第7章internet應用

1、第7章 Internet 應用,本章學習要求：,了解：TCP/IP協(xié)議棧與應用層協(xié)議之間的關系。掌握：域名系統(tǒng)的基本工作原理。掌握：電子郵件的基本工作原理。掌握：文件傳輸FTP的基本工作原理。掌握：WWW服務的基本工作原理。,7.1 應用層協(xié)議與低層協(xié)議的關系 7.1.1 主要的應用層協(xié)議,網(wǎng)絡終端協(xié)議Telnet文件傳輸協(xié)議FTP簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP域名系統(tǒng)DNS簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP超文本傳輸協(xié)議

2、HTTP,7.1.2 TCP/IP協(xié)議棧及之間的關系,7.2 域名系統(tǒng)DNS7.2.1 域名系統(tǒng)的基本概念,1.為什么有了IP地址，還需要域名?域 名 — 用字符表示的網(wǎng)絡主機名，是一種主機標識符；IP地址 — 數(shù)字型，難于記憶與理解； 域 名 — 字符型，直觀，便于記憶與理解；IP地址 — 用于網(wǎng)絡層； 域 名 — 用于應用層；IP地址與域名都應該是全網(wǎng)惟一的，并且它們之間具有對應關系。,2. I

3、nternet域名結構,TCP/IP協(xié)議中規(guī)定的層次型名字管理機制叫做域名系統(tǒng)；域名系統(tǒng)將整個Internet劃分為多個頂級域，并為每個頂級域規(guī)定了通用的頂級域名；Internet主機域名的一般格式為：,Internet域名空間的樹狀結構,7.2.2 域名服務器的層次結構,1.域名服務器的基本工作原理域名系統(tǒng)的一個主要特點是允許區(qū)域自治；域名系統(tǒng)在設計了層次的域名的同時，提出了與其相對應的域名服務器系統(tǒng)； 整個域名系統(tǒng)是以一

4、個大型的分布式數(shù)據(jù)庫的方式工作的； 大多數(shù)具有Internet連接的組織都有一個域名服務器，每個服務器包含連向其他域名服務器的信息，這些服務器形成了一個大的協(xié)同工作的域名數(shù)據(jù)庫。,2.域名服務器的層次,DNS服務器的層次是與域名的層次相適應的；每一個域名服務器都只對域名體系中的一部分進行管轄；一個根服務器（root server）在這個層次體系的頂部，它是頂層域的管轄者； DNS服務器的層次對應著域名的層次，但是這兩者并不是對等

5、的。一個公司網(wǎng)絡或校園網(wǎng)可以選擇將它所有的域名都放在一個域名服務器上，也可以選擇運行幾個域名服務器。,7.2.3 域名解析,1.域名解析的基本工作原理將域名轉(zhuǎn)換為對應的IP地址的過程稱為域名解析;完成該功能的軟件叫域名解析器;每個本地域名服務器配置一個域名解析器軟件;由于每個服務器都知道根服務器的地址，因此無論經(jīng)過幾步查詢，在域名樹中最終總會找出正確的解析結果。,2.域名解析算法,遞歸解析 反復解析,遞歸解析要求名字服務器系

6、統(tǒng)一次性完成全部名字—地址變換；反復解析是每次請求一個服務器，如果不行再請求別的服務器；遞歸解析的任務主要是由服務器軟件承擔；反復解析的任務主要是由域名解析器軟件承擔。,域名解析中客戶與服務器的交互過程,7.2.4 域名系統(tǒng)性能優(yōu)化,1.復制每個根服務器的許多副本存在于世界各地；當一個新的子網(wǎng)加入Internet時，它在本地的DNS服務器中配置一個根服務器表；本地的DNS服務器可以為本網(wǎng)用戶的域名服務選擇響應最快

7、的根服務器；在實際應用中，地理上最近的域名服務器往往響應最好。,2.緩存,DNS緩存比復制更為重要，使用名字的高速緩存可優(yōu)化查詢的開銷；每個服務器都保留一個域名緩存，每當查找一個新的域名時，服務器將它置于緩存中；主機在啟動時從本地域名服務器下載域名和地址的全部數(shù)據(jù)庫，維護存放自己最近使用的域名的高速緩存，并且只在從緩存中找不到域名時才使用域名服務器。,7.3 文件傳輸服務7.3.1 文件傳輸?shù)母拍?文件傳輸服務又稱為FTP

8、服務，它是Internet中最早提供的服務功能之一，目前仍然在廣泛使用中 ；文件傳輸服務是由FTP應用程序提供的，而FTP應用程序遵循的是TCP/IP協(xié)議組中的文件傳輸協(xié)議，它允許用戶將文件從一臺計算機傳輸?shù)搅硪慌_計算機上，并且能保證傳輸?shù)目煽啃?；在Internet中，許多公司、大學的主機上含有數(shù)量眾多的各種程序與文件，這是Internet的巨大與寶貴的信息資源。通過使用FTP服務，用戶就可以方便地訪問這些信息資源。,7.3.2 文

9、件傳輸?shù)墓ぷ鬟^程,FTP服務工作模式 ：客戶/服務器,7.3.3 匿名FTP服務,匿名FTP服務的實質(zhì)是：提供服務的機構在它的FTP服務器上建立一個公開賬戶（一般為anonymous），并賦予該賬戶訪問公共目錄的權限，以便提供免費服務；如果用戶要訪問這些提供匿名服務的FTP服務器，一般不需要輸入用戶名與用戶密碼；大多數(shù)FTP服務都是匿名服務；為了保證FTP服務器的安全，幾乎所有的匿名FTP服務器都只允許用戶下載文件，而不允許用戶上

10、載文件。,7.4 電子郵件服務7.4.1 電子郵件的概念,電子郵件服務是目前Internet上使用最頻繁的服務；電子郵件系統(tǒng)不但可以傳輸各種格式的文本信息，而且還可以傳輸圖像、聲音、視頻等多種信息 ；郵件服務器系統(tǒng)的核心郵件服務器負責接收用戶送來的郵件，并根據(jù)收件人地址發(fā)送到對方的郵件服務器中，同時負責接收由其他郵件服務器發(fā)來的郵件，并根據(jù)收件人地址分發(fā)到相應的電子郵箱中；當用戶向ISP申請Internet賬戶時，ISP就會在它

11、的郵件服務器上建立該用戶的電子郵件賬戶，它包括用戶名（user name）與用戶密碼（password）。,7.4.2 電子郵件服務的工作過程,電子郵件服務基于客戶/服務器結構,電子郵件應用程序基本服務功能：創(chuàng)建與發(fā)送電子郵件； 接收、閱讀與管理電子郵件； 賬號、郵箱與通信簿管理。電子郵件協(xié)議：在電子郵件程序向郵件服務器中發(fā)送郵件時，使用的是簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP；在電子郵件程序從郵件服務器中讀取郵件時，可以使用郵局協(xié)議

12、POP3或交互式郵件存取協(xié)議IMAP，它取決于郵件服務器支持的協(xié)議類型。,電子郵件系統(tǒng)協(xié)議使用情況,7.4.3 簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP,SMTP協(xié)議運行在TCP協(xié)議之上，使用公開端口號25;SMTP使用簡單的命令傳輸郵件;SMTP規(guī)定了14條命令和21種響應信息;每條命令都是由4個字母組成的;每一種響應信息一般只有一行信息;SMTP使用客戶/服務器工作模式，發(fā)送郵件的SMTP進程是SMTP客戶，接收郵件的SMTP進程是SM

13、TP服務器。,7.4.4 郵件讀取協(xié)議POP3和IMAP,POP3郵局協(xié)議POP是一個簡單的郵件讀取協(xié)議； POP3協(xié)議使用客戶/服務器的工作方式；接收郵件的用戶主機運行POP客戶程序，ISP的郵件服務器則運行POP服務器程序 ；POP3協(xié)議運行在TCP協(xié)議之上，它使用公開的端口號110 ；POP3協(xié)議規(guī)定了15條命令和24種響應信息 。,IMAPInternet報文存取協(xié)議IMAP與POP3都是按客戶/服務器方式工作，

14、但它們有很大的差別；對于POP3協(xié)議，POP3服務器是具有存儲轉(zhuǎn)發(fā)功能的中間服務器。在郵件交付給用戶之后，POP3服務器就不再保存這些郵件；當客戶程序打開IMAP服務器的郵箱時，用戶就可以看到郵件的首部；如果用戶需要打開某個郵件，則可以將該郵件傳送到用戶的計算機；在用戶未發(fā)出刪除郵件的命令前，IMAP服務器郵箱中的郵件一直保存著； POP3協(xié)議是在脫機狀態(tài)下運行，而IMAP協(xié)議是在聯(lián)機狀態(tài)下運行。,7.5 新聞與公告類服務 7

15、.5.1 網(wǎng)絡新聞組,網(wǎng)絡新聞組是一種利用網(wǎng)絡進行專題討論的國際論壇 ；Usenet并不是一個網(wǎng)絡系統(tǒng)，只是建立在Internet上的邏輯組織；Usenet不同于Internet上的交互式操作方式，在Usenet服務器上存儲的各種信息，會周期性地轉(zhuǎn)發(fā)給其他Usenet服務器；Usenet的基本通信方式是電子郵件，但它不是采用點對點通信方式，而是采用多對多的傳遞方式。,7.5.2 電子公告牌,電子公告牌BBS也是Internet上

16、較常用的服務功能之一；電子公告牌提供一塊公共電子白板，每個用戶都可以在上面書寫、發(fā)布信息或提出看法、聊天，獲得幫助、討論問題及為別人提供信息；早期的BBS服務是一種基于遠程登錄的服務，想要使用BBS服務的用戶，必須首先利用遠程登錄功能登錄到BBS服務器上；目前很多BBS站點開始提供WWW訪問方式。,7.6 WWW服務 7.6.1 WWW服務的基本概念,WWW又稱為萬維網(wǎng)，簡稱為Web, 是Internet技術發(fā)展中的一個重要的里

17、程碑；WWW系統(tǒng)的結構采用了客戶/服務器模式；信息資源以web頁的形式存儲在WWW服務器中，用戶通過WWW客戶端瀏覽器程序圖、文、聲并茂的Web頁內(nèi)容；通過Web頁中的鏈接，用戶可以方便地訪問位于其他WWW服務器中的Web頁，或是其他類型的網(wǎng)絡信息資源。,WWW服務的基本概念,WWW服務具有以下幾個主要特點：,以超文本方式組織網(wǎng)絡多媒體信息，用戶可以訪問文本、語音、圖形和視頻信息；用戶可以在Internet范圍內(nèi)的任意網(wǎng)站之間查

18、詢、檢索、瀏覽及發(fā)布信息，并實現(xiàn)對各種信息資源透明的訪問；提供生動、直觀、統(tǒng)一的圖形用戶界面；WWW服務的核心技術是： 超文本標記語言HTML； 超文本傳輸協(xié)議HTTP； 超鏈接 hyperlink。,7.6.2 超文本、超媒體與超文本標記語言,1.超文本與超媒體的概念超文本方式的工作方式,超媒體工作方式,WWW以客戶/服務器方式工作； 瀏覽器browser是在用戶計算機上運行的WWW客戶程序； WWW

19、服務器程序運行在服務器，管理著提供瀏覽的文檔； WWW在實現(xiàn)過程中必須解決以下幾個問題： 如何標識分布在整個Internet上的WWW文檔？ 如何實現(xiàn)WWW上各種鏈接的鏈接？ 如何顯示不同風格的WWW文檔？,2.主頁的概念,信息資源以網(wǎng)頁Web page的形式存儲在WWW服務器中 ；用戶通過瀏覽器向WWW服務器發(fā)出請求，服務器根據(jù)客戶請求內(nèi)容，將保存在WWW服務器中的某個頁面發(fā)送給客戶；用戶可以通過頁

20、面中的鏈接，方便地訪問位于其他WWW服務器中的頁面，或是其他類型的網(wǎng)絡信息資源；主頁home page是一種特殊的Web頁面，是指包含個人或機構基本信息的頁面，用于對個人或機構進行綜合性介紹，是訪問個人或機構詳細信息的入口點。,主頁一般包含以下幾種基本元素：文本（text） 最基本的元素，就是通常所說的 文字。圖像（image） WWW瀏覽器一般只識別GIF

21、 與JPEG兩種圖像格式 。表格（table） 類似于Word中的表格，表格 單元內(nèi)容一般為字符類型。 超鏈接（hyperlink） 用于將HTML與其他主 頁相連。,3.超文本標記語言HTML,WWW服務器中所存儲的頁面是一種

22、結構化的文檔，采用超文本標記語言書寫而成；HTML是WWW上用于創(chuàng)建超文本鏈接的基本語言，可以定義WWW主頁格式化的文本、色彩、圖像與超文本鏈接；HTML文檔可以將聲音、圖像、視頻等多媒體信息集成在一起 ；使用HTML語言開發(fā)的HTML超文本文件一般具有.htm（或.html）后綴。,7.6.3 URL與信息定位,URL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 ；標準的URL由3部分組成：服務

23、器類型、主機名和路徑及文件名 http：//www.nankai.edu.cn/index.html  協(xié)議類型 主機名 路徑及地址,URL通過指定其他協(xié)議類型訪問其他類型服務器:gopher：//gopher.cernet.edu.cn 連接到名為gopher.cernet.edu.cn的Gopher服務器 ftp：//ftp.pku.edu.cn/pub/do

24、s/readme.txt 通過FTP連接來獲得一個名為readme.txt的文本文件file：//linux001.nankai.edu.cn/pub/gif/wu.gif 要在所連接的主機上獲得并顯示一個名為wu.gif的圖形文件 telnet：//cs.nankai.edu.cn 遠程登錄到名為cs.nankai.edu.cn的主機,7.6.4 WWW瀏覽器,WWW瀏覽器的基本功能 WWW瀏覽器是用來瀏覽

25、Internet上主頁的客戶軟件 ；瀏覽器軟件應具備以下的基本功能 ： ? 查找、啟動與終止鏈接； ? 通過按鈕與菜單項來鏈接； ? 歷史（history）與書簽（bookmark）的使用； ? 自由設定屏幕窗口； ? 選擇起始頁； ? 改變式樣、字體與色彩； ? 查看內(nèi)嵌圖像與外部圖像； ? 保存與打印主頁。,WWW瀏覽器的結構,7.6.5

26、 WWW基本工作過程與協(xié)議層次,小結：,應用層服務主要有：電子郵件E-mail、文件傳輸協(xié)議FTP、網(wǎng)絡終端協(xié)議Telnet與WWW等；應用層協(xié)議可以分為3種類型：一類依賴于面向連接的TCP協(xié)議，一類依賴于面向連接的UDP協(xié)議，另一類則既依賴于TCP協(xié)議，也可以依賴于UDP協(xié)議； Internet域名系統(tǒng)采用的是層次結構，DNS服務器的層次是與域名的層次相適應的；WWW服務在Internet技術發(fā)展中有著重要的影響，它的核心技術是