第6讲 应用层
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文档简介
(共83张PPT)
第8章 应用层
应用层
1
物 理 层
2
数据链路层
4
传 输 层
3
网 络 层
5
会 话 层
7
应 用 层
6
表 示 层
主要负责用户和应用程序之间的通信。协调设备和软件的多样性问题；解决系统中文件传输问题。
本章学习要求
了解：TCP/IP协议栈与应用层协议之间的关系
掌握：域名系统的基本工作原理
掌握：电子邮件的基本工作原理
掌握：文件传输FTP的基本工作原理
掌握：WWW服务的基本工作原理
掌握：应用层协议的分析方法
8.1 应用层协议与低层协议的关系
8.1.1 主要的应用层协议
域名系统DNS
简单邮件传输协议SMTP 、邮局协议POP3
文件传输协议FTP、普通文件传输协议TFTP
超文本传输协议HTTP（Hypertext Transfer Protocol）
网络终端协议Telnet
动态主机配置协议DHCP 补充
简单网络管理协议SNMP
8.1.2 TCP/IP协议栈及之间的关系
例题
8.2 域名系统DNS
8.2.1 域名系统的基本概念
域名系统 DNS（Domain Name System）
是TCP/IP协议中规定的层次型名字管理机制；
实现域名和IP地址的解析
DNS有三个组成部分：
域名空间
DNS 域名服务器
DNS 解析器
1.为什么有了IP地址，还需要域名
域 名 — 用字符表示的网络主机名，是一种 主机标识符；
IP地址 — 数字型，难于记忆与理解；
域 名 — 字符型，直观，便于记忆与理解；
IP地址 — 用于网络层；
域 名 — 用于应用层；
IP地址与域名都是全网惟一的，并且它们之间具有对应关系。
为确保IP地址与域名在Internet上的唯一性，统一由各级网络信息中心NIC（Network Information Center）分配。中国互联网络信息中心负责中国境内的互联网络域名注册，IP地址分配。其网站地址是：http://nic.
域名一般用英文字母和数字表示，域名长度一般不超过20个字符。我国已开发成功中文域名系统，用户也可向CNNIC申请中文域名。
2 、Internet域名结构
域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域名；
Internet主机域名的一般格式为：
域名空间是指一个逻辑树状层次化结构的命名空间。
DNS域名空间
顶级域名
DNS子域
DNS域树上的每个结点可以由一个完全合格域名标识，能准确表示出它相对于DNS域树根的位置。
域名的体系结构
Internet域名空间的树状结构
教材P323
Int 国际组织
mil 军事部门
uk 英国
DNS是一个分层命名系统，名字由若干个标号组成，标号之前用圆点分隔，最右边是主域名（顶级域名），最左边是主机名，中间是子域名，例如：tsinghua.
常用顶级域
组织域代码及含义
顶级域域名 用途
COM 商业机构
EDU 教育机构
GOV 美国联邦政府的机构
INT 国际组织
MIL 军事组织
NET 网络支持中心
ORG 非赢利组织
国家代码 各个国家
地理域代码及含义
域 意 义 域 意 义
au 澳大利亚 jp 日本
ca 加拿大 mx 墨西哥
ch 瑞士 nz 新西兰
cn 中国 pl 波兰
de 德国 ru 俄罗斯
dk 丹麦 tr 土耳其
es 西班牙 tw 中国台湾
fr 法国 uk 英国
il 以色列 us 美国
it 意大利 vd 梵蒂冈
8.2.2 域名服务器的层次结构
1.域名服务器的基本工作原理
域名系统的一个主要特点是允许区域自治；
域名系统在设计了层次的域名的同时，提出了与其相对应的域名服务器系统；
整个域名系统是以一个大型的分布式数据库的方式工作；
大多数具有Internet连接的组织都有一个域名服务器，每个服务器包含连向其他域名服务器的信息，这些服务器形成了一个大的协同工作的域名数据库。
2.域名服务器的层次
DNS服务器的层次与域名的层次相适应；
每一个域名服务器都只对域名体系中的一部分进行管辖；
层次体系的顶部是一个根服务器（root server），它是顶层域的管辖者；
DNS服务器的层次对应着域名的层次，但是这两者并不是对等的。一个公司网络或校园网可以选择将它所有的域名都放在一个域名服务器上，也可以选择运行几个域名服务器。
8.2.3 域名解析
1、域名解析的基本工作原理
将域名转换为对应的IP地址的过程称为域名解析;
完成该功能的软件叫域名解析器;
每个本地域名服务器配置一个域名解析器软件;
每个服务器都知道根服务器的地址，无论经过几步查询，在域名树中最终总会找出正确的解析结果。
2、域名解析算法
递归解析
反复解析
递归解析要求域名服务器系统一次性完成全部名字—地址变换；是DNS客户机发送到DNS服务器的查询，即使DNS服务器没有所请求的信息，它也会联系其它DNS服务器。
递归解析的任务主要由服务器软件承担；
反复解析是每次请求一个服务器，如果不行再请求别的服务器；
反复解析的任务主要由域名解析器软件承担。
DNS解析过程
本地DNS服务器
根域
DNS服务器
com
DNS服务器
DNS服务器
6
5
4
3
2
8
解析器
1
7
递归解析
反复解析
域名解析中客户与服务器的交互过程
从根域名服务器中获得nankai域名服务器的 IP 地址……
8.2.4 域名系统性能优化 了解
1、复制
每个根服务器的许多副本存在于世界各地；
当一个新的子网加入Internet时，它在本地的DNS服务器中配置一个根服务器表；
本地的DNS服务器可以为本网用户的域名服务选择响应最快的根服务器；
在实际应用中，地理上最近的域名服务器响应最好。
2、缓存
DNS缓存比复制更为重要，使用名字的高速缓存可优化查询的开销；
每个服务器都保留一个域名缓存，每当查找一个新的域名时，服务器将它置于缓存中；
主机在启动时从本地域名服务器下载域名和地址的全部数据库，维护存放自己最近使用的域名的高速缓存，并且只在从缓存中找不到域名时才使用域名服务器。
8.3 电子邮件服务
8.3.1 电子邮件的概念
E-mail、Telnet和FTP是Internet的三大传统服务，虽然近年来WWW发展很快，但Internet上用户使用最频繁、最广泛的还是E-mail；
电子邮件系统不但可以传输各种格式的文本信息，而且还可以传输图像、声音、视频等多种信息 ；
邮件服务器系统的核心邮件服务器负责接收用户送来的邮件，并根据收件人地址发送到对方的邮件服务器中，同时负责接收由其他邮件服务器发来的邮件，并根据收件人地址分发到相应的电子邮箱中；
当用户向ISP申请Internet账户时，ISP就会在它的邮件服务器上建立该用户的电子邮件账户，它包括用户名（user name）与用户密码（password）。
例：hyp@zjut. hyp为用户名
8.3.2 电子邮件服务的工作过程
电子邮件服务基于客户/服务器结构
电子邮件应用程序基本服务功能：
创建与发送电子邮件；
接收、阅读与管理电子邮件；
账号、邮箱与通信簿管理。
电子邮件协议：
SMTP（简单邮件传输协议）用于电子邮件的发送，工作在25号端口上；
POP3（邮局协议）用于电子邮件的接收，工作在110号端口上；
IMAP（交互式电子邮件存取协议）是用于替代POP3协议的新协议，工作在143号端口上。
电子邮件系统协议使用情况
8.3.4 简单邮件传输协议SMTP
SMTP协议运行在TCP协议之上，使用公开端口号25;
SMTP使用简单的命令传输邮件;
SMTP规定了14条命令和21种响应信息;
每条命令都是由4个字母组成的;
每一种响应信息一般只有一行信息;
SMTP使用客户/服务器工作模式，发送邮件的SMTP进程是SMTP客户，接收邮件的SMTP进程是SMTP服务器。
8.3.5 邮件读取协议POP3和IMAP
POP3
邮局协议POP3是一个简单的邮件读取协议；
POP3协议使用客户/服务器工作方式；
接收邮件的用户主机运行POP客户程序，ISP的邮件服务器则运行POP服务器程序 ；
POP3协议运行在TCP协议之上，它使用公开的端口号110 ；
POP3协议规定了15条命令和24种响应信息 。
IMAP
Internet报文存取协议IMAP与POP3都按客户/服务器方式工作，但它们有很大的差别；
POP3服务器是具有存储转发功能的中间服务器。在邮件交付给用户之后，POP3服务器不再保存这些邮件；
当客户程序打开IMAP服务器的邮箱时，用户可以看到邮件的首部；如果用户需要打开某个邮件，则可以将该邮件传送到用户的计算机；在用户未发出删除邮件的命令前，IMAP服务器邮箱中的邮件一直保存着；
POP3协议在脱机状态下运行，IMAP协议在联机状态下运行。
用OutLook 配置邮件实例:OutLook中多个邮箱的设置(见Word文档资料)
启动OutLook —工具—电子邮件帐户——
添加电子邮件帐户
设置服务器信息
对一般的邮箱可采用“记住密码”
设置服务器信息
对需要增加安全性的邮箱可按下图设置（可能不支持）：
前面是一个邮箱的设置，如果有多个邮件地址，按以上方法重复设置。注意：不同的邮箱对POP3和SMTP的设置可能不同。
其他设置——常规
其他设置——连接（根据需要设置）
8.4 文件传输服务
8.4.1 文件传输的概念
文件传输服务又称为FTP （File Transfer Protocol，文件传输协议）服务，目前使用广泛。
FTP能完成下列任务：
与远程网点连接；
在该远程网点执行有限的文件搜索和文件传输相关操作；
允许用户把文件从远程网点传送到本地主机；
把本地计算机的文件放到远程计算机上去。
使用FTP几乎可以传送任何类型的文件：
文本文件、可执行程序文件、图像文件、声音文件、数据压缩文件等。
除了英文文本文件外，其他类型文件包括中文文件都需要以二进制方式来传输。
FTP/TFTP 应用
FTP采用TCP连接，FTP采用两个缺省端口号：20与21;20端口用于数据传输，21端口用于命令传输。TFTP工作在UDP协议之上。
教材P320
8.4.2 文件传输的工作过程
FTP服务工作模式 ：客户/服务器
使用FTP，用户必须具备下列条件：
一个能够使用FTP与远程计算机相连结的ISP服务代理商和及其帐户；
了解存储着用户感兴趣的文件的主机名及其存放文件的目录名称，并确认该系统已在Internet之上。主机名可以是域名，也可以是主机的IP地址；在远程计算机上有一个有效的用户名和口令。
8.4.3 匿名FTP服务
在Internet网上的许多服务中心提供匿名的文件传送服务（Anonymous FTP），即大多数FTP服务都是匿名服务；
匿名FTP服务的实质是：提供服务的机构在它的FTP服务器上建立一个公开账户（一般为anonymous），并赋予该账户访问公共目录的权限，以便提供免费服务；
用户访问提供匿名服务的FTP服务器，一般不需要输入用户名与用户密码；也可以用anonymous作用户名，用自己的电子邮箱地址或“guest”作口令。
为了保证FTP服务器的安全，几乎所有的匿名FTP服务器都只允许用户下载文件，而不允许用户上载文件。
Telnet 应用
Telnet指在网络通信协议的支持下，用户的计算机通过Internet网暂时成为远程计算机终端的过程。 Telnet给用户提供了一种通过连网的终端登录到远程服务器的方式。
使用Telnet，可以将用户系统与连在Internet上的某台主机相连。用户输入的每一个字符都被发往这台远程计算机，而远程计算机在分配给该用户的计算机端口上显示的信息将传送并显示到本地计算机的屏幕上，从而可以实时地与远程主机双向通信。
Telnet使用的传输层协议为TCP，端口号23
一般情况下，一个远程网点不希望外来用户在它的计算机上执行软件，所以通常不允许匿名的Telnet访问。要登录远程计算机，必须知道所要访问的计算机名字，并具备该计算机系统所承认的合法用户的帐户和口令。
有一些远程网点允许Guest（客人）登录，如美国宇航局NASA的马歇尔太空飞行中心允许有兴趣的人士登录到主机spacelink.msfc.nasa.gov中。如果在该系统上还没有帐户，可以键入newuser作为用户名和口令，然后就可进入。但用户在主机上要受到限制，无法运行许多未经授权的程序。
合法用户一旦登录成功，就可以像本地登录的用户那样实时地使用该远程计算机的所有对外开放的资源。
和本地用户的主要不同在于访问时间长，而且只能使用终端类型环境，不能使用窗口类型环境。
现在，全世界许多大学的图书馆都通过Telnet对外提供联机检索服务，一些政府部门、研究机构也将它们的数据库对外开放，并提供各种菜单驱动的用户接口，甚至全文检索接口，供用户通过Telnet查阅。
FTP和Telnet的异同
相同：FTP和Telnet都能实现和远程网点的连接，都是实时的联机服务。
区别：Telnet使用户的计算机在这种连接中像远程系统的一个终端，而FTP却不是这样。使用FTP时，用户不能在远程点运行程序，而只能使用FTP进行文件操作，如改变当前工作目录、列文件目录、设置传输参数并在两地系统之间传送文件等。
8.5 新闻与公告类服务
8.5.1 网络新闻组
网络新闻组是一种利用网络进行专题讨论的国际论坛 ；
Usenet并不是一个网络系统，只是建立在Internet上的逻辑组织；
Usenet不同于Internet上的交互式操作方式，在Usenet服务器上存储的各种信息，会周期性地转发给其他Usenet服务器；
Usenet的基本通信方式是电子邮件，但它不是采用点对点通信方式，而是采用多对多的传递方式。
8.5.2 电子公告牌
电子公告牌BBS也是Internet上较常用的服务功能之一；
电子公告牌提供一块公共电子白板，每个用户都可以在上面书写、发布信息或提出看法、聊天，获得帮助、讨论问题及为别人提供信息；
早期的BBS服务是一种基于远程登录的服务，想要使用BBS服务的用户，必须首先利用远程登录功能登录到BBS服务器上；
目前很多BBS站点开始提供WWW访问方式。
8.6 WWW服务
8.6.1 WWW服务的基本概念
WWW（World Wide Web）又称为万维网，简称为Web, 是Internet技术发展中的一个重要的里程碑；
WWW系统的结构采用了客户/服务器模式；
信息资源以web页的形式存储在WWW服务器中，用户通过WWW客户端浏览器程序图、文、声并茂的Web页内容；
通过Web页中的链接，用户可以方便地访问位于其他WWW服务器中的Web页，或是其他类型的网络信息资源。
WWW服务的基本概念
WWW服务具有以下几个主要特点
以超文本方式组织网络多媒体信息，用户可以访问文本、语音、图形和视频信息；
用户可以在Internet范围内的任意网站之间查询、检索、浏览及发布信息，并实现对各种信息资源透明的访问；
提供生动、直观、统一的图形用户界面；
WWW服务的核心技术是：
超文本标记语言HTML；
超文本传输协议HTTP；在Internet上传输文件
超链接 hyperlink。
8.6.2 超文本、超媒体与超文本标记语言
1、超文本与超媒体的概念
超文本方式的工作方式
超媒体工作方式
WWW以客户/服务器方式工作；
浏览器browser是在用户计算机上运行的WWW客户程序；
WWW服务器程序运行在服务器，管理着提供浏览的文档；
WWW在实现过程中必须解决以下几个问题：
如何标识分布在整个Internet上的WWW文档？
如何实现WWW上各种链接的链接？
如何显示不同风格的WWW文档？
2、主页的概念
信息资源以网页Web page的形式存储在WWW服务器中 ；
用户通过浏览器向WWW服务器发出请求，服务器根据客户请求内容，将保存在WWW服务器中的某个页面发送给客户；
用户可以通过页面中的链接，方便地访问位于其他WWW服务器中的页面，或是其他类型的网络信息资源；
主页home page是一种特殊的Web页面，是指包含个人或机构基本信息的页面，用于对个人或机构进行综合性介绍，是访问个人或机构详细信息的入口点。
主页一般包含以下几种基本元素：
文本（text） 最基本的元素，就是通常所说的文字。
图像（image） WWW浏览器一般只识别GIF与JPEG
两种图像格式 。
表格（table） 类似于Word中的表格，表格单元内容
一般为字符类型。
超链接（hyperlink） 用于将HTML与其他主页相连。
3、超文本标记语言HTML
WWW服务器中所存储的页面是一种结构化的文档，采用超文本标记语言书写而成；
HTML是WWW上用于创建超文本链接的基本语言，可以定义WWW主页格式化的文本、色彩、图像与超文本链接；
HTML文档可以将声音、图像、视频等多媒体信息集成在一起 ；
使用HTML语言开发的HTML超文本文件一般具有.htm（或.html）后缀。
8.6.3 URL与信息定位
URL（Uniform Resource Locators，统一资源定位器）是对能从Internet上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示 。
标准的URL由3部分组成：
资源类型：在//之前，表示通信协议的种类或取得 数据的方法。
主机IP地址或域名
路径及文件名
http：//www.nankai./index.html
协议类型 主机域名 路径及文件名
HTTP：//
www.
/edu/
指出所用的是HTTP协议
指明要进入的站点名
指出何种类型的站点
表示浏览器请求查看华为WEB服务器的edu目录
URL通过指定其他协议类型访问其他类型服务器:
gopher：//gopher.cernet. 连接到名为gopher.cernet.的Gopher服务器
ftp：//ftp.pku./pub/dos/readme.txt 通过FTP连接来获得一个名为readme.txt的文本文件
file：//linux001.nankai./pub/gif/wu.gif
在所连接的主机上获得并显示一个名为wu.gif的图形文件
telnet：//cs.nankai.
远程登录到名为cs.nankai.的主机
8.6.4 WWW浏览器
WWW浏览器的基本功能
WWW浏览器是用来浏览Internet上主页的客户软件 ；
浏览器软件应具备以下的基本功能 ：
查找、启动与终止链接；
通过按钮与菜单项来链接；
历史（history）与书签（bookmark）的使用；
自由设定屏幕窗口；
选择起始页；
改变式样、字体与色彩；
查看内嵌图像与外部图像；
保存与打印主页。
WWW浏览器的结构
8.6.5 WWW基本工作过程与协议层次
8.7 典型应用层协议FTP的分析
8.7.1 FTP模型与测试分析环境 了解
DHCP
DHCP工作模型
DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol
实现IP地址的动态分配
IP地址数据库
DHCP服务器
DHCP客户机
本地局域网
DHCP优点
减少错误
减少手工配置IP地址导致的错误，如已分配的IP地址再次分配给另一设备引起的地址冲突
减少网络管理
TCP/IP配置是集中化和自动完成的，不需手工配置，集中定义全局和特定子网的TCP/IP配置
大部分路由器能转发DHCP配置请求，减少了在每个子网设置DHCP服务器的必要
客户机配置的地址变化必须经常更新，DHCP能高效而自动地进行配置。
DHCP系统组成
DHCP客户：
DHCP客户通过DHCP来获得网络配置参数
Internet主机，通常就是普通用户的工作站
DHCP服务器：
DHCP服务器提供网络设置参数给DHCP客户
Internet主机
DHCP中继代理：
在DHCP客户和服务器之间转发 DHCP 消息的主机或路由器。
DHCP租借
DHCP续订租约
客户端申请的IP到达50%的租用期前，客户请求DHCP服务器刷新租期。
跨子网的DHCP服务器的部署
需要路由器的支持，同时也可能造成广播流量的增加。
DHCP中继代理服务器
DHCP中继代理程序和DHCP的客户端位于同一个子网。
DHCP中继代理服务器侦听广播的DHCPDISCOVER（请求DHCP服务器的IP地址信息）和DHCPREQUEST （包含提供的IP地址）消息
小结
应用层服务主要有：电子邮件E-mail、文件传输协议FTP、网络终端协议Telnet与WWW等；
应用层协议可以分为3种类型：一类依赖于面向连接的TCP协议，一类依赖于面向连接的UDP协议，另一类则既依赖于TCP协议，也可以依赖于UDP协；
Internet域名系统采用的是层次结构，DNS服务器的层次是与域名的层次相适应的；
WWW服务在Internet技术发展中有着重要的影响，它的核心技术是超文本标记语言HTML、超文本传输协议HTTP与超链接hyperlink。
例题
在Intemet上有许多协议，下面的选项中能正确表示协议层次关系的是（23） 。
简单网络管理协议SNMP
P149
【解析】A
例题
简述从浏览器的地址栏中输入域名，到出现相应的网页的流程。
答案见第8章 应用层补充例题(域名解析)或期末复习。
第8章 应用层
应用层
1
物 理 层
2
数据链路层
4
传 输 层
3
网 络 层
5
会 话 层
7
应 用 层
6
表 示 层
主要负责用户和应用程序之间的通信。协调设备和软件的多样性问题；解决系统中文件传输问题。
本章学习要求
了解：TCP/IP协议栈与应用层协议之间的关系
掌握：域名系统的基本工作原理
掌握：电子邮件的基本工作原理
掌握：文件传输FTP的基本工作原理
掌握：WWW服务的基本工作原理
掌握：应用层协议的分析方法
8.1 应用层协议与低层协议的关系
8.1.1 主要的应用层协议
域名系统DNS
简单邮件传输协议SMTP 、邮局协议POP3
文件传输协议FTP、普通文件传输协议TFTP
超文本传输协议HTTP（Hypertext Transfer Protocol）
网络终端协议Telnet
动态主机配置协议DHCP 补充
简单网络管理协议SNMP
8.1.2 TCP/IP协议栈及之间的关系
例题
8.2 域名系统DNS
8.2.1 域名系统的基本概念
域名系统 DNS（Domain Name System）
是TCP/IP协议中规定的层次型名字管理机制；
实现域名和IP地址的解析
DNS有三个组成部分：
域名空间
DNS 域名服务器
DNS 解析器
1.为什么有了IP地址，还需要域名
域 名 — 用字符表示的网络主机名，是一种 主机标识符；
IP地址 — 数字型，难于记忆与理解；
域 名 — 字符型，直观，便于记忆与理解；
IP地址 — 用于网络层；
域 名 — 用于应用层；
IP地址与域名都是全网惟一的，并且它们之间具有对应关系。
为确保IP地址与域名在Internet上的唯一性，统一由各级网络信息中心NIC（Network Information Center）分配。中国互联网络信息中心负责中国境内的互联网络域名注册，IP地址分配。其网站地址是：http://nic.
域名一般用英文字母和数字表示，域名长度一般不超过20个字符。我国已开发成功中文域名系统，用户也可向CNNIC申请中文域名。
2 、Internet域名结构
域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域名；
Internet主机域名的一般格式为：
域名空间是指一个逻辑树状层次化结构的命名空间。
DNS域名空间
顶级域名
DNS子域
DNS域树上的每个结点可以由一个完全合格域名标识，能准确表示出它相对于DNS域树根的位置。
域名的体系结构
Internet域名空间的树状结构
教材P323
Int 国际组织
mil 军事部门
uk 英国
DNS是一个分层命名系统，名字由若干个标号组成，标号之前用圆点分隔，最右边是主域名（顶级域名），最左边是主机名，中间是子域名，例如：tsinghua.
常用顶级域
组织域代码及含义
顶级域域名 用途
COM 商业机构
EDU 教育机构
GOV 美国联邦政府的机构
INT 国际组织
MIL 军事组织
NET 网络支持中心
ORG 非赢利组织
国家代码 各个国家
地理域代码及含义
域 意 义 域 意 义
au 澳大利亚 jp 日本
ca 加拿大 mx 墨西哥
ch 瑞士 nz 新西兰
cn 中国 pl 波兰
de 德国 ru 俄罗斯
dk 丹麦 tr 土耳其
es 西班牙 tw 中国台湾
fr 法国 uk 英国
il 以色列 us 美国
it 意大利 vd 梵蒂冈
8.2.2 域名服务器的层次结构
1.域名服务器的基本工作原理
域名系统的一个主要特点是允许区域自治；
域名系统在设计了层次的域名的同时，提出了与其相对应的域名服务器系统；
整个域名系统是以一个大型的分布式数据库的方式工作；
大多数具有Internet连接的组织都有一个域名服务器，每个服务器包含连向其他域名服务器的信息，这些服务器形成了一个大的协同工作的域名数据库。
2.域名服务器的层次
DNS服务器的层次与域名的层次相适应；
每一个域名服务器都只对域名体系中的一部分进行管辖；
层次体系的顶部是一个根服务器（root server），它是顶层域的管辖者；
DNS服务器的层次对应着域名的层次，但是这两者并不是对等的。一个公司网络或校园网可以选择将它所有的域名都放在一个域名服务器上，也可以选择运行几个域名服务器。
8.2.3 域名解析
1、域名解析的基本工作原理
将域名转换为对应的IP地址的过程称为域名解析;
完成该功能的软件叫域名解析器;
每个本地域名服务器配置一个域名解析器软件;
每个服务器都知道根服务器的地址，无论经过几步查询，在域名树中最终总会找出正确的解析结果。
2、域名解析算法
递归解析
反复解析
递归解析要求域名服务器系统一次性完成全部名字—地址变换；是DNS客户机发送到DNS服务器的查询，即使DNS服务器没有所请求的信息，它也会联系其它DNS服务器。
递归解析的任务主要由服务器软件承担；
反复解析是每次请求一个服务器，如果不行再请求别的服务器；
反复解析的任务主要由域名解析器软件承担。
DNS解析过程
本地DNS服务器
根域
DNS服务器
com
DNS服务器
DNS服务器
6
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解析器
1
7
递归解析
反复解析
域名解析中客户与服务器的交互过程
从根域名服务器中获得nankai域名服务器的 IP 地址……
8.2.4 域名系统性能优化 了解
1、复制
每个根服务器的许多副本存在于世界各地；
当一个新的子网加入Internet时，它在本地的DNS服务器中配置一个根服务器表；
本地的DNS服务器可以为本网用户的域名服务选择响应最快的根服务器；
在实际应用中，地理上最近的域名服务器响应最好。
2、缓存
DNS缓存比复制更为重要，使用名字的高速缓存可优化查询的开销；
每个服务器都保留一个域名缓存，每当查找一个新的域名时，服务器将它置于缓存中；
主机在启动时从本地域名服务器下载域名和地址的全部数据库，维护存放自己最近使用的域名的高速缓存，并且只在从缓存中找不到域名时才使用域名服务器。
8.3 电子邮件服务
8.3.1 电子邮件的概念
E-mail、Telnet和FTP是Internet的三大传统服务，虽然近年来WWW发展很快，但Internet上用户使用最频繁、最广泛的还是E-mail；
电子邮件系统不但可以传输各种格式的文本信息，而且还可以传输图像、声音、视频等多种信息 ；
邮件服务器系统的核心邮件服务器负责接收用户送来的邮件，并根据收件人地址发送到对方的邮件服务器中，同时负责接收由其他邮件服务器发来的邮件，并根据收件人地址分发到相应的电子邮箱中；
当用户向ISP申请Internet账户时，ISP就会在它的邮件服务器上建立该用户的电子邮件账户，它包括用户名（user name）与用户密码（password）。
例：hyp@zjut. hyp为用户名
8.3.2 电子邮件服务的工作过程
电子邮件服务基于客户/服务器结构
电子邮件应用程序基本服务功能：
创建与发送电子邮件；
接收、阅读与管理电子邮件；
账号、邮箱与通信簿管理。
电子邮件协议：
SMTP（简单邮件传输协议）用于电子邮件的发送，工作在25号端口上；
POP3（邮局协议）用于电子邮件的接收，工作在110号端口上；
IMAP（交互式电子邮件存取协议）是用于替代POP3协议的新协议，工作在143号端口上。
电子邮件系统协议使用情况
8.3.4 简单邮件传输协议SMTP
SMTP协议运行在TCP协议之上，使用公开端口号25;
SMTP使用简单的命令传输邮件;
SMTP规定了14条命令和21种响应信息;
每条命令都是由4个字母组成的;
每一种响应信息一般只有一行信息;
SMTP使用客户/服务器工作模式，发送邮件的SMTP进程是SMTP客户，接收邮件的SMTP进程是SMTP服务器。
8.3.5 邮件读取协议POP3和IMAP
POP3
邮局协议POP3是一个简单的邮件读取协议；
POP3协议使用客户/服务器工作方式；
接收邮件的用户主机运行POP客户程序，ISP的邮件服务器则运行POP服务器程序 ；
POP3协议运行在TCP协议之上，它使用公开的端口号110 ；
POP3协议规定了15条命令和24种响应信息 。
IMAP
Internet报文存取协议IMAP与POP3都按客户/服务器方式工作，但它们有很大的差别；
POP3服务器是具有存储转发功能的中间服务器。在邮件交付给用户之后，POP3服务器不再保存这些邮件；
当客户程序打开IMAP服务器的邮箱时，用户可以看到邮件的首部；如果用户需要打开某个邮件，则可以将该邮件传送到用户的计算机；在用户未发出删除邮件的命令前，IMAP服务器邮箱中的邮件一直保存着；
POP3协议在脱机状态下运行，IMAP协议在联机状态下运行。
用OutLook 配置邮件实例:OutLook中多个邮箱的设置(见Word文档资料)
启动OutLook —工具—电子邮件帐户——
添加电子邮件帐户
设置服务器信息
对一般的邮箱可采用“记住密码”
设置服务器信息
对需要增加安全性的邮箱可按下图设置（可能不支持）：
前面是一个邮箱的设置，如果有多个邮件地址，按以上方法重复设置。注意：不同的邮箱对POP3和SMTP的设置可能不同。
其他设置——常规
其他设置——连接（根据需要设置）
8.4 文件传输服务
8.4.1 文件传输的概念
文件传输服务又称为FTP （File Transfer Protocol，文件传输协议）服务，目前使用广泛。
FTP能完成下列任务：
与远程网点连接；
在该远程网点执行有限的文件搜索和文件传输相关操作；
允许用户把文件从远程网点传送到本地主机；
把本地计算机的文件放到远程计算机上去。
使用FTP几乎可以传送任何类型的文件：
文本文件、可执行程序文件、图像文件、声音文件、数据压缩文件等。
除了英文文本文件外，其他类型文件包括中文文件都需要以二进制方式来传输。
FTP/TFTP 应用
FTP采用TCP连接，FTP采用两个缺省端口号：20与21;20端口用于数据传输，21端口用于命令传输。TFTP工作在UDP协议之上。
教材P320
8.4.2 文件传输的工作过程
FTP服务工作模式 ：客户/服务器
使用FTP，用户必须具备下列条件：
一个能够使用FTP与远程计算机相连结的ISP服务代理商和及其帐户；
了解存储着用户感兴趣的文件的主机名及其存放文件的目录名称，并确认该系统已在Internet之上。主机名可以是域名，也可以是主机的IP地址；在远程计算机上有一个有效的用户名和口令。
8.4.3 匿名FTP服务
在Internet网上的许多服务中心提供匿名的文件传送服务（Anonymous FTP），即大多数FTP服务都是匿名服务；
匿名FTP服务的实质是：提供服务的机构在它的FTP服务器上建立一个公开账户（一般为anonymous），并赋予该账户访问公共目录的权限，以便提供免费服务；
用户访问提供匿名服务的FTP服务器，一般不需要输入用户名与用户密码；也可以用anonymous作用户名，用自己的电子邮箱地址或“guest”作口令。
为了保证FTP服务器的安全，几乎所有的匿名FTP服务器都只允许用户下载文件，而不允许用户上载文件。
Telnet 应用
Telnet指在网络通信协议的支持下，用户的计算机通过Internet网暂时成为远程计算机终端的过程。 Telnet给用户提供了一种通过连网的终端登录到远程服务器的方式。
使用Telnet，可以将用户系统与连在Internet上的某台主机相连。用户输入的每一个字符都被发往这台远程计算机，而远程计算机在分配给该用户的计算机端口上显示的信息将传送并显示到本地计算机的屏幕上，从而可以实时地与远程主机双向通信。
Telnet使用的传输层协议为TCP，端口号23
一般情况下，一个远程网点不希望外来用户在它的计算机上执行软件，所以通常不允许匿名的Telnet访问。要登录远程计算机，必须知道所要访问的计算机名字，并具备该计算机系统所承认的合法用户的帐户和口令。
有一些远程网点允许Guest（客人）登录，如美国宇航局NASA的马歇尔太空飞行中心允许有兴趣的人士登录到主机spacelink.msfc.nasa.gov中。如果在该系统上还没有帐户，可以键入newuser作为用户名和口令，然后就可进入。但用户在主机上要受到限制，无法运行许多未经授权的程序。
合法用户一旦登录成功，就可以像本地登录的用户那样实时地使用该远程计算机的所有对外开放的资源。
和本地用户的主要不同在于访问时间长，而且只能使用终端类型环境，不能使用窗口类型环境。
现在，全世界许多大学的图书馆都通过Telnet对外提供联机检索服务，一些政府部门、研究机构也将它们的数据库对外开放，并提供各种菜单驱动的用户接口，甚至全文检索接口，供用户通过Telnet查阅。
FTP和Telnet的异同
相同：FTP和Telnet都能实现和远程网点的连接，都是实时的联机服务。
区别：Telnet使用户的计算机在这种连接中像远程系统的一个终端，而FTP却不是这样。使用FTP时，用户不能在远程点运行程序，而只能使用FTP进行文件操作，如改变当前工作目录、列文件目录、设置传输参数并在两地系统之间传送文件等。
8.5 新闻与公告类服务
8.5.1 网络新闻组
网络新闻组是一种利用网络进行专题讨论的国际论坛 ；
Usenet并不是一个网络系统，只是建立在Internet上的逻辑组织；
Usenet不同于Internet上的交互式操作方式，在Usenet服务器上存储的各种信息，会周期性地转发给其他Usenet服务器；
Usenet的基本通信方式是电子邮件，但它不是采用点对点通信方式，而是采用多对多的传递方式。
8.5.2 电子公告牌
电子公告牌BBS也是Internet上较常用的服务功能之一；
电子公告牌提供一块公共电子白板，每个用户都可以在上面书写、发布信息或提出看法、聊天，获得帮助、讨论问题及为别人提供信息；
早期的BBS服务是一种基于远程登录的服务，想要使用BBS服务的用户，必须首先利用远程登录功能登录到BBS服务器上；
目前很多BBS站点开始提供WWW访问方式。
8.6 WWW服务
8.6.1 WWW服务的基本概念
WWW（World Wide Web）又称为万维网，简称为Web, 是Internet技术发展中的一个重要的里程碑；
WWW系统的结构采用了客户/服务器模式；
信息资源以web页的形式存储在WWW服务器中，用户通过WWW客户端浏览器程序图、文、声并茂的Web页内容；
通过Web页中的链接，用户可以方便地访问位于其他WWW服务器中的Web页，或是其他类型的网络信息资源。
WWW服务的基本概念
WWW服务具有以下几个主要特点
以超文本方式组织网络多媒体信息，用户可以访问文本、语音、图形和视频信息；
用户可以在Internet范围内的任意网站之间查询、检索、浏览及发布信息，并实现对各种信息资源透明的访问；
提供生动、直观、统一的图形用户界面；
WWW服务的核心技术是：
超文本标记语言HTML；
超文本传输协议HTTP；在Internet上传输文件
超链接 hyperlink。
8.6.2 超文本、超媒体与超文本标记语言
1、超文本与超媒体的概念
超文本方式的工作方式
超媒体工作方式
WWW以客户/服务器方式工作；
浏览器browser是在用户计算机上运行的WWW客户程序；
WWW服务器程序运行在服务器，管理着提供浏览的文档；
WWW在实现过程中必须解决以下几个问题：
如何标识分布在整个Internet上的WWW文档？
如何实现WWW上各种链接的链接？
如何显示不同风格的WWW文档？
2、主页的概念
信息资源以网页Web page的形式存储在WWW服务器中 ；
用户通过浏览器向WWW服务器发出请求，服务器根据客户请求内容，将保存在WWW服务器中的某个页面发送给客户；
用户可以通过页面中的链接，方便地访问位于其他WWW服务器中的页面，或是其他类型的网络信息资源；
主页home page是一种特殊的Web页面，是指包含个人或机构基本信息的页面，用于对个人或机构进行综合性介绍，是访问个人或机构详细信息的入口点。
主页一般包含以下几种基本元素：
文本（text） 最基本的元素，就是通常所说的文字。
图像（image） WWW浏览器一般只识别GIF与JPEG
两种图像格式 。
表格（table） 类似于Word中的表格，表格单元内容
一般为字符类型。
超链接（hyperlink） 用于将HTML与其他主页相连。
3、超文本标记语言HTML
WWW服务器中所存储的页面是一种结构化的文档，采用超文本标记语言书写而成；
HTML是WWW上用于创建超文本链接的基本语言，可以定义WWW主页格式化的文本、色彩、图像与超文本链接；
HTML文档可以将声音、图像、视频等多媒体信息集成在一起 ；
使用HTML语言开发的HTML超文本文件一般具有.htm（或.html）后缀。
8.6.3 URL与信息定位
URL（Uniform Resource Locators，统一资源定位器）是对能从Internet上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示 。
标准的URL由3部分组成：
资源类型：在//之前，表示通信协议的种类或取得 数据的方法。
主机IP地址或域名
路径及文件名
http：//www.nankai./index.html
协议类型 主机域名 路径及文件名
HTTP：//
www.
/edu/
指出所用的是HTTP协议
指明要进入的站点名
指出何种类型的站点
表示浏览器请求查看华为WEB服务器的edu目录
URL通过指定其他协议类型访问其他类型服务器:
gopher：//gopher.cernet. 连接到名为gopher.cernet.的Gopher服务器
ftp：//ftp.pku./pub/dos/readme.txt 通过FTP连接来获得一个名为readme.txt的文本文件
file：//linux001.nankai./pub/gif/wu.gif
在所连接的主机上获得并显示一个名为wu.gif的图形文件
telnet：//cs.nankai.
远程登录到名为cs.nankai.的主机
8.6.4 WWW浏览器
WWW浏览器的基本功能
WWW浏览器是用来浏览Internet上主页的客户软件 ；
浏览器软件应具备以下的基本功能 ：
查找、启动与终止链接；
通过按钮与菜单项来链接；
历史（history）与书签（bookmark）的使用；
自由设定屏幕窗口；
选择起始页；
改变式样、字体与色彩；
查看内嵌图像与外部图像；
保存与打印主页。
WWW浏览器的结构
8.6.5 WWW基本工作过程与协议层次
8.7 典型应用层协议FTP的分析
8.7.1 FTP模型与测试分析环境 了解
DHCP
DHCP工作模型
DHCP：Dynamic Host Configuration Protocol
实现IP地址的动态分配
IP地址数据库
DHCP服务器
DHCP客户机
本地局域网
DHCP优点
减少错误
减少手工配置IP地址导致的错误，如已分配的IP地址再次分配给另一设备引起的地址冲突
减少网络管理
TCP/IP配置是集中化和自动完成的，不需手工配置，集中定义全局和特定子网的TCP/IP配置
大部分路由器能转发DHCP配置请求，减少了在每个子网设置DHCP服务器的必要
客户机配置的地址变化必须经常更新，DHCP能高效而自动地进行配置。
DHCP系统组成
DHCP客户：
DHCP客户通过DHCP来获得网络配置参数
Internet主机，通常就是普通用户的工作站
DHCP服务器：
DHCP服务器提供网络设置参数给DHCP客户
Internet主机
DHCP中继代理：
在DHCP客户和服务器之间转发 DHCP 消息的主机或路由器。
DHCP租借
DHCP续订租约
客户端申请的IP到达50%的租用期前，客户请求DHCP服务器刷新租期。
跨子网的DHCP服务器的部署
需要路由器的支持，同时也可能造成广播流量的增加。
DHCP中继代理服务器
DHCP中继代理程序和DHCP的客户端位于同一个子网。
DHCP中继代理服务器侦听广播的DHCPDISCOVER（请求DHCP服务器的IP地址信息）和DHCPREQUEST （包含提供的IP地址）消息
小结
应用层服务主要有：电子邮件E-mail、文件传输协议FTP、网络终端协议Telnet与WWW等；
应用层协议可以分为3种类型：一类依赖于面向连接的TCP协议，一类依赖于面向连接的UDP协议，另一类则既依赖于TCP协议，也可以依赖于UDP协；
Internet域名系统采用的是层次结构，DNS服务器的层次是与域名的层次相适应的；
WWW服务在Internet技术发展中有着重要的影响，它的核心技术是超文本标记语言HTML、超文本传输协议HTTP与超链接hyperlink。
例题
在Intemet上有许多协议，下面的选项中能正确表示协议层次关系的是（23） 。
简单网络管理协议SNMP
P149
【解析】A
例题
简述从浏览器的地址栏中输入域名，到出现相应的网页的流程。
答案见第8章 应用层补充例题(域名解析)或期末复习。
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