计算机网络 第9章 应用层

©2006工程兵工程学院计算机教研室计算机网络（第2版）第九章应用层计算机网络第9章应用层本章主要内容网络应用模型；域名系统；动态主机配置协议；HTTP和；电子邮件；文件传输协议。应用层计算机网络9.1网络应用模型本讲主要内容客户/服务器模型；P2P模型。应用层计算机网络一、客户/服务器模型服务器是服务提供者，客户是服务请求者；Internet应用基本上是客户/服务器模型；服务器通常是TCP连接侦听者，客户是TCP连接发起者。客户服务器应用层计算机网络二、P2P模型问题是资源定位和资源共享过程复杂；好处是随着终端硬件资源和信息资源的不断丰富，可以聚合解决复杂问题所需的硬件和信息资源。应用层计算机网络P2P主要应用对等计算；协同工作；搜索引擎；文件交换。二、P2P模型应用层计算机网络9.2域名系统本讲主要内容域名结构；域名解析过程。应用层计算机网络9.2域名系统Internet中是用IP地址来惟一标识每一个终端，但IP地址是32位的二进制数，虽然使用了方便记忆的十进制表示方式，但人们还是很难记住。IP地址虽然也是分层结构，但与人们熟悉的地址分层结构差距还是很大。由于IP地址和网络相关联，某个终端一旦改变了所连接的网络，必须改变IP地址，因此，用于标识终端的IP地址是变化的。用域名，而不是IP地址来标识终端应用层计算机网络树根comeduorggovmilnetintcnukibm3comhpcctvabcsbel一、域名结构域名是一个分层结构，树根是无名的根域，顶极域名由通用域名和国家域名组成。二级域名是顶极域名的下属机构，如COM.CN表示中国企业。同样，三级域名是二级域名的下属机构，如ABC.COM.CN表示中国企业中名为ABC的公司。这种域名结构的层数不受限制，但当某个域名仅表示一台终端时，它没有下属机构，成为叶域名，而从根域名到叶域名的完整组成成为完全合格的域名，这种完全合格的域名惟一标识某个终端。应用层计算机网络域名服务器结构树根comeduorggovmilnetintcnukibm3comhpcctvabcsbel………………dns.com193.5.6.30dns.edu18.7.8.26┇dns.cn26.37.56.26根域名服务器dns.3com.com192.42.93.30dns.hp.com11.12.34.56┇dns.ibm.com26.27.28.29.com域名服务器┇.3com.com域名服务器dns.js.cn193.7.8.30dns.com.cn18.19.20.21┇dns.edu.cn11.12.13.14.cn域名服务器dns.abc.com.cn192.1.1.4dns.sbel..com.cn31.32.33.34┇.com.cn域名服务器域名服务器链接关系一、域名结构分层的域名服务器结构便于根据域名解析IP地址应用层计算机网络二、域名解析过程在实际传输IP分组时，是不能用域名作为终端地址的，只能用IP地址。因此，在传输过程中，惟一标识终端的仍然是IP地址。在真正开始访问Internet前，必须把人们记住的域名转换成标识对应终端的IP地址。这个过程就是域名解析过程。域名很像某个人的名字，容易记住，一般不会改变。他的电话号码像IP地址，随着家庭住址的变化而改变。但与某个人通信前，必须先获取他的电话号码，因此，可以用通过人名获取他的电话号码的过程来解释一下域名解析过程。应用层计算机网络二、域名解析过程南京的A先生获取杭州的W先生的电话号码的过程W电话簿OK南京114国家信息台浙江114杭州114OK终端A终端B终端C终端DR1R2网络结构这是一个实际网络结构，根据这个网络结构解析域名的过程如下。二、域名解析过程应用层计算机网络第五步：在3COM.COM域的域名服务器中，查到域名为的服务器的地址。②询问地址①查看LocalCache和HostFile④询问地址⑤返回dns.com的IP地址：192.5.6.30⑧询问地址⑥询问地址⑦返回dns.3com.com的IP地址：192.42.93..30DNS.3COM192.42.93.30⑨返回地址：202.1.1.9③获取根域名服务器IP地址：198.41.0.4⑩返回地址：202.1.1.9根域名服务器.COM域名服务器3COM.COM域名服务器本地域名服务器第一步：终端首先在本地Cache和HostFile（相当于电话簿）中寻找域名对应的IP地址。第二步：终端查询本地域名服务器（相当于南京114），在本地域名服务器中只查到根域名服务器（相当于国家信息台）的地址。第三步：在根域名服务器中，只查到COM域的域名服务器（相当于浙江114）的地址。第四步：在COM域的域名服务器中，只查到3COM.COM域的域名服务器（相当于杭州114)的地址。二、域名解析过程应用层计算机网络9.3动态主机配置协议本讲主要内容无中继配置过程；中继配置过程。应用层计算机网络计算机在访问Internet前，必须先配置如下信息：IP地址和子网掩码；默认网关（或默认路由器）地址；本地域名服务器地址。可以手工配置这些信息，但这样做要求用户对所连接的网络非常熟悉，因此，往往通过自动配置的方法为计算机配置上述信息，DHCP就是完成这种自动配置的协议。9.3动态主机配置协议应用层计算机网络ff:ff:ff:ff:ff:ffDHCP报文6768255.255.255.2550.0.0.0MACA数据字段数据字段数据字段尾部字段DHCP报文UDP报文IP分组MAC帧DHCP报文封装过程终端在完成自动配置过程前，是没有任何有关网络的知识的，因此，只能通过广播来寻找DHCP服务器，源地址只能用未知地址0.0.0.0表示。同样，终端也无法获知DHCP服务器的MAC地址，因此。也只能通过用广播地址作为目的地址来广播该MAC帧。注意：广播只能在同一个VLAN内进行，这就意味着需要为每一个广播域配置一台DHCP服务器，这样的话，显然太不方便了。一、无中继配置过程应用层计算机网络③DHCP服务器192.1.1.5终端标识符：MACA服务器标识符：192.1.1.5IP地址：192.1.1.6请求报文（广播）作用域1子网掩码：255.255.255.0IP地址范围：192.1.1.6～192.1.1.253默认网关：192.1.1.254本地域名服务器：192.1.1.4MACA192.1.1.68天终端标识符：MACA服务器标识符：0发现报文（广播）①终端标识符：MACA服务器标识符：192.1.1.5IP地址：192.1.1.6响应报文（单播）②终端标识符：MACA服务器标识符：192.1.1.5IP地址：192.1.1.6确认报文（单播）④⑤终端AMACA单一VALN内DHCP操作过程DHCP服务器配置IP地址分配范围和其他网络配置信息主机发送发现报文，发送发现报文的目的是用于确定为其配置网络配置信息的服务器响应报文中给出服务器IP地址和为主机预分配的IP地址。请求和确认将完成主机网络配置信息的分配。一、无中继配置过程应用层计算机网络192.1.2.254VLAN2VLAN1终端A192.1.1.5中继地址192.1.1.5R1提供报文以192.1.2.254为目的地址的单播分组作用域2子网掩码：255.255.255.0IP地址范围：192.1.3.1～192.1.3.253默认网关：192.1.3.254本地域名服务器：192.1.1.4作用域1子网掩码：255.255.255.0IP地址范围：192.1.2.1～192.1.2.253默认网关：192.1.2.254本地域名服务器：192.1.1.4发现报文（广播）终端标识符：MACA终端标识符：MACA网关地址：192.1.2.254发现报文以192.1.1.5为目的地址的单播分组终端标识符：MACA服务器标识符：192.1.1.5网关地址：192.1.2.254IP地址：192.1.2.1终端标识符：MACA服务器标识符：192.1.1.5网关地址：192.1.2.254IP地址：192.1.2.1提供报文以MACA为目的地址的单播帧首先统一为DHCP服务器配置信息，这些信息包含每一个VALN对应的子网掩码、允许分配的地址范围，默认网关地址，本地域名服务器地址等。为了避免为每一个VLAN设置DHCP服务器，连接VLAN的路由器（或三层交换机）设置中继功能。中继功能是将接收到的有着DHCP报文特征的IP分组（源IP地址＝0.0.0.0，且目的端口号＝67)通过单播方式传输给DHCP服务器。DHCP通过两个过程实现，一是DHCP服务器发现过程，终端通过广播发现报文来确定为自己服务的DHCP服务器，二是请求过程，请求DHCP服务器配置访问网络所需的信息。二、中继配置过程应用层计算机网络9.4HTTP和本讲主要内容统一资源定位器；HTTP；HTML。应用层计算机网络人们通常所说的上网大都是通过网络终端访问WEB网站（WEB服务器）。是指通过连接将分布全球的网站有机组织在一起的机制。HTTP是终端和网站之间用于完成资源访问的协议。9.4HTTP和应用层计算机网络Web页面的特点是超文本、超媒体；超文本通过链接将物理分散的信息组织在一起；超媒体表示同一页面中包含多种媒体形式。9.4HTTP和链接到应用层计算机网络一、统一资源定位器统一资源定位地址（URL）用于惟一标识Internet中所有可被访问的对象。URL的通用形式如下：URL的访问方式：//主机：端口/路径URL访问方式有三种：HTTP、FTP和USENET，常用的是HTTP和FTP。主机部分给出资源所在终端的地址，可以是IP地址，也可以是完全合格的域名。端口给出服务器侦听的端口号，正常情况下，这两种访问方式都有著名端口号，如HTTP是80，FTP是21。因此，除非服务器改变了著名端口号，端口字段可以省略。路径给出资源在服务器中的存放位置，如文件的访问路径。应用层计算机网络下面是URL实例这是麻省理工大学的一个著名的FTP服务器，PUB/ABC.TXT是文件的访问路径。这是清华大学的WEB服务器，CHN/YXSE/INDEX.HTM是分层主页结构中的其中一层的主页。://