(jī)構(gòu)（） .gov （美國(guó)專用的政府部門） .mil （美國(guó)專用的軍事部門） .int （國(guó)際組織）,頂級(jí)域名 TLD （續(xù)）,(3) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)域名(infrastructure domain)：這種頂級(jí)域名只有一個(gè)，即 arpa，用于反向域名解析，因此又稱為反向域名。,因特網(wǎng)的域名空間,根,6.1.3 域名服務(wù)器,一

5、個(gè)服務(wù)器所負(fù)責(zé)管轄的（或有權(quán)限的）范圍叫做區(qū)(zone)。 各單位根據(jù)具體情況來劃分自己管轄范圍的區(qū)。但在一個(gè)區(qū)中的所有節(jié)點(diǎn)必須是能夠連通的。 每一個(gè)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限域名服務(wù)器，用來保存該區(qū)中的所有主機(jī)的域名到IP地址的映射。 DNS 服務(wù)器的管轄范圍不是以“域”為單位，而是以“區(qū)”為單位。,區(qū)的不同劃分方法舉例,域 ,區(qū) ,abc,x,u,v,w,t,y,(a) 區(qū) = 域,com,edu,org,根,樹狀結(jié)構(gòu)的 DNS 域名服務(wù)器,根域名服務(wù)器,org 域名服務(wù)器,com 域名服務(wù)器,edu 域名服務(wù)器, 域名服務(wù)器,abc 公司有兩個(gè) 權(quán)限域名服務(wù)器,權(quán)限域名服務(wù)器,根域名服務(wù)器,頂級(jí)域

6、名服務(wù)器, 域名服務(wù)器,域名服務(wù)器有以下四種類型,根域名服務(wù)器 頂級(jí)域名服務(wù)器 權(quán)限域名服務(wù)器 本地域名服務(wù)器,根域名服務(wù)器 最高層次的域名服務(wù)器,根域名服務(wù)器是最重要的域名服務(wù)器。所有的根域名服務(wù)器都知道所有的頂級(jí)域名服務(wù)器的域名和 IP 地址。 不管是哪一個(gè)本地域名服務(wù)器，若要對(duì)因特網(wǎng)上任何一個(gè)域名進(jìn)行解析，只要自己無法解析，就首先求助于根域名服務(wù)器。 在因特網(wǎng)上共有13 個(gè)不同 IP 地址的根域名服務(wù)器，它們的名字是用一個(gè)英文字母命名，從a 一直到 m（前13 個(gè)字母）。,根域名服務(wù)器共有 13 套裝置（不是 13 個(gè)機(jī)器）,這些根域名服務(wù)器相應(yīng)的域名分別是 到 2006 年底全世界已經(jīng)

7、安裝了一百多個(gè)根域名服務(wù)器機(jī)器，分布在世界各地。 這樣做的目的是為了方便用戶，使世界上大部分 DNS 域名服務(wù)器都能就近找到一個(gè)根域名服務(wù)器。,舉例：根域名服務(wù)器 f 的地點(diǎn)分布圖（2012年5月）,根域名服務(wù)器并不直接把域名直接轉(zhuǎn)換成 IP 地址。 在使用迭代查詢時(shí)，根域名服務(wù)器把下一步應(yīng)當(dāng)找 的頂級(jí)域名服務(wù)器的 IP 地址告訴本地域名服務(wù)器。,根域名服務(wù)器 f 共有 49 個(gè)機(jī)器,頂級(jí)域名服務(wù)器（即 TLD 服務(wù)器）,這些域名服務(wù)器負(fù)責(zé)管理在該頂級(jí)域名服務(wù)器注冊(cè)的所有二級(jí)域名。 當(dāng)收到 DNS 查詢請(qǐng)求時(shí)，就給出相應(yīng)的回答（可能是最后的結(jié)果，也可能是下一步應(yīng)當(dāng)找的域名服務(wù)器的 IP 地址）

8、。,權(quán)限域名服務(wù)器,這就是前面已經(jīng)講過的負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)的域名服務(wù)器。 當(dāng)一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器還不能給出最后的查詢回答時(shí)，就會(huì)告訴發(fā)出查詢請(qǐng)求的 DNS 客戶，下一步應(yīng)當(dāng)找哪一個(gè)權(quán)限域名服務(wù)器。,本地域名服務(wù)器,本地域名服務(wù)器對(duì)域名系統(tǒng)非常重要。 當(dāng)一個(gè)主機(jī)發(fā)出 DNS 查詢請(qǐng)求時(shí)，這個(gè)查詢請(qǐng)求報(bào)文就發(fā)送給本地域名服務(wù)器。 每一個(gè)因特網(wǎng)服務(wù)提供者 ISP，或一個(gè)大學(xué)，甚至一個(gè)大學(xué)里的系，都可以擁有一個(gè)本地域名服務(wù)器， 這種域名服務(wù)器有時(shí)也稱為默認(rèn)域名服務(wù)器。,提高域名服務(wù)器的可靠性,DNS 域名服務(wù)器都把數(shù)據(jù)復(fù)制到幾個(gè)域名服務(wù)器來保存，其中的一個(gè)是主域名服務(wù)器，其他的是輔助域名服務(wù)器。 當(dāng)主域名服務(wù)器

9、出故障時(shí)，輔助域名服務(wù)器可以保證 DNS 的查詢工作不會(huì)中斷。 主域名服務(wù)器定期把數(shù)據(jù)復(fù)制到輔助域名服務(wù)器中，而更改數(shù)據(jù)只能在主域名服務(wù)器中進(jìn)行。這樣就保證了數(shù)據(jù)的一致性。,域名的解析過程,主機(jī)向本地域名服務(wù)器的查詢一般都是采用遞歸查詢。如果主機(jī)所詢問的本地域名服務(wù)器不知道被查詢域名的 IP 地址，那么本地域名服務(wù)器就以 DNS 客戶的身份，向其他根域名服務(wù)器繼續(xù)發(fā)出查詢請(qǐng)求報(bào)文。 本地域名服務(wù)器向根域名服務(wù)器的查詢通常是采用迭代查詢。當(dāng)根域名服務(wù)器收到本地域名服務(wù)器的迭代查詢請(qǐng)求報(bào)文時(shí)，要么給出所要查詢的 IP 地址，要么告訴本地域名服務(wù)器：“你下一步應(yīng)當(dāng)向哪一個(gè)域名服務(wù)器進(jìn)行查詢”。然后讓

10、本地域名服務(wù)器進(jìn)行后續(xù)的查詢。,本地域名服務(wù)器采用迭代查詢,頂級(jí)域名服務(wù)器 ,權(quán)限域名服務(wù),本地域名服務(wù)器 ,根域名服務(wù)器,迭代查詢,遞歸 查詢,需要查找 的 IP 地址,本地域名服務(wù)器采用遞歸查詢（比較少用）,頂級(jí)域名服務(wù)器 ,權(quán)限域名服務(wù),本地域名服務(wù)器 ,根域名服務(wù)器,遞歸查詢,遞歸 查詢,需要查找 的 IP 地址,6.2 文件傳送協(xié)議 6.2.1 FTP概述,文件傳送協(xié)議 FTP (File Transfer Protocol) 是因特網(wǎng)上使用得最廣泛的文件傳送協(xié)議。 FTP 提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型與格式，并允許文件具有存取權(quán)限。,FTP 特點(diǎn),文件傳送協(xié)議 FTP

11、只提供文件傳送的一些基本的服務(wù)，它使用 TCP 可靠的運(yùn)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。 FTP 使用客戶服務(wù)器方式。一個(gè) FTP 服務(wù)器進(jìn)程可同時(shí)為多個(gè)客戶進(jìn)程提供服務(wù)。FTP 的服務(wù)器進(jìn)程由兩大部分組成：一個(gè)主進(jìn)程，負(fù)責(zé)接受新的請(qǐng)求；另外有若干個(gè)從屬進(jìn)程，負(fù)責(zé)處理單個(gè)請(qǐng)求。,兩個(gè)連接,控制連接在整個(gè)會(huì)話期間一直保持打開，F(xiàn)TP 客戶發(fā)出的傳送請(qǐng)求通過控制連接發(fā)送給服務(wù)器端的控制進(jìn)程，但控制連接不用來傳送文件。 實(shí)際用于傳輸文件的是“數(shù)據(jù)連接”。服務(wù)器端的控制進(jìn)程在接收到 FTP 客戶發(fā)送來的文件傳輸請(qǐng)求后就創(chuàng)建“數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程”和“數(shù)據(jù)連接”，用來

12、連接客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程。 數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程實(shí)際完成文件的傳送，在傳送完畢后關(guān)閉“數(shù)據(jù)傳送連接”并結(jié)束運(yùn)行。,FTP 使用的兩個(gè) TCP 連接,控制進(jìn)程,FTP 客戶端,FTP 服務(wù)器端,因特網(wǎng),TCP 控制連接,TCP 數(shù)據(jù)連接,用戶界面,控制進(jìn)程,數(shù)據(jù)傳送 進(jìn)程,數(shù)據(jù)傳送 進(jìn)程,當(dāng)客戶進(jìn)程向服務(wù)器進(jìn)程發(fā)出建立連接請(qǐng)求時(shí)，要尋找連接服務(wù)器進(jìn)程的熟知端口(21)，同時(shí)還要告訴服務(wù)器進(jìn)程自己的另一個(gè)端口號(hào)碼，用于建立數(shù)據(jù)傳送連接。 接著，服務(wù)器進(jìn)程用自己傳送數(shù)據(jù)的熟知端口(20)與客戶進(jìn)程所提供的端口號(hào)碼建立數(shù)據(jù)傳送連接。 由于 FTP 使用了兩個(gè)不同的端口號(hào)，所以數(shù)據(jù)連接與控制連接不會(huì)發(fā)

13、生混亂。,兩個(gè)不同的端口號(hào),使協(xié)議更加簡(jiǎn)單和更容易實(shí)現(xiàn)。 在傳輸文件時(shí)還可以利用控制連接（例如，客戶發(fā)送請(qǐng)求終止傳輸）。,使用兩個(gè)不同端口號(hào)的好處,6.2.3 簡(jiǎn)單文件傳送協(xié)議 TFTP(Trivial File Transfer Protocol),TFTP 是一個(gè)很小且易于實(shí)現(xiàn)的文件傳送協(xié)議。 TFTP 使用客戶服務(wù)器方式和使用 UDP 數(shù)據(jù)報(bào)，因此 TFTP 需要有自己的差錯(cuò)改正措施。 TFTP 只支持文件傳輸而不支持交互。 TFTP 沒有一個(gè)龐大的命令集，沒有列目錄的功能，也不能對(duì)用戶進(jìn)行身份鑒別。,TFTP 的主要特點(diǎn)是,(1) 每次傳送的數(shù)據(jù) PDU 中有 512 字節(jié)的數(shù)據(jù)，但最

14、后一次可不足 512 字節(jié)。 (2) 數(shù)據(jù) PDU 也稱為文件塊(block)，每個(gè)塊按序編號(hào)，從 1 開始。 (3) 支持 ASCII 碼或二進(jìn)制傳送。 (4) 可對(duì)文件進(jìn)行讀或?qū)憽?(5) 使用很簡(jiǎn)單的首部。,TFTP 的工作很像停止等待協(xié)議,發(fā)送完一個(gè)文件塊后就等待對(duì)方的確認(rèn)，確認(rèn)時(shí)應(yīng)指明所確認(rèn)的塊編號(hào)。 發(fā)完數(shù)據(jù)后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收不到確認(rèn)就要重發(fā)數(shù)據(jù) PDU。 發(fā)送確認(rèn) PDU 的一方若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收不到下一個(gè)文件塊，也要重發(fā)確認(rèn) PDU。這樣就可保證文件的傳送不致因某一個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)的丟失而告失敗。,6.3 遠(yuǎn)程終端協(xié)議 TELNET,TELNET 是一個(gè)簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程終端協(xié)議，也是因特網(wǎng)的正式

15、標(biāo)準(zhǔn)。 用戶用 TELNET 就可在其所在地通過 TCP 連接注冊(cè)（即登錄）到遠(yuǎn)地的另一個(gè)主機(jī)上（使用主機(jī)名或 IP 地址）。 TELNET 能將用戶的擊鍵傳到遠(yuǎn)地主機(jī)，同時(shí)也能將遠(yuǎn)地主機(jī)的輸出通過 TCP 連接返回到用戶屏幕。這種服務(wù)是透明的，因?yàn)橛脩舾杏X到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠(yuǎn)地主機(jī)上。,客戶服務(wù)器方式,現(xiàn)在由于 PC 的功能越來越強(qiáng)，用戶已較少使用 TELNET 了。 TELNET 也使用客戶服務(wù)器方式。在本地系統(tǒng)運(yùn)行 TELNET 客戶進(jìn)程，而在遠(yuǎn)地主機(jī)則運(yùn)行 TELNET 服務(wù)器進(jìn)程。 和 FTP 的情況相似，服務(wù)器中的主進(jìn)程等待新的請(qǐng)求，并產(chǎn)生從屬進(jìn)程來處理每一個(gè)連接。,6.

16、4 萬維網(wǎng) WWW6.4.1 萬維網(wǎng)概述,萬維網(wǎng) WWW (World Wide Web)并非某種特殊的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。 萬維網(wǎng)是一個(gè)大規(guī)模的、聯(lián)機(jī)式的信息儲(chǔ)藏所。 萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從因特網(wǎng)上的一個(gè)站點(diǎn)訪問另一個(gè)站點(diǎn)，從而主動(dòng)地按需獲取豐富的信息。 這種訪問方式稱為“鏈接”。,萬維網(wǎng)提供分布式服務(wù),萬維網(wǎng) 站點(diǎn) A,萬維網(wǎng) 站點(diǎn) C,萬維網(wǎng)站點(diǎn) E,萬維網(wǎng)站點(diǎn) D,萬維網(wǎng)站點(diǎn) B,萬維網(wǎng)的工作方式,萬維網(wǎng)以客戶服務(wù)器方式工作。 瀏覽器就是在用戶計(jì)算機(jī)上的萬維網(wǎng)客戶程序。萬維網(wǎng)文檔所駐留的計(jì)算機(jī)則運(yùn)行服務(wù)器程序，因此這個(gè)計(jì)算機(jī)也稱為萬維網(wǎng)服務(wù)器。 客戶程序向服務(wù)器程序發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器程

17、序向客戶程序送回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔。 在一個(gè)客戶程序主窗口上顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面(page)。,萬維網(wǎng)必須解決的問題,(1) 怎樣標(biāo)志分布在整個(gè)因特網(wǎng)上的萬維網(wǎng)文檔？ 使用統(tǒng)一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator)來標(biāo)志萬維網(wǎng)上的各種文檔。 使每一個(gè)文檔在整個(gè)因特網(wǎng)的范圍內(nèi)具有唯一的標(biāo)識(shí)符 URL。,萬維網(wǎng)必須解決的問題,(2) 用何協(xié)議實(shí)現(xiàn)萬維網(wǎng)上各種超鏈的鏈接？ 在萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務(wù)器程序之間進(jìn)行交互所使用的協(xié)議，是超文本傳送協(xié)議 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。 HTTP 是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，它使用 T

18、CP 連接進(jìn)行可靠的傳送。,萬維網(wǎng)必須解決的問題,(3) 怎樣使各種萬維網(wǎng)文檔都能在因特網(wǎng)上的各種計(jì)算機(jī)上顯示出來，同時(shí)使用戶清楚地知道在什么地方存在著超鏈？ 超文本標(biāo)記語言 HTML (HyperText Markup Language)使得萬維網(wǎng)頁面的設(shè)計(jì)者可以很方便地用一個(gè)超鏈從本頁面的某處鏈接到因特網(wǎng)上的任何一個(gè)萬維網(wǎng)頁面，并且能夠在自己的計(jì)算機(jī)屏幕上將這些頁面顯示出來。,萬維網(wǎng)必須解決的問題,(4) 怎樣使用戶能夠很方便地找到所需的信息？ 為了在萬維網(wǎng)上方便地查找信息，用戶可使用各種的搜索工具（即搜索引擎）。,6.4.2 統(tǒng)一資源定位符 URL1. URL的格式,統(tǒng)一資源定位符 UR

19、L 是對(duì)可以從因特網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡(jiǎn)潔的表示。 URL 給資源的位置提供一種抽象的識(shí)別方法，并用這種方法給資源定位。 只要能夠?qū)Y源定位，系統(tǒng)就可以對(duì)資源進(jìn)行各種操作，如存取、更新、替換和查找其屬性。 URL 相當(dāng)于一個(gè)文件名在網(wǎng)絡(luò)范圍的擴(kuò)展。因此 URL 是與因特網(wǎng)相連的機(jī)器上的任何可訪問對(duì)象的一個(gè)指針。,URL 的一般形式,由以冒號(hào)隔開的兩大部分組成，并且在 URL 中的字符對(duì)大寫或小寫沒有要求。 URL 的一般形式是：,:/:/,URL 的一般形式（續(xù)）,由以冒號(hào)隔開的兩大部分組成，并且在 URL 中的字符對(duì)大寫或小寫沒有要求。 URL 的一般形式是：,:/:/,UR

20、L 的一般形式（續(xù)）,由以冒號(hào)隔開的兩大部分組成，并且在 URL 中的字符對(duì)大寫或小寫沒有要求。 URL 的一般形式是：,:/:/,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,冒號(hào)和兩個(gè)斜線是規(guī)定的格式,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,這里寫主機(jī)的域名,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,HTTP 的默認(rèn)端口號(hào)是 80，通?？墒÷?使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,若再省略文件的項(xiàng)，則 URL 就指到因特網(wǎng)上的某個(gè)主頁(home page)。,HTML 文檔中標(biāo)簽的用法,