生物醫(yī)學工程_計算機網(wǎng)絡應用層-簡單版

1、計算機網(wǎng)絡第 6 章 應用層2第 6 章 網(wǎng)絡應用6.1 應用層協(xié)議原理6.2 域名系統(tǒng)DNS6.3 萬維網(wǎng)WWW6.4 電子郵件6.5 文件傳輸協(xié)議6.6 動態(tài)主機配置協(xié)議：DHCP6.7 P2P文件共享6.8 多媒體網(wǎng)絡應用3知識回顧與應用層解決的問題計算機網(wǎng)絡體系結構（OSI、TCP/IP）。下層協(xié)議向上層協(xié)議提供服務。應用層是計算機網(wǎng)絡體系結構最高層。物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、運輸層為應用層提供數(shù)據(jù)通信服務。在互聯(lián)網(wǎng)上實際進行通信的是應用進程。應用進程如何實現(xiàn)應用服務？ -使用應用協(xié)議實現(xiàn)應用服務。4應用層協(xié)議的特點 n每個應用層協(xié)議都是為了解決某一類應用問題（或者說實現(xiàn)一個應用服務

2、）。n應用層的具體內(nèi)容就是規(guī)定應用進程在通信時所遵循的協(xié)議。n網(wǎng)絡應用程序體系結構：客戶/服務器(Client/Server 或 C/S)體系結構。對等(Peer-to-Peer 或 P2P )體系結構。1. 客戶/服務器體系結構n客戶是服務的請求方，服務器是服務的提供方。n客戶相互之間不直接進行通信。n服務器具有固定的 IP 地址和端口號，并且總是處于運行狀態(tài)，并等待客戶的服務請求。52. P2P 對等體系結構 n在對等(P2P)方式中，應用進程是對等的，沒有固定的服務請求者和服務提供者。n對等方相互之間直接通信，每個對等方即是服務的請求者，又是服務的提供者。n基于 P2P 的應用是服務分散

3、型的。676.2 域名系統(tǒng) DNSn6.2.1 域名系統(tǒng)概述n6.2.2 因特網(wǎng)的域名結構n6.2.3 域名服務器86.1.1 域名系統(tǒng)概述n域名是什么？任何一個連接在因特網(wǎng)上的主機，都可以有一個唯一的層次結構的名字-域名。如：n為什么使用域名?IP 地址不便于記憶，沒有實際的內(nèi)涵為了應用的方便，引入一套和 IP 地址對對應應的字符型地址。96.1.1 域名系統(tǒng)概述n域名系統(tǒng)是什么?域名系統(tǒng) DNS (Domain Name System)是因特網(wǎng)使用的命名系統(tǒng)。域名系統(tǒng)是對主機命名的約束。在互聯(lián)網(wǎng)上對主機的命名要按照域名系統(tǒng)的規(guī)則，而不能隨意。 -比如：人名的命名有規(guī)則106.1.1 域名系

4、統(tǒng)概述n域名系統(tǒng)的作用：在應用層按照規(guī)則為主機命名?？梢园阎鳈C名(或電子郵件地址)轉換為IP地址，或者將IP地址轉換為主機名。116.1.2 因特網(wǎng)的域名結構n層次樹狀結構的命名方法。n域名由標號序列組成，各標號之間用點隔開： . 三級域名 . 二級域名 . 頂級域名n各標號分別代表不同級別的域名 126.1.2 因特網(wǎng)的域名結構n標號由英文字母或數(shù)字組成，標號中除連字符(-)外不能使用其他的標點符號。(.中國 頂級域名)n級別最低的域名在最左邊。n一個較高級域名可以包含多個下級域名。n各級域名由上一級域名管理機構管理。n頂級域名由 ICANN 管理。13頂級域名n1、國家頂級域名：如: .c

5、n 表示中國，.us 表示美國，.uk 表示英國。n2、通用頂級域名： .com(公司和企業(yè)) .net(網(wǎng)絡服務機構) .org(非贏利性組織) .edu(美國專用的教育機構) .gov(美國專用的政府部門) .mil(美國專用的軍事部門)14國家頂級域名下注冊的二級域名 n在國家頂級域名下注冊的二級域名由該國家確定，每個國家確定的方式不一定相同。n中國把二級域名劃分為兩大類。n類別域名：nAc(科研機構)， com(企業(yè))，edu(教育)，gov(政府)，mil(國防)，net(ISP)，org(非營利性組織)。n行政區(qū)域名：共 34 個，.bj .gd等。15國家頂級域名下注冊的二級域名

6、 n分配給中國的頂級域名是 .cnn可在 .cn 頂級域名下申請二級域名。 問： （哈佛大學） 與 （清華大學） 兩個域名中的 edu 有什么不同？因特網(wǎng)的域名空間 根四級域名mailwwwbjeducomcctvibmhp二級域名pkutsinghua三級域名mailwwwcomnetorgedugovaerocnuk頂級域名n域名空間是一個倒過來的樹。n一旦某單位擁有了一個域名，就可以進一步劃分下屬的子域。n域名往往按照組織機構來劃分，與物理無關。16176.1.3 域名服務器 n域名系統(tǒng)作用的實現(xiàn)：使用分布在各地的域名服務器(運行服務程序)每個域名服務器能夠

7、進行部分域名到IP地址的解析(聯(lián)機分布式數(shù)據(jù)庫)。n如何布置域名服務器？將整個名字空間劃分為許多區(qū)每一個 區(qū) 設置相應的域名服務器。186.1.3 域名服務器 n如何定義區(qū)n一個服務器所負責管轄的（或有權限的）范圍叫做區(qū)。n各單位可根據(jù)具體情況來劃分自己管轄范圍的區(qū)。n每一個區(qū)設置權限域名服務器，用來保存該區(qū)中的所有主機的域名到IP地址的映射。nDNS 服務器的管轄范圍不是以“域”為單位，而是以“區(qū)”為單位。 區(qū)的劃分域 區(qū)abcxuvwty(a) 區(qū) = 域(b) 區(qū) 域域 區(qū)區(qū)abcxuvwtycomeduorg根comeduorg根1920樹狀結構的 DNS 域名服務器 根域名服務器or

8、g 域名服務器com 域名服務器edu 域名服務器域名服務器abc 公司有兩個權限域名服務器權限域名服務器根域名服務器頂級域名服務器域名服務器21域名服務器有以下四種類型 n根域名服務器 n頂級域名服務器 n權限域名服務器 n本地域名服務器 -（信息設置時的“默認域名服務器”）22根域名服務器 最高層次的域名服務器n根域名服務器知道所有的頂級域名服務器的域名和 IP 地址的映射關系。n當本地域名服務器，無法解析一個域名時，就首先求助于根域名服務器。n共有13 個不同 IP 地址的根域名服務器。n任播技術。到 06 年底已經(jīng)安裝了一百多個根域名服務器機器。n為了方便用戶，就近使用一個根域名服務器

9、。23頂級域名服務器n負責管理在該頂級域名服務器注冊的所有二級域名。n當收到 DNS 查詢請求時，就給出相應的回答。可能是最后的結果，也可能是下一步應當找的域名服務器的 IP 地址。 24權限域名服務器 n負責一個區(qū)的域名服務器。n當一個權限域名服務器還不能給出最后的查詢回答時，就告知查詢請求的客戶，下一步應當找哪一個權限域名服務器。 25本地域名服務器 n每一個因特網(wǎng)服務提供者 ISP，或一個大學，甚至一個大學里的系，都可以擁有一個本地域名服務器。n當一個主機發(fā)出 DNS 查詢請求時，這個查詢請求報文就發(fā)送給本地域名服務器。n這種域名服務器有時也稱為默認域名服務器。 26提高域名服務器的可靠

10、性n如何提高域名服務器的可靠性？分主域名服務器，和幾個輔助域名服務器。當主域名服務器出故障時，輔助域名服務器可以保證 DNS 的查詢工作不會中斷。n如何保證數(shù)據(jù)一致性？主域名服務器定期把數(shù)據(jù)復制到輔助域名服務器中。27域名的解析過程 n主機向本地域名服務器查詢一般采用遞歸查詢：如果主機所詢問的本地域名服務器不知道被查詢域名的 IP 地址，那么本地域名服務器就以客戶的身份，向其他根域名服務器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報文。 -( (代替代替 查詢者查詢者 查詢查詢) )28域名的解析過程(續(xù)) n本地域名服務器向其他域名服務器的查詢通常采用迭代查詢：當根域名服務器收到本地域名服務器的請求報文時，要么給出所

11、要查詢的 IP 地址，要么告訴本地域名服務器：“下一步應當向哪一個域名服務器查詢”。然后本地域名服務器進行后續(xù)的查詢。 -(-(不代替不代替 查詢者查詢者 查詢查詢) )29本地域名服務器采用迭代查詢 頂級域名服務器權限域名服務本地域名服務器根域名服務器迭代查詢 的 IP 地址 遞歸查詢需要查找 的 IP 地址30本地域名服務器采用遞歸查詢（比較少用） 頂級域名服務器權限域名服務本地域名服務器 根域名服務器遞歸查詢遞歸查詢 的 IP 地址 需要查找 的 IP 地址316.3 萬維網(wǎng) WWWn6.3.1 萬維網(wǎng)概述n6.3.2 統(tǒng)一資源定位符URLn6.3.3 超文本傳送協(xié)議HTTPn6.3.4

12、 萬維網(wǎng)文檔n6.3.5 博客與微博326.3 萬維網(wǎng) WWWn萬維網(wǎng) WWW (World Wide Web)。萬維網(wǎng)是一個大規(guī)模的、聯(lián)機式的信息儲藏所可認為是建立在Internet上的一種網(wǎng)絡服務。 n萬維網(wǎng)用 鏈接 的方法從因特網(wǎng)上的一個站點訪問另一個站點。n“鏈接”-超鏈通過超鏈接可以從一個文檔鏈接到另一個文檔。33超媒體與超文本n萬維網(wǎng)是分布式超媒體(hypermedia)系統(tǒng)，它是超文本系統(tǒng)的擴充。n超文本是包含指向其他文檔鏈接的文本。n超媒體-與超文本的區(qū)別是文檔內(nèi)容不同。超文本文檔僅包含文本信息。超媒體文檔還包含其他表示方式的信息，如圖形、圖像、聲音、動畫，甚至活動視頻圖像。3

13、4萬維網(wǎng)的工作方式 n客戶-服務器方式。瀏覽器是客戶程序。萬維網(wǎng)文檔所駐留的計算機稱為萬維網(wǎng)服務器，運行服務器程序。n基本過程：客戶向服務器發(fā)出請求，服務器向客戶送回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔。n在瀏覽器窗口中顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面(page)。35萬維網(wǎng)必須解決的問題 n實現(xiàn)萬維網(wǎng)必須解決的問題1、怎樣標志萬維網(wǎng)文檔？2、用什么協(xié)議實現(xiàn)瀏覽器和服務器的文檔請求和響應？3、怎樣使各種萬維網(wǎng)文檔能不同計算機上顯示出來？4、怎樣使用戶方便地找到所需的信息？36萬維網(wǎng)必須解決的問題 解決第 1 個問題使用統(tǒng)一資源定位符 URL(Uniform Resource Locator)。解決第 2 個問題使用

14、超文本傳送協(xié)議 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。瀏覽器與服務器程序之間交互遵守的協(xié)議。37萬維網(wǎng)必須解決的問題 解決第 3 個問題使用超文本標記語言 HTML (HyperText Markup Language)編輯制作網(wǎng)頁。解決第 4 個問題？使用搜索工具386.3.2 統(tǒng)一資源定位符 URL1. URL的格式n什么是 URLURL 本質上也是應用層的地址。URL 相當于一個文件名在網(wǎng)絡范圍的擴展。URL 是與因特網(wǎng)相連的機器上的任何可訪問對象的一個指針。39URL 的一般形式 n由以冒號隔開的兩大部分組成，在 URL 中的字符不區(qū)分大小寫。nURL

15、的一般形式是：:/:/ ftp 文件傳送協(xié)議 FTPhttp 超文本傳送協(xié)議 HTTP40URL 的一般形式（續(xù)） nURL 的一般形式是：:/:/ 是存放資源的主機在因特網(wǎng)中的域名或IP地址41URL 的一般形式（續(xù)） nURL 的一般形式是：:/:/端口：協(xié)議端口路徑：存放資源 的路徑。有時可省略42使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/ 這表示使用 HTTP 協(xié)議43使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/ 冒號和兩個斜線是規(guī)定的格式44使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般

16、形式 http:/:/ 這里寫主機的域名或 IP 地址45使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/ HTTP 的默認端口號是 80，通?？墒÷?6使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/ 如果再省略文件的項，則 URL 就指到因特網(wǎng)上的某個主頁(home page)。 http:/http:/ 超文本傳送協(xié)議 HTTP1、 HTTP的操作過程2、非持續(xù)連接與持續(xù)連接3、代理服務器4 、HTTP的報文結構5、在服務器上記錄用戶信息1.HTTP 的操作過程-萬維網(wǎng)的工作過程 因特網(wǎng)服務器鏈接到URL的超鏈HTT

17、P 使用此 TCP 連接瀏覽器 程序服務器 程序HTTP客戶清華大學院系設置建立 TCP 連接釋放 TCP 連接HTTP 響應報文 響應文檔HTTP 請求報文 請求文檔48491. HTTP 的操作過程 nHTTP 協(xié)議定義了瀏覽器怎樣向服務器請求文檔，以及服務器怎樣把文檔傳送給瀏覽器。瀏覽器和服務器間的交互必須按照規(guī)定的格式和遵循的規(guī)則。這些格式和規(guī)則就是HTTP。用戶點擊鼠標后所發(fā)生的事件 (1) 瀏覽器分析超鏈指向頁面的 URL。(2) 瀏覽器向 DNS 請求解析 域名 的 IP 地址。(3) DNS 解析出 IP 地址并告知瀏覽器。(4) 瀏覽器與服務器建立 TCP 連接(5) 瀏覽器

18、發(fā)出取文件命令（讀取某文檔）(6) 服務器給出響應，把文件發(fā)給瀏覽器。(7) TCP 連接釋放。(8) 瀏覽器顯示文件內(nèi)容。5051n說明幾點：nHTTP 協(xié)議本身無連接的。nHTTP 協(xié)議是無狀態(tài)的：服務器不保存任何客戶狀態(tài)信息。上一次訪問不影響下一次訪問。n無狀態(tài)特性在 HTTP1.0 版本中。nHTTP1.0 采用非持續(xù)連接方式：即一次請求/響應對應一個 TCP 連接。2. 非持續(xù)連接與持續(xù)連接 52RTTRTT使用 HTTP 1.0請求一個萬維網(wǎng)文檔所需的時間萬維網(wǎng)服務器萬維網(wǎng)客戶發(fā)起 TCP 連接HTTP 請求報文傳輸文檔的時間整個文檔收到時間時間HTTP 響應報文53nHTTP/1

19、.0 缺點：每請求一個文檔都至少需要兩倍的 RTT 開銷?？蛻艉头掌髅看谓⑿碌倪B接都要分配緩存和變量。n原因：每請求一個文檔都要建立 TCP 連接。使用 HTTP 1.0請求一個萬維網(wǎng)文檔所需的時間54HTTP/1.1 -使用持續(xù)連接n服務器發(fā)送響應后，在一段時間內(nèi)保持這條連接，后續(xù)的請求報文和響應報文可在此連接傳送。n流行的瀏覽器的默認設置使用 1.1 版本。n取消使用 HTTP 1.1 的方法：工具-Internet 選項-高級 -不使用HTTP 1.155持續(xù)連接流水線方式n流水線方式：客戶在收到響應報文之前就接著發(fā)送新的請求報文。服務器可連續(xù)發(fā)回響應報文。TCP 連接中的空閑時間減

20、少，提高了效率。563.代理服務器 (proxy server) n代理服務器-萬維網(wǎng)緩存，它代替瀏覽器發(fā)出 HTTP 請求。將最近的一些請求和響應暫存在代理服務器的本地磁盤中。當新請求與暫存的請求相同時，就把暫存的響應發(fā)送回去，減少了訪問的時延。當暫存中沒有相應的響應時，則代替請求者與服務器進行交互。574. HTTP 的報文結構 HTTP 兩類報文：n請求報文客戶向服務器發(fā)送。n響應報文服務器到客戶的回答。nHTTP 是面向文本的，報文中的每一個字段都是一些 ASCII 碼串，每個字段的長度都是不確定的。584. HTTP 的報文結構 n報文組成(請求與響應報文相同)： -開始行、首部行、

21、實體主體(三部分)。開始行：用于區(qū)分請求報文和響應報文首部行：說明瀏覽器、服務器或報文主題的一些信息?？捎泻脦仔?，也可沒有。每個首部行都有首部字段名和它的值。實體主體：請求報文一般不用。595. 在服務器上存放用戶的信息n萬維網(wǎng)站點使用 Cookie 來跟蹤用戶。客戶瀏覽某網(wǎng)站時，該網(wǎng)站服務器為其分配一個唯一識別碼（標識主機上的用戶）。利用此識別碼，網(wǎng)站就能夠跟蹤該用戶在該網(wǎng)站的活動。nCookie 文件的查看(Windows XP)C-Documents and Settings-用戶-CookienCookie 接受條件的設置工具- Internet 選項-隱私-高級606.3.4 萬維網(wǎng)

22、的文檔n1. 超文本標記語言 HTMLn2. 動態(tài)萬維網(wǎng)文檔n3. 活動萬維網(wǎng)文檔611. 超文本標記語言 HTMLnHTML 是一種制作網(wǎng)頁的標準語言。使得任何一臺計算機(甚至手機)都能顯示出任何一個網(wǎng)頁。nHTML 定義了許多用于排版的命令(標簽)。HTML 文檔由各種標簽，以及標簽所標明的內(nèi)容構成。HTML 文檔是一種可以用任何文本編輯器創(chuàng)建的文件(即可用文本文件使用HTML制作網(wǎng)頁)。 62HTML 文檔的兩點說明n僅當 HTML 文檔是以.html 或 .htm 為后綴時(asp、php、jsp)，瀏覽器才對文檔的各種標簽進行解釋。(不解釋 txt 文件)n當瀏覽器從服務器讀取 HT

23、ML 文檔后，就解釋 HTML 文檔中的各種標簽，根據(jù)主機所使用的顯示器，重新進行排版并恢復出所讀取的頁面。632. 動態(tài)文檔 n靜態(tài)文檔：文檔創(chuàng)作完后就存放在服務器中，在被用戶瀏覽的過程中，內(nèi)容不會改變。(簡單，但不靈活) n動態(tài)文檔：文檔的內(nèi)容是在瀏覽器訪問服務器時才由應用程序動態(tài)創(chuàng)建。n主要差別：服務器端對文檔內(nèi)容的生成方法不同。而從瀏覽器的角度看，這兩種文檔并沒有區(qū)別。64CGI 響應動態(tài)文檔HTTP 響應報文擴充了功能的萬維網(wǎng)服務器 萬維網(wǎng)服務器瀏覽器 程序萬維網(wǎng)客戶服務器 程序HTTP數(shù)據(jù)庫HTTP 請求報文 請求文檔 CGI 程序創(chuàng)建動態(tài)文檔n服務器增加的應用程序：CGI程序動態(tài)

24、文檔技術nCGI (Common Gateway Interface)nPHP (PHP: Hypertext Preprocessor) nJSP (Java Server Pages)n ASP(Active Server Pages)n等等65663. 活動萬維網(wǎng)文檔n動態(tài)文檔的缺點：文檔在服務器端生成，當用戶多時，服務器負載大，對網(wǎng)絡帶寬要求高。動態(tài)文檔一旦建立，信息內(nèi)容就固定下來。n活動文檔(active document)技術 ：把所有的工作都轉移給瀏覽器端。即 文檔在瀏覽器端生成。提供屏幕連續(xù)更新。673. 活動萬維網(wǎng)文檔n活動文檔技術原理：瀏覽器請求文檔時，服務器返回一段程序副

25、本在瀏覽器端運行。使得活動文檔在客戶端創(chuàng)建。n減小了服務器開銷，節(jié)約了網(wǎng)絡帶寬。68 響應程序HTTP 響應報文程序活動文檔在客戶端創(chuàng)建 萬維網(wǎng)服務器瀏覽器 程序萬維網(wǎng)客戶服務器 程序HTTPHTTP 請求報文 請求文檔程序或嵌入了程序腳本的HTML文檔程序 此程序在客戶端創(chuàng)建出活動文檔文檔n舉例：web路由器管理活動文檔技術nJava appletnJavaScriptnActionScriptn等等69706.3.5 博客和微博n1.博客n2.微博716.5 電子郵件n6.4.1 概述n6.4.2 簡單郵件傳送協(xié)議 SMTPn6.4.3 電子郵件的信息格式n6.4.4 郵件讀取協(xié)議 POP

26、3 和 IMAPn6.4.5 基于萬維網(wǎng)的電子郵件n6.4.6 通用因特網(wǎng)郵件擴充 MIME726.5.1 概述n電子郵件(e-mail)-具有非實時性的特點。n發(fā)送人把郵件發(fā)送到收件人的郵箱中，收件人可隨時上網(wǎng)到自己使用的郵件服務器進行讀取(使用自己郵箱的帳號登錄)。郵箱是個虛擬的概念，可認為是相應郵件服務器的一個帳號。73電子郵件系統(tǒng)的組成構件n三個主要組成構件。用戶代理 -電子郵件客戶端軟件郵件服務器 -運行郵件服務器程序。發(fā)送和接收郵件，報告郵件傳送情況。郵件協(xié)議 -定義如何發(fā)送郵件和讀取郵件74用戶代理n用戶代理的功能：撰寫：撰寫信件內(nèi)容、創(chuàng)建通訊錄等處理：發(fā)送、接收，刪、存、打印、

27、轉發(fā)等。通信：使用郵件協(xié)議發(fā)送或讀取郵件。顯示：顯示出信件內(nèi)容.n常用軟件：OutlookFoxmail瀏覽器75郵件服務器n郵件服務器：發(fā)送和接收郵件，維護用戶的郵箱。n郵件服務器工作方式：客戶-服務器方式。n一個郵件服務器既可以作為客戶，也可以作為服務器。n郵件服務器使用的協(xié)議：既要使用發(fā)送協(xié)議，也要使用讀取協(xié)議。76電子郵件協(xié)議n發(fā)送郵件的協(xié)議：簡單郵件傳送協(xié)議 SMTP -(Simple Mail Transfer Protocol)n讀取郵件的協(xié)議：郵局協(xié)議 POP3 (Post Office Protocol 3 ) 網(wǎng)際報文存取協(xié)議 IMAP -(Internet Message

28、 Access Protocol)n通用因特網(wǎng)郵件擴充 MIME -(Multipurpose Internet Mail Extensions )電子郵件系統(tǒng)的組成構件 SMTPPOP3發(fā)送郵件發(fā)送郵件 SMTP讀取郵件TCP連接TCP連接發(fā)送方郵件服務器SMTP客戶POP3客戶發(fā)件人用戶代理接收方郵件服務器SMTP服務器POP3服務器SMTP服務器SMTP客戶收件人用戶代理TCP 連接n三個主要組成構件。n服務器既是客戶，也是服務器。n服務器運行兩個協(xié)議?？蛻舳艘彩?。n通信是建立TCP連接。77786.4.2 簡單郵件傳送協(xié)議 SMTP nSMTP 的特點：規(guī)定兩個相互通信的 SMTP 進

29、程(客戶-服務器)之間應如何交換信息。SMTP 規(guī)定了 14 條命令和 21 種應答信息。每條命令用 4 個字母組成，每一種應答信息一般只有一行信息，由一個 3 位數(shù)字的代碼開始，后面附上(也可不附上)很簡單的文字說明。 79SMTP 通信的三個階段 1. 連接建立：連接是在發(fā)送主機的 SMTP 客戶和接收主機的 SMTP 服務器之間建 立的。2. 郵件傳送：3. 連接釋放：郵件發(fā)送完畢后，SMTP 應釋 放 TCP 連接。 80連接建立的過程u討論前提：發(fā)送方郵件服務器的 SMTP客戶與接收方郵件服務器 SMTP 服務器連接建立的過程。n1.SMTP 客戶與 SMTP 服務器建立TCP連接(

30、熟知端口25)。n2.接收方 SMTP 服務器發(fā)送“220 Service ready”（服務就緒）。81連接建立的過程n3.發(fā)送方 SMTP 客戶發(fā)送 HELO 命令n4.SMTP 服務器若可接收郵件，則應答“250 OK”n5.若SMTP 服務器不可用，則回答“421 Service not available”82郵件傳送的過程n郵件的傳送從 MAIL 命令開始。后邊是發(fā)件人的地址。 -如：MAIL FROM:nSMTP 服務器已準備好接收則應答“250 OK”；否則返回一個代碼指明原因。n跟著 RCPT 命令。用于指明和判定收件人地址是否正確或存在。 -格式：RCPT TO:83郵件傳

31、送的過程n接著是 DATA 命令。將開始傳送郵件內(nèi)容。nSMTP 服務器已準備好接收則應答：“354 Start mail input ;end with . ”。不能接收郵件則返回一個代碼指明原因。nSMTP 客戶發(fā)送郵件內(nèi)容。n發(fā)送完畢后，再發(fā)送. n郵件收到，SMTP 服務器返回“250 OK”；否則返回差錯代碼。84連接釋放過程nSMTP 客戶發(fā)送 QUIT 命令。nSMTP 服務器返回“221 (服務關閉)”。u以上過程用戶看不到。856.5.4 郵件讀取協(xié)議POP3 和 IMAPnPOP 使用 客戶/服務器 的工作方式。n目前使用的版本是 POP3。n接收郵件的用戶 PC 機中運行

32、 POP 客戶程序，接收方郵件服務器中則運行 POP 服務器程序。 n特點：兩種方式。下載并刪除下載不刪除，但不能管理郵件。86IMAP 協(xié)議(Internet Message Access Protocol) nIMAP 也是 客戶/服務器 方式工作。nIMAP 是一個聯(lián)機協(xié)議。當用戶在自己的 PC 機上操縱郵件服務器的郵箱，就像在本地操作一樣。n在沒有刪除郵件之前，郵件一直保存在郵箱中。 n只是建議協(xié)議。很多郵件服務器并沒有使用該協(xié)議。87HTTPHTTP6.5.5 基于萬維網(wǎng)的電子郵件n電子郵件從 A 發(fā)送到網(wǎng)易郵件服務器是使用 HTTP 協(xié)議。n兩個郵件服務器之間的傳送使用 SMTP。

33、n郵件從新浪郵件服務器傳送到 B 是使用 HTTP 協(xié)議。ABSMTP網(wǎng)易郵件服務器新浪郵件服務器886.5.6 通用因特網(wǎng)郵件擴充 MIME1. MIME 概述2. 內(nèi)容傳送編碼3. 內(nèi)容類型891. MIME 概述 SMTP 缺點：nSMTP 不能傳送可執(zhí)行文件或其他的二進制對象。nSMTP 限于傳送 7 位的 ASCII 碼。其他非英語國家的文字無法傳送。nSMTP 服務器會拒絕超過一定長度的郵件。90MIME 的特點nMIME 并沒有改動 SMTP 或取代它。nMIME 繼續(xù)使用目前的RFC 822-(因特網(wǎng)文本報文)格式。nMIME 只是增加了郵件主體的結構，并定義了傳送非 ASCI

34、I 碼的編碼規(guī)則。91MIME 和 SMTP 的關系 非 ASCII 碼7 位 ASCII 碼MIMESMTPMIMESMTP7 位 ASCII 碼7 位 ASCII 碼非 ASCII 碼用戶用戶926.5 文件傳輸協(xié)議n文件傳輸協(xié)議 FTP (File Transfer Protocol) nFTP 提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型與格式，并允許文件具有存取權限。nFTP 屏蔽了各計算機系統(tǒng)的細節(jié)，因而適合于在異構網(wǎng)絡中任意計算機之間傳送文件。93FTP 特點n使用 TCP 可靠的運輸服務。nFTP 的主要功能是減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性。nFTP 使用客戶/服務器

35、方式，一個 FTP 服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務nFTP 的服務器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求若干個從屬進程，負責處理單個請求。94主進程的工作步驟n打開熟知端口 21。n等待客戶進程發(fā)出連接請求。n啟動從屬進程處理客戶進程的請求。從屬進程對客戶進程的請求處理完畢后即終止。n回到等待狀態(tài)，繼續(xù)接受其他客戶進程發(fā)來的請求。n主進程與從屬進程的處理是并發(fā)地進行。 95從屬進程n服務器端的兩個從屬進程：控制進程、數(shù)據(jù)傳送進程。服務器端控制進程：用于與客戶端控制進程建立控制連接。創(chuàng)建“數(shù)據(jù)傳送進程”和“數(shù)據(jù)連接”。服務器端數(shù)據(jù)傳送進程用于與客戶端數(shù)據(jù)傳送進程建立數(shù)據(jù)連接。

36、數(shù)據(jù)傳送進程通過數(shù)據(jù)連接實際完成文件的傳送。96通過飯店服務理解FTP服務n主進程 -迎賓 (在門口接吃飯客人)n從屬進程控制進程 -部長(迎賓將吃飯的客人交給某部長，由該部長接待客人，迎賓繼續(xù)接客)數(shù)據(jù)傳送進程 -服務員(客人將點菜的命令告訴部長，部長叫服務員傳送客人點的菜)97兩個連接n控制連接：在整個會話期間一直保持打開，傳送客戶的命令以及服務器端的狀態(tài)響應，不用來傳送文件。n數(shù)據(jù)連接：用來連接客戶端和服務器端的數(shù)據(jù)傳送進程，進行數(shù)據(jù)傳送。當同時傳送多個文件時，會創(chuàng)建多條數(shù)據(jù)連接。在傳送完畢后關閉“數(shù)據(jù)傳送連接”并結束運行。98FTP 使用的兩個 TCP 連接 控制進程FTP 客戶端FT

37、P 服務器端因特網(wǎng)TCP 控制連接TCP 數(shù)據(jù)連接用戶界面控制進程數(shù)據(jù)傳送進程數(shù)據(jù)傳送進程99動態(tài)主機配置協(xié)議 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol) n動態(tài)主機配置協(xié)議 DHCP 提供了即插即用連網(wǎng)的機制。n允許一臺計算機加入新的網(wǎng)絡和獲取 IP地址而不用手工參與。100DHCP 使用客戶/服務器方式n需要 IP 地址的主機(DHCP 客戶)向 DHCP 服務器 廣播發(fā)送 發(fā)現(xiàn)報文 (DHCPDISCOVER)nDHCP 服務器先在其數(shù)據(jù)庫中查找該計算機的配置信息。若找到，則返回找到的信息。若找不到，則從服務器的 IP 地址池中取一個地址分配給該計

38、算機。DHCP 服務器使用 提供報文（DHCPOFFER）。 101DHCP 中繼代理(relay agent) n并不是每個網(wǎng)絡上都有 DHCP 服務器，n每一個網(wǎng)絡都設置 DHCP 中繼代理。n當 DHCP 中繼代理收到主機發(fā)送的發(fā)現(xiàn)報文后，就以單播方式向 DHCP 服務器轉發(fā)此報文，并等待其回答。n收到 DHCP 服務器回答的提供報文后，DHCP 中繼代理再將此提供報文發(fā)回給主機。102DHCP 中繼代理以單播方式轉發(fā)發(fā)現(xiàn)報文 主機DHCP服務器其他網(wǎng)絡DHCP中繼代理DHCPDISCOVER廣播DHCPDISCOVER單播注意：DHCP 報文是 UDP 用戶數(shù)據(jù)報中的數(shù)據(jù)。 103租用

39、期(lease period) n服務器分配給客戶的 IP 地址是臨時的-租用期。 n租用期的數(shù)值一般由 DHCP 服務器決定。nDHCP 客戶也可在自己發(fā)送的報文中（例如，發(fā)現(xiàn)報文）提出對租用期的要求。 DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服

40、務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 服務器打開 UDP 端口 67， 等待客戶端發(fā)來的報文。104105DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 客戶使用端口 68

41、 發(fā)送 DHCP 發(fā)現(xiàn)報文。106DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：凡收到 DHCP 發(fā)現(xiàn)報文的 DHCP 服務器 都發(fā)出 DHCP 提供報文，因此 DHCP 客戶 可能收到多個 DHCP

42、提供報文。107DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 客戶從幾個 DHCP 服務器中選擇 其中的一個，并向所選擇的 DHCP 服務 器發(fā)送 DHCP 請求報文。108DHCP 協(xié)議的工

43、作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：被選擇的 DHCP 服務器發(fā)送確認報文 DHCPACK，進入已綁定狀態(tài)，客戶可 開始使用得到的臨時 IP 地址。109DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服

44、務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開DHCP 客戶根據(jù)服務器提供的租用期 T 設置兩個計時器 T1 和 T2，它們的超時時間分別是 0.5T 和 0.875T。當超時時間到就要請求更新租用期。110DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVE

45、R服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：租用期過了一半（T1 時間到），DHCP 發(fā)送 請求報文 DHCPREQUEST 要求更新租用期。 111DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER

46、服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 服務器若同意，則發(fā)回確認報文 DHCPACK。DHCP 客戶得到了新的租 用期，重新設置計時器。112DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQ

47、UEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開：DHCP 服務器若不同意，則發(fā)回否認報文 DHCPNACK。這時 DHCP 回到步驟。113DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器676

48、8UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開若DHCP服務器不響應步驟，則在租用期過了 T2 時，DHCP 客戶重新發(fā)送請求報文 DHCPREQUEST（重復步驟），然后又繼續(xù)后面的步驟。 114DHCP 協(xié)議的工作過程 客戶DHCPDISCOVER服務器6768UDPUDP客戶DHCPOFFER服務器6768UDPUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UD

49、PUDP客戶DHCPREQUEST服務器6768UDPUDP客戶DHCPNACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPACK服務器6768UDPUDP客戶DHCPRELEASE服務器6768UDPUDP服務器67UDP被動打開： D H C P 客 戶 可 隨 時 發(fā) 送 釋 放 報 文 DHCPRELEASE ，提前終止服務器所提供的租用期。6.7 P2P文件共享n基于 客戶/服務器 體系結構的應用，總是有在運行著的服務器。n基于 P2P 體系結構的應用是對等方之間直接進行通信，主要運行于間斷連接的主機上。n流行的 P2P 應用主要包括 P2P文件共享、即時通信、P2P流媒體、分布式存儲等。

50、115文件共享的兩個基本問題n兩個要解決的基本問題：如何下載該文件如何查找到所需要的文件。1166.7.1 P2P 文件分發(fā)(下載)P2P 文件分發(fā)的優(yōu)勢。n采用客戶/服務器方式：文件分發(fā)隨客戶機的數(shù)量呈線性增長。服務器負擔大，消耗服務器帶寬。nP2P 文件分發(fā)方式：每個對等方能在收到文件后再將該文件分發(fā)給其余對等方，縮短了時間，提高了效率。1176.7.1 P2P文件分發(fā)n通過分片，將文件劃分為等長的小數(shù)據(jù)塊再進行分發(fā)，可以進一步加快文件分發(fā)的速度。整個文件對等方B對等方C對等方D對等方A數(shù)據(jù)塊圖例：數(shù)據(jù)塊傳送方向1186.7.2 在P2P對等方中搜索對象n如何找到你所感興趣的對象n這里的對象可以是：文件共享系統(tǒng)中的文件或文件的索引即時訊息系統(tǒng)中的某個好友或者某個特殊資源，等等1191