计算机网络(第3版)-吴功宜-第8章

计算机网络(第3版)吴功宜编著·普通高等教育精品教材·普通高等教育“十一五”国家级规划教材第8章应用层本章学习要求：•了解：Internet应用的发展与应用层协议的分类。•掌握：Client/Server与P2P模式的特点。•掌握：DNS、DHCP的基本工作原理。•掌握：SMTP、FTP与TELNET等协议的基本工作原理。•掌握：Web与搜索引擎的基本工作原理。•掌握：即时通信与SIP协议基本工作原理。•掌握：网络管理与SNMP协议的基本工作原理。•掌握：FTP工作原理与应用层协议分析方法。《计算机网络》第8章应用层3本章知识点结构《计算机网络》第8章应用层4应用层的基本概念C/S与P2P模式剖析FTP协议执行过程讨论网络应用系统设计与软件编程方法典型应用层服务与协议电子邮件服务SMTP远程登录服务TELNET即时通信SIP应用技术发展的三个阶段《计算机网络》第8章应用层5·TELNET·E-Mail·FTP·BBS·Usernet·Web·电子商务·电子政务·远程教育·远程医疗·网络电话·网络电视·网络视频·搜索引擎·博客·播客·即时通信·网络游戏·网络广告·网络出版·网络地图·网络存储基本的网络服务基于Web的网络服务新的网络服务8.1.2Client/Server模式与P2P模式的比较《计算机网络》第8章应用层6互联网核心交换部分端系统：客户端端系统：服务器端端系统：客户端C/SC/SP2P互联网边缘部分8.1.3应用层协议的分类•应用层协议与应用程序体系结构《计算机网络》第8章应用层7传输层数据链路层网络层物理层传输层数据链路层网络层物理层传输层数据链路层网络层物理层互联网核心交换部分端系统端系统端系统网络应用程序体系结构研究的是运行在端系统应用层的软件结构应用层应用层应用层•应用层协议分类《计算机网络》第8章应用层8应用层协议基础设施类全局性基础设施类域名系统DNS局部性基础设施类动态主机配置协议DHCP网络服务类C/S工作模式网络终端协议TELNETP2P工作模式分布式计算P2P协议电子邮件协议SMTP文件传输协议FTPWeb服务协议HTTP网络管理类简单网络管理协议SNMP文件共享P2P协议即时通信P2P协议流媒体P2P协议共享存储P2P协议协同工作P2P协议8.2域名系统DNS8.2.1DNS研究的背景《计算机网络》第8章应用层9DNS服务器浏览器向DNS服务器提出解析Web服务器IP地址的请求DNS服务器将Web服务器的IP地址返回给浏览器Web服务器浏览器根据域名解析得到的IP地址,向Web服务器发出HTTP访问请求Web服务器将用户需要访问的网页通过HTTP应答,返回给浏览器Web浏览器8.2.2DNS域名空间《计算机网络》第8章应用层10intcomedugovmilnetcnukjp……org组织国家或地区顶级域名comedugovintnetbjshtjorgacibmhpcisco二级域名nankaipkutsinghua三级域名四级域名根……………………8.2.3域名服务器•域、区与域名服务器《计算机网络》第8章应用层11nankaiecoitphyeducseenetmacaunankaiecoitphyeducseenetmacau域nankai.edu.cn区nankai.edu.cn域nankai.edu.cn区nankai.edu.cn区it.Nankai.edu.cn(a)一个域里只有一个区(b)一个域里只有两个区edu.cn域名服务器nankai.edu.cn域名服务器it.nankai.edu.cn域名服务器(c)域名服务器的结构cncn根域名服务器cn域名服务器根域名服务器顶级域名服务器权限域名服务器本地域名服务器8.2.4域名解析•主机向本地域名服务器查询过程《计算机网络》第8章应用层12构造域名解析请求包将解析要求发往本地域名服务器开始从数据库中取出相应地址接收域名解析请求包N名字是否在本服务器所辖子域?哪种解析方式?发送查询结果Y执行递归解析过程递归解析反复解析接收查询结果执行反复解析过程主机本地域名服务器•递归解析过程中客户与服务器的交互过程《计算机网络》第8章应用层13本地域名服务器第1步netlab.cs.nankai.edu.cn上层名服务器nankai域名服务器dns.cernet.edu.cn域名服务器第2步netlab.cs.nankai.edu.cn第7步netlab.cs.nankai.edu.cn212.1.32.16第3步dns.cernet.edu.cn第6步netlab.cs.nankai.edu.cn212.1.32.16第5步netlab.cs.nankai.edu.cn212.1.32.16第4步dns.nankai.edu.cn第8步netlab.cs.nankai.edu.cn212.1.32.16客户•反复解析中客户与域名服务器的交互过程《计算机网络》第8章应用层14本地域名服务器第1步：DNS解析请求步：DNS解析请求步:dns.cernet.edu.cn212.1.2.1客户nankai域名服务器212.25.15.180第5步:dns.nankai.edu.cn212.25.15.180第7步:netlab.cs.nankai.edu.cn212.1.32.16190.1.2.3190.10.2.16上层域名服务器190.10.10.1第4步：DNS解析请求步：DNS解析请求步:netlab.cs.nankai.edu.cn212.1.32.16•反复解析过程中DNS报文交互过程《计算机网络》第8章应用层15No1SourceAddes190.10.2.16Dest.Addes190.1.2.3SummaryDNS：Name：：dns.cernet.edu.cn212.1.2.14190.1.2.3212.1.2.1DNS：Name：：dns.nankai.edu.cn212.25.15.1806190.1.2.3212.25.15.1807212.25.15.180190.1.2.3DNS：：：Name：：Name：域名系统性能优化复制•每个根服务器的许多副本存在整个网络上。•当一个新的子网加入时，它在本地DNS服务器中配置一个根服务器表。•本地的DNS服务器可以为用户选择响应最快的根服务器。缓存•每个域名服务器都保留一个域名缓存。•每当查找一个新的域名时，域名服务器将该绑定的一个副本置于它的缓存中。《计算机网络》第8章应用层168.3远程登录服务与TELNET协议8.3.1TELNET协议产生的背景•不同型号计算机系统的差异性主要表现在硬件、软件与数据格式上,对终端键盘输入命令的解释不同。•为了解决异构计算机系统互联中存在的问题，人们研究TELNET协议。TELNET协议引入网络虚拟终端（NVT）的概念，解决不同类型的计算机系统之间的互操作问题。•远程登录服务是指用户使用TELNET命令，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端的过程。•TELNET协议又被称为“网络虚拟终端协议”、“终端仿真协议”或“远程终端协议”。《计算机网络》第8章应用层178.3.2TELNET基本工作原理《计算机网络》第8章应用层18主机操作系统TELNET服务器端TELNET客户端TELNET协议NVT格式主机系统内部格式用户终端格式远程计算机系统终端操作系统用户终端Internet8.4电子邮件服务与SMTP协议8.4.1电子邮件服务的基本概念•当ARPANET上电子邮件应用一出现，立即受到用户的欢迎，成为最重要的网络应用之一。•不管用户使用任何一种计算机、操作系统、邮件客户端软件或网络硬件，用户之间都可以方便地实现电子邮件的交换。•Internet电子邮件系统已经包含附件、超链接、文本与图片。•在多数情况下，电子邮件是以文本为主，同时也能够传输语音与视频。《计算机网络》第8章应用层198.4.2电子邮件服务工作过程《计算机网络》第8章应用层20SMTP客户发送方邮件代理SMTP服务器发送方邮件服务器发送邮件SMTP(TCP连接)SMTP客户POP3服务器接收方邮件服务器SMTP服务器发送邮件SMTP(TCP连接)POP3客户接收方邮件代理读取邮件POP3(TCP连接)MailFrom:[e-mail]:[e-mail]:WuGongyiTo:ChengYuDate:1/2/09Subject:networkbookDearMr.Cheng:Allmystudentslikedyourlastestbook.Thanksforyourhelp.WuGongyi信封头部邮件主体•SMTP邮件传输过程《计算机网络》第8章应用层21No.SummarySourceAddes1Port：7180=25，SYN=1192.168.1.202Port：25=7180，SYN=1ACK=1192.168.1.503Port：7180=25，ACK=1192.168.1.204220（服务器准备好）192.168.1.505HELO192.168.1.206250（服务器同意进入会话）192.168.1.507MAILFROM：邮件发送者[e-mail]6192.168.1.208250（继续发送）192.168.1.509RCPTTO：邮件接收者[e-mail]192.168.1.2010250（继续发送）192.168.1.5011DATA（发送邮件主体）192.168.1.2012354（应答）192.168.1.5013Messagebody（邮件主体　）192.168.1.2014ACK192.168.1.5016ACK192.168.1.5015EOM（邮件发送完毕）192.168.1.2017250（接收完毕，准备投递）192.168.1.50Dest.Addes192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.50192.168.1.20192.168.1.20InternetSMTP协议SMTP协议SMTP协议POP3协议192.168.1.20192.168.1.50邮件服务器中转邮件服务器目的邮件服务器19221（结束本次会话）192.168.1.5018QUIT（请求结束本次会话）192.168.1.20192.16