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1、1,计算机网络,2,域名系统 网络应用服务平台 电子邮政服务 WWW多媒体信息发布服务 文件传输与远程登录服务 其他网络高层应用,内容提要,第四章 计算机网络中的高层应用,3,4.1域名系统,1.DNS的定义： DNS是一种字符型的主机命名机制。 DNS核心是分级的、基于域的命名机制以及为了实行这个命名机制的分布式数据库系统。,一、DNS(Domain Name System)概述,4,一、DNS概述,2.DNS的使用方式 为了把一个名字映射为一个IP地址，应用程序调用名叫解析器（Resolver）的库过程，参数为名字； 解析器将UDP分组传送到本地DNS服务器上，本地DNS服务器查找名字并将

2、IP地址返回给解析器，解析器再把它返回给调用者。 有了IP地址，程序就可与目的方建立TCP连接，或向它发送UDP分组。,5,4.1域名系统,1.域的树型结构： 因特网被分为几百个顶层域，每个域包括多个主机； 每个域被分为子域，下面还有更详细的划分； 树叶代表没有子域的域（包含机器），一个树叶可包含一个主机、或一个公司（含成千台主机）。,二、域的分层及表示,6,域的树型结构示意图,7,二、域的分层及表示,2.域的表示域标号 域标号由字母、数字及“-”表示，最多不超过63个字符，路径全名不能超过255个字符。例：cs，m-123，163等； 域名对大小写不敏感； 域名命名规则遵循组织界限，而不是物

3、理网络。,8,二、域的分层及表示,3.主机的全称域名 域名结构：hostname.domain，即主机名它所在的域名； 对于浙大计算机系主机cs的全称域名为：；,9,4.1域名系统,1. DNRS的功能：由域名映射出其IP地址；,三、域名解析系统（D N Resolve S),2.DNRS的模式：客户/服务器(Client/Server)模式。 客户端是解析器程序，负责管理请求，查询名字服务器。解释从服务器返回的响应并将之传送给请求方。,10,2.DNS的客户/服务器模式,服务器是存有域名空间信息的主机，它是解析系统的核心，这种服务器又叫做域名服务器或名字服务器。,11,三、域名解析系统,3.

4、域名服务器系统的结构,理论上，一台名字服务器就可包括整个DNS数据库，并响应所有的查询； 实际上，服务器会由于载荷过重而一无是处。另外，如果服务器失效，整个因特网就会崩溃。 为了避免仅有一个信息源的问题，DNS名字空间被划分为一些不交叉的区域。,12,3.域名服务器系统的结构,显示区域划分的部分DNS名字空间,耶鲁大学有一个服务器，它处理，但不处理，因为后者有一个具有自己名字服务器的单独区域,13,3.域名服务器系统的结构,名字服务器的实现结构,根服务器包含了根和最高层信息 子域服务器包含了其所管辖之下的所有信息 每次解析是访问多个

5、服务器后的综合结果,14,解析器多步骤查询远程名字示意图,问题：一个上的解析器想要知道主机的IP地址。,过程:,15,三、域名解析系统,4.DNRS的特点,高效： 理论上，应自顶向下的方法解析； 实际上，基本在本地解析。,可靠：单个计算机故障不妨碍系统运行； 通用：面对所有域名； 分布：一组服务器协同运作。,16,4.1域名系统,1.解析方式： 反复解析：每一次联系一个不同的服务器。 递归解析：请求一个服务器系统完成全部解析。,四、域名解析的算法,17,四、域名解析的算法,2.解析算法流程图,开始,构造域名查询,将查询发本地服务器,产生下一个服务器 响应，并传回

6、客户,请求下一服务器 解析，结果回客户,从库中取相应 地址传回客户,结束,名字是本地服务 器所负责子域？,何种解 析方式？,N,Y,反复 解析,递归解析,18,四、域名解析的算法,对于反复解析，本地服务器返回给客户端一个响应，指明为解析该名字应联系的下一个名字服务器。 对于递归解析，本地服务器就和能解析该名字的服务器联系，并进行解析。 降低非本地域名解析的开销，解决方法是引入缓存（caching）技术。,19,4.1域名系统,1.概述： 域名服务的使用是指客户端解析器的配置； 配置内容包括客户主机的域名全称和解析器将联系的名字服务器的IP地址； 名字服务器可以多个，设置的次序将是客户端查询的次

7、序。,五、域名服务的使用,20,五、域名服务的使用,开始设置控制面板网络TCP/IP（网络组件中）属性DNS配置启用DNS； 在“DNS服务搜索顺序”框中输入将查询的名字服务器； 在“域后缀搜索顺序”框中输入客户机域名。,2.配置操作以windows 98平台为例,21,4.2网络应用服务平台,网络应用服务平台是一个能向用户提供多种典型网络高层应用服务的计算机网络设施系统。,前言,22,4.2网络应用服务平台,C/S是TCP/IP网多数应用所采用的计算模型；是网络/文件服务器计算模型的缺陷导致其产生并发展的； 服务器是指在网上可提供服务的任何程序； 客户是指向服务器发起请求并等待响应的程序;

8、是通信和资源共享两大功能的完美体现。,一、客户/服务器模型,1.C/S模型的概述,23,一、客户/服务器模型,2.C/S模型图示,客户,服务器,TCP/IP网,3.面向连接的服务器实现方式并发,服务器程序随系统而启动，并处于等待状态 当请求到达，立即产生子进程，由子进程处理请求并响应，而自身回到等待状态 这种方式能很好地处理网上客户随机、并发的请求,24,4.2网络应用服务平台,二、网络应用服务平台的构筑,计算机网络设施 支持TCP/IP协议的网络操作系统 提供服务的服务器程序 运行服务器程序的计算机,1.典型网络应用服务平台由四大组件构筑,WWW、FTP、Telnet、E-mail等程序,2

9、5,计算机网络设施,计算机网络设施的内容,物理连通介质：双绞线、光纤、同轴电缆、微波、卫星载波等； 网络连接设备：集线器、路由器、交换机等； 网络拓扑结构：星形、总线形、环形等； 网络技术：CSMA/CD、令牌环、FDDI、ATM等。,返回,26,网络操作系统,网络操作系统（NOS）,NOS是管理网络资源和网络应用的一组程序； 作为构筑网络应用服务平台的NOS必须遵守共同的通信协议TCP/IP，据此目前可选用的有UNIX、Windows NT和Novell Netware三大类；,27,网络操作系统,Novell Netware 5.0版开始提供纯IP环境； Windows NT 3.05.0

10、版提供良好界面的全TCP/IP环境； UNIX系统是非常适合Internet的开放系统模型的NOS，它又分商业性和非商业性（免费）两种，非商业中有Linux和Free BSD等。,返回,28,二、网络应用服务平台的构筑,2.高层应用在TCP/IP协议族中的构筑,29,4.3电子邮政服务,一、E-mail概述,1.E-mail指用户利用计算机网络相互交换电子媒体信件，进行通讯、联络的一种方式。,可以跨越不同的网络，联系Internet与非Internet网络的用户； 与传统信件相比：速度快、使用方便、操作简单、价格低廉。,30,4.3电子邮政服务,二、E-mail系统结构,为了保证邮件传输的可靠

11、性，邮政系统引入缓冲区（spooling）技术。 当用户发送一个邮件的时候，系统将该邮件的副本与传送者、接受者、目的机器的标识及投递时间一起放在一个专用的存储区。 系统实际作为后台工作方式，启动到远地机器的发送。,31,TCP/IP电子邮政系统服务示意图,用户界面,发件缓存,已 建 立 TCP 连 接,发件副本及有关信息先存发件缓冲区,启动DNS将域名地址映射为IP地址,以IP地址建立发送端至接收端的TCP连接并传输邮件,32,二、电子邮政系统结构,注意： TCP连接和传输被确认，发件副本被删除，否则隔时扫描缓存再次启传输进程 较长时间未被发出的邮件，邮件软件将返回发送者一个消息,33,4.3

12、电子邮政服务,三、电子邮件的相关协议,电子邮件协议的分类。 电子邮件相关协议分成两类：邮件报文格式类和邮件传输标准类。 这有益于在连通TCP/IP网与非TCP/IP网系统时双方都使用原有邮件报文格式。,34,邮件报文格式类,由RFC822定义每个邮件分信头和正文两部分。 邮件信头由若干行可读的ASCII文本组成，每行由关键字加冒号和一个值组成，例如：To： 正文格式留给发送者自行规定,35,与消息传输有关的RFC 822头字段(一),36,与消息传输有关的RFC 822头字段(二),37,邮件报文格式类,除了RFC822外，邮件报文格式类的协议还有MIME。 MIME（multipurpose

13、 Internet mail extensions）：多用途因特网邮件扩展； 基本思想：继续使用RFC822的形式，但是对消息主体增加结构，并为非ASCII消息定义编码规则。,返回,38,邮件传输标准类,简单邮件传输协议SMTP定义了邮件传输标准。 SMTP只定义邮件传输收发双方的交互连接，不规定其它任何操作（例，如何收、发、存及邮件发送间隔时间等）。 SMTP前身协议是MTP（Mail Transfer Protocol），两者最大区别是SMTP比MTP简单。,39,邮件传输标准类,SMTP的简单还有一个特点：客户与服务器间的通信由ASCII文本组成。 即：意味着可以阅读。 SMTP的缺点：

14、不能提供良好的与邮件服务的接口服务。 SMTP服务器是用来发送邮件的服务器。,40,邮件传输标准类,邮局通讯协议POP（Post Office Protocol）：给用户提供良好界面，可方便地随时从远端发送和接收信件。 不用远程登录到邮件服务器进行操作。 POP2与POP3之间不兼容，目前多用POP3。 POP3的关键之处在于从远程邮箱中读取电子邮件，并将它存在用户本地的机器上以便以后读取。,41,邮件传输标准类,IMAP（Internet Message Access Protocol）:网络信息存取协议。 IMAP（interactive mail access protocol）：交互式

15、电子邮件访问协议。 基本思想：电子邮件服务器维护一个中心数据库，它能够被其他机器访问。 IMAP主要帮助使用多台计算机的用户。 Pop、IMAP、HTTP服务器均是接收邮件服务器。,返回,42,4.4 WWW多媒体信息发布服务,一、相关基本概念,1.超文本： 具有链接的文本叫做超文本，该文档的各部分之间，以及各部分与其它文档之间都可能有关联。 文档的关联是通过锚和链来实现的，锚是指文档中附加有链接的信息段，链是指向另一部分信息的指针。,43,一、相关基本概念,在WWW中链接不限于本地信息，只要在因特网上的信息都可链接，这种链接叫做超级链接。,2.超文本传输协议（HTTP）：,HTTP是WWW所

16、采用的标准传输协议，它用以提供浏览器与WWW服务器之间的通信。,44,2.超文本传输协议,HTTP由两类元素组成：从浏览器到服务器的请求集合和反向的应答集合。,HTTP支持的两种请求：简单请求与完全请求 简单请求：只是1行声明了所需页面的GET行，没有协议版本；其应答仅是原始的页面，没有头部，没有MIME，没有编码。,45,2.超文本传输协议,HTTP的请求行举例： GET/WWWzj/index.html HTTP/1.0,HTTP通常是建立在TCP基础上实现信息包的传输。,请求读一个Web页的命令,目标服务器,页面标识名,http版本号,完全请求：GET请求行出现协议版本，可以由多行组成，

17、以空行标识请求结束。,46,一、相关基本概念,URL是WWW的一种混合语，表示浏览器要访问文件所在主机地址，路径和名字，以及获取服务使用的协议。 URL的格式：,3.统一资源定位（URL）：,:/,:/,47,3.统一资源定位,protocol协议名 http：WWW服务专用； ftp：文件下载和上传； file：连接本地文件。 hostname主机全名 常用域名形式； 也可用IP地 址形式。,48,3.统一资源定位,port端口号 即浏览器所访服务器用于协议连接的 端口号，对常用协议可省略。 常用协议默认端口号： http:80端口； ftp :21端口。 特殊情况，一定要写明端口号，如使用

18、代理服务。,49,3.统一资源定位,path/file路径及文件名 即用户要浏览的文件所处的路径和文件名。 多用于ftp或file协议中。,URL举例：,50,一、相关基本概念,HTML是用以建立标准Web页面的语言。 HTML是一种标记语言，即在普通文本中插入标记(tag)来控制文本的显示属性。 tag 是用小于号“”嵌套起来的标记名； 标记名为短语和符号，用来标志一个元素的标签，标记常成对地出现。,4.超文本标记语言（HTML）：,51,4.超文本标记语言,HTML的标记应用举例插入图片标记,标 记,正常的HTML文件由头部和主体两部分组成。 头部： 主体： 。,52,4.超文本标记语言,

19、HTML文件可用任何文本编辑器来制作，但如采用像Front Page等专门的HTML编辑器来制作则能自动添加标记。 WWW服务包含多个HTML文件，这些文件的集合称为主页（Homepage）。,53,一、相关基本概念,WWW浏览器是作为WWW服务的客户程序 该客户程序能浏览HTML文本，并达到标记的应有控制效果，负责与WWW服务器建立连接，发送客户WWW访问请求，给用户提供良好界面 目前常见的浏览器有Netscape公司的Communicator 4.0和微软的Internet Explore 5.0两类。,5.WWW浏览器,54,4.4 WWW多媒体信息发布服务,二、WWW的工作原理,1.工

20、作模式： 客户/服务器（C/S）工作模式 客户端即标准的浏览器程序 服务器即WWW服务器程序,55,二、 WWW的工作原理,2.基本过程： 用户通过浏览器按指定的URL发出HTTP协议中的GET请求。 客户请求被WWW服务器上的HTTP守护程序所接收，C和S之间遵循HTTP协议开始通信。,56,2.基本过程,WWW服务器搜索其文档空间，若找到请求所希望的HTML格式文档便传送给客户机。 客户机浏览器将HTML文件解释后显示在用户屏幕上，然后断开与服务器的连接。,57,二、 WWW的工作原理,3.WWW工作原理的三大要素： WWW服务器； 功能：生成并传递文档。 WWW浏览器； 功能：接收并解释

21、文档。 WWW服务器与浏览器之间的协议规范。,58,二、 WWW的工作原理,4.新的模式概念浏览器/服务器（B/S）,传统C/S计算模式下，不同的操作系统对应着不同的编程语言和开发工具，造成系统庞大，维护困难。 在B/S中，浏览器、WWW服务器、HTML和数据库资源都可做到和软硬件平台无关，系统轻便，适应性强。,59,4.4 WWW多媒体信息发布服务,三、WWW的使用,1.应用领域： 多媒体信息发布和查询 Web方式的Intranet 新兴应用：远程教育和电子商务等,2.IE 5.0浏览器的使用,3.搜索引擎（Search Engine）的使用中文Yahoo,60,4.5文件传输与远程登录服务

22、,一、远程登录服务,1.概述： 远程登录，即用户由本地机通过网络登录到远端另一台机器的帐号上，作为远程主机的终端用户使用它的资源。 本地机即发起远程登录请求的计算机；远程机即接受请求并被登录的计算机。,61,一、远程登录服务,TCP/IP定义了两个基本的远程登录协议：Telnet和Rlogin。,2.Telnet： Telnet的三个步骤： 登录； 本地输入传输到远端； 将远端输出传输到本地。,62,2.Telnet,Telnet提供的三种服务。,虚拟终端：用户终端和远程终端之间的标准终端接口。 客户机和服务器协商选项的机制。 对等地处理连接的两端，使连接双方都可以是程序。,63,2.Teln

23、et,Telnet的工作过程,用户调用Telnet，客户与Telnet服务器建立TCP连接 客户从键盘接受消息并送Telnet服务器 服务器接受客户消息，并向客户发送数据，经网络传输，在本地机终端输出显示。,64,2.Telnet的工作过程示意图,TCP/IP 网络,本地机,远 端 机,65,一、远程登录服务,3.Telnet使用的基本步骤 启动Telnet客户程序进入主界面。 在主界面“连接”菜单项中选“远程系统”。 在远程系统属性窗口中输入主机名等并连接。 在主界面键入用户名和密码。,66,4.5文件传输与远程登录服务,二、文件传输服务,1.概述： 文件传输是指登录到远程机上将其文件传输过

24、来（下载）在本地机上生成一个文件副本，或反之（上载）。 文件传输是大多数计算机网络提供的文件访问服务，在TCP/IP网中支持文件传输的协议是FTP。,67,二、文件传输服务,FTP支持匿名登录，使任何用户都可以使用，它可用于任意格式的文件，又操作简便，所以广为应用。,2.FTP工作原理 FTP基于C/S模式，但建立双重连接。 控制连接用于维持FTP客户与服务器的会话。 数据连接用于维持文件的数据传输，是控制连接派生出来的。,68,FTP工作原理示意图,基本步骤： 启动FTP，登录远程机 确定目录位置和文件传输模式 数据传输 关闭连接，退出FTP,69,二、文件传输服务,2. FTP客户端程序常

25、用交互命令举例 cd进入远程机的某目录 ls列出远程机上的目录文件 lcd更改本地机上的工作目录 bin使用二进制传输模式,70,FTP客户端程序常用交互命令举例,ascii 使用文本传输模式 get下载远程机上的文件到本地 put上载本地机上的文件到远程 quit关闭FTP连接，退出FTP会话 ftp 主机名启动FTP，并登录到指示主机,71,4.6其他网络高层应用,一、电子公告板（Bulletin Board System）,1.简介：,BBS是一种多人参与、多向交流的网络大论坛服务 BBS亦采用C/S模型，其中服务器程序有Firebird BBS、Power BBS等，客户端是远程登录程

26、序 telnet、cterm 等。,72,一、电子公告板,按帐号权限不同将参与者分为五类：,站长最高管理者，拥有BBS所有权限。 版主管理版上事务（整理版上文章，举办版内投票）；俗称“斑竹”。 普通用户已确认身份的用户，具有阅读、发表文章、双人会谈、聊天、收寄信件等权限。,73,BBS的五类参与者,未注册用户未确认身份，具有阅读、修改个人数据、给管理人员写信的权限。 嘉宾只输入“guest”帐号，只能阅读。,74,一、电子公告板,2.BBS的使用,A.登录BBS以Win98 TELNET 为例：,在 Windows98 的 MS-DOS方式下键入 telnet。 在 telnet 界面“连接”

27、菜单中选“远程系统”。 在“连接”框中输入BBS主机名（例如 ） 出现兰天电子公告栏主画面。,75,2.BBS的使用,B.申请帐号：,在“请输入帐号：_ ”提示下输入“new” 输入帐号名称、设定密码、昵称、真实姓名、地址 出现广州兰天BBS站主菜单，包括精华公布、分类讨论、信件处理、谈天说地、工具箱等栏目。,76,2.BBS的使用,C.参与在BBS站主菜单中选择进入,D.断开连接、退出在telnet界面“连接”项中选。,77,4.6其他网络高层应用,二、网络电话（IP电话）,1.概述：,IP电话是在因特网上通过TCP/IP协议实时传送语音信息的应用 IP电话与传统电话的最大之区别：,声音被压

28、缩成数据报传输，非模拟信号形式 信号交换采用分组交换，而非线路交换,78,1.IP电话概述,网络电话的分类：Phone to Phone、PC to PC 和 PC to Phone（含Phone to PC）。 IP电话系统中常使用电话网关实现因特网和电话的连接，其作用是语音和网上数据的互换。,79,Phone to phone,买张卡，取得帐号和密码，就可在普通电话上通话。 较普通电话便宜；与“PC to PC” 比无需PC设备和相应软件，通话质量高，使用方便。对于服务商而言，成本低。 Phone to Phone将是未来电话（特别是长途）的发展方向。,返回,80,PC to PC,通话双

29、方都要有PC系统和网络电话软件。 除通话之外尚有多人会议文件传输功能。 更廉价，无需购买通话时间但话音质量欠佳。 网络电话软件举例,VoxPhone Voxware 公司出品 IPhone VocalTec 公司出品 Cool Talk Netscape 公司出品,返回,81,PC to Phone,通话设备包括计算机、声卡、麦克风和耳机（或音响），网络电话软件等。 选择服务商，购买通话时间（卡），并提供软件。 与Phone to Phone 相比价格更平，但要增添软硬件。比PC to PC价格贵。,返回,82,4.6其他网络高层应用,四、视频点播（ Video on Demand ）,1.VOD概述：,VOD是以“选择控制权在用户”的概念为基础的双向视音频信息系统。 VOD播放的视频不仅包括运动视频，也包括了静止的文本和图像。,83,1.VOD概述,传输运动视频有两个特点：数据量大、实时性强，不能等待影片全部下载后再观看。 鉴于VOD的实时性，常采用流式(stream)数据来传输。 VOD将是未来信息高速公路的重要服务内容。,84,四、视频点播,2.VOD的构成：,前端系统由视频服务器、档案管理服务器以及控制网络部分组成。,网络系统由骨干网和本地网组成。,客户端系统计算机或传统