計算機網(wǎng)絡-應用層要點課件

10.6WWWWWW(WorldWideWeb)，簡稱Web。WWW開始于1989年CERN(Europeancenterfornuclearresearch)。1993年，第一個圖形browser推出：Mosaic。1995年初期，Netscape公司的Navigator。1995年后期，Microsoft的Explorer。12/6/20231CN-Chapter1010.6WWWWWW是一個分布式Hypermedia系統(tǒng)。Hypertext與Hypermedia?結點與鏈WWW以瀏覽器/服務器方式工作。Web文檔駐留的計算機運行服務器程序，稱為Web服務器?？蛻魴C上的瀏覽器顯示W(wǎng)eb的頁面page。12/6/20232CN-Chapter1010.6WWW問題是：如何標識Internet上的WWW文檔和實現(xiàn)Web上的link？如何在Browser與服務器之間傳送頁面？如何保障Web文檔的兼容性？12/6/20233CN-Chapter1010.6WWW解決方案URL(Uniformresourcelocator)：Internet上唯一的標識符；HTTP(HypertextTransferProtocol)：應用層協(xié)議，用TCP連接實現(xiàn)可靠傳送；HTML(HypertextMarkupLanguage)。12/6/20234CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URLURL(UniformResourceLocator)定義：是對可以從Internet上得到的資源的位置和訪問方式的一種簡潔的表示。資源：Internet上可訪問的任何對象－文件目錄、文件、文檔、圖像、聲音等。訪問方式：訪問這些對象的方式，例如FTP,HTTP等。12/6/20235CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URL一、URL的格式格式<scheme>:<scheme-specific-part><scheme>為URL的訪問方式：ftphttpgopher gopher協(xié)議mailto email地址12/6/20236CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URLnews USENET新聞nntp 網(wǎng)絡新聞傳送協(xié)議訪問USENET新聞telnetwais wideareainformationserversfile 特定主機的文件名prospero 分布目錄服務12/6/20237CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URL<scheme-specific-part>以//開始，一般形式為：//<user>:<password>@<host>:<port>/<url-path>常見的URL舉例： http://www.cs.vu.nl/~ast/ ftp://ftp.cs.vu.nl/pub/minix/README /usr/suzanne/prog.c 本地文件 news:comp.os.minox 新聞組12/6/20238CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URL news:AA0134223112@新聞文章 gopher:///11/Libraries mailto:kim@ telnet://:80下面學習常用的FTP、HTTP和Gopher的URL。12/6/20239CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URL二、FTP的URLFTP服務器的訪問

文件 /pub/abc.txt目錄 /pub12/6/202310CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URL三、HTTP的URL對Web服務器的訪問一般形式：http://<host>:<port>/<path>Homepage： / :100/netsalonWeb中的一個文檔： /pub/network.html12/6/202311CN-Chapter1010.6.1統(tǒng)一資源定位符URL四、Gopher的URL基于菜單的層次結構服務，用于在Internet上查找分布信息資源。一般格式 gopher://<host>:<port>/<gopher-path>gopher的默認端口號為70。12/6/202312CN-Chapter1010.6.2超文本傳送協(xié)議HTTP一、什么是HTTP(HypertextTransferProtocol)在瀏覽器和Web服務器之間傳送HTML頁面，交換命令和響應的協(xié)議。是面向事務的應用層協(xié)議。每個事務獨立進行。HTTP客戶和服務器之間的每次交互都是由一個ASCII碼串構成的請求和一個類似MIME的響應組成。12/6/202313CN-Chapter1010.6.2超文本傳送協(xié)議HTTP二、Web的工作過程Web服務器的服務進程監(jiān)聽TCP端口80；瀏覽器請求建立TCP連接，請求某個頁面；服務器返回請求的頁面作為響應；TCP連接釋放。用戶瀏覽頁面的方法：用戶鍵入URL；用戶點取hotspot。12/6/202314CN-Chapter1010.6.2超文本傳送協(xié)議HTTP示例：用戶點取以下熱字后的事件過程 /protocols/HTTP-NG/activity.html瀏覽器得到URL；瀏覽器向DNS請求解釋的IP地址；通過IP地址與服務器建立TCP連接(80端口)；瀏覽器發(fā)出取文件命令：

GET/protocols/HTTP-NG/activity.html服務器把activity.html文件發(fā)送給瀏覽器；TCP連接釋放。12/6/202315CN-Chapter1010.6.2超文本傳送協(xié)議HTTP三、HTTP定義的三種不同的操作：1.用戶代理和源服務器直接建立一個TCP連接；2.用戶代理和源服務器之間通過多段TCP連接。請求和響應由請求鏈和響應鏈構成。3.高速緩存的連接。中間系統(tǒng)緩存部分高概率的Web數(shù)據(jù)，可以響應對應的請求。12/6/202316CN-Chapter1010.6.2超文本傳送協(xié)議HTTPHTTP的三種不同的操作(a)直接、(b)多段、(c)緩沖UAOriginServerRequestchainRequestchainRequestchainResponsechainResponsechainResponsechain12/6/202317CN-Chapter1010.6.3超文本置標語言HTML一、HTML概念HTML(HypertextMarkupLanguage)是一種編寫Web頁面的語言。Markup：通過標記(tag)來對文檔格式化。HTML是SGML(StandardGeneralizedMarkupLanguage)的特定實例。HTML由W3C(WWWConsortium)制定。12/6/202318CN-Chapter1010.6.3超文本置標語言HTML二、HTML格式和標簽元素(element)：HTML的基本組成。用一對標簽或多對標簽標識一個元素；一對標簽：開始標簽和結束標簽。HTML文檔的主要元素：head,body。Head：e.g.Title,...Body：e.g.Paragraph,table,list,….12/6/202319CN-Chapter1010.6.3超文本置標語言HTML常見的HTML標簽12/6/202320CN-Chapter1010.6.3超文本置標語言HTMLHTML頁面實例：12/6/202321CN-Chapter1010.6.3超文本置標語言HTML顯示的頁面12/6/202322CN-Chapter1010.6.4Web中的超鏈每個鏈接有一個起點和終點起點： 文字（熱字）、圖（熱區(qū)）等終點： 頁面、文件、頁面的一個錨(anchor)等。12/6/202323CN-Chapter1010.6.4Web中的超鏈1.鏈接到其它網(wǎng)點上的頁面（遠程鏈）Hyper-Link的定義：<AHREF=“…”>X</A>A表示anchor；HREF表示hyper-referenceX為鏈的起點；…為鏈的終點，為URL例如：

<AHREF=“”>國防科大</A>

<AHREF=“”><IMGSRC=“shuttle.gif”></A>12/6/202324CN-Chapter1010.6.4Web中的超鏈2.鏈接到本地文件（本地鏈）文件：html文檔、圖像、視頻或音頻文件。這時，“HREF＝”的后面為本地的一個文件名，包括路徑。路徑：相對路徑絕對路徑12/6/202325CN-Chapter1010.6.4Web中的超鏈3.鏈接到本地文件的某個地方用于長文檔頁面的關聯(lián)。鏈的終點用命名錨(namedanchor)。錨的定義：<ANAME=“…”>X</A>X為終點的熱字；“…”是錨的名字例： <ANAME=“WWW”>Web原理</A>12/6/202326CN-Chapter1010.6.4Web中的超鏈與錨有關的鏈定義：<AHREF=“#…”>X</A>“#…”就是錨的名字錨也可以插到本地的其它HTML文件中，這時在#之前要加上該文件名。例如： <AHREF=“#WWW”>Web</A> <AHREF=“net.htm#WWW”>Web</A>12/6/202327CN-Chapter1010.6.4Web中的超鏈4.瀏覽器的結構控制模塊一組客戶模塊，例如HTTP，F(xiàn)TP等一組解釋模塊，例如HTML，Java等緩沖網(wǎng)絡接口用戶和表現(xiàn)接口12/6/202328CN-Chapter1010.6.4Web中的超鏈控制模塊HTML解釋器HTTP客戶可選客戶緩沖網(wǎng)絡接口用戶和表現(xiàn)接口可選解釋器瀏覽器主要組成12/6/202329CN-Chapter1010.6.5動態(tài)HTML與CGI1.動態(tài)文檔的概念staticdocument：HTML文檔的內(nèi)容在瀏覽時不變。每次用戶的讀取的結果相同。dynamicdocument：文檔的內(nèi)容在瀏覽器訪問Web服務器時才由應用程序動態(tài)創(chuàng)建。應用程序的輸出（HTML文檔）作為對瀏覽器的響應。兩者的差別：在服務器方。12/6/202330CN-Chapter1010.6.5動態(tài)HTML與CGI2.CGI(CommonGatewayInterface)通用網(wǎng)關接口、公共網(wǎng)關接口。實現(xiàn)動態(tài)文檔的一種方法。CGI程序：服務器的應用程序，它可以訪問其它服務器資源，如數(shù)據(jù)庫等。CGI標準：服務器與CGI程序的接口標準。CGI程序是一種腳本(script)語言。一些腳本語言如Perl,JavaScript,Tcl/Tk...12/6/202331CN-Chapter1010.6.5動態(tài)HTML與CGI3.表單(form)將用戶數(shù)據(jù)從瀏覽器傳遞給Web服務器。Form：輸入域、選擇、按鈕等構成格式化輸入界面。表單常與CGI程序配合使用。表單標簽：<FORM>12/6/202332CN-Chapter1010.6.6ActiveDoc與Java1.活動文檔ActiveDoc動態(tài)文檔仍然不能滿足Internet環(huán)境的交互要求。＝>活動文檔技術。把工作從服務器移到瀏覽器。當瀏覽器請求一個活動文檔時，服務器把一段程序傳送給瀏覽器，使它在瀏覽器上運行。12/6/202333CN-Chapter1010.6.6ActiveDoc與Java服務器不做進一步更新。所有更新工作由瀏覽器自己在本地完成。在服務器上，活動文檔是不變的，這點與動態(tài)文檔不同。活動文檔本身并不包括其運行所需的全部軟件，大部分支持軟件可以事先掛在瀏覽器上。12/6/202334CN-Chapter1010.6.6ActiveDoc與Java2.Java技術Java起源于Sun開發(fā)的一種新語言，它從C和C++借鑒了許多概念和語法，但是它是一種全新的面向對象語言。Java用于交互式頁面的主要想法：一個頁面可以嵌入Java小應用程序applet。Application-appletpig-piglet12/6/202335CN-Chapter1010.6.6ActiveDoc與JavaJava技術的三個主要部分：(1)Java語言傳統(tǒng)的程序和Applet(2)運行環(huán)境Java虛擬機(JVM)(3)類庫(ClassLibrary)面向對象的類庫12/6/202336CN-Chapter1010.6.6ActiveDoc與JavaJava的解釋執(zhí)行傳統(tǒng)的編譯程序：把源程序編譯為某種特定計算機體系結構的二進制目標程序；Java編譯程序：把源程序轉換為一種與機器無關的二進制代碼，稱為Javabytecode。用解釋程序interpreter讀取字節(jié)碼，并解釋執(zhí)行。12/6/202337CN-Chapter1010.6.6ActiveDoc與Java3.JavaScriptJavaScript是Netscape開發(fā)的一種解釋語言（腳本語言）。使用了一些Java思想，但是與Java相差很大。HTML可以直接使用JavaScript，瀏覽器解釋執(zhí)行。12/6/202338CN-Chapter1010.6.7Web上的信息檢索用搜索引擎實現(xiàn)信息檢索一、數(shù)據(jù)結構利用Web頁面標題中的關鍵字作為索引索引算法需要三種數(shù)據(jù)結構：線性數(shù)組(url_table)堆(heap)散列表(hashtable)12/6/202339CN-Chapter1010.6.7Web上的信息檢索1.線性數(shù)組(url_table)每個頁面占用一項；每項有兩個指針：一個指向URL；一個指向頁面的標題。2.堆(heap)虛存中的巨大的非結構數(shù)據(jù)塊，頁面URL和標題字符串可以不斷地追加到堆的后面。12/6/202340CN-Chapter1010.6.7Web上的信息檢索3.散列表(hashtable)n個條目的散列表；任何一個URL經(jīng)過Hash函數(shù)產(chǎn)生一個小于n的非負數(shù)；所有具有Hash值k的URL都鏈接到以Hash值k為標識的一個鏈表中。作用：可以迅速地確定一個URL是否在url_table中。12/6/202341CN-Chapter1010.6.7Web上的信息檢索搜索引擎使用的數(shù)據(jù)結構12/6/202342CN-Chapter1010.6.7Web上的信息檢索二、信息收集通過一個遞歸過程process_url，從Web上獲取URL及其對應的標題。通過散列表，評定一個URL是否已經(jīng)處理過。深度搜索廣度搜索12/6/202343CN-Chapter1010.6.7Web上的信息檢索三、建立索引抽取關鍵字，建立索引對url_table逐項進行，去調(diào)非用詞表(stoplist)，如前置詞、連詞、冠詞等，留下關鍵詞。關鍵詞對應于url_table中的選項，構成索引。搜索引擎就可以根據(jù)用戶輸入的關鍵詞及其邏輯組合進行查詢。12/6/202344CN-Chapter1010.7網(wǎng)絡管理網(wǎng)絡越來越復雜人工管理的方法不能適應網(wǎng)絡管理要求那么什么是網(wǎng)絡管理？管理網(wǎng)絡中的什么東西？如何管理？用到什么協(xié)議？12/6/202345CN-Chapter1010.7.1網(wǎng)絡管理的基本概念1.網(wǎng)絡管理(networkmanagement)的概念從初期的電話交換網(wǎng)管理到計算機網(wǎng)絡的管理。對公共交換網(wǎng)絡，網(wǎng)絡管理常指實時網(wǎng)絡監(jiān)控。狹義的網(wǎng)絡管理指網(wǎng)絡的交通管理。廣義的網(wǎng)絡管理指網(wǎng)絡的系統(tǒng)管理。12/6/202346CN-Chapter1010.7.1網(wǎng)絡管理的基本概念2.網(wǎng)絡管理的功能(1)傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡管理功能OAM&P運營Operation：計費、通信量管理系統(tǒng)管理Administration：網(wǎng)絡資源管理維護Maintenance：報警、故障定位、性能監(jiān)視、電路測試、狀態(tài)和控制服務提高Provisioning：新業(yè)務和設備提供、通信活動和資源規(guī)劃(planning)。12/6/202347CN-Chapter1010.7.1網(wǎng)絡管理的基本概念(2)OSI網(wǎng)絡管理功能故障管理(fault)：故障檢測、定位和排除配置管理(configuration)：網(wǎng)絡被管對象的定義、標識、初始化、配備計費管理(Accounting)：資源使用計費性能管理(Performance)：通信量管理、性能檢測、網(wǎng)絡資源管理安全管理(Security)：授權使用網(wǎng)絡12/6/202348CN-Chapter1010.7.1網(wǎng)絡管理的基本概念3.網(wǎng)絡管理的基本術語網(wǎng)絡元素(element)：網(wǎng)絡中的通信設備或邏輯實體，又程網(wǎng)元。對象(object)：通信和信息處理范疇里可以標識的且具有一定信息特性的資源。例如，網(wǎng)絡和計算設備的狀態(tài)變量。被管對象(managed)：使用管理協(xié)議進行管理和控制的網(wǎng)絡資源的抽象表示。12/6/202349CN-Chapter1010.7.1網(wǎng)絡管理的基本概念管理信息庫MIB：網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中的重要部件，由被管對象及其屬性組成。它是一個數(shù)據(jù)庫，提供有關被管網(wǎng)絡對象的信息。綜合網(wǎng)絡管理INM：用統(tǒng)一的方法在一個異構網(wǎng)絡中管理多廠商生產(chǎn)的網(wǎng)絡計算設備和軟件資源。12/6/202350CN-Chapter1010.7.2簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP1.概述1990年，SNMP正式出臺，稱為事實上的網(wǎng)絡管理標準。SNMP的基本功能：網(wǎng)絡性能監(jiān)測；網(wǎng)絡差錯檢測；網(wǎng)絡配置。SNMP可用于TCP/IP和其它網(wǎng)絡上。12/6/202351CN-Chapter1010.7.2簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP1.SNMP模型SNMP模型包括以下部分：被管結點：代理進程（A）管理站：管理進程（M）管理信息：管理信息庫（MIB）管理協(xié)議：SNMPSNMP報文用UDP傳送。12/6/202352CN-Chapter1010.7.2簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMPSNMP管理模型12/6/202353CN-Chapter1010.7.2簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMPSNMP的配置代理進程SNMPUDPIP網(wǎng)絡接口管理進程SNMPUDPIP網(wǎng)絡接口代理進程SNMPUDPIP網(wǎng)絡接口用戶進程FTP等TCPMIB管理站主機路由器網(wǎng)絡12/6/202354CN-Chapter1010.7.3網(wǎng)絡信息庫MIB MIB保持被管理進程查詢和設置的信息。SNMP管理的對象集合定義在MIB中。一、對象命名樹定義一棵標準樹，每個正式標準定義的對象都能夠唯一地被標識。采用類似DNS的樹型結構。對象標識符舉例：mib-2(.2.1)12/6/202355CN-Chapter1010.7.3網(wǎng)絡信息庫MIB 管理信息庫的對象命名樹12/6/202356CN-Chapter1010.7.3網(wǎng)絡信息庫MIB 管理信息庫的對象命名樹12/6/202357CN-Chapter1010.7.3網(wǎng)絡信息庫MIB 二、MIB管理的信息類別（對象組）12/6/202358CN-Chapter1010.7.3網(wǎng)絡信息庫MIB 三、MIB變量的例子MIB變量所屬類別意義sysUpTimeSystem據(jù)上次重啟動的時間ifNumberInterface網(wǎng)絡接口數(shù)ifMtuInterface最大傳送單元MTUipDefaultTTLipIP的TTL值ipInReceiveip接收到的數(shù)據(jù)報數(shù)目ipRoutingTableipIP選路表12/6/202359CN-Chapter1010.7.3網(wǎng)絡信息庫MIB 三、MIB變量的例子MIB變量所屬類別意義icmpInEchosicmp送到的ICMP回送請求數(shù)目

tcpRtoMintcpTCP允許的最小重傳時間tcpMaxConntcp允許的最大TCP連接數(shù)tcpInSegstcp收到的TCP報文段數(shù)udpInDatagramsudp收到的UDP數(shù)據(jù)報數(shù)egpInMsgsegp收到的EGP報文數(shù)12/6/202360CN-Chapter1010.7.4SNMP協(xié)議 一、SNMP的協(xié)議數(shù)據(jù)單元SNMP規(guī)定了多種協(xié)議數(shù)據(jù)單元（SNMP報文），用于在管理進程與代理進程之間交換管理信息。SNMP的兩種基本操作：“讀”：用get報文檢測被管對象的狀態(tài)；“寫”：用set報文控制被管對象的狀態(tài)。12/6/202361CN-Chapter1010.7.4SNMP協(xié)議 二、輪詢和陷阱管理進程定時向被管理設備（代理進程）輪詢，獲得被管理對象的信息，或設置相應的狀態(tài)。當特殊事件（例如故障狀態(tài)）發(fā)生時，代理進程向管理進程報告事件。代理進程用端口161接收get和set報文，管理進程用端口162來接收trap報文。12/6/202362CN-Chapter1010.7.4SNMP協(xié)議 SNMP報文類型12/6/202363CN-Chapter1010.7.5管理信息結構SMI SMI(structureofmanagementinformation)定義SNMP的數(shù)據(jù)結構。SMI對MIB的變量類型進行規(guī)格說明。用抽象語法記法ASN.1(abstractsyntax