应用层计算机网络

计算机网络

第6章应用层

6.1域名系统DNS

6.2文件传送协议

6.3远程终端协议TELNET

6.4万维网WWW

6.5电子邮件

6.6动态主机配置协议DHCP

6.7简单网络管理协议SNMP

6.8应用进程跨越网络的通信

应用层协议的特点:

-每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题；

■应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协

议；

-应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。

6.1域名系统DNS

domainnamesystem

6.1.1域名系统概述

6.1.2因特网的域名结构

6.1.3域名服务器

192.168.1.2

机名

zhang

wang

Zhang,cnnic.net.cn

Wang.cs.mit.edu

1、主机名(hostname)

在ARPANET建立的初期就开始使用主机名。(是一个平面空

间)

每一台计算机的主机名必须是独一无二的。

所有计算机的主机名都放在文件：Hosts中，其中列出所有主

机名和相应的IP地址。

>在windows98中可在：windows目录中找到；

>在NT中可在：\Winnt\System32\drivers\etc\Hosts找至L

Hosts文件负责完成主碗名与IP地址的转换工作。

Hosts文件举例:

IP地址主机名说明

localhost#thismachine

bobscomputer#Bob'sworkstation

28r4downtown#gateway

6.1.1域名系统概述

2、域名系统DNS

(为了解决主机名和Hosts文件存在的问题)

1983,因特网采用层次结构的命名树作为主机名

字，称为域名，并使用了分布式的域名系统DNS

(DomainNameSystem)。

DNS(DomainNameSystem)域名系统:

■因特网的命名系统中使用了许多“域”；

■任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个

唯一的层次结构的名字，即域名；

-计算机用户间接使用域名系统。

■由DNS完成域名与IP地址的相互转换。

DNS的主要特点：

■是一个联机分布式数据库系统，并采用客户服务器模式。

■存在域名服务器（DNS服务器），其上运行域名服务器程序

（负责域名到IP地址的解析）。

-当进行域名服务时，客户发出DNS请求报文，该报文以

UDP数据报方式先发给本地域名服务器：

若本地域名服务器有对应的IP地址，则直接返回；

否则，本地域名服务器就向其它域名服务器转发请求，直

到找到对应的IP地址，然后再返回给客户。

6.1.2因特网的域名结构

域名结构

域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用点隔开：

三级域名.二级域名.顶级域名

各分量分别代表不同级别的域名。每一级的域名都由英

文字母和数字组成，级别最低的域名（即：主机名）写在

最左边，而级别最高的顶级域名则写在最右边。完整的域

名不超过255个字符。

域名系统既不规定一个域名需要包含多少个下级域名，也

不规定每一级的域名代表什么意思。各级域名由其上一级

的域名管理机构管理，而最高的顶级域名则由Internet的

有关机构管理。

注意：域名只是个逻辑概念，并不反映出计算机所在的物

理地点。例如：www.nbu.edu.cn,这里www是主机

名，nbu.edu.cn是宁波大学的域名。

顶级域名TLD(TopLevelDomain)

（于涵家顶级域名nTLD：如：cn表示中国，us表示美国，uk

表示英国，等等。

（2）国际顶级域名iTDL:采用int。国际性的组织可在int下注

册。

（3）通用顶级域名gTDL：最早的顶级域名共六个，即：

①com表示公司企业；

②net表示网络服务机构；

③org表示非赢利性组织；

④edu表示教育机构；

⑤gov表示政府部门（美国专用）；

⑥mil表示军事部门（美国专用）。

后来有增加了7个通用顶级域名。如：firm、shop、web、

arts、rec、info、nomQ

二级域名

在国家顶级域名下注册的二级域名均由该国家自行确定。

我国将二级域名分为两类：

■类另U域名：6个，出口ac、com、edu、gov、net、org0

■行政区域名：34个，如bj、sh、zj等。

在二级域名edu下申请注册三级域名由中国教育和科研计算机

网网络中心负责。

其它，则有中国互联网网络信息中心CNNIC负责。

举例：因特网名字空间结构

顶级域名

firmshopwebartsrecinfonomcomnetorgedugovmilintcnuk••・

cctvibmnovel1hpmot

二级域名＜

•••b.kjsshbjorgnetgoveducomac

三级域名mailtsinghuapkufudansjtuiceseu

四级域名mailcsnetlep•••mailnjiceatm

举例：因特网名字空间结构

・倒树，树根在最上面而没有名字

■最下面的树叶结点是单台计算机，其域名树叶就是计算机

的名字。不能再往下划分子域。

■域名分为：相对域名和绝对域名。

相对域名是指在某一级域名的下属域名。

绝对域名是完整的域名，一直写出根域名。如：

mail.ice.edu.cno

■绝对域名又称为完全合格的域名FQDN(FullQualified

DomainName)：主机名(mail)+域名()

如：已知一计算机名是wang,域名是impressive.com,则

其FQDN就是：wang.impressive,com

6.1.3域名服务器

■具体实现域名系统的是分布在各地的域名服务器。

■采用划分区的办法解决域名服务器数量过多的问题；

-一个服务器所负责管辖的(或有权限的)范围叫做区

(zone);

-每一个区设置相应的权限域名服务器。

区的不同划分方法举例

(a)区=域(b)区v域

上树状结构的DNS域名服务器

根域名服务器根域名服务器

顶级域名服务器org域名服务器com域名服务耕edu域名服务器■■■

…/0……一力4…9/Z

公司有两个

域名服务器abc

权限域名服务器权限域名服务器

域名服务器

域名服务器有以下四种类型

-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

据^域名力艮务器(rootnameserver)

因特网上有若干个根域名服务器。所有的根域名服务器都

知道所有的顶级域名服务器的域名和IP地址。

当本地域名服务器不能回答某个主机查询时，就向根域名

服务器查询。

根域名服务器共有13套装置

（不是13个机器）

・这些根域名服务器相应的域名分别更

■■■

■到2006年底全世界已经安装了一百多个根域

名服务器机器，分布在世界各地。

■这样做的目的是为了方便用户，使世界上大部

分DNS域名服务器都能就近找到一个根域名

服务器。

举例：根域名服务器f的地点分布图

•根域名服务器并不直接把域名直接转换成IP地址。

•在使用迭代查询时，根域名服务器把下一步应当找

的顶级域名服务器的IP地址告诉本地域名服务器。

■顶级域名服务器（TLD服务器）：这些

域名服务器负责管理在该顶级域名服务

器注册的所有二级域名。当收到DNS查

询请求时，就给出相应的回答。

■授权域名月艮务器(authoritativenameserver)

每个主机都必须在授权域名服务器处注册登记。

一般来说，一个主机的授权域名服务器就是本地

ISP的一个域名服务器。

因特网允许各单位把自己的域名划分为若干个域名

服务器管辖区，在相应的管辖区设置相应的授权

域名服务器。

本地域名服务器(Localnameserver)

离用户比较近，一般不会超过几个路由器。比如:

ISP、大学、院(系)都可拥有。也称为默认域名

服务器。

在“DNS配置”中的DNS服务器就是本地域名

服务器。

提高域名服务器的可靠性

■DNS域名服务器都把数据复制到几个域名服

务器来保存，其中的一个是主域名服务器，其

他的是辅助域名服务器。

■当主域名服务器出故障时，辅助域名服务器可

以保证DNS的查询工作不会中断。

■主域名服务器定期把数据复制到辅助域名服务

器中，而更改数据只能在主域名服务器中进行。

这样就保证了数据的一致性。

域名的解析过程

■主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查

询。

■如果本地域名服务器不知道IP地址，本地域名服务器就

以DNS客户的身份，向其他根域名服务器继续发出查询

请求报文。

■本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用

迭代查询。

■当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报

文时，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地域名

服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查

询”。然后让本地域名服务器进行后续的查询。

1本地域名服务器采用迭代查询

根域名服务器迭代查询顶级域名服务器

本地域名服务器❻权限域名服务

递归Hr

查询［的IP地址

需要查找的IP地址

m.xy乙com

本地域名服务器采用递归查询

（比较少用）

根域名服务器顶级域名服务器

本地域名服务器权限域名服务

递归11❽

查询|的IP地址

_需要查找的IP地址

m.xy乙com

名字的高速缓存

■作用：

-每个域名服务器都维护一个高速缓存，存放最近用过的名字以及

从何处获得名字映射信息的记录。

■好处：

■可大大减轻根域名服务器的负荷，使因特网上的DNS查询请求和

回答报文的数量大为栽少。

■如何防止内容失效：

-为保持高速缓存中的内容正确，域名服务器应为每项内容设置计

时器，并处理超过合理时间的项（例如，每个项目只存放两天）。

6.2文件传送协议

6.2.1FTP概述

■文件传送协议FTP(FileTransferProtocol)是

因特网上使用得最广泛的文件传送协议。

■FTP提供交互式的访问，允许客户指明文件的

类型与格式，并允许文件具有存取权限。

■FTP屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合于

在异构网络中任意计算机之间传送文件。

■RFC959很早就成为了因特网的正式标准。

文件传送并非很简单的问题

■网络环境中的一项基本应用就是将文件从一台计算机

中复制到另一台可能相距很远的计算机中。

网络环境下复制文件的复杂性：

(1)计算机存储数据的格式不同。

(2)文件的目录结构和文件命名的规定不同。

(3)对于相同的文件存取功能，操作系统使用的命令不同。

⑷访问控制方法不同。

FTP特点

■文件传送协议FTP只提供文件传送的一些基本的服务，

它使用TCP可靠的运输服务。

-FTP的主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文

件的不兼容性。

-FTP使用客户服务器方式。一个FTP服务器进程可同

时为多个客户进程提供服务。FTP的服务器进程由两大

部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若

干个从属进程，负责处理单个请求。

服务器主进程的工作步骤如下

■打开熟知端口（端口号为21）,使客户进程能够连接上。

■等待客户进程发出连接请求。

■启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客

户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间

根据需要还可能创建其他一些子进程。

-回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进

程与从属进程的处理是并发地进行。

4、匿名FTP使用举例

[01]ftp

[02]connectedto

T03]-220nlCFTP(Sunos4.l)ready.

[04]Name:anonymous

[05]331guestloginok,sendidentaspassword.

[06]Password:abc@xy乙

[07]230Guestloginok,accessrestrictionsapply.

[08]ftp>cdrfc

[09]250CWDcommandsuccessful.

[10]ftp>getrfcl261.txtnicinfo

[11]200PORTcommandsuccessful.

[12]150ASCIIdataconnectionforrfcl261.txt

(7,1401)(4318bytes}.

[13]226ASCIITransfercomplete,

local:nicinforemote:rfcl261.txt

4488bytesreceivedin15seconds(0.3Kbytes/s).

[14]ftp>quit

[15]221Goodbye.

常用的FTP命令

7(help):歹1出所有的FTP命令

Quit:结束FTP连接

Open：建立一个连接

Close：close命令将断开FTP连接，而不退出ftp程

User：ftp程序羽1要求用户输入用户ID和口令

Dir、Is：列目录文件

Get：一次下载一个文件

Mget：一次下载多个文件

Put：一次上载一个文件

Mput:一次上载多个文件

6.3远程终端协议TELNET

AELNET是一个简单的远程终端协议,也是因特

网的正式标准。

■用户用TELNET就可在其所在地通过TCP连接

注册（即登录）到远地的另一个主机上（使用主

机名或IP地址）。

■TELNET能将用户的击键传到远地主机，同时也

能将远地主机的输出通过TCP连接返回到用户屏

幕。这种服务是透明的，因为用户感觉到好像键

盘和显示器是直接连在远地主机上。

.客户服务器方式

鸿在由于PC机的功能越来越强，用户已较少使用

TELNET了。

■TELNET也使用客户服务器方式。在本地系统运行TELNET

客户进程，而在远地主机则运行TELNET服务器进程。

■和FTP的情况相似，服务器中的主进程等待新的请求，

并产生从属进程来处理每一个连接。

■TELNET为了适应异构性(能够适应许多计算机和操作系

统的差异)，定义了网络虚拟终端NVT(Network

VirtualTerminal)：即定义了数据和命令在Internet

上传输的方式。

TELNET使用

网络虚拟终端NVT格式

6.4万维网WWW

6.4.1万维网概述

■万维网WWW(WorldWideWeb)并非某种特

殊的计算机网络。

■万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。

■万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上

的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需

获取丰富的信息。

■这种访问方式称为“链接”。

万维网提供分布式服务

万维网站点D万维网站点E

II万维网采用客户/服务器方式。

・万维网要解决的几个问题:

■怎样标识分布在整个因特网上的万维网文档？

■用什么样的协议来实现万维网上各种超链的链接？

■怎样使不同作者创作的不同风格的万维网文档都能在因特

网上的各种计算机上显示出来，同时使用户清楚地知道在

什么地方存在着超链？

-怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？

URL（统一资源定位符）、HTTP（超文本传送协议）

HTML（超文本置标语言）、搜索工具

统一资源定位符URL

1、定义：对能从因特网上得到的资源的位置和访

问方法的一种简洁的表示。

2、格式：

vlIRL的访问方式〉:〃v主机＞:v端口〉/v路径〉

■由以冒号隔开的两大部分组成，并且在URL

中的字符对大写或小写没有要求。

■URL的一般形式是：

V协议》://V主机>：v端口>4路至］

(ftp——文件传送协议FTP

-'http——超文本传送协议HTTP

、News——USENET新闻

URL的一般形式（续）

■由以冒号隔开的两大部分组成，并且在URL

中的字符对大写或小写没有要求。

■URL的一般形式是：

V协议》:〃V主机＞：v端口＞/v路径＞

V主机〉是存放资源的主机

在因特网中的域名

URL的一般形式（续）

■由以冒号隔开的两大部分组成，并且在URL

中的字符对大写或小写没有要求。

■URL的一般形式是：

V协议＞：〃V主机》:V端口〉/V路径,

有时可省略

使用HTTP的URL

・使用HTTP的URL的一省殳形式

http〃〈主机〉:v端口>/v路径〉

这表示使用HTTP协议

上使用HTTP的URL

■使用HTTP的URL的一般形式

http://＜主机＞:v端口＞/v路径〉

I『

冒号和两个斜线是规定的格式

使用HTTP的URL

.使用HTTP的URL的一般形式

http:〃〈主机〉v端口>/v路径〉

这里写主机的域名

使用HTTP的URL

.使用HTTP的URL的一般形式

http:〃〈主机＞:v端口路径,

HTTP的默认端口号是80,通常可省略

使用HTTP的URL

.使用HTTP的URL的一般形式

http://v主机>：v端口>/〈路径〉

若再省略文件的v路径,项，贝UURL就指至IJ

因特网上的某个主页(homepage)o

.6.4万维网WWW

■WWW万维网

■分布式的超媒体系统（超文本系统的扩充）;

■大规模的、联机式的信息储藏所；

■提供生动、直观的图形用户界面；

■需要解决的问题：

■怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？

URL：统一资源定位符

.用何协议实现万维网上超文本（超媒体）的传输?

http：超文本传送协议

.如何显示不同风格的万维网文档？

HTML：超文本标记语言

6.4.3超文本传送协议HTTP

http协议：HyperTextTransferProtocol

定义了浏览器怎样向万维网服务器请求万维网

文档，以及服务器怎样把文档传送给浏览器。

http:运输层采用TCP协议：

-客户端启动TCP连接（创建插口）到服务器，端口80

-服务器接受来自客户端的TCP连接

■http报文在浏览器（h即client）和Web服务器（httpserver）之

间进行交换

-关闭TCP连接

h即协议

超文本传输协议

■客户/服务器模式

■客户瑞:浏览器请求、

接收、展示Web对象

(objects)

■Web服务器对

请求进行响应，发送响应

报文

Macrunning

■httpl.O:RFC1945Navigator

■httpl.1:RFC2616

httpl.0举例

假设用户键入了一个URL

/chn/yxsz/index.htm

（该用贝包含文本并引用了10个jpeg图片）

a.http客户端启动TCP连接

至ljwww.tsinghua二edu.cn的

h即服务器施程程Port8在上

的http服务器在port80等待

TCP的连接请求.”接受”连

妾并通知客户端

2.http客户端发送http

（包括URL）进入TCP连接插

服务器接收到请求报文,形

口（socket）3.http

成包含了所请求的

寸象，/chn/yxsz/index.htm）,

4.http客户端接收到了包含html弄发送给客户端；

http服务器关闭TCP连接.

天件，发现10个引用的jpegr

对象

5.对10jpegobjects逐个重复1-

4步

非持续连接和持续连接

（非持续连接）Nonpersistent（持续连接）Persistent

-http/1.0:服务器分析请求、■http/1.1的默认设置

响应、关闭TCP连接■在同一TCP连接上：服

-请求一次对象需要2RTTs务器分析请求、响应请

求，分析新的请求、..

■TCP连接

-对象请求/传送■客户端一旦下载到了基

本的html文件（base

-每次传送都要受到连接

TCPHTML）马上发送对所

初始化时的慢启动影响有引用对象的请求.

-较少的RTTs,较少的慢

启动.

J3.http报文结构：

http有两类报文：

(1)请求报文——从客户向服务器发送请求报文;

(2)响应报文——从服务器发到客户的回答；

http协议报文中的每一个字段都是一些ASCII码串。

且长度不确定。

http报文格式：request（请求）

■ASCII（可读格式）

GET/chn/yxsz/index.htmlHTTP/1.1

Host:

User-agent:Mozilla/4.0

Accept:text/html,image/gif,image/jpeg

Accept-language:fr

（额夕卜的carriagereturn,linefeed）

http请求报文：一般格式

开始行请求行

首部行

实体主体

实体丰体

JxI1——II（通常不用）

占http报文格式:response（响应）

开始行

（协议状态码

HTTP/1.1200OK

Date:Thu,06Aug199812:00:15GMT

Server:Apache/I.3.0（Unix）

Last-Modified:Mon,22Jun1998...

Content-Length:6821

Content-Type:text/html

datadatadatadatadata..

..http响应报文：一般格式

状态行

CRLF

实体主体

（有些响应报文不用）

〔http响应状态码和短语

'位于（服务器，客户端）响应报文的第一行，

lxx

■表示请求收到了，正在处理中……

2xx

■表示成功，被请求的对象在报文中

3xx

■重定向，如要完成请求还必须采取进一步的行动

4xx

■客户出了差错，如请求中有错误的语法不能完成。

5xx

■服务器的差错，如服务器失效无法完成请求。

HTTP协议特点

http是“无连接(connetctionless)无状

态(stateless)”的

■交换http报文不需要建立http的连接；

■服务器不保留任何访问过的请求信息；

保留状态的协议很复杂：如ftp协议。

http使用的技术1——Cookie

Cookie：在HTTP服务器端和客户之间传递的状态信息

clientserver

.服务器产生一个唯一的识别

码，服务器认识这个识别码,

以客不时之需：

■认证

.记忆用户的前序访问，

先前的选择

■服务器在响应报文中发送

“cookie”给客户端

Set-cookie:1678453

■客户端可以在后继的请求中

发送“cookie"

cookie:1678453

普通http响应报文

http使用的技术2

ConditionalGET:客户端缓存机制

clientserver

■目的：如果客户端缓存了

最新的请求对象，则服务

器不必重复发送匚修I

■客户端：在http请求报文

中声明所缓存拷贝的生成

日期

工f-modifi㊀d-sinc㊀：

㊀>

■服务器：如果客户端缓存

的拷贝是最新的，则在响

应报文中不发请求的对象:

HTTP/1.0304Not

Modifi㊀d

■.另外一种缓存--代理服务器

TT-

■代理服务器(proxyserver)又称为万维网高速缓

存(Webcache),它代表浏览器发出HTTP请

求。

没有使用高速缓存的情况

使用代理服务器

满足客户端的请求而无需烦扰原始服务器

占为何使用代理服务器?

前提:缓存与客户端比较“接近”（e.g.,在同一网络

中）

■响应时间较短:缓存与客户端比较“接近”

■减少了往来与远程服务器间的数据流量

■因为从学校或本地ISP通往外部的链路往往是

网络瓶颈

6.4.4万维网的文档

1.超文本标记语言HTML

2.动态万维网文档

3.活动万维网文档

*1.HTML(超文本标记语言)

HTML(HyperTextMarkupLanguage)是一种制作万维网

页面的标准语言；

HTML文档是一种可以用任何文本编辑器创建的ASCII码文

件，以.htm或.html为后缀；

HTML用“标签”规定浏览器上信息表示的格式，通过加

入一些标志到普通文档中，说明文字格式和超链接内容。

在HTML中字符表示一个标签；

例1:

<html>

<head>

vtitle>一个HTML的例子v/title>

</head>

<body>

<h1>HTML很容易掌握v/h1>

<fontcolor=red>ThisismyfirstHTMLfile.</font>

</body>

</html>

例2:

<html>

<head>

vtitle>一个HTML的例子v/title>

</head>

<body>

<h1>HTML很容易掌握v/h1>

<ahref=>宁波大学

homepage</a>0

</body>

</html>

<FORMMETHOD=postACTION=/cgi-bin/search.tcl>

输入两个数字〈INPUTname=“n1”TYPE二TEXTA+

<INPUTname="n2"TYPE=TEXT><br>

两数力呀口为〈INPUTname="n1"TYPE=TEXT>

<inputtype=submitvalue="计算结果”〉

</FORM>

根据文档内容的确定时间，所有的文档都可以划分为三类：

静态文档

静态文档(staticdocument)是指该文档创作完毕后就

存储于万维网服务器中，在被用户浏览的过程中，内容不

会改变。

由于这种文档的内容不会改变，因此用户每次对静态

文档访问都返回相同的结果。

2.动态万维网文档

动态文档(dynamicdocument)是指文档的内容是在浏

览器访问万维网服务器时才由应用程序动态创建。

扩充了功能的万维网服务器

实现动态万维网文档的方法:

(1)应增加一个应用程序，用来处理浏览器发来

的请求，并创建动态文档。

(2)应增加一种机制，用来使服务器将浏览器

发来的请求传送给这个应用程序，然后服务器能

够解释这个应用程序的输出，并向浏览器返回文

档。

生成动态文档的方法:

・CGI程序

•内嵌的PHP

•JSP(JavaServerPages)

•ASP(ActiveServerPage)

3.活动万维网文档

当一个浏览器的请求到达时，服务器返回一个浏览器可

以局部执行程序的副本，返回以后，活动文档(active

document)可以和用户交互执行并不停地改变显示。

活动文档的创建：

如：用JavaApplet技术创建活动文档

4.浏览器的结构

[6.4.5万维网的信息检索

了解以下内容：

A采用什么方法才能找到所需的信息？

»什么是搜索引擎？搜索引擎的分类？

»常用的搜索引擎有哪些？

»搜索引擎的工作原理?

■在万维网中用来进行搜索的程序叫做搜索引擎。

■分为两大类：

■全文检索搜索引擎

-分类目录搜索引擎

■常用的搜索引擎

■google

■yahoo

■baidu

■Google搜索技术的特点

■使用先进的硬件和软件

■利用因特网上相互连接的pc来快速查找

■使用PageRank技术网页排名，没有人工干

预。

6.5电子邮件

..6.5.1概述

■电子邮件是因特网上最典型的服务之一

・因特网中最早出现，应用最普遍、最广泛;

.因特网用户中90%以上使用过该服务；

■方便，快捷，廉价

■收发电子邮件的步骤？

＞注册电子邮箱地址

＞登录在线的邮箱系统或者使用outlook

＞编辑邮件

＞发送邮件

■电子邮件系统的组成

■用户代理(useragent)

・功能：撰写、显示、处理、通信；

■常见的用户代理：outlook,foxmail

■电子邮件服务器(MailServers)

・功能：类似邮局，接收和转发电子邮件，向发信

人报告邮件发送状态；

・按照客户服务器方式工作

既是客户，又是服务器

■电子邮件协议

■发送/转发邮件

■SMTP-简单由F件传送协议RFC821RFC822

■MIME-通用因特网由F件扩充协议RFC2045-2049

■读取邮件

■POP3-邮局协议RFC1939

.IMAP4-网际报文存取协议RFC3501

由工

I•发•发送端的SMTP餐一—一

•发送亡〜、1E山中］«收件人收信时，运行

器收到『•用户代理利用SM

•接收端邮件服务幺用户代理，用户代理使

队歹-一

邮件放,SMTP协议将邮器将收到的邮件放朽用POP3协议将用户邮

就与

队歹hA件传送给发件人入收件人的邮箱中。［1箱中的邮件下载到本地

立T

的邮件服务器。计算机。

y

人的邮件服务件人的邮件服务器

接

-mailServerE-mailServer

发送件接收邮件

SMTPSMTP\POP3

7冷/%、口

UserAgentmnmzTFTUserAgent

Outlook发送邮件队列接收端用户邮箱Outlook

FoxMailFoxMail

占电子邮件地址

■电子邮件用户必须有一个电子邮件地址

■许多网站提供免费电子邮件服务，如果需要，可以

到网站上申请一个邮箱（电子邮件地址）；

■电子邮件地址由两部分组成

■用户名

■邮箱所在主机的域名

■用户名与邮箱所在主机的域名之间用@分隔

.用户名@邮箱所在主机的域名

■伊I出口：zhangsan@

电子邮件：smtp[RFC821]

-使用tcp可靠的传送邮件报文，端口25

-直接传输:发送服务器到接收服务器

■传输的三个阶段

■握手（打招呼）

■报文传输

■结束

■命令/响应交互

■ASCH文本

■状态码和短语

■邮件报文必须使用7・bitASCII表示

smtp交互样例

-

S:220XINT-ESMTPServer

SMTPrC:HELOxqcheng@ctec.xj

握手Is：250hello

(C:MAILFROM:<xqcheng@ctec.xj>

S:250ok

邮C:RCPTTO:<lengdou@263.net>

件S:250okitsfor<lengdou@263.net>

传<C:DATA

送S:354ok,sendit;endwith<CRLF>.<CRLF>

C:HirIaminXUJInow,Whereareyou?

C:.

250Messagequeued

断开rc：QUIT

连接1S:221Goodbye

smtp:评述

■^mtp使用持续连接与http的比较：

■smtp要求报文（首部&

信体）全部使用7-bit■http:pull（拉）

ASCII码■email:push（推）

■某些代码组合不允许出

现在报文中（eg,■都使用ASCII命令/

CRLF.CRLF）.jb匕类数据响应交互，状态码

必须进行编码（通常使用

base-64或quoted■http:每个对象分装在

printable）各自的响应掴文中

■smtp服务器用

CRLF.CRLF表示由口件才艮■smtp:多个对象在一

文的结束个多分部的报文中传

送

6.5.3电子邮件的信息格式

■一个电子邮件分为信封和内容两大部分。

■RFC822只规定了邮件内容中的首部(header)格式，而

对邮件的主体(body)部分则让用户自由撰写。

-用户写好首部后，邮件系统修自动地将信封所需的信息

提取出来并写在信封上。所以用户不需要填写电子邮件

信封上的信息。

-邮件内容首部包括一些关键字，后面加上冒号。最重要

的关键字是：To和Subjecto

邮件报文格式

smtp:交换邮件报文的协议header

RFC822:文本报文格或标空行

准：

■首部诸行,eg,

■To:/body

■From:

■Subject:

-信体/

■即㈠艮文匕ASCII

charactersonly

654邮件读取协议POP3和IMAP

■邮局协议POP

.非常简单、但功能有限的邮件读取协议，

■现在使用的是它的第三个版本P0P3o

■POP也使用客户服务器的工作方式。

■在接收邮件的用户PC机中必须运行POP客户程

序，而在用户所连接的ISP的邮件服务器中则运

行POP服务器程序。

POP3协议S:+0KPOP3serverready

tmseralice

S:+0K

■客户端命令：C:passhungry

■user:用户名S：+0Kusersuccessfullyloggedon

■pass:口令C：list

S：1498

■服务器响应S:2912

■+0KS:.

■-ERRC:retr1

S:<message1contents>

交互阶段，客户端：S:.

■list:列出报文号码C:dele1

C:retr2

■retr:用报文号码取信S:<message1contents>

■或㊀1㊀：用报文号码删信S:.

■quitC:dele2

C:quit

S：+0KPOP3serversigningoff

6.5.5基于万维网的电子邮件

■电子邮件从A发送到网易邮件服务器是使用HTTP协

议。

■两个邮件服务器之间的传送使用SMTP。

■邮件从新浪邮件服务器传送到B是使用HTTP协议。

网易邮件服务器新浪邮件服务器

IB

SMTP「二

V］当前无法号为SMTP

POP3or,user

user

ageni

agentIMAP'

sendersmailreceiversmail

serverserver

SMTP:发送/存储到接收方的服务器

邮件访问协议:从服务器中取信

■POP:PostOfficeProtocol[RFC1939]

■认证(agent<->server)和下载

■IMAP:InternetMailAccessProtocol[RFC1730]

■更多功能(更为复杂)

■HTTP:Hotmail,Yahoo!Mail,263.net,etc.

6.5.6通用因特网邮件扩充MIME

.1.MIME概述

SMTP有以下缺点：

■SMTP不能传送可执行文件或其他的二进制对象。

-SMTP限于传送7位的ASCII码。许多其他非英语国

家的文字（如中文、俄文，甚至带重音符号的法文或

德文）就无法传送。

-SMTP服务器会拒绝超过一定长度的邮件。

MIME的特点

■MIME并没有改动SMTP或取代它。

■MIME的意图是继续使用目前的［RFC822］格式，但

增加了邮件主体的结构，并定义了传送非ASCII码

的编码规则。

MIME和SMTP的关系

通用因特网邮件扩充MIME

■HvIlME:multimediamailextension,RFC2045,2056

■在报文首部附加额外的信息声明MIME内容类型

From:alice@crepes.fr

MIME版本To:bobS

Subject:Pictureofyummycrepe.

数据编码方法MIME-Version:1.0

Content-Transfer-Encoding:base64

Content-Type:image/jpeg

多媒体类型,子类型,

参数声巨base64encodeddata

base64encodeddata

编码后的数据

6.6动态主机配置协议DHCP

■为了将软件协议做成通用的和便于移植，协议软件的

编写者把协议软件参数化。这就使得在很多台计算机

上使用同一个经过编译的二进制代码成为可能。

■一台计算机和另一台计算机的区别，都可通过一•些不

同的参数来体现。

■在软件协议运行之前，必须给每一个参数赋值。

协议配置

■在协议软件中给这些参数赋值的动作叫做协议

配置。

■一个软件协议在使用之前必须是已正确配置的。

■具体的配置信息有哪些则取决于协议栈。

协议配置(续)

■需要配置的项目

(1)IP地址

(2)子网掩码

(3)默认路由器的IP地址

(4)域名服务器的IP地址

■这些信息通常存储在一个配置文件

中，计算机在引导过程中可以对这

个文件进行存取。

动态主机配置协议DHCP

(DynamicHostConfigurationProtocol)

■动态主机配置协议DHCP提供了即插即

用连网(plug-and-playnetworking)的机制。

■这种机制允许一台计算机加入新的网络

和获取IP地址而不用手工参与。

DHCP使用客户服务器方式。

1,需要IP地址的主机在启动时就向DHCP服务器广播发

达发现报文(DHCPDISCOVER),这时该主机就成为

DHCP客户。

2.本地网络上所有主机都能收到此广播报文，但只有

DHCP服务器才回答此广播报文。

3.DHCP服务器先在其数据库中查找该计算机的配置信息。

若找到，则返回找到的信息。若找不到，则从服务器的

IP地址池(addresspool)中取一个地址分配给该计算机。

DHCP服务器的回答报文叫做爱振文文

(DHCPOFFER)o

..DHCP中继代理(relayagent)

■并不是每个网络上都有DHCP服务器，这样会使DHCP

服务器的数量太多。现在是每一个网络至少有一个

DHCP中继代理，它配置了DHCP服务器的IP地址信

息。

■当DHCP中继代理收到主机发送的发现报文后，就以

单播方式向DHCP服务器转发此报文，并等待其回答。

收到DHCP服务器回答的提供报文后，DHCP中继代理

再修此提供报文发回给主机。

DHCP中继代理

以单播方式转发发现报文

主机

租用期(leaseperiod)

■DHCP月艮务器分配给DHCP客户的IP地址的临时的,

因此DHCP客户只能在一段有限的时间内使用这个分

配到的IP地址。DHCP协议称这段时间为租用期。

■租用期的数值应由DHCP服务器自己决定。

■DHCP客户也可在自己发送的报文中（例如，发现报

文）提出对租用期的要求。

DHCP协议的工作过程

DHCP协议的工作过程

DHCP协议的工作过程

DHCP协议的工作过程

DHCP协议的工作过程

DHCP协议的工作过程

DHCP协议的工作过程

DHCP协议的工作过程

❼：DHCP服务器若同意，则发回确认报文

DHCPACKoDHCP客户得至ij了新的租

用期，重新设置计时器。

DHCP协议的工作过程

UDPUDP

DHCP协议的工作过程

若DHCP服务器不响应步骤❻的请求报文

DHCPREQUEST,则在租用期过了87.5%时，

DHCP客户必须重新发送请求报文DHCPREQUEST

（重复步骤❻），然后又继续后面的步骤。

DHCP协议的工作过程

❾：DHCP客户可随时提前终止服务器所提供的

租用期，这时只需向DHCP服务器发送释

放报文DHCPRELEASE即可。

UDPUDP

UDPUDP

6.7简单网络管理协议

671网络管理的基本概念

■为什么提出网络管理？

■网络的快速增长

■网络系统的异构性和复杂性

■什么是网络管理

■网络管理（networkmanagement,简称网管）

-网络管理包括对硬件、软件和人力的使用、综合与协调,

以便对网络资源进行监视、测试、配置、分析、评价和

控制，这样就能以合理的价格满足网络的一些需求，如

实时运行性能、服务质量等。

络管理的五个功能域(OSI提出)

故障管理(FaultManagement)故障的检测、定位、排除

»■酉己置管理(ConfigurationManagement)

用来定义、识别、初始化、监控网络中的被管对象。

■计费管理(AccountingManagement)

记录用户使用网络资源的情况并核收费用，同时也统计

网络的利用率。

■，性能管理(PerformanceManagement)

保证网络能提供可靠、连续的通信能力

■安全管理(SecurityManagement)

保证网络不被非法使用

这五个功能域简称FCAPS,覆盖了网络管理的全部范围。

网络管理的一般模型

被管设备被管设备

因特网J㈤

被管设备I被管设备

A、爷

网管协议

被管设备二

一管理站网络

©-一管理员

管理程序（运行SNMP客户程序）

代理程序（运行SNMP服务器程序）

］网络管理模型中的主要构件

■网络管理系统的核心

■管理站也常称为网络运行中心NOC(Network

OperationsCenter)；

■管理程序在运行时就成为管理进程。

■管理站(硬件)或管理程序(软件)都可称为

管理者(manager)。

■网络管理员(a