第一章Web技术概述.ppt
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1、1,Web工程技术及应用,主讲人:张志霞管理学院,2,教材:Web技术应用基础(第二版)清华大学出版社,Web技术基础,3,课程性质:介于技术基础课程与技术实践课之间,也包含了技术专业课的成分,是一门综合性强、既涵盖了常用的信息应用概念、又综合了大多Web应用系统技术的实际操作的,具有相当复合程度的课程。也可以认为:是一门宽范围技术应用课,以学会应用某一种或几种技术完成实际应用开发为主。,Web技术基础,4,课程结构:Web技术三个层面的应用:Web技术概述,站点构建技术 Web编程技术 JSP Web数据库应用开发技术,Web技术基础,5,第1章 Web技术概述,Web技术基础,6,1.1
2、Web简介Web技术Web全称World Wide Web,简称WWW,译名万维网或全球信息网。Web技术通指在网络上利用各种技术实现和完成的各种服务功能和客户浏览的开发技术。,Web简介,7,Web 三要素 统一资源定位(URL)超文本传输协议(HTTP)超文本标记语言(HTML),Web简介,8,1.2 计算机网络基础1.2.1 网络定义计算机网络:用通信线路和通信设备,将分布在不同地点的具有独立功能的多个计算机系统连接起来,在网络软件的支持下,实现彼此之间数据通信和资源共享的系统。,计算机网络基础,9,根据网络覆盖范围大小将网络分为局域网、广域网和城域网局域网(Local Area Ne
3、twork):LAN,连接近距离网,覆盖范围从几米到数公里。,计算机网络基础,10,局域网硬件和软件 作为服务器(Server)的主计算机:为其他计算机提供共享资源服务,性能较好。小型局域网:由一台服务器提供所有的文件、打印、与外部的网络连接等的服务功能。较大局域网:常用路由器、光缆、令牌环路,多台服务器级的计算机组成计算机阵列(主控服务器、备份服务器、文件服务器、邮件服务器、通信服务器、打印机池、硬盘阵列、光盘塔等集群系统)或中、大型机作为网络服务计算机,提供高速、不间断、大容量、有效的网络服务。作为服务器的计算机(阵列)通常由网络管理员(Administrator)专职维护处理。,计算机网
4、络基础,11,客户机(Client)或终端机:供用户使用,性能可以稍微差一点,可无硬盘工作。网卡和导线:计算机之间用这种网卡通过导线连接实现资源共享。也可以在计算机之间再加入一个HUB集线器(目前以Switch交换型)将各计算机信号收集起来再连到服务器以提高连接的可靠性。各种软件协议:NETBEUI,IPX/CPX,NetWare,TCP/IP 等。,计算机网络基础,12,广域网(Wide Area Network):WAN,覆盖范围从几十公里到几千公里,可以连接若干个城市、地区、国家,甚至横跨几个洲覆盖全球,形成国际性的远程网络。城域网(Metropolitan Area Network):
5、MAN,它是介于局域网和广域网之间的一种高速网络,覆盖范围为几十公里,其规模限于一个城市的范围。,计算机网络基础,13,广域网通常通过用公共电信系统(例如卫星,海底电缆,微波通信站点,长途电话,市话网络等)将一个一个的局域网和计算机连接在一起,实现较大范围的计算机资源共享的方法。WAN技术相对LAN来说要复杂一些。,14,1.2.2.Internet定义与技术特点Internet 定义:The Internet is a network of network.It is a massive collection of computers networks that connect millio
6、ns computers,people,software program,databases,and files.Internet(Inter Network)译为“因特网”,也称国际互联网,简称互联网。因特网是一个把世界范围内的众多计算机、人、数据库、软件和文件连接在一起的,通过一个共同的通信协议(TCP/IP协议)相互会话的网络。,15,Internet主要技术:采用标准协议TCP/IP协议,使网上各种不同的计算机进行通信 通过路由器将不同网络互连 建立在TCP/IP协议基础之上的WWW浏览服务 应用DNS域名解析系统完成计算机和用户之间的地址解析工作,Web技术基础,16,Interne
7、t基本服务,WWW(World Wide Web)浏览E-mail电子邮件PPP(Point to Point Protocol)通信BBS(Bulletin Board Service)广告牌FTP(File Transfer Protocol)文件传输网上聊天E-Business电子商务电子政务网上电话和网上视频注意:网络病毒、保密、黑客(Huckman),17,Internet,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,路由器,ISP网络,企业网,企业子网,电子商务网站,校园网,校园网子网,具有上网功能的手机,PDA掌上电脑,卫星接收系统,个
8、人电脑,18,HTTP协议简介,HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(NextGenerationofHTTP)的建议已经提出。HTTP的主要特点可概括如下:1.支持客户/服务器模式。2.简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务
9、器的程序规模小,因而通信速度很快。,WWW的核心-HTTP,19,3.灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。4.无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。5.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。,20,HTTP协议的几个重要概念,1.连接(Connection):一个传
10、输层的实际环流,它是建立在两个相互通讯的应用程序。2.消息(Message):HTTP通讯的基本单位,包括一个结构化的八元组序列并通过连接传输。3.请求(Request):一个从客户端到服务器的请求信息包括应用于资源的方法、资源的标识符和协议的版本号 4.响应(Response):一个从服务器返回的信息包括HTTP协议的版本号、请求的状态(例如“成功”或“没找到”)和文档的MIME类型。5.资源(Resource):由URL标识的网络数据对象或服务。6.实体(Entity):数据资源或来自服务资源的回映的一种特殊表示方法,它可能被包围在一个请求或响应信息中。一个实体包括实体头信息和实体的本身内
11、容。7.客户机(Client):一个为发送请求目的而建立连接的应用程序。8.用户代理(Useragent):初始化一个请求的客户机。它们是浏览器、编辑器或其它用户工具。9.服务器(Server):一个接受连接并对请求返回信息的应用程序。,21,10.源服务器(Originserver):是一个给定资源可以在其上驻留或被创建的服务器。11.代理(Proxy):一个中间程序,它可以充当一个服务器,也可以充当一个客户机,为其它客户机建立请求。请求是通过可能的翻译在内部或经过传递到其它的服务器中。一个代理在发送请求信息之前,必须解释并且如果可能重写它。代理经常作为通过防火墙的客户机端的门户,代理还可以
12、作为一个帮助应用来通过协议处理没有被用户代理完成的请求。12.网关(Gateway):一个作为其它服务器中间媒介的服务器。与代理不同的是,网关接受请求就好象对被请求的资源来说它就是源服务器;发出请求的客户机并没有意识到它在同网关打交道。网关经常作为通过防火墙的服务器端的门户,网关还可以作为一个协议翻译器以便存取那些存储在非HTTP系统中的资源。13.通道(Tunnel):是作为两个连接中继的中介程序。一旦激活,通道便被认为不属于HTTP通讯,尽管通道可能是被一个HTTP请求初始化的。当被中继的连接两端关闭时,通道便消失。当一个门户(Portal)必须存在或中介(Intermediary)不能解
13、释中继的通讯时通道被经常使用。14.缓存(Cache):反应信息的局域存储。,22,HTTP协议的作用原理包括四个步骤:,.建立连接:Web浏览器与Web服务器建立连接,打开一个称为socket(套接字)的虚拟文件,此文件的建立标志着连接建立成功。例如,下面的代码片断创建一个与本地HTTP服务器(127.0.0.1代表本地主机的IP地址)通信的Socket,发送一个HTTP请求,准备接收服务器的应答。它创建了一个StringBuffer对象来保存应答,然后把应答输出到控制台。,23,Socket socket=new Socket(127.0.0.1,8080);OutputStream os
14、=socket.getOutputStream();boolean autoflush=true;PrintWriter out=new PrintWriter(socket.getOutputStream(),autoflush);BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream();/向Web服务器发送一个HTTP请求 out.println(GET/index.jsp HTTP/1.1);out.println(Host:localhost:8080);out.println(
15、Connection:Close);out.println();/读取服务器的应答 boolean loop=true;StringBuffer sb=new StringBuffer(8096);while(loop)if(in.ready()int i=0;while(i!=-1)i=in.read();sb.append(char)i);loop=false;Thread.currentThread().sleep(50);/把应答显示到控制台 System.out.println(sb.toString();socket.close();,24,2.发送请求 打开一个连接后,客户机把请
16、求消息送到服务器的停留端口上,完成提出请求动作。HTTP/1.0 请求消息的格式为:请求消息=请求行(通用信息|请求头|实体头)CRLF实体内容 请求行=方法 请求URL HTTP版本号 CRLF 方 法=GET|HEAD|POST|扩展方法 U R L=协议名称+宿主名+目录与文件名,25,请求方式,HEAD要求服务器查找某对象的元信息,而不是对象本身。GET或POST命令(POST用于FORM参数的传递)。GET命令的格式为:GET路径/文件名HTTP/1.0文件名指出所访问的文件,HTTP/1.0指出Web浏览器使用的HTTP版本。一个请求的例子为:GET http:/HTTP/1.0头
17、信息又称为元信息,即信息的信息,利用元信息可以实现有条件的请求或应答。请求头告诉服务器怎样解释本次请求,主要包括用户可以接受的数据类型、压缩方法和语言等。实体头实体信息类型、长度、压缩方法、最后一次修改时间、数据有效期等。实体请求或应答对象本身。,26,GET/servlet/default.jsp HTTP/1.1 Accept:text/plain;text/html Accept-Language:en-gb Connection:Keep-Alive Host:localhost Referer:http:/localhost/ch8/SendDetails.htm User-Agen
18、t:Mozilla/4.0(compatible;MSIE 4.01;Windows 98)Content-Length:33 Content-Type:application/x-www-form-urlencoded Accept-Encoding:gzip,deflate userName=JavaJava&userID=javaID,27,3.发送响应 服务器在处理完客户的请求之后,要向客户机发送响应消息。HTTP/1.0的响应消息格式如下:响应消息=状态行(通用信息头|响应头|实体头)CRLF 实体内容 状态行=HTTP版本号 状态码 原因叙述 状态码表示响应类型 1 保留 2 表示
19、请求成功地接收 3 为完成请求客户需进一步细化请求 4 客户错误 5 服务器错误 响应头的信息包括:服务程序名,通知客户请求的URL需要认证,请求的资源何时能使用。,28,HTTP/1.1 200 OK Server:Microsoft-IIS/4.0 Date:Mon,3 Jan 1998 13:13:33 GMT Content-Type:text/html Last-Modified:Mon,11 Jan 1998 13:23:42 GMT Content-Length:112 HTTP应答示例 Hello HTTP!,29,4.关闭连接 客户和服务器双方都可以通过关闭套接字来结束TCP
20、/IP对话,30,中国的第一封邮件,1987年9月中国兵器工业计算机应用研究所意大利公用分组网ITAPAC设在北京侧的PAD机,经由意大利ITAPAC和德国DATEXP分组网,实现了和德国卡尔斯鲁厄大学的连接,通信速率最初为300bps。,31,E-mail的工作原理,邮件Internet发送邮件服务器SMTPInternet接收邮件服务器POP3Internet收件人其中,SMTP(邮件传输协议):将电子邮件从发送方正确无误地传送给对方的电子邮箱。POP3(邮政代理协议版本号3):将电子邮箱中的邮件正确无误地接收到用户机上。IMAP4:除了提供与POP3相同的功能外,还有智能存储功能,但不支
21、持附件功能。,32,1.SMTP是工作在两种情况下:一是电子邮件从客户机传输到服务器;二是从某一个服务器传输到另一个服务器.2.SMTP是个请求/响应协议,每一个命令都会返回一个应答码,命令和响应都是基于ASCII文本,并以CRLF符结束。响应包括一个表示返回状态的三位数字代码.3.SMTP在TCP协议25号端口监听连接请求,SMTP协议的命令与应答,33,5 基本命令码,34,6.SMTP的应答码列表,35,续表,36,7.邮件路由过程,4.连接和发送过程:a.建立TCP连接 b.客户端发送HELO命令以标识发件人自己的身份,继续由客户端发送MAIL命令,服务器端正希望以OK作为响应,表明准
22、备接收 c.客户端发送RCPT命令,以标识该电子邮件的计划接收人,可以有多个RCPT行,服务器端则表示是否愿意为收件人接受邮件 d.协商结束,发送邮件,用命令DATA发送 e.以.表示结束输入内容一起发送出去 f.结束此次发送,用QUIT命令退出。下面通过一个实例,从发送邮件到来更详细直观地描述此会话流程:,37,R:220 Simple Mail Transfer Service ReadyS:HELO R:250 S:MAIL FROM:R:250 OKS:RCPT TO:R:250 OKS:DATAR:354 Start mail input;end with CRLF.CRLFS:R:
23、250 OKS:QUITR:221 Service closing transmission channel,38,POP3协议原始命令码和工作原理,1.POP适用于C/S结构的脱机模型的电子邮件协议,目前已发展到第三版,称POP3。脱机模型即不能在线操作,不像IMAP4(netscape支持IMAP4)2.当客户机与服务器连接并查询新电子邮件时,被该客户机指定的所有将被下载的邮件都将被程序下载到客户机,下载后,电子邮件客户机就可以删除或修改任意邮件,而无需与电子邮件服务器进一步交互。3.POP3客户向POP3服务器发送命令并等待响应,POP3命令采用命令行形式,用ASCII码表示。服务器响应
24、是由一个单独的命令行组成,或多个命令行组成,响应第一行以ASCII文本+OK或-ERR指出相应的操作状态是成功还是失败,39,4.在POP3协议中有三种状态,认可状态,处理状态,和更新状态。当客户机与服务器建立联系时,一旦客户机提供了自己身份并成功确认,即由认可状态转入处理状态,在完成相应的操作后客户机发出quit命令,则进入更新状态,更新之后最后重返认可状态。如下图 等待连接身份确认quit命令|认可|处理|更新|_|重返认可状态 5.认可状态的命令语句 一般情况下,大多数现有的POP3客户与服务器执行采用ASCII明文发送用户名和口令,在认可状态等待客户连接的情况下,客户发出连接,并由命令
25、user/pass对在网络上发送明文用户名和口令给服务器进行身份确认。一旦确认成功,便转入处理状态。,40,6.POP3命令码,41,S:C:S:+OK POP3 server ready C:APOP mrose c4c9334bac560ecc979e58001b3e22fbS:+OK mroses maildrop has 2 messages(320 octets)C:STATS:+OK 2 320C:LISTS:+OK 2 messages(320 octets)S:1 120S:2 200S:.C:RETR 1S:+OK 120 octets,9.POP3会话实例,42,S:S:.
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