计算机网络(第3版)第8章：应用层

1、吴功宜吴功宜 编著编著普通高等教育精品教材普通高等教育精品教材普通高等教育普通高等教育“十一五十一五”国家级规划教材国家级规划教材第第8章章 应用层应用层本章学习要求本章学习要求： 了解：了解：Internet应用的发展与应用层协议的分类。应用的发展与应用层协议的分类。 掌握：掌握：Client/Server与与P2P模式的特点。模式的特点。 掌握：掌握：DNS、DHCP的基本工作原理。的基本工作原理。 掌握：掌握：SMTP、FTP与与TELNET等协议的基本工等协议的基本工 作原理。作原理。 掌握：掌握：Web与搜索引擎的基本工作原理。与搜索引擎的基本工作原理。 掌握：即时通信与掌握：即时通

2、信与SIP协议基本工作原理。协议基本工作原理。 掌握：网络管理与掌握：网络管理与SNMP协议的基本工作原理。协议的基本工作原理。 掌握：掌握：FTP工作原理与应用层协议分析方法。工作原理与应用层协议分析方法。计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层3本章知识点结构本章知识点结构计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层48.1 Internet应用发展与应用层协议的分类应用发展与应用层协议的分类8.1.1 Internet应用技术发展的三个阶段应用技术发展的三个阶段计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层58.1.2 Client/Server模式与模式与P2P模式的比较

3、模式的比较计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层68.1.3 应用层协议的分类应用层协议的分类 应用层协议与应用程序体系结构应用层协议与应用程序体系结构计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层7 应用层协议分类应用层协议分类计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层88.2 域名系统域名系统DNS8.2.1 DNS研究的背景研究的背景计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层98.2.2 DNS域名空间域名空间计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层108.2.3 域名服务器域名服务器 域、区与域名服务器域、区与域名服务器计算机网络第计算机网络第8 8章章

4、 应用层应用层118.2.4 域名解析域名解析 主机向本地域名服务器查询过程主机向本地域名服务器查询过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层12 递归解析过程中客户与服务器的交互过程递归解析过程中客户与服务器的交互过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层13 反复解析中客户与域名服务器的交互过程反复解析中客户与域名服务器的交互过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层14 反复解析过程中反复解析过程中DNS报文交互过程报文交互过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层158.2.5 域名系统性能优化域名系统性能优化复制复制 每个根服务器的许多副本存在

5、整个网络上。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，它在本地当一个新的子网加入时，它在本地DNS服务器中配置服务器中配置一个根服务器表。一个根服务器表。 本地的本地的DNS服务器可以为用户选择响应最快的根服务服务器可以为用户选择响应最快的根服务器。器。缓存缓存 每个域名服务器都保留一个域名缓存。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。个副本置于它的缓存中。计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层168.3 远程登录服务与远程登录服务与TELNET协议协议8

6、.3.1 TELNET协议产生的背景协议产生的背景 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、软件与数据格式上与数据格式上, ,对终端键盘输入命令的解释不同。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，人们研为了解决异构计算机系统互联中存在的问题，人们研究究TELNET协议。协议。TELNET协议引入网络虚拟终端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）的概念，解决不同类型的计算机系统之间的互操作问题。互操作问题。 远程登录服务是指用户使用远程登录服务是指用户使用TELNET命令，使自己的命令

7、，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端的过程。的过程。 TELNET协议又被称为协议又被称为“网络虚拟终端协议网络虚拟终端协议”、“终终端仿真协议端仿真协议”或或“远程终端协议远程终端协议”。计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层178.3.2 TELNET基本工作原理基本工作原理计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层188.4 电子邮件服务与电子邮件服务与SMTP协议协议8.4.1 电子邮件服务的基本概念电子邮件服务的基本概念 当当ARPANET上电子邮件应用一出现，立即受到用户上电子邮件应用一出现，立即受到用户的欢迎，成为

8、最重要的网络应用之一。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。邮件的交换。 Internet电子邮件系统已经包含附件、超链接、文本与电子邮件系统已经包含附件、超链接、文本与图片。图片。 在多数情况下，电子邮件是以文本为主，同时也能够在多数情况下，电子邮件是以文本为主，同时也能够传输语音与视频。传输语音与视频。计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层198.4.2 电子邮件服务工作过程电子邮件服务工

9、作过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层20 SMTP邮件传输过程邮件传输过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层218.4.3 POP3、IMAP4协议协议与基于与基于Web的电子邮件的电子邮件 客户使用客户使用 POP3协议协议 读取邮件读取邮件 的过程的过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层228.5 Web与基于与基于Web的网络应用的网络应用8.5.1 Web服务的基本概念服务的基本概念Web服务的核心技术是服务的核心技术是： 超文本标记语言（超文本标记语言（HTML） 超文本传送协议（超文本传送协议（HTTP） 超链接（超链接（Hyperli

10、nk） 统一资源定位符（统一资源定位符（URL）计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层238.5.2 HTTP协议协议 客户端通过客户端通过HTTP1.0协议访问协议访问Web服务器的过程服务器的过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层24 客户端通过客户端通过HTTP1.1协议访问协议访问Web服务器过程服务器过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层25 HTTP请求与应答的工作过程请求与应答的工作过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层26 请求报文的发送过程与结构请求报文的发送过程与结构计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层27 H

11、TTP应答报文结构应答报文结构计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层28 HTTP工作原理示意图工作原理示意图计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层298.5.3 超文本标记语言超文本标记语言HTML 一个一个HTML标记的例子标记的例子计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层30 常用的常用的HTML标记标记计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层31开始标记开始标记结束标记结束标记意义意义定义定义HTML文档文档定义定义HTML文档的报头文档的报头定义定义HTML文档的正文文档的正文定义定义HTML文档的标题文档的标题粗体粗体斜体斜体加下划线加下划线居中

12、居中定义图像定义图像定义地址定义地址定义小应用程序定义小应用程序 一个一个Web文档的例子文档的例子计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层328.5.5 Web浏览器浏览器计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层33 Web工作原理示意图工作原理示意图计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层348.5.4 搜索引擎搜索引擎 搜索引擎（搜索引擎（Search Engine）作为运行在）作为运行在Web上上的应用软件系统，它以一定的策略在的应用软件系统，它以一定的策略在Web系统系统中搜索和发现信息，对信息进行理解、提取、中搜索和发现信息，对信息进行理解、提取、组织和处理

13、。搜索引擎技术极大地提高了组织和处理。搜索引擎技术极大地提高了Web信息资源应用的深度与广度。信息资源应用的深度与广度。 搜索引擎可以分为两类：目录导航式搜索引擎搜索引擎可以分为两类：目录导航式搜索引擎与网页搜索引擎。与网页搜索引擎。 基于全文搜索的搜索引擎通常包括四个部分：基于全文搜索的搜索引擎通常包括四个部分：搜索器、索引器、检索器与用户接口。搜索器、索引器、检索器与用户接口。计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层358.6 即时通信与即时通信与SIP协议协议8.6.1 即时通信工作模型即时通信工作模型 典型即时通信系统典型即时通信系统QQ的通信过程的通信过程计算机网络第计算机网

14、络第8 8章章 应用层应用层368.6.2 SIP协议的基本内容协议的基本内容 SIP通过代理服务器建立会话连接的过程通过代理服务器建立会话连接的过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层378.7 主机配置与动态主机配置协议主机配置与动态主机配置协议DHCP8.7.1 动态主机配置的基本概念动态主机配置的基本概念 动态主机配置协议可以为主机自动分配动态主机配置协议可以为主机自动分配IP地址地址及其他一些重要的参数。及其他一些重要的参数。 动态主机配置协议不但运行效率高，减轻网络动态主机配置协议不但运行效率高，减轻网络管理员的工作负担，更重要的是能够支持远程管理员的工作负担，更重要的

15、是能够支持远程主机、移动设备、无盘工作站的地址共享与配主机、移动设备、无盘工作站的地址共享与配置。置。计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层388.7.2 DHCP协议的基本内容协议的基本内容 DHCP客户与服务器的交互过程客户与服务器的交互过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层39 DHCP客户从客户从DHCP服务器获取服务器获取IP地址过程地址过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层408.8 网络管理与网络管理与SNMP协议协议8.8.1 网络管理的基本概念网络管理的基本概念 网络管理系统结构网络管理系统结构计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应

16、用层41网络管理功能网络管理功能: : 配置管理配置管理 性能管理性能管理 记账管理记账管理 故障管理故障管理 安全管理安全管理计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层42 SNMP协议的工作原理协议的工作原理计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层438.8.2 SNMP协议的基本内容协议的基本内容基于基于SNMP的网络管理主要解决三个问题的网络管理主要解决三个问题： 管理信息结构（管理信息结构（SMI） 管理信息库（管理信息库（MIB） SNMP协议规则协议规则计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层44 SMI对象命名方法对象命名方法计算机网络第计算机网络第8 8

17、章章 应用层应用层45 目前使用的目前使用的MIB对象组对象组计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层46组名组名完整的组标识符完整的组标识符包含的主要内容包含的主要内容system /sys.与主机或路由器的操作系统相关的对象与主机或路由器的操作系统相关的对象interface/int.与网络接口相关的对象与网络接口相关的对象ip/ip.与与IP协议运行相关的对象协议运行相关的对象icmp/icmp.与与ICMP协议运行相关的对象协议运行相关的对象tcp/tcp.与与TCP协议运行相关的对象协议运行相关的对象udp

18、/udp.与与UDP协议运行相关的对象协议运行相关的对象egp/egp.与外部网关协议与外部网关协议EGP运行相关的对象运行相关的对象 SNMPv3的报文类型的报文类型计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层47操作类型说明SNMPv3报文读使用轮询机制从一个被管对象读取管理信息报文GetRequest-PDUGetNextRequest-PDUGetBulkRequest-PDU写改变一个被管对象的管理信息的报文SetRequest-PDU响应被管对象对请求返回的应答报文Response-PDU通知被管对象向管理进程报告重要事件发生的报文Trapv2-PD

19、UInformRequest-PDU 管理进程执行管理进程执行Get操作的过程操作的过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层48 管理进程执行管理进程执行Set操作的过程操作的过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层498.9 典型应用层协议典型应用层协议FTP的分析的分析8.9.1 FTP模型与测试分析环境模型与测试分析环境 FTP协议的分析环境协议的分析环境计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层50 FTP工作模型工作模型计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层51 FTP Client 与与FTP Server 交互的协议报文交互的协议报文计算机

20、网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层528.9.2 FTP控制连接建立过程的分析控制连接建立过程的分析 建立建立FTP控制连接的请求报文控制连接的请求报文计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层538.9.3 FTP用户登录与身份验证过程的分析用户登录与身份验证过程的分析 FTP User命令的报文命令的报文计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层54 FTP USER命令的应答报文命令的应答报文计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层55 FTP PASS命令的应答报文命令的应答报文计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层56 FTP用户登录与身份验证报文交互过程用户登录与身份验证报文交互过程计算机网络第计算机网络第8 8章章 应用层应用层578.9.4 FTP数据连接建立过程的协议分析数据连接建立过程的协议分析 FTP RETR命令报文命令报文