第07章-Internet应用技术.ppt

1、计算机网络技术,第7章 Internet应用技术,学习内容： Internet的基本概念 IP地址的组成、分类及子网的划分方法 Internet的主要服务,7.1 Internet的基本概念,7.1.1 Internet的定义 从Internet的结构角度看，它是一个使用路由器将分布在世界各地的、数以千万计的规模不一的计算机网络互联起来的大型网际网。 从Internet使用者角度看，Internet是由大量计算机连接在一个巨大的通信系统平台上，而形成的一个全球范围的信息资源网。,internet与Internet,internet是普通名词 泛指一般的互联网 Internet是专有名词 世界范

2、围内的互联网 使用TCP/IP协议族 其前身是美国的ARPANET,Internet的逻辑结构,7.1.2 Internet的组成部分,通信线路是Internet的基础设施，它将Internet中的路由器与主机连接起来 ; 路由器是Internet中最重要的设备之一，它将Internet中的各个局域网或广域网连接起来; 主机是Internet中不可缺少的成员，它是信息资源与服务的载体； 信息资源是用户最关心的问题，它影响到Internet受欢迎的程度。,7.1.3 Internet的管理组织,在Internet中，最权威的管理机构是Internet协会，它是一个完全由志愿者组成的组织，目的是推

3、动Internet技术发展与促进信息交流； 在Internet协会中，有一个专门负责协调Internet的技术管理与技术发展的分委员会-Internet体系结构委员会（IAB）； 在Internet体系结构委员会中，设有以下两个具体的部门：Internet工程任务组（IETF）与Internet研究任务组（IRTF）。,我国Internet的管理者,1997年6月3日，中国互联网信息中心（CNNIC）在北京成立，并开始管理我国的Internet主干网； CNNIC的主要职责是：为我国的互联网用户提供域名注册、IP地址分配等注册服务；提供网络技术资料、政策与法规、入网方法、用户培训资料等信息服务

4、；提供网络通信目录、主页目录以及各种信息库等目录服务。,7.2 Internet的通信协议,7.2.1 TCP/IP协议 TCP/IP协议是Internet中计算机之间通信所必须共同遵循的一种通信规定； TCP/IP协议的主要特点是：提供了重传确认与流量控制机制；提供了端到端连接的控制功能；适用于不同类型的计算机与网络之间的互联。,7.2.2 IP地址,IP地址是Internet地址的一种表示形式； IP地址由网络号与主机号两部分组成，网络号标识一个逻辑网络，主机号标识网络中一台主机； 一台Internet主机至少有一个IP地址，而且这个IP地址是全网唯一的。,IPv4 地址及表示方法,IPv

5、4地址是一种分层的地址结构 4 字节，以十进制数表示，用 “ . ”分开。,X . X . X . X,IP地址 : = ， ,点分十进制记法,采用点分十进制记法 则进一步提高可读性,1,128 11 3 31,将每 8 bit 的二进制数 转换为十进制数,A类地址 1126,B类地址 128191,C类地址 192223,D类地址 224239,E类地址 240247,分类的IPv4 地址,0,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id

6、 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,A 类地址的网络号字段 net-id 为 1 字节,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,n

7、et-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,A 类地址的主机号字段 host-id 为 3 字节,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址

8、,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,B 类地址的网络号字段 net-id 为 2 字节,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,B 类地址的主机号字段 host-id 为 2 字节,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-i

9、d 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,C 类地址的网络号字段 net-id 为 3 字节,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1

10、1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,C 类地址的主机号字段 host-id 为 1 字节,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-id 24 bit,host-id 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,D 类地址是多播地址（IAB）,IP 地址中的网络号字段和主机号字段,net-id 24 bit,host-i

11、d 24 bit,net-id 16 bit,net-id 8 bit,0,A 类地址,host-id 16 bit,B 类地址,C 类地址,0,1,1,D 类地址,1 1 1 0,多 播 地 址,E 类地址,保 留 为 今 后 使 用,1 1 1 1 0,0,1,E 类地址保留为今后使用,网络地址 网络地址就是主机号全为0的IP地址。网络地址既不能用于源地址，也不能用于目的地址，而是供路由器查找路由表用。 32位全0的地址 32位全0的IP地址被没有分配到IP地址的主机在发送IP报文时用作源IP地址。 网络号全0的地址 网络号全0的IP地址表示这个网络上的特定主机。当某个主机向同一个网络上的

12、其他主机发送IP报文时就会用到它。因为使用这种地址作为目的地址的IP报文会被本地路由器过滤掉，所以这样的IP报文被限制在本地网络内。,特殊的IP地址,直接广播地址 在A类、B类和C类地址中，若主机号全为1，则这种地址称为直接广播地址。路由器使用这种地址将IP报文发送到特定网络上的所有主机，这种地址只能作为目的地址。 受限广播地址 32位全1的IP地址称为受限广播地址。若某台主机想给本网络上的所有主机发送报文，就可以以受限广播地址作为目的地址。但路由器会把这种报文过滤掉，使这种广播只局限于本地网络。 第一个字节等于127的IP地址称为环回地址，它用作主机或路由器的环回接口。 例如 127.0.0

13、.1 一旦使用该地址发送数据，则立即返回。,特殊的IP地址,特殊的IP地址,IP 地址的一些重要特点,IP 地址是一种分等级的地址结构。 第一，IP 地址管理机构在分配 IP 地址时只分配网络号，而剩下的主机号则由得到该网络号的单位自行分配。这样就方便了 IP 地址的管理。 第二，路由器仅根据目的主机所连接的网络号来转发分组（而不考虑目的主机号），这样就可以使路由表中的项目数大幅度减少，从而减小了路由表所占的存储空间和路由查找时间。,IP 地址的一些重要特点,IP 地址是标志一个主机（或路由器）和一条网络链路的接口。 当一个主机同时连接到两个网络上时，该主机就必须同时具有两个相应的 IP 地址

14、，其网络号 net-id 必须是不同的。这种主机称为多接口主机(multihomed host)。 由于一个路由器至少应当连接到两个网络（这样它才能将 IP 数据报从一个网络转发到另一个网络），因此一个路由器至少应当有两个不同的 IP 地址。,IP 地址的一些重要特点,用转发器或网桥（交换机）连接起来的若干个局域网，虽然在物理上是多个网络，但在逻辑上仍为一个网络，因此这些局域网都具有同样的网络号 net-id。 所有分配到网络号net-id的网络，不管是范围很小的局域网，还是可能覆盖很大地理范围的广域网，都是平等的。,在 ARPANET 的早期，IP 地址的设计确实不够合理。 IP 地址空间的

15、利用率有时很低。 给每一个物理网络分配一个网络号会使路由表变得太大因而使网络性能变坏。 两级的 IP 地址不够灵活。 从 1985 年起在 IP 地址中又增加了一个“子网号字段”，使两级的 IP 地址变成为三级的 IP 地址。,子网与子网掩码,从主机域中借用若干个比特作为子网号subnet-id，而主机号 host-id 也就相应减少了若干个比特。,1、子网编址的实现,IP 地址 := 网络号，子网号，主机号 ,子网位从主机域的最左边开始连续借用。 子网号在网外是不可见的，仅在子网内使用。 子网号的位数是可变的，为了反映有多少位用于表示子网号，采用子网掩码 ( mask ) 。,Net_id,

16、子网号 = 子网掩码与 IP 地址 做逻辑“与”运算的结果,Subnet_id,Host_id,32位子网掩码中，网络地址、子网地址部分对应“1” ，主机地址部分为“0” 。,2、子网掩码32位,标准子网掩码 /默认子网掩码,A类IP地址的标准子网掩码是 B类IP地址的标准子网掩码是 C类IP地址的标准子网掩码是,在设计选择子网划分方案时，必须考虑5个问题： （1）该网络内将划分几个子网？ （2）每个子网有多少有效主机？ （3）有效的子网地址是什么？ （4）在该子网划分中，网络掩码是什么？ （5）每个子网的广播地址是什么？,3、

17、子网的规划设计,（1）子网数= 2x-2。x是被占用的表示子网比特的数目，或者说1的个数。减2是指减去子网位全1和全0，它们默认是无效的。例如，11100000能产生232个子网。 （2） 2y-2=每个子网的主机数。y是未被占用的比特数目，或者说0的个数。例如，11100000产生252，每个子网30个主机。 有效的主机是两个子网之间去掉“全0”和“全1” 的数。,4、子网数和子网掩码的计算,（3）子网掩码点分十进制表示 根据主网络类型，确定借用的子网位数和位置，根据对应位的权值，计算其十进制数值。如子网掩码部分为11100000，则十进制为1286432224。 （4） 256-子网掩码=

18、基数。如，子网掩码为224，则有效子网基数为256-224=32。子网地址为在对应子网地址字节中，N基数。 （5） 广播地址是所有主机位为1，直接在下一个子网之前的数。,设有一个网络地址为 ，要在此网络中划分14个子网， 试问：需要多少位表示子网？子网掩码的点分十进制数值是多少？每个子网地址是什么？ 子网数= 2x-2=14，则X4，需借用 4位表示子网。 由网络地址可知，这是一个B类网络，网络地址和主机地址各为16位，网络掩码为 。 划分子网后，又使用主机地址部分的最高4 位表示子网，则其对应十进制数值为128643216240。网络掩码为 25

19、 。,例：关于子网掩码的计算,子网基数25624016，N114，则子网地址为： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 。 每个子网内表示主机的地址位为12位，则子网内有效主机数为 21224094。网络内总的主

20、机数为40941457316。 使用子网划分会造成部分主机地址损失，但仍可提高IP地址利用率。,B类网络的子网划分,# Bits Subnet Mask # Subnets # Hosts,2 2 16382 3 6 8190 4 14 4094 5 30 2046 6 62 1022 7 126 510 8 254 254 9 28 510 126 10 255.255.255

21、.192 1022 62 11 24 2046 30 12 40 4094 14 13 48 8190 6 14 52 16382 2,C类网络的子网划分,# Bits Subnet Mask # Subnets #Hosts,2 92 2 62 3 24 6 30 40 14 14 5 48 30 6 6 52 62 2,已知某IP地址的二进制为11001011

22、 01001010 11001101 10110110（10分） 写出其点分十进制形式，并说明其地址类型。 若子网号为4位，计算其十进制形式的子网掩码、子网网络地址、直接广播地址。,82 C类 子网掩码：40 子网地址：76 直接广播地址：91,某单位申请了一个C类网络地址：，由于业务需要内部必须分成5个独立的子网，各子网拥有的主机数分别为24、28、16、16、20台，请用子网分割的方式，建立这五个子网，写出每个子网的网络地址、可用IP地址范围、直接广播地址和子网掩码。,

23、根据要求需取3位子网号 子网掩码为：24 子网 子网网络地址可用IP地址范围直接广播地址 1 2 32 3 2 4 54 5 3 6 72627 4 28 295859 5 200.165.

24、68.160 619091 6 92 932223 (写出任5个子网便可),因特网的基本传送单元是IP数据报(或分组)。 一个 IP 数据报由首部（报头）和数据两部分组成。 首部的前一部分是固定长度，共 20 字节，是所有 IP 数据报必须具有的。 在首部的固定部分的后面是一些可选字段，其长度是可变的。 IP 数据报首部的固定部分和可选字段长度之和最大为 60 字节。,IPv4 数据报的格式,20字节固 定 部 分,可变 部分,

25、0,4,8,16,19,24,31,版 本,标志,生 存 时 间,协 议,标 识,服 务 类 型,总 长 度,片 偏 移,填 充,首 部 检 验 和,源 地 址,目 的 地 址,可 选 字 段 （长 度 可 变）,比特,首部长度,0,1,2,3,4,5,6,7,D,T,R,C,未用,优 先 级,数 据 部 分,比特,数 据 部 分,首 部,传送,IP 数据报,不管网络层使用的是什么协议，在实际物理网络的链路上传送数据帧时，最终还是必须使用硬件地址。 地址解析协议ARP为网络层（IP）地址和数据链路层使用的任何类型的地址提供动态映射。 不同物理网络的ARP实现可能是不同的。本例中ARP适用于广播

26、型以太局域网。,地址解析协议 ARP,每一个主机中都设有一个 ARP 高速缓存(ARP cache)，存有所在局域网上的各主机和路由器的 IP 地址到硬件地址的映射表。 当主机 A 欲向本局域网上的某个主机 B 发送 IP数据报时，就先在其 ARP高速缓存中查看有无主机 B的 IP 地址。如有，就可查出其对应的硬件地址，再将此硬件地址写入 MAC 帧，然后通过局域网将该 MAC 帧发往此硬件地址。 如果没有，则广播发送一个ARP请求数据分组。,A,Y,X,B,Z,主机 B 向 A 发送 ARP 响应分组,主机 A 广播发送 ARP 请求分组,ARP 请求,ARP 请求,ARP 请求,192.1

27、68.1.5,,00-00-C0-15-AD-18,08-00-2B-00-EE-0A,我是 ，网卡地址是 00-00-C0-15-AD-18 我想知道主机 的网卡地址。,我是 网卡地址是 08-00-2B-00-EE-0A,A,Y,X,B,Z,,,00-00-C0-15-AD-18,网卡地址？,应当注意的问题,ARP 是解决同一个网络上的主机或路由器的 IP 地址和硬件地址的映射问题。 如果所要找的主机和源主机不在同一个局域网上，那么就要通过 ARP 找到一个

28、位于本局域网上的某个路由器的硬件地址，然后把分组发送给这个路由器，让这个路由器把分组转发给下一个网络。剩下的工作就由下一个网络来做。,应当注意的问题,主机的用户对这种地址解析过程是透明的。 主机通过TCP/IP内核自动实现从IP地址到硬件地址的解析。 只要主机或路由器与本网络上的另一个已知 IP 地址的主机或路由器进行通信，ARP 协议就会自动地将该 IP 地址解析为链路层所需要的硬件地址。,路由器的功能,网络分段，实现子网的划分 提供不同类型网络的互联 隔离广播风暴 实现子网之间的信息传输 提供安全访问的机制 支持网络层的特殊服务,路由器在网际互连中的作用,当主机 A 要向另一个主机 B 发

29、送数据报时，先要检查目的主机 B 是否与源主机 A 连接在同一个网络上。 如果是，就将数据报直接交付给目的主机 B 而不需要通过路由器。 如果目的主机与源主机 A 不是连接在同一个网络上，则应将数据报发送给本网络上的某个路由器，由该路由器按照转发表指出的路由将数据报转发给下一个路由器。这就叫作间接交付。,直接交付和间接交付,间接交付,间接交付,间接交付,A,B,C,直接交付,间接交付,直接交付不需要使用路由器 但间接交付就必须使用路由器,路由器组成,路由器实际上就是一种通信专用的计算机，具有和计算机类似的结构。 处理器CPU：微处理器或RISC微处理器 存储器：ROM、 NVRAM FLASH

30、 RAM、 RAM 接口：控制台接口 局域网接口：以太网、令牌环网、光纤网 广域网接口：ATM、X25、DDN、FRN、ISDN 逻辑接口：LOOP BACK，NULL，CHANNEL,典型的路由器的结构,路由 选择,路由选择处理机,路由选择协议,路由表,3,输入端口,3,交换结构,输入端口,输出端口,分组 转发,转发表,分组处理,输出端口,1,1,1,3,3,1,2,2,2,2,3网络层 2数据链路层 1物理层,分组处理,路由器收到分组后，根据分组中包含的目的地址，在转发表中选择适当的输出端口，转发分组。 若路由器处理分组的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的存储空间最终必定减少到零，这就

31、使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃。 路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。,输入端口对线路上收到的分组的处理,数据链路层剥去帧首部和尾部后，将分组送到网络层的队列中排队等待处理。这会产生一定的时延。,物理层处理,数据链路层 处理,网络层处理 分组排队,交 换 结 构,输入端口的处理,从 线 路 接 收 分 组,查表和转发,输出端口将交换结构传送来的分组发送到线路,当交换结构传送过来的分组先进行缓存。数据链路层处理模块将分组加上链路层的首部和尾部，交给物理层后发送到外部线路。,物理层处理,数据链路层 处理,网络层处理 分组排队,输出端口的处理,向 线 路 发

32、 送 分 组,缓存管理,交 换 结 构,域名系统 DNS,如果WWW服务器地址 IP地址用点分十进制表示，例如为22，那么用户很难记住； 如果告诉用户WWW服务器地址用字符表示为，每个字符都有一定的意义，并且书写有一定的规律，这样地址用户就容易理解，又容易记忆，因此提出了域名的概念； Internet的域名结构是由TCP/IP协议集的域名系统（DNS）定义的； 域名系统也与IP地址的结构一样，采用的是典型的层次结构；,域名系统将整个Internet划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域名； 网络信息中心（NIC）将顶级域的管理权授予指定的管理机构； 各个管理

33、机构再为它们所管理的域分配二级域名，并将二级域名的管理权授予其下属的管理机构； 这样就形成了层次结构的域名体系。,因特网的域名结构,因特网采用了层次树状结构的命名方法。 任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个惟一的层次结构的名字，即域名。 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。,顶级域名分配,我国的域名结构,中国互联网信息中心（CNNIC）负责管理我国的顶级域，它将cn域划分为多个二级域； Internet主机域名的格式为：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名。例如，主机域名 代表中国南开大学计算机系的主机。,

34、二级域名分配,网络基本服务,万维网WWW 服务 电子邮件 E-Mail服务 文件传送协议 FTP服务 远程登录（远程终端） Telnet 新闻与公告类服务,万维网 WWW,万维网 WWW (World Wide Web)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 A,万维网 站点 C,万维网站点 E,万维网站点 D,万维网站点 B,超媒体与超文本,万维网是分布式超媒体(hypermedia)系统，它是超文本

35、(hypertext)系统的扩充。 一个超文本由多个信息源链接成。利用一个链接可使用户找到另一个文档。这些文档可以位于世界上任何一个接在因特网上的超文本系统中。超文本是万维网的基础。 超媒体与超文本的区别是文档内容不同。超文本文档仅包含文本信息，而超媒体文档还包含其他表示方式的信息，如图形、图像、声音、动画，甚至活动视频图像。,万维网的工作方式,万维网以客户服务器方式工作。 浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序。万维网文档所驻留的计算机则运行服务器程序，因此这个计算机也称为万维网服务器。 客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。 在一个客户程序主窗口上显

36、示出的万维网文档称为页面(page)。,万维网必须解决的问题,(1) 怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？ 使用统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文档。 使每一个文档在整个因特网的范围内具有惟一的标识符 URL。 (2) 用何协议实现万维网上各种超链的链接？ 在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议，是超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。 HTTP 是一个应用层协议，它使用 TCP 连接进行可靠的传送。,万维网必须解决的问题,(3) 怎样使各种万维网文档都能在因

37、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？ 超文本标记语言 HTML (HyperText Markup Language)使得万维网页面的设计者可以很方便地用一个超链从本页面的某处链接到因特网上的任何一个万维网页面，并且能够在自己的计算机屏幕上将这些页面显示出来。 (4) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？ 为了在万维网上方便地查找信息，用户可使用各种的搜索工具（即搜索引擎）。,统一资源定位符 URLURL的格式,统一资源定位符 URL 是对可以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。 URL 给资源的位置提供一种抽象的识别方法，并用这种方法给

38、资源定位。 只要能够对资源定位，系统就可以对资源进行各种操作，如存取、更新、替换和查找其属性。 URL 相当于一个文件名在网络范围的扩展。因此 URL 是与因特网相连的机器上的任何可访问对象的一个指针。,URL 的一般形式,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：,:/:/,URL 的一般形式,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：,:/:/,使用 FTP 的 URL,使用 FTP 的 URL 举例 /pub/abc.txt,使用 FTP 的

39、URL,使用 FTP 的 URL 举例 /pub/abc.txt,使用 FTP 的 URL,使用 FTP 的 URL 举例 /pub/abc.txt,使用 FTP 的 URL,使用 FTP 的 URL 举例 /pub/abc.txt,这是路径和文件名,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,冒号和两个斜线是规定的格式,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的

40、 URL 的一般形式 http:/:/,这里写主机的域名,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/,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:/:/,若再省略文件的项，则 URL 就指到因特网上的某个主页(home page)。,超文本传送协议 HTTPHTTP 的操作过程,为了使超文本的链接能够高效率地完成，需要用 HTTP 协议来传送一切必须的信息。 从层次的角度看，HTTP 是面向事务的(transaction-oriented)应用层协议，它是万维网上能够可靠地交

41、换文件（包括文本、声音、图像等各种多媒体文件）的重要基础。,万维网的工作过程,因特网,服务器 ,链接到URL的超链,HTTP 使用此 TCP 连接,浏览器 程序,服务器 程序,HTTP,客户,清华大学 院系设置,用户点击鼠标后所发生的事件,(1) 浏览器分析超链指向页面的 URL。 (2) 浏览器向 DNS 请求解析 的 IP 地址。 (3) 域名系统 DNS 解析出清华大学服务器的 IP 地址。 (4) 浏览器与服务器建立 TCP 连接 (5) 浏览器发出取文件命令： GET /chn/yxsz/index.htm。 (6) 服务器 给出响应，把文件 index.htm 发给浏览器。 (7)

42、 TCP 连接释放。 (8) 浏览器显示“清华大学院系设置”文件 index.htm 中的所有文本。,HTTP 的主要特点,HTTP 是面向事务的客户服务器协议。 HTTP 协议本身也是无连接的，虽然它使用了面向连接的 TCP 向上提供的服务。 万维网浏览器就是一个 HTTP 客户，而在万维网服务器等待 HTTP 请求的进程常称为 HTTP daemon，有的文献将它缩写为 HTTPD。 HTTP daemon 在收到 HTTP 客户的请求后，把所需的文件返回给 HTTP 客户。,主页的概念 信息资源以网页的形式存储在WWW服务器中； 用户通过浏览器向WWW服务器发出请求，服务器根据客户请求内

43、容，将保存在WWW服务器中的某个页面发送给客户； 用户可以通过页面中的链接，方便地访问位于其他WWW服务器中的页面，或其他类型的网络信息资源； 主页（home page）是一种特殊的Web页面，是指包含个人或机构基本信息的页面，用于对个人或机构进行综合性介绍，是访问个人或机构详细信息的入口点。,主页包含的基本元素： 文本（text）：最基本的元素，就是通常所说的文字； 图像（image）：WWW浏览器一般只识别GIF与JPG两种图像格式； 表格（table）：类似于Word中的表格，表格单元内容一般为字符类型； 超链接（hyperlink）：用于将HTML与其他主页相连。,WWW浏览器的基本功

44、能：,查找、启动与终止链接 通过按钮与菜单项来链接 历史（history）与书签（bookmark）的使用 自由设定屏幕窗口 选择起始页 改变式样、字体与色彩 查看内嵌图像与外部图像 保存与打印主页,搜索引擎的概念,搜索引擎是Internet上的一个WWW服务器，它的主要任务是在Internet中主动搜索其他WWW服务器中的信息并对其自动索引，将索引内容存储在可供查询的大型数据库中； 用户可以利用搜索引擎所提供的分类目录和查询功能查找所需要的信息。,电子邮件,电子邮件(e-mail)是因特网上使用得最多的和最受用户欢迎的一种应用。 电子邮件把邮件发送到 ISP 的邮件服务器，并放在其中的收信人

45、邮箱中，收信人可随时上网到 ISP 的邮件服务器进行读取。 电子邮件不仅使用方便，而且还具有传递迅速和费用低廉的优点。 现在电子邮件不仅可传送文字信息，而且还可附上声音和图像。,电子邮件的一些标准,在 1982 年制定出简单邮件传送协议 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) 和因特网文本报文格式，它们都已成为因特网的正式标准。 1993 年提出了通用因特网邮件扩展 MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)。 MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)。在 MIME 邮件中可同时传

46、送多种类型的数据。,电子邮件的最主要的组成构件,发送方,邮件缓存,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,SMTP,POP3,发送端 邮件服务器,用户代理,用户邮箱,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,SMTP,POP3,(发送邮件),(发送邮件),（发送邮件）,(发送邮件),(读取邮件),(读取邮件),(TCP 连接),(TCP 连接),(TCP 连接),因特网,用户代理 UA (User Agent)和邮件服务器,用户代理 UA 就是用户与电子邮件系统的接口。 用户代理的功能是：撰写、显示和处理。 邮件服务器的功能是发送和接收邮件，同时还要向发信人

47、报告邮件传送的情况（已交付、被拒绝、丢失等）。 邮件服务器按照客户服务器方式工作。邮件服务器需要使用两个不同的协议。 SMTP 协议用于发送邮件。 邮局协议 POP (Post Office Protocol) 用于接收邮件。,应当注意,一个邮件服务器既可以作为客户，也可以作为服务器。 例如，当邮件服务器 A 向另一个邮件服务器 B 发送邮件时，邮件服务器 A 就作为 SMTP 客户，而 B 是 SMTP 服务器。 当邮件服务器 A 从另一个邮件服务器 B 接收邮件时，邮件服务器 A 就作为 SMTP 服务器，而 B是 SMTP 客户。,电子邮件的发送和接收过程,发送方,邮件缓存,接收端 邮件

48、服务器,用户代理,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,(发送邮件),SMTP,SMTP,(发送邮件),(TCP 连接),因特网,(1) 发信人调用用户代理来编辑要发送的邮件。 用户代理用 SMTP 把邮件传送给发送端邮件服务器。,电子邮件的发送和接收过程,发送方,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,(发送邮件),(发送邮件),(TCP 连接),因特网,(2) 发送端邮件服务器将邮件放入 邮件缓存队列中，等待发送。,电子邮件

49、的发送和接收过程,发送方,邮件缓存,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,(发送邮件),(发送邮件),(TCP 连接),因特网,(3) 运行在发送端邮件服务器的 SMTP 客户进程，发现 在邮件缓存中有待发送的邮件，就向运行在接收端邮件 服务器的 SMTP 服务器进程发起 TCP 连接的建立。,电子邮件的发送和接收过程,发送方,邮件缓存,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,(

50、发送邮件),(发送邮件),(TCP 连接),因特网,(4) TCP 连接建立后，SMTP 客户进程开始向远程的 SMTP 服务器进程发送邮件。当所有的待发送邮件发完了，SMTP 就关闭所建立的 TCP 连接。,电子邮件的发送和接收过程,发送方,邮件缓存,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,(发送邮件),(发送邮件),(TCP 连接),因特网,(5) 运行在接收端邮件服务器中的 SMTP 服务器进程收到邮件后，将邮件放入收信人的用户邮箱中，等待收信人在方便时进行读取。,电子邮件的发送和

51、接收过程,发送方,邮件缓存,接收端 邮件服务器,用户代理,SMTP,发送端 邮件服务器,用户代理,接收方,用 户 代 理,用 户 代 理,邮件 服务器,邮件 服务器,SMTP,(发送邮件),(发送邮件),(TCP 连接),POP3,POP3,(读取邮件),(读取邮件),(TCP 连接),因特网,(6) 收信人在打算收信时，调用用户代理，使用 POP3（或 IMAP）协议将自己的邮件从接收端邮件服务器的用户邮箱中取回（如果邮箱中有来信的话）。,电子邮件的组成,电子邮件由信封(envelope)和内容(content)两部分组成。 电子邮件的传输程序根据邮件信封上的信息来传送邮件。用户在从自己的邮

52、箱中读取邮件时才能见到邮件的内容。 在邮件的信封上，最重要的就是收信人的地址。 电子邮件信封中的相关信息，可以自动从内容中获得。,电子邮件地址的格式,TCP/IP 体系的电子邮件系统规定电子邮件地址的格式如下： 收信人邮箱名邮箱所在主机的域名 符号“”读作“at”，表示“在”的意思。 例如，电子邮件地址 ,文件传送协议 FTP,FTP 概述 FTP 的基本工作原理,FTP 概述,FTP服务即文件传输服务，它是Internet中最早提供的服务功能之一，目前仍然在广泛使用中 ； 文件传输服务由FTP应用程序提供，FTP应用程序遵循TCP/IP协议组中的文件传输协议，它允许用户将文件从一台计算机传输

53、到另一台计算机，并且能保证传输的可靠性； 在Internet中，许多公司、大学的主机上含有数量众多的各种程序与文件，这是Internet的巨大与宝贵的信息资源。通过使用FTP服务，用户就可以方便地访问这些信息资源。,FTP的工作原理,FTP 的基本工作原理,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。 初看起来，在两个主机之间传送文件是很简单的事情。 其实这往往非常困难。原因是众多的计算机厂商研制出的文件系统多达数百种，且差别很大。,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

54、相同的文件存取功能，操作系统使用的命令不同。 (4) 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。,主进程的工作步骤,打开熟知端口（端口号为21），使客户进程能够与服务器建立连接。 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。,两个连接,“控制连接”在整个会话期间一直保持打开，FTP 客户发出的传送请求通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接不用来传送文件。 实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收到 FTP 客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和