现代网络技术 第11章 互联网应用协议

《现代网络技术》第11章互联网应用协议第11章互联网应用协议11.1域名系统DNS11.2电子邮件系统E-mail11.3文件传输与文件访问系统11.4远程登录Telnet11.5代理服务器11.6网络管理《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.1域名系统DNS11.1.1IP域名结构首先应该明确，Internet上提供主机名字的目的在于方便用户使用Internet。首先，对主机名字要求是全局惟一的，即能在整个Internet通用。其次，要便于管理，Internet中主机名字管理工作包括名字分配、确认和名字回收等。第三，要便于映射，即便于名字与IP地址之间的映射，因为用户级的名字不能为使用IP地址的协议软件所接受，IP地址也不能为一般用户所理解，二者之间存在映射需求。《现代网络技术》第11章互联网应用协议需要注意的是：域名只是一个逻辑概念，它并不能反映出主机所在的物理位置。域名的命名机制有两类：一类是根据管理上的组织机构来划分，与地理位置和网络互连情况无关，称为组织型域名。《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-1Internet的名字空间orgcomnetedugovmilintcnjpcauk…cctv…ibmsunhpdellmicrosoft…hkgdshbjorgeducomnetgov…tsinghuapkufudanszunjumail…mailboxwwwcie…mailcsnet1ep树根一级（顶级）域名二级域名三级域名四级域名《现代网络技术》第11章互联网应用协议NIC将第一级域的管理特权分派给指定管理机构，各管理机构再对其管辖的域名空间继续划分，并将各子部分管理特权授予子管理机构。如此下去，便形成层次型域名。由于管理机构是逐级授权的，所以最终的域名都得到NIC承认，成为全球Internet的惟一名字。《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.1.2域名解析域名解析与地址解析有很多相似的地方，也包括正向解析（从域名到地址）以及逆向解析（从地址到域名）。正如IP地址的引入增加了程序员的方便性而引起地址解析额外开销一样，域名的引入一方面增加了用户的方便性，另一方面却也引入了域名解析的额外开销。这是性能与代价的折衷。1.域名服务器TCP/IP名字—地址映射由一组既独立又协作的域名服务器完成，这组域名服务器是解析系统的核心。《现代网络技术》第11章互联网应用协议根服务器.edu域服务器.com域服务器.cn域服务器ucb.eduibm.comgd.cn图11-2域名服务器的逻辑结构根服务器ibm.com子域服务器ucb.edu子域服务器gd.cn子域服务器图11-3域名服务器的物理结构《现代网络技术》第11章互联网应用协议2.域名服务器层次域名服务器按照域名层次安排它的层次，每个服务器授权管辖域名体系中一部分。根服务器处于层次体系的顶部，它是顶层域（如.com）的管辖者。DNS服务器层次与域名层次两者并不是对等的。《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-4DNS的服务器层次foobarcomsoapcandyalmondwalnutpeanut根服务器candy.foobar.com服务器foobar.com服务器foobarcomsoapcandyalmondwalnutpeanutwalnut.candy.foobar.com服务器foobar.com服务器根服务器图14-4DNS的服务器层次(a)(b)《现代网络技术》第11章互联网应用协议3.域名解析过程DNS是一种层次化的命名体系结构，实现这一体系结构依靠分布式数据库系统。它的根本目的在于：将目的主机名映射到IP地址。《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-5名字解析过程入口DNS客户构造名字查询报文将查询报文发往某名字服务器名字是否在该名字服务器所管辖区内？存在合适的下一个名字服务器吗？存在该机器名吗？求解方式？从DNS数据库中取出相应的IP地址返回给DNS客户将名字请求转送给下一名字服务器，进行递归求解，结果返回给DNS客户返回“名字不存在”报文给DNS客户产生指定下一名字服务器的响应，送给DNS客户结束YYYNNN迭代递归客户操作服务器操作《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-6（b）是一种效率较高的解析方案。当步骤1查询本地服务器不能返回正确的信息后，则由本地名字服务器导向顶级域名服务器cn。再由cn直接指向bta.net.cn分支就可获得接收者域名的查询。《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-6域名解析过程(a)递归域名解析；(b)高效域名解析本地名字服务器名字服务器名字服务器名字服务器名字服务器edu.cncnnet.cnbta.net.cn12345678910AAA客户（a）本地名字服务器名字服务器名字服务器szu.edu.cncnbta.net.cn123456AAA客户（b）《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.2电子邮件系统E-mail11.2.1电子邮件的有关协议与Internet电子邮件系统有关的典型协议主要有以下三种。1．传输方式的协议(1)简单邮件传输协议SMTP（SimpleMailTransferProtocol）。(2)通用Internet邮件扩展协议MIME（MultipurposeInternetMailExtensions）《现代网络技术》第11章互联网应用协议2．邮件存储访问协议(1)邮政协议第3版POP-3。(2) Internet邮件访问协议第4版IMAP-4。3．目录访问方法的协议主要是轻型目录访问协议LDAP。(1)邮件发送者把一条信息发送给接收者，接收者可以是一个或多个。(2)发送的信息包括数据、文件、文字、声音、图像或图形。(3)发送者或接收者可以是Internet以外的用户。《现代网络技术》第11章互联网应用协议(4)电子邮件的发送和接收软件可以与用户的其他软件沟通。(5)电子邮件系统具有较强的管理和监控功能，以利于系统的维护和改善系统的运行性能。(6)其他一些方便用户的功能，如支持多种语言文本、邮件优先权等。《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.2.2电子邮件系统的结构一个电子邮件系统有两个主要组成部分：用户接口和邮件传输程序。整个电子邮件系统与Internet相连，如图11-7所示。用户接口部分至少应当具有以下三个功能：《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-7电子邮件系统的组成部件用户接口客户（发送邮件）服务器（接收邮件）用户发邮件用户读邮件发送邮件的TCP连接接收邮件的TCP连接端口号25用户代理UA报文传送代理MTA发送邮件缓冲区用户邮箱《现代网络技术》第11章互联网应用协议(1)撰写：给用户提供很方便地编辑信件的环境。(2)显示：能方便地在计算机屏幕上显示出来信，包括来信附上的声音和图像。(3)处理：收信人根据情况按不同方式对来信进行处理，如打印、转发、分类保存。(1)传送和接收：电子邮件按照客户/服务器方式工作。(2)报告：将邮件传送的情况（已交付、被拒绝、丢失等）向发信人报告。《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-8电子邮件系统的结构MTAAMTAAMTAAMTAA接收UA发送UAInternetMTS《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.2.3电子邮件的发送图11-9是一个电子邮件的实例，它给出了发送者John发给Lchae的整个邮件内容格式。在这个邮件例子中，可以看到报头信息占据了前4行，报头信息可以分成几个独立的域信息行，如“To：”为域，而[e-mail]为它的域值。《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-9电子邮件实例From：[e-mail]：[e-mail]：Wed，4Sep9610：21：32EDTSubject：lunchwithme?Bib，Canwegettogetherforlunchwhenyouvisitnextweek?I’mfreeonTuesdayorWednesday––justletmeknowwhichdayyouwouldprefer.John《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.2.4电子邮件的接收当电子邮件已经转发到接收者的MTA或邮件服务器上时，接收UA可通过多种访问MTA的方法来接收电子邮件。(1)通过在本地网络上使用CC.Mail专用电子邮件包来处理电子邮件的访问操作。(2)使用如CompuServe、AmericaOnline等在线服务的电子邮件应用程序来访问MTA。(3)通过邮政协议（POP-3）或邮件访问协议（IMAP-4）来访问MTA。《现代网络技术》第11章互联网应用协议图11-10本地电子邮件系统基本结构图11-11邮件访问模式SuLiWanInternet邮件存储服务器邮件传输服务器客户机用户信箱邮件存储服务器离线在线断线①②③④客户机《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.2.5SMTP：简单邮件传输协议SMTP是一个简单的ASCII协议。SMTP客户机发送进程在与SMTP服务器通过25号端口建立TCP连接后，等待服务器发出一个“220SimpleMailTransferServiceReady”报文。《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.2.6邮箱访问协议邮箱一般是放在功能强大的邮件服务器上的，而邮件服务器必须不间断地运行，并时刻保持与Internet的直接连接，以便能随时接收邮件。用户一般在桌面PC工作，并没有直接连入Internet，它不能直接向外面发送邮件或从外面接收邮件，而是需要通过内联网（如校园网、园区网）或拨号网络与服务器相连。《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.2.7MIME协议SMTP协议存在一些不足之处：(1) SMTP不能传送可执行文件或其他的二进制对象。(2) SMTP限于传送7位的ASCII码。(3) SMTP服务器会拒绝超过一定长度的邮件。《现代网络技术》第11章互联网应用协议MIME主要包括3个方面的内容：(1) 5个新的邮件首部字段，这些字段提供了有关邮件主体的信息。(2)定义了许多邮件内容的格式，对多媒体电子邮件的表示方法进行了标准化。(3)定义了传送编码，可对任何内容格式进行转换，而不会被邮件系统改变。《现代网络技术》第11章互联网应用协议下面是MIME增加的5个新的邮件首部的名称及其意义。(1) MIME－Version：标识MIME的版本。现在的版本号是1.0。若无此行，则为英文文本。(2) Content－Description：这是可读字符串，说明此邮件的主题。(3) Content－Id：邮件的惟一标识符。(4) Content－Transfer－Encoding：在传送时邮件主体的编码方式。(5) Content－Type：说明邮件的类型。《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.3文件传输与文件访问系统11.3.1FTP的特点文件传输是TCP/IP中使用最广泛的应用之一，早在TCP/IP出现之前，ARPANET中就有了文件传输的标准文本，该文本后来发展成为目前众所周知的文件传输协议FTP。在Unix系统中，客户端FTP有一组shell命令，其中最重要的命令就是ftp。《现代网络技术》第11章互联网应用协议FTP有以下特点：(1)交互式用户界面。客户端用户调用FTP后，便进入交互状态，可以利用FTP命令方便地与服务器对话。(2)对文件格式说明。FTP允许客户指定存储数据的数据类型和格式。(3)权限控制。《现代网络技术》第11章互联网应用协议11.3.2FTP工作原理主进程的工作步骤如下：(1)打开熟知端口（端口号为21），使客户进程能够连接上。(2)等待客户进程发出连接请求。(3)启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。(4)回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理