計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第2章-應(yīng)用層課件

第2章應(yīng)用層1第2章

應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型2.1標(biāo)準(zhǔn)客戶/服務(wù)器應(yīng)用舉例2.222.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型2.1.1客戶/服務(wù)器模型

客戶/服務(wù)器模型所描述的是進(jìn)程之間服務(wù)和被服務(wù)的關(guān)系，通常簡稱C/S模型。所謂的客戶是服務(wù)的請求方，服務(wù)器是服務(wù)的提供方?？蛻?服務(wù)器模型的典型應(yīng)用有DNS，F(xiàn)TP，WWW，Email，Telnet，DHCP等32.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型2.1.1客戶/服務(wù)器模型客戶/服務(wù)器模型具有以下優(yōu)點(diǎn)。①信息存儲管理比較集中規(guī)范。目前互聯(lián)網(wǎng)上可以公開訪問的信息基本都保存在服務(wù)器上，信息的儲存管理功能比較透明，用戶提出訪問請求后，服務(wù)器就根據(jù)一定的規(guī)則應(yīng)答訪問請求。②安全性較好。從安全的角度來說，各種系統(tǒng)都存在或多或少的安全漏洞，由于C/S模式采用集中管理，因此一臺客戶機(jī)出現(xiàn)安全問題，不會影響整個系統(tǒng)。42.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型2.1.2P2P模型P2P模型也稱對等網(wǎng)絡(luò)模型，是指兩個主機(jī)在進(jìn)行通信時不存在中心結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)之間是對等的，不區(qū)分哪一個是服務(wù)請求方還是服務(wù)提供方，即每一個結(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行對等的通信，各結(jié)點(diǎn)同時具有媒體內(nèi)容（Content）的接收、存儲、發(fā)送和集成及其對媒體元數(shù)據(jù)（Metadata）的搜索和被搜索功能等。圖2-2純分散式P2P模型

圖2-3混合式P2P模型5P2P模型具有以下優(yōu)點(diǎn)。①P2P模型工作完全不依賴于集中式服務(wù)和資源。系統(tǒng)由直接互連通信的對等體組成，信息傳遞更加高效及時。②具有高擴(kuò)展性。對等體越多，網(wǎng)絡(luò)的性能越好，網(wǎng)絡(luò)隨著規(guī)模的增大而越發(fā)穩(wěn)固，不存在瓶頸問題。③資源利用率高。在P2P網(wǎng)絡(luò)上，每一個對等體可以發(fā)布自己的信息，也可以利用網(wǎng)絡(luò)上其他對等體的信息資源，使閑散資源有機(jī)會得到利用。2.1網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型2.1.2P2P模型62.2標(biāo)準(zhǔn)客戶/服務(wù)器應(yīng)用舉例在Internet上，更便于人們記憶的這樣的域名，而不是該服務(wù)器的實(shí)際IP地址6。而且即使單位決定更換數(shù)字地址，也不會給用戶造成影響，因?yàn)槠溆蛎遣蛔兊摹?2.2.1域名系統(tǒng)DNS于是域名系統(tǒng)（DNS）應(yīng)運(yùn)而生，專門為大型網(wǎng)絡(luò)提供域名的地址解析。DNS使用分布式服務(wù)器來解析與這些數(shù)字地址相關(guān)聯(lián)的名稱。81.DNS概述我們通常在配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時提供一個或者多個DNS服務(wù)器地址，DNS客戶端可以使用該地址進(jìn)行域名解析。Internet服務(wù)供應(yīng)商（ISP）往往會為DNS服務(wù)器提供地址。當(dāng)用戶的應(yīng)用程序請求通過域名連入遠(yuǎn)程設(shè)備時，DNS客戶端將向某一域名服務(wù)器請求查詢，獲得域名解析后的數(shù)字地址。91.

DNS概述用戶可以使用操作系統(tǒng)中名為nslookup的實(shí)用程序顯示可用來診斷域名系統(tǒng)(DNS)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的信息，如手動查詢域名服務(wù)器，來解析給定的主機(jī)名。該實(shí)用程序也可以用于檢修域名解析的故障，以及驗(yàn)證域名服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)。在例2.1中，輸入nslookup后，即顯示為主機(jī)配置的默認(rèn)DNS服務(wù)器。本例中，DNS服務(wù)器是，其地址是32。10域名系統(tǒng)采用分級系統(tǒng)創(chuàng)建域名數(shù)據(jù)庫，從而提供域名解析服務(wù)。該層級模型的外觀類似一棵倒置的樹，枝葉在下，而樹根在上。域是名字空間中一個可被管理的一個劃分。一個域由若干子域構(gòu)成，而子域還可繼續(xù)劃分為子域的子域。域名的層次結(jié)構(gòu)是樹型的，最大的域是根節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)是沒有標(biāo)識的。在根節(jié)點(diǎn)下面是一級域名（也叫頂級域名）。1.

DNS概述112.域名的層次結(jié)構(gòu)域名是一個分層結(jié)構(gòu)，樹根是無名的根域，頂極域名由通用域名和國家域名組成。二級域名是頂極域名的下屬機(jī)構(gòu)，如COM.CN表示中國企業(yè)。同樣，三級域名是二級域名的下屬機(jī)構(gòu)，如ABC.COM.CN表示中國企業(yè)中名為ABC的公司。這種域名結(jié)構(gòu)的層數(shù)不受限制，但當(dāng)某個域名僅表示一臺終端時，它沒有下屬機(jī)構(gòu)，成為葉域名，而從根域名到葉域名的完整組成成為完全合格的域名，這種完全合格的域名惟一標(biāo)識某個終端。12不同的頂層域有不同的含義，分別代表著組織類型或起源國家/地區(qū)，如表2.1頂級域名實(shí)例。頂級域名域名類型頂級域名域名類型com商業(yè)組織ca加拿大edu教育機(jī)構(gòu)cn中國gov政府機(jī)構(gòu)de德國int國際組織fi芬蘭mil美國軍事機(jī)構(gòu)kr韓國net網(wǎng)絡(luò)支持機(jī)構(gòu)us美國org非盈利性組織ua烏克蘭2.域名的層次結(jié)構(gòu)13頂級域名下層為二級域名，二級域名下層還有其他更低級的域名。例如。.com是頂級域名，.ncbuct是二級域名，.www是三級域名。國家級域名下注冊的二級域名結(jié)構(gòu)由各國自己確定，中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心（CNNIC）負(fù)責(zé)管理我國的頂級域名，它將二級域名劃分為類別域名（如com表示商業(yè)組織）與行政區(qū)域域名（如bj代表北京）兩類。2.域名的層次結(jié)構(gòu)14域名只是一個邏輯概念，并不代表計算機(jī)所在的物理位置。變長的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人們來使用。域名中的“點(diǎn)”和點(diǎn)分十進(jìn)制IP地址中的“點(diǎn)”并無任何對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)一個組織希望加入域名系統(tǒng)時，必須到指定的域名管理機(jī)構(gòu)申請，并申請自某個頂級域名下，大多數(shù)公司登記在com域，大多數(shù)大學(xué)登記在edu域。各級域名字段由上一級域名管理機(jī)構(gòu)管理，頂級域名則由因特網(wǎng)有關(guān)國際機(jī)構(gòu)管理。這種方法可以使每個域名是唯一的。新域名申請批準(zhǔn)后，企業(yè)可以創(chuàng)建這個域名下的子域，創(chuàng)建子域無需征得域名樹的上級同意。2.域名的層次結(jié)構(gòu)15正向解析：根據(jù)計算機(jī)的域名查找相應(yīng)的IP地址。逆向解析：也稱為反向查詢，由IP地址查找域名的過程。正向解析查詢的方法：遞歸查詢和重復(fù)查詢。3.域名解析過程16正向域名解析（1）遞歸型遞歸型查詢，是指DNS客戶端發(fā)出查詢請求后，如果DNS服務(wù)器內(nèi)沒有所需的數(shù)據(jù)，則DNS服務(wù)器會代替客戶端向其他的DNS服務(wù)器進(jìn)行查詢。在這種方式中，DNS服務(wù)器必須給DNS客戶端做出回答。一般由DNS客戶端提出的查詢請求都是遞歸型的查詢方式。（2）重復(fù)型（迭代）重復(fù)型查詢多用于DNS服務(wù)器與DNS服務(wù)器之間的查詢方式。它的工作過程是：當(dāng)?shù)?臺DNS服務(wù)器向第2臺DNS服務(wù)器提出查詢請求后，如果在第2臺DNS服務(wù)器內(nèi)沒有所需要的數(shù)據(jù)，則它會提供第3臺DNS服務(wù)器的IP地址給第1臺DNS服務(wù)器，讓第1臺DNS服務(wù)器直接向第3臺DNS服務(wù)器進(jìn)行查詢。依此類推，直到找到所需的數(shù)據(jù)為止。如果到最后一臺DNS服務(wù)器中還沒有找到所需的數(shù)據(jù)時，則通知第1臺DNS服務(wù)器查詢失敗。3.域名解析過程17第五步：在3COM.COM域的域名服務(wù)器中，查到域名為WWW.3com.COM的服務(wù)器的地址。第一步：終端首先在本地Cache和HostFile（相當(dāng)于電話簿）中尋找域名對應(yīng)的IP地址。第二步：終端查詢本地域名服務(wù)器（相當(dāng)于南京114），在本地域名服務(wù)器中只查到根域名服務(wù)器（相當(dāng)于國家信息臺）的地址。第三步：在根域名服務(wù)器中，只查到COM域的域名服務(wù)器（相當(dāng)于浙江114）的地址。第四步：在COM域的域名服務(wù)器中，只查到3COM.COM域的域名服務(wù)器（相當(dāng)于杭州114)的地址。3.域名解析過程18文件傳輸協(xié)議FTP（FileTransferProtocol）是因特網(wǎng)上使用的最廣泛的文件傳輸協(xié)議。FTP的主要作用就是讓用戶連接上一個遠(yuǎn)程計算機(jī)（這些計算機(jī)運(yùn)行著FTP服務(wù)進(jìn)程，并且存儲著各種格式的文件，包括計算機(jī)軟件、聲音文件、圖像文件、重要資料、電影等），查看遠(yuǎn)程計算機(jī)上有哪些文件，然后把文件從遠(yuǎn)程計算機(jī)上復(fù)制到本地計算機(jī)，或把本地計算機(jī)的文件傳送到遠(yuǎn)程計算機(jī)去。前者稱為“下載”，后者稱為“上傳”。2.2.2ftp19FTP使用客戶／服務(wù)器模式，即由一臺計算機(jī)作為FTP服務(wù)器提供文件傳輸服務(wù)，而由另一臺計算機(jī)作為FTP客戶端提出文件服務(wù)請求并得到授權(quán)的服務(wù)。一個FTP服務(wù)器進(jìn)程可同時為多個客戶進(jìn)程提供服務(wù)。FTP的服務(wù)器進(jìn)程由兩大部分組成：(1)一個主進(jìn)程，負(fù)責(zé)接收新的請求；(2)另外由若干個從屬進(jìn)程，負(fù)責(zé)處理單個請求。1.ftp工作原理20主進(jìn)程的工作步驟如下：（1）打開端口21，使客戶進(jìn)程能夠連接上。（2）等待客戶進(jìn)程發(fā)出連接請求。（3）啟動從屬進(jìn)程來處理客戶進(jìn)程發(fā)出的請求。從屬進(jìn)程對客戶進(jìn)程的請求處理完畢后即終止，但從屬進(jìn)程在運(yùn)行期間根據(jù)需要還可能創(chuàng)建其他一些子進(jìn)程。（4）回到等待狀態(tài)，繼續(xù)接收其它客戶進(jìn)程發(fā)來的請求。主進(jìn)程與從屬進(jìn)程的處理是并發(fā)地進(jìn)行。1.ftp工作原理21FTP使用的兩個TCP連接

控制進(jìn)程數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程用戶界面控制進(jìn)程數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程客戶端服務(wù)器端因特網(wǎng)控制連接數(shù)據(jù)連接1.ftp工作原理22在FTP的客戶機(jī)和服務(wù)器之間建立兩個連接：控制連接和數(shù)據(jù)連接。首先客戶機(jī)發(fā)出的傳送請求通過控制連接發(fā)送給控制進(jìn)程（21號端口）然后用“數(shù)據(jù)連接”

（20號端口）傳輸文件；主進(jìn)程，負(fù)責(zé)接受新的請求；從屬進(jìn)程，負(fù)責(zé)處理單個請求。由于FTP使用了兩個不同的端口號，所以數(shù)據(jù)連接與控制連接不會發(fā)生混亂。1.ftp工作原理23使用兩個獨(dú)立的連接的主要好處是使協(xié)議更加簡單和更容易實(shí)現(xiàn)。在傳輸文件時還可以利用控制連接（例如，客戶發(fā)送請求終止傳輸）。

使用兩個不同的端口號

1.ftp工作原理24FTP的客戶端軟件:如NetAnts、CuteFTP、WSFTP等InternetExplorer和NetscapeNavigator也提供FTP客戶軟件的功能。這些軟件的共同特點(diǎn)是采用直觀的圖形界面，通常還實(shí)現(xiàn)了文件傳輸過程中的斷點(diǎn)再續(xù)和多路傳輸功能。FTP的服務(wù)器端軟件:Serv-UIIS服務(wù)自帶Vsftpd（linux系統(tǒng)）

25萬維網(wǎng)WWW(WorldWideWeb)并非某種特殊的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。萬維網(wǎng)是一個大規(guī)模的、聯(lián)機(jī)式的信息儲藏所。萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從因特網(wǎng)上的一個站點(diǎn)訪問另一個站點(diǎn)，從而主動地按需獲取豐富的信息。這種訪問方式稱為“鏈接”。1.萬維網(wǎng)概述2.2.3萬維網(wǎng)和http26WWW服務(wù)采用客戶／服務(wù)器工作模式，客戶機(jī)即瀏覽器（Browser）,服務(wù)器即Web服務(wù)器，它以超文本標(biāo)記語言（HTML）和超文本傳輸協(xié)議（HTTP）為基礎(chǔ)，為用戶提供界面一致的信息瀏覽系統(tǒng)。WWW服務(wù)原理是用戶在客戶機(jī)通過瀏覽器向Web服務(wù)器發(fā)出請求，Web服務(wù)器根據(jù)客戶機(jī)的請求內(nèi)容將保存在服務(wù)器中的某個頁面發(fā)回給客戶機(jī)，瀏覽器接收到頁面后對其進(jìn)行解釋，最終將圖、文、聲等并茂的畫面呈現(xiàn)給用戶。1.萬維網(wǎng)概述WWW服務(wù)器WWW瀏覽器HTTP請求HTTP應(yīng)答27萬維網(wǎng)提供分布式服務(wù)

萬維網(wǎng)站點(diǎn)A萬維網(wǎng)站點(diǎn)C萬維網(wǎng)站點(diǎn)E萬維網(wǎng)站點(diǎn)D萬維網(wǎng)站點(diǎn)B鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到鏈接到

281.WWWWWW（WorldWideWeb，簡稱WWW，又稱Web，中文名稱為環(huán)球超媒體信息網(wǎng)）是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的典范，它可讓用戶從Web服務(wù)器上得到文檔資料，它所運(yùn)行的模式叫做客戶／服務(wù)器（Client／Server）模式。2.網(wǎng)頁（WebPages或WebDocuments）網(wǎng)頁又稱“Web頁”，它是瀏覽WWW資源的基本單位。每個網(wǎng)頁對應(yīng)磁盤上一個單一的文件，其中可以包括文字、表格、圖像、聲音、視頻等。1.萬維網(wǎng)概述293.主頁（HomePage）WWW是通過相關(guān)信息的指針鏈接起來的信息網(wǎng)絡(luò)，由提供信息服務(wù)的Web服務(wù)器組成。在Web系統(tǒng)中，這些服務(wù)信息以超文本文檔的形式存儲在Web服務(wù)器上。在每個Web服務(wù)器上都有一個Homepage（主頁），它把服務(wù)器上的信息分為幾大類，通過主頁上的鏈接來指向它們，其它超文本文檔稱作網(wǎng)頁，通常也把它們稱作頁面或Web頁。4.超文本(Hypertext)超文本文檔不同于普通文檔，超文本文檔中也可以有大段的文字用來說明問題，除此之外他們最重要的特色是文檔之間的鏈接。互相鏈接的文檔可以在同一個主機(jī)上，也可以分布在網(wǎng)絡(luò)上的不同主機(jī)上，超文本就因?yàn)橛羞@些鏈接才具有更好的表達(dá)能力。1.萬維網(wǎng)概述305.超媒體（Hypermedia）就信息的呈現(xiàn)形式而言，除文本信息以外，還有語音、圖像和視頻（或稱動態(tài)圖像）等，這些統(tǒng)稱為多媒體。在多媒體的信息瀏覽中引入超文本的概念，就是超媒體。6.超級鏈接（Hyperlink）在超文本/超媒體頁面中，通過指針可以轉(zhuǎn)向其它的Web頁，而新的Web頁又指向另一些Web頁的指針……。這樣一種沒有順序、沒有層次結(jié)構(gòu)，如同蜘蛛網(wǎng)般的鏈接關(guān)系就是超鏈接。1.萬維網(wǎng)概述31統(tǒng)一資源定位符URL1.URL的格式統(tǒng)一資源定位符是對可以從因特網(wǎng)上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示。URL給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位。URL相當(dāng)于一個文件名在網(wǎng)絡(luò)范圍的擴(kuò)展。因此URL是與因特網(wǎng)相連的機(jī)器上的任何可訪問對象的一個指針。32URL的一般形式由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在URL中的字符對大寫或小寫沒有要求。URL的一般形式是：<協(xié)議>://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>ftp——文件傳送協(xié)議FTPhttp——超文本傳送協(xié)議HTTPNews——USENET新聞33URL的一般形式（續(xù)）

由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在URL中的字符對大寫或小寫沒有要求。URL的一般形式是：<協(xié)議>://<主機(jī)>:<端口>/<路徑><主機(jī)>是存放資源的主機(jī)在因特網(wǎng)中的域名34URL的一般形式（續(xù)）由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在URL中的字符對大寫或小寫沒有要求。URL的一般形式是：<協(xié)議>://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>有時可省略35使用HTTP的URL使用HTTP的URL的一般形式

http://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>這表示使用HTTP協(xié)議36使用HTTP的URL使用HTTP的URL的一般形式

http://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>冒號和兩個斜線是規(guī)定的格式37使用HTTP的URL使用HTTP的URL的一般形式

http://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>這里寫主機(jī)的域名38使用HTTP的URL使用HTTP的URL的一般形式

http://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>HTTP的默認(rèn)端口號是20，通?？墒÷?9使用HTTP的URL使用HTTP的URL的一般形式

http://<主機(jī)>:<端口>/<路徑>若再省略文件的<路徑>項(xiàng)，則URL就指到因特網(wǎng)上的某個主頁(homepage)。/view/22276.htm40超文本傳輸協(xié)議HTTP（HypertextTransferprotocol）是用來在瀏覽器和WWW服務(wù)器之間傳送超文本的協(xié)議。HTTP協(xié)議由兩部分組成：從瀏覽器到服務(wù)器的請求集和從服務(wù)器到瀏覽器的應(yīng)答集。HTTP協(xié)議是一種面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，為了保證WWW客戶機(jī)與WWW服務(wù)器之間通信不會產(chǎn)生二義性，HTTP精確定義了請求報文和響應(yīng)報文的格式。請求報文：從WWW客戶向WWW服務(wù)器發(fā)送請求報文。響應(yīng)報文：從WWW服務(wù)器到WWW客戶的回答。HTTP會話過程包括四個步驟：連接、請求、應(yīng)答、關(guān)閉。2.超文本傳輸協(xié)議41HTTP會話過程WWW瀏覽HTTP服務(wù)器HTTP請求HTTP應(yīng)答網(wǎng)際網(wǎng)TCP連接2.超文本傳輸協(xié)議42所謂標(biāo)識語言就是格式化的語言，存在于WWW服務(wù)上的頁，就是由HTML描述的。它使用一些約定的標(biāo)記對WWW上各種信息（包括文字、聲音、圖形、圖像、視頻等）、格式以及超鏈接進(jìn)行描述。當(dāng)用戶瀏覽WWW服務(wù)器上的信息時，瀏覽器會自動解釋這些標(biāo)記的含義，并將其顯示為用戶在屏幕上所看到的網(wǎng)頁。超文本標(biāo)記語言（HTML）43XML（ExtensibleMarketLanguage）是一種描述數(shù)據(jù)的標(biāo)記語言，它不同于HTML，使用HTML是為了編網(wǎng)頁，使用XML是為了描述數(shù)據(jù)。它使各種類型的數(shù)據(jù)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)的格式，使數(shù)據(jù)的語義容易理解。XML沒有預(yù)定義的標(biāo)記，使用時需要定義表達(dá)數(shù)據(jù)的標(biāo)記。XML數(shù)據(jù)文檔可以放在HTML文檔內(nèi)，也可以作為一個單獨(dú)的文件。當(dāng)作為外部文件時需要使用xml后綴名存儲。XML簡介44VRML是虛擬實(shí)境描述模型語言(VirtualRealityModelingLanguage)的簡稱。它是描述虛擬環(huán)境中場景的一種標(biāo)準(zhǔn)，利用它可以在Internet建立交互式的三維多媒體的境界，也就是說，它是用來描述三維物體及其行為的，可以構(gòu)建虛擬境界（VirtualWorld）其基本特征包括分布式、三維、交互性、多媒體集成、境界逼真性等，被稱為“第二代WEB”，簡單地說，以VRML為基礎(chǔ)的第二代WWW=多媒體＋虛擬現(xiàn)實(shí)＋I(xiàn)nternet。VRML簡介45

電子郵件（ElectronicMail，簡稱E-mail）是因特網(wǎng)上最受歡迎也是最為廣泛的應(yīng)用之一。E-mail有時也稱為“電子信箱”。因此，電子郵件服務(wù)是一種通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與其它用戶進(jìn)行聯(lián)系的快速、簡便、高效、廉價的現(xiàn)代化通信手段。2.2.4E-MAIL1.電子郵件概述46電子郵件由信封(envelope)和內(nèi)容(content)兩部分組成。電子郵件的傳輸程序根據(jù)郵件信封上的信息來傳送郵件。用戶在從自己的郵箱中讀取郵件時才能見到郵件的內(nèi)容。在郵件的信封上，最重要的就是收信人的地址。1.電子郵件概述47TCP/IP體系的電子郵件系統(tǒng)規(guī)定電子郵件地址的格式如下：收信人郵箱名@郵箱所在主機(jī)的域名符號“@”讀作“at”，表示“在”的意思。例如，電子郵件地址xiexiren@郵箱所在的主機(jī)的域名在全世界必須是惟一的這個用戶名在該域名的范圍內(nèi)是惟一的。電子郵件格式48電子郵件的最主要的組成構(gòu)件發(fā)送方郵件緩存

接收端郵件服務(wù)器用戶代理SMTPSMTPPOP3

發(fā)送端郵件服務(wù)器用戶代理用戶郵箱接收方用戶代理用戶代理

郵件服務(wù)器

郵件服務(wù)器SMTPSMTPPOP3(發(fā)送郵件)(發(fā)送郵件)（發(fā)送郵件）(發(fā)送郵件)(讀取郵件)(讀取郵件)(TCP連接)(TCP連接)(TCP連接)因特網(wǎng)49用戶代理UA（UserAgent）就是用戶與電子郵件系統(tǒng)的接口，在大多數(shù)情況下就是用戶計算機(jī)中運(yùn)行的程序。用戶代理使用戶能夠通過一個很友好的接口，它可以提供命令行方式、菜單方式或圖形方式的界面來與電子郵件系統(tǒng)交互，目前主要是窗口界面，允許人們讀取和發(fā)送電子郵件，如outlookexpress、hotmail、Foxmail以及基于Web界面的用戶代理程序等。用戶代理至少應(yīng)當(dāng)具有撰寫、顯示、處理三個基本功能。1.用戶代理電子郵件50郵件服務(wù)器是電子郵件系統(tǒng)的核心構(gòu)件，包括郵件發(fā)送服務(wù)器和郵件接收服務(wù)器，郵件服務(wù)器按照客戶／服務(wù)器模式工作。顧名思義，所謂郵件發(fā)送服務(wù)器是指為用戶提供郵件發(fā)送功能的郵件服務(wù)器，即SMTP服務(wù)器。而郵件接收服務(wù)器是指為用戶提供郵件接收功能的郵件服務(wù)器，即POP3服務(wù)器。2.郵件服務(wù)器電子郵件51郵件服務(wù)器按照客戶服務(wù)器方式工作。郵件服務(wù)器需要使用兩個不同的協(xié)議。SMTP協(xié)議用于發(fā)送郵件。郵局協(xié)議POP(PostOfficeProtocol)用于接收郵件。用戶在發(fā)送郵件時，要使用郵件發(fā)送協(xié)議，常見的郵件發(fā)送協(xié)議有簡單郵件傳輸協(xié)議SMTP（simplemailtransferprotocol）和MIME協(xié)議。前者只能傳輸文本信息，而后者則可以傳輸包括文本、聲音、圖像等在內(nèi)的多媒體信息。當(dāng)用戶代理向電子郵件發(fā)送服務(wù)器發(fā)送電子郵件時或郵件發(fā)送服務(wù)器向郵件接收服務(wù)器發(fā)送電子郵件時都要使用郵件發(fā)送協(xié)議。3.郵件協(xié)議電子郵件52發(fā)送方郵件緩存

接收端郵件服務(wù)器用戶代理

發(fā)送端郵件服務(wù)器用戶代理接收方用戶代理用戶代理

郵件服務(wù)器

郵件服務(wù)器(發(fā)送郵件)SMTPSMTP(發(fā)送郵件)(TCP連接)因特網(wǎng)(1)發(fā)信人調(diào)用用戶代理來編輯要發(fā)送的郵件。用戶代理用SMTP把郵件傳送給發(fā)送端郵件服務(wù)器。電子郵件的發(fā)送和接收過程

53發(fā)送方

接收端郵件服務(wù)器用戶代理SMTP

發(fā)送端郵件服務(wù)器郵件緩存用戶代理接收方用戶代理用戶代理

郵件服務(wù)器

郵件服務(wù)器SMTP(發(fā)送郵件)(發(fā)送郵件)(TCP連接)因特網(wǎng)(2)發(fā)送端郵件服務(wù)器將郵件放入郵件緩存隊列中，等待發(fā)送。電子郵件的發(fā)送和接收過程

54發(fā)送方郵件緩存

接收端郵件服務(wù)器用戶代理SMTP

發(fā)送端郵件服務(wù)器用戶代理接收方用戶代理用戶代理

郵件服務(wù)器

郵件服務(wù)器SMTP(發(fā)送郵件)(發(fā)送郵件)(TCP連接)SMTPSMTP（發(fā)送郵件）(發(fā)送郵件)(TCP連接)因特網(wǎng)(3)運(yùn)行在發(fā)送端郵件服務(wù)器的SMTP客戶進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)在郵件緩存中有待發(fā)送的郵件，就向運(yùn)行在接收端郵件服務(wù)器的SMTP服務(wù)器進(jìn)程發(fā)起TCP連接的建立。電子郵件的發(fā)送和接收過程

55發(fā)送方郵件緩存

接收端郵件服務(wù)器用戶代理SMTP

發(fā)送端郵件服務(wù)器用戶代理用戶郵箱接收方用戶代理用戶代理

郵件服務(wù)器

郵件服務(wù)器SMTP(發(fā)送郵件)(發(fā)送郵件)(TCP連接)SMTPSMTP（發(fā)送郵件）(發(fā)送郵件)(TCP連接)因特網(wǎng)(4)TCP連接建立后，SMTP客戶進(jìn)程開始向遠(yuǎn)程的SMTP服務(wù)器進(jìn)程發(fā)送郵件。當(dāng)所有的待發(fā)送郵件發(fā)完了，SMTP就關(guān)閉所建立的TCP連接。電子郵件的發(fā)送和接收過程

56發(fā)送方郵件緩存

接收端郵件服務(wù)器用戶代理SMTP

發(fā)送端郵件服務(wù)器用戶代理用戶郵箱接收方用戶代理用戶代理

郵件服務(wù)器

郵件服務(wù)器SMTP(發(fā)送郵件)(發(fā)送郵件)(TCP連接)SMTPSMTP（發(fā)送郵件）(發(fā)送郵件)(TCP連接)因特網(wǎng)(5)運(yùn)行在接收端郵件服務(wù)器中的SMTP服務(wù)器進(jìn)程收到郵件后，將郵件放入收信人的用戶郵箱中，等待收信人在方便時進(jìn)行讀取。電子郵件的發(fā)送和接收過程

57發(fā)送方郵件緩存

接收端郵件服務(wù)器用戶代理SMTP

發(fā)送端郵件服務(wù)器用戶代理用戶郵箱接收方用戶代理用戶代理

郵件服務(wù)器

郵件服務(wù)器SMTP(發(fā)送郵件)(發(fā)送郵件)(TCP連接)SMTPSMTP（發(fā)送郵件）(發(fā)送郵件)(TCP連接)POP3POP3(讀取郵件)(讀取郵件)(TCP連接)因特網(wǎng)(6)收信人在打算收信時，調(diào)用用戶代理，使用POP3（或IMAP）協(xié)議將自己的郵件從接收端郵件服務(wù)器的用戶郵箱中取回（如果郵箱中有來信的話）。電子郵件的發(fā)送和接收過程

58因特網(wǎng)S服務(wù)器SMTPP服務(wù)器發(fā)送E-mail的客戶端電子郵件發(fā)送和接收發(fā)送E-mail的客戶端電子郵件59簡單郵件傳送協(xié)議（SMTP）是電子郵件系統(tǒng)中的一個重要協(xié)議，它負(fù)責(zé)將郵件從一個“郵局”傳送給另一個“郵局”。SMTP不規(guī)定郵件的接收程序如何存儲郵件，也不規(guī)定郵件發(fā)送程序多長時間發(fā)送一次郵件，它只規(guī)定發(fā)送程序和接收程序之間的命令和應(yīng)答。2.簡單郵件傳送協(xié)議60SMTP郵件傳輸采用客戶／服務(wù)器模式，郵件的接收程序作為SMTP服務(wù)器在TCP的25端口守候，郵件的發(fā)送程序作為SMTP客戶在發(fā)送前需要請求一系列SMTP服務(wù)器的連接。一旦連接成功，收發(fā)雙方就可以傳遞命令、響應(yīng)和郵件內(nèi)容。2.簡單郵件傳送協(xié)議61

當(dāng)郵件到來后，首先存儲在郵件服務(wù)器的電子信箱中。如果用戶希望查看和管理這些郵件，可以過POP3協(xié)議將郵件下載到用戶所在的主機(jī)。

POP3本身采用客戶／服務(wù)器模式，其客戶程序運(yùn)行在接收郵件的用戶計算機(jī)上，POP3服務(wù)器程序運(yùn)行在其ISP的郵件服務(wù)器上。1.郵局協(xié)議第三個版本（POP3）3.郵件讀取協(xié)議POP3和IMAP62

因特網(wǎng)報文存取協(xié)議（IAMP）現(xiàn)在較新的是版本4，即IAMP4，它同樣采用客戶／服務(wù)器模式。

IAMP是一個聯(lián)機(jī)協(xié)議。當(dāng)用戶計算機(jī)上的IAMP客戶程序打開IAMP服務(wù)器的郵箱時，用戶就可看到郵件的首部。若用戶需要打開某個郵件，則該郵件才傳到用戶的計算機(jī)上。2.因特網(wǎng)報文存取協(xié)議（IAMP）3.郵件讀取協(xié)議POP3和IMAP63必須注意不要將郵件讀取協(xié)議POP或IMAP與郵件傳送協(xié)議SMTP弄混。發(fā)信人的用戶代理向源郵件服務(wù)器發(fā)送郵件，以及源郵件服務(wù)器向目的郵件服務(wù)器發(fā)送郵件，都是使用SMTP協(xié)議。而POP協(xié)議或IMAP協(xié)議則是用戶從目的郵件服務(wù)器上讀取郵件所使用的協(xié)議。64

遠(yuǎn)程登錄（Telnet）是Internet的一種協(xié)議，允許用戶計算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)注冊到另一臺遠(yuǎn)程主機(jī)上，使用遠(yuǎn)程主機(jī)系統(tǒng)的資源的過程。自己所使用的計算機(jī)只提供鍵盤鼠標(biāo)顯示器等輸入和輸出，所有的操作和服務(wù)都是發(fā)生在服務(wù)器上。登錄到遠(yuǎn)程服務(wù)器后就像使用本機(jī)一樣。當(dāng)然要登錄遠(yuǎn)程主機(jī)，首先要成為該系統(tǒng)的合法用戶，并有相應(yīng)的帳戶便可實(shí)時使用遠(yuǎn)程主機(jī)對外開放的全部資源。2.2.5Telnet65Telnet協(xié)議可以工作在任何主機(jī)或任何終端之間。Telnet是通過控制命令的遠(yuǎn)程傳送來實(shí)現(xiàn)終端和主機(jī)的協(xié)調(diào)。使用網(wǎng)絡(luò)虛擬終端NVT來定義如何從客戶機(jī)將控制功能傳送到服務(wù)器。當(dāng)用戶從本地計算機(jī)鍵入普通字符時，NVT會按照其原始含義來進(jìn)行傳送。當(dāng)用戶鍵入快捷鍵時，NVT將它轉(zhuǎn)化成特殊的ASCII字符在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行傳送，并且在其到達(dá)遠(yuǎn)程主機(jī)以后轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的控制命令。Telnet協(xié)議66

遠(yuǎn)程登錄條件

本機(jī)裝Telnet協(xié)議的客戶程序遠(yuǎn)程主機(jī)的IP地址或域名登錄用戶名和口令Telnet工作原理67工作過程：1）本地主機(jī)與遠(yuǎn)程主機(jī)建立TCP連接2）將本地終端上輸入的用戶名和口令以及任何命令以NVT格式傳送到遠(yuǎn)程主機(jī)。即發(fā)送一個IP數(shù)據(jù)包3)將遠(yuǎn)程主機(jī)輸出的NVT格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成本地主機(jī)所能接受的格式并送回本地終端4）最后，撤銷連接，即撤銷一個TCP連接。Telnet工作原理68

遠(yuǎn)程登錄有兩種形式：第一種是遠(yuǎn)程主機(jī)有你自己的帳號，你可以用自己的帳號和口令訪問遠(yuǎn)程主機(jī)。第二種形式是匿名登錄，一般Internet上的主機(jī)都為公眾提供一個公共帳號，不設(shè)口令。

Telnet命令格式為：

Telnet<主機(jī)域名／IP地址><端口號>一般情況下，Telnet服務(wù)使用TCP端口號23作為默認(rèn)值。Telnet的使用方法692.2.6DHCPDHCP(Dynamichostconfigureprotocol)動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議作用：動態(tài)配置IP地址的協(xié)議，整個配置過程自動實(shí)現(xiàn)，終端無需設(shè)置；所有配置信息統(tǒng)一管理，不僅能夠分配IP地址，還可以配置其他信息（DNS服務(wù)器、缺省網(wǎng)關(guān)等）。70DHCP體系架構(gòu)DHCP采用客戶端/服務(wù)器體系架構(gòu)DHCPserver

集中存放配置信息，響應(yīng)客戶端的請求與之交互并完成主機(jī)配置信息的分配。DHCPclient

需要向服務(wù)器端發(fā)起請求來獲取IP地址等信息完成網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的配置。71DHCP特點(diǎn)IP分配過程自動實(shí)現(xiàn)，客戶端無須配置所有配置信息由DHCPserver統(tǒng)一管理，不僅能夠分配IP地址還可以配置其他大量信息（DNS服務(wù)器，缺省網(wǎng)關(guān)等）通過IP地址租期管理實(shí)現(xiàn)IP地址時分復(fù)用采用廣播方式實(shí)現(xiàn)報文交互72DHCP協(xié)議應(yīng)用的組網(wǎng)方式DHCPSERVER和CLIENT處于同一子網(wǎng)中

DHCPSERVER和CLIENT處于不同子網(wǎng)中73DHCPServer工作方式DHCPSERVER的行為完全由DHCPCLIENT來驅(qū)動，只需根據(jù)收到的DHCPCLIENT的各種請求報文，響應(yīng)不同的DHCP響應(yīng)報文即可。

DHCPSERVER還可實(shí)現(xiàn)地址池管理功能。74DHCPClient工作方式主動向DHCPServer請求IP地址等配置信息。使用ipconfig/renew來發(fā)起獲取IP地址的過程，使用ipconfig/release來釋放IP地址75DHCPRelay當(dāng)DHCPClient和DHCPServer處于不同網(wǎng)段時，需要有DHCPRelay。DHCPRelay負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)DHCPClient的數(shù)據(jù)包給DHCPServer。同時負(fù)責(zé)將DHCPServer的回應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給DHCPClient。76DHCPServer與Client的標(biāo)準(zhǔn)交互過程(1)

－獲取IP地址喂，幫個忙吧，我想要IP地址DHCPDiscover(廣播)用這個IP地址吧DHCPOffer(1)DHCPOffer(2)DHCP客戶端DHCP服務(wù)器77DHCPServer與Client的標(biāo)準(zhǔn)交互過程(2)

－獲取IP地址我就接受第一個offer了，通知一下大家DHCPRequest(廣播)好的，我知道了

DHCPACKDHCP服務(wù)器DHCP客戶端78DHCPServer與Client的標(biāo)準(zhǔn)交互過程(3)

－IP地址續(xù)用IP地址已經(jīng)用了一半時間了，續(xù)租一下DHCPRequest(單播)好的，再給你定個時間

DHCPACK（單播）DHCP客戶端DHCP服務(wù)器79DHCPServer與Client的標(biāo)準(zhǔn)交互過程(4)

－IP地址續(xù)用IP地址已經(jīng)用了一半時間了，續(xù)租一下DHCPRequest(單播)DHCP客戶端DHCP服務(wù)器沒有響應(yīng)啊，那先用著吧DHCPRequest(廣播)時間已經(jīng)過了27.5%了，再續(xù)租一次

DHCPACK（單播）收到了，再約定一個使用時間吧80DHCPServer與Client的標(biāo)準(zhǔn)交互過程(5)

－IP地址續(xù)用IP地址已經(jīng)用了一半時間了，續(xù)租一下DHCPRequest(單播)DHCP客戶端DHCP服務(wù)器沒有響應(yīng)啊，那先用著吧DHCPRequest(廣播)時間已經(jīng)過了27.5%了，再續(xù)租一次還是沒有響應(yīng)啊，那就用到過期吧81DHCPServer與Client的標(biāo)準(zhǔn)交互過程(6)

－釋放IP地址IP地址已經(jīng)不需要了，還給你吧DHCPRelease(單播)好的，這個地址可以分給別人使用了DHCP客戶端DHCP服務(wù)器82通過DHCPRelay獲取IP地址的交互過程（1）

－獲取IP地址DHCP客戶端DHCPRelayDHCP服務(wù)器DHCPDiscover(廣播)DHCPDiscover(單播)DHCPOfferDHCPOfferDHCPRequest(廣播)DHCPRequest(單播)DHCPAckDHCPAck83通過DHCPRelay獲取IP地址的交互過程（2）

－IP地址續(xù)租DHCP客戶端DHCPRelayDHCP服務(wù)器DHCPRequest(單播)DHCPrequest(單播)DHCPAckDHCPAckDHCPRequest(廣播)DHCPRequest(單播)DHCPAckDHCPAck時間已經(jīng)過了27.5%了，再續(xù)租一次IP地址已經(jīng)用了一半時間了，續(xù)租一下可以繼續(xù)使用IP地址了841.概念P2P:即Peer

to

Peer，稱為對等連接或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)，主要指由硬件形成連接后的信息控制技術(shù)。P2P讓人們通過互聯(lián)網(wǎng)直接交互，使得網(wǎng)絡(luò)上的溝通變得容易、更直接共享和交互，真正地消除中間環(huán)節(jié)。2.從客戶/服務(wù)器模型到P2PP2P是一個網(wǎng)絡(luò)模型，它的基本概念就是任何的節(jié)點(diǎn)都可以作為服務(wù)器或者客戶端。傳統(tǒng)的C/S網(wǎng)絡(luò)有預(yù)定義的客戶和服務(wù)器節(jié)點(diǎn)。而P2P可提供一些額外的特性，這些特性是傳統(tǒng)C/S模型無法實(shí)現(xiàn)的。真正體現(xiàn)”人人為我,我為人人”的理念2.3P2P應(yīng)用舉例85傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)與P2P結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)P2P結(jié)構(gòu)862/18/2024.873.P2P的特點(diǎn)

基于P2P模型與C/S模型相比，其優(yōu)勢在于降低了對服務(wù)器的依賴和它的分散控制能力。一些P2P模型甚至不需要服務(wù)器，用戶可以不經(jīng)過服務(wù)器和其他用戶進(jìn)行連接。P2P系統(tǒng)它沒有單一的失敗點(diǎn)。P2P把服務(wù)器放到合適的位置，服務(wù)器作用被限制到最小。為了共享文件，用戶不需要服務(wù)器幫助，可以直接進(jìn)行。P2P的另一個重要特點(diǎn)是改變互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在的以大網(wǎng)站為中心的狀態(tài)、重返“非中心化”，并把權(quán)力交還給用戶。

在C/S模型中許多下載信息時，服務(wù)器就成了瓶頸；P2P模型與之相反，在網(wǎng)絡(luò)用戶之間傳送太多的請求會使網(wǎng)絡(luò)繁忙，使網(wǎng)絡(luò)本身的負(fù)載增加。4.P2P發(fā)展

P2P并不是新概念，是互聯(lián)網(wǎng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議TCP/IP并沒有客戶機(jī)和服務(wù)器概念，所有設(shè)備都是平等的通訊，后來的發(fā)展主要采用了TCP/IP之上的C/S結(jié)構(gòu)。

20世紀(jì)90年代，C/S網(wǎng)絡(luò)模型極為流行，原因是它打破了世界上一些數(shù)據(jù)提供者的壟斷，鼓勵資源共享。1999年Napster對C/S體系提出了挑戰(zhàn)，是基于P2P的應(yīng)用，延伸了共享的意義，超出了C/S創(chuàng)建者的想象。通過MP3文件的共享系統(tǒng)，Napster使得網(wǎng)絡(luò)在深度和廣度上又向前邁進(jìn)了一步，并獲得更大的可伸縮性。之后有相繼推出新的P2P模型。885.P2P網(wǎng)絡(luò)模型

P2P網(wǎng)絡(luò)模型可分為以下幾種類型：

(1)集中式P2P：Napster(2)完全分布式非結(jié)構(gòu)化P2P：Gnutella(Flooding)(3)完全分布式結(jié)構(gòu)化P2P：Chord，Pastry，CAN(4)混合式P2P：Skype89P2P最早的應(yīng)用-Napster90Napster的發(fā)展歷程1998年，美國波士頓東北大學(xué)的一年級新生、18歲的ShawnFanning為了能夠解決他的室友的一個問題——如何在網(wǎng)上找到音樂而編寫的一個簡單的程序，這個程序能夠搜索音樂文件并提供檢索，把所有的音樂文件地址存放在一個集中的服務(wù)器中，這樣使用者就能夠方便地過濾上百的地址而找到自己需要的MP3文件。到了1999年，令他們沒有想到的是，這個叫做Napster的程序成為了人們爭相轉(zhuǎn)告的“殺手程序”——它令無數(shù)散布在互聯(lián)網(wǎng)上的音樂愛好者美夢成真，無數(shù)人在一夜之內(nèi)開始使用Napster。在最高峰時Napster網(wǎng)絡(luò)有8000萬的注冊用戶，這是一個讓其他所有網(wǎng)絡(luò)望塵莫及的數(shù)字。這大概可以作為P2P軟件成功進(jìn)入人們生活的一個標(biāo)志。91Napster——P2P網(wǎng)絡(luò)Peer索引服務(wù)器共享傳奇.mp3索引信息查找傳奇.mp3PeerPeer①②③92GnutellaGnutella是簡單又方便的網(wǎng)絡(luò)交換文件完全分布式的p2p通信協(xié)議，提供另外一種更簡單的交換文件方式給大家選擇。理論上，只要所有連接網(wǎng)絡(luò)的人都把文件分享出來，那么大家的需求就可以得到解決。不管你是想要圖形文件、音樂甚至是食譜，只要有人分享該文件，我們就應(yīng)該可以透過Gnutella找到。93Gnutella-P2PFlooding-洪泛協(xié)議94Flooding-洪泛協(xié)議在Gnutella網(wǎng)絡(luò)上的每臺計算機(jī)連接許多其他計算機(jī)(點(diǎn))。這些點(diǎn)中的每個連接其他幾臺計算機(jī)。這個過程無限持續(xù)。如果一個用戶連接4臺計算機(jī)，每臺計算機(jī)又連接其他4臺計算機(jī)，用戶能與計算機(jī)的總數(shù)為4+4*4=20個用戶進(jìn)行信息交流。這樣的話，消息只沿著network傳遞2次，搜尋請求傳送的次數(shù)也被稱為生存時間或者叫TTL。這樣的話，用戶的TTL為2。如果我們擴(kuò)展上面的例子,假定我們的用戶TTL到3，并且在網(wǎng)絡(luò)里的每臺計算機(jī)連接4臺新計算機(jī)，那么它能進(jìn)行信息交流的計算機(jī)的總數(shù)4+4*4+4*4*4=84.因此，能與用戶交流的計算機(jī)的數(shù)量與它的搜尋請求的TTL值和隨TTL增長的計算機(jī)數(shù)目成指數(shù)增加的關(guān)系。Gnutella網(wǎng)絡(luò)，理論上至少，能通過連接到達(dá)在因特網(wǎng)上的每臺計算機(jī)。95當(dāng)前流行的P2P應(yīng)用舉例

BitTorrent(BramCohen美國人,