计算机网络CH7-应用层.ppt
《计算机网络CH7-应用层.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机网络CH7-应用层.ppt(77页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、计 算 机 网 络 应 用 层,应用层主要内容,应用层概述地位和作用TCP/IP协议族中的应用层协议应用层程序的实现结构客户/服务器模式常见的网络应用文件传输和远程登录 FTP&TELNET域名系统 DNS电子邮件 E-mail万维网 WWW网络管理 SNMP网络安全 NETWORK SECURITY应用层小结 END,应用层概述,应用层的地位和作用,应用层是计算机网络体系结构中的最高层,也是唯一面向用户的一层。应用层将为用户提供常用的应用程序,并实现网络服务的各种功能。常用的电子邮件、上网浏览等网络服务都是应用层的程序。,TCP/IP协议族中的应用层协议,应用程序的实现结构,对称的对等模式应
2、用进程的地位和作用平等。例如:视频会议系统。非对称的客户/服务器模式客户端确定如何请求服务服务器决定何时和如何提供服务目前应用最多的是客户/服务器模式客户(一般为网络用户的主机)处于主动地位,向服务器发出各种请求。服务器(为网络上能够提供特定服务的主机)处于被动地位,根据客户的请求提供响应的服务。,客户/服务器模式的优势,客户/服务器模式的优势在于:实现计算机资源和信息资源的共享提高网络的运行效率便于数据的维护和管理充分发挥服务器和客户机各自的优势服务器:存储量大、超级计算、信息资源丰富客户机:灵活、方便客户/服务器结构可以不局限在一个网络系统中,而且具有不同的层次。,客户/服务器模式的应用,
3、客户/服务器模型是所有网络应用的基础。客户机和服务器分别指参与一次通信的两个应用实体。服务器是指运行服务程序的那台主机。客户机是指运行客户程序的那台主机。客户机会向服务器发出指令并要求它予以响应,而服务器则会根据客户机的要求完成工作并将结果返回。客户机与服务器之间的命令必须是一致的。服务器是服务的提供者,客户机是服务的使用者。目前不同的应用层服务都对应有不同的服务器,例如MAIL服务器、FTP服务器、WWW服务器等。一台计算机上可以运行多个服务器软件,但是要求计算机有强大的硬件资源和多任务操作系统。,客户机,任何一个应用程序当需要进行远程访问时变为客户机软件,需要完成以下一些本地的功能:为用户
4、提供图形用户界面GUI(Graphics User Interface)。根据用户输入的数据和命令向服务器发出请求。将服务器作出的回答进行分析处理,通过GUI向用户提交。客户机软件一般运行于用户的个人机上,不需要特殊的硬件和复杂的操作系统。,服务器,服务器是网络上能够提供特定服务的主机。根据客户机的请求作出相应的回答,提供相应的服务。服务器的特点拥有客户机没有的资源计算机资源:大的存储容量、超级计算能力信息资源:数据库、文件系统和多媒体信息为多个客户机提供服务,实现资源共享。服务器软件服务器软件一般分为两部分:一部分用于接受请求并创建新的进程或线程;另一部分用于处理实际的通信过程。由于服务器要
5、支持多个客户的同时访问,必须具备并发性。服务器软件为每个新客户创建一个进程或线程来处理和这个客户的通信。服务器方传送层实体使用客户的源端口号和服务的端口号来确定正确的服务器软件进程(线程)。,客户机和服务器之间的通信,客户/服务器之间使用的传输层协议可以是TCP协议,可靠的面向连接的服务,适用于长的交互过程。可以是无连接的UDP协议,适用于短的交互过程。还可以同时使用TCP和UDP的服务。客户和服务器的交互在INTERNET中,客户和服务器的交互通过使用TCP/IP协议栈来完成。因此,客户和服务器所在的机器要求支持完全的协议栈。客户/服务器通过套接字访问传输层服务。,域名服务,域名服务DNS,
6、域名的作用域名的名字空间树状结构、顶级域名、命令机制域名的区域划分域名服务器配置、资源记录域名解析方法、算法、实现,域名的作用,32 bits的IP地址难于记忆,对于用户而言,用文本描述的域名地址更易于记忆。人:身份证号码 姓名主机:IP地址 166.111.136.3 域名 具有广告宣传作用具有层次结构,提供网络管理组织信息例如:,说明该主机位于中国教育网中南京信息工程大学计算机系网络中,主机名为student。便于网络管理和维护主机的IP地址可以随网络变化,但是域名可以保持不变。IP地址与域名地址是一对多的关系。例如:和所对应的IP地址都是202.112.0.36。,Back,域名的名字空
7、间,域名的定义域名是层次化的,形成一棵倒挂的树。树状结构为:根在根下的顶级(top)域名3字符域:generic2字符域:country在某个顶级域名下的第二级域名在某个第二级域名下的第三级域名叶:主机域名Internet被分成了几百个顶层域,每个域又被划分成子域。顶层域中分成两个大类:一般的(3个字符)和国家的(2个字符)。几乎所有的美国组织都处于一般域中,非美国组织都列在自己所在国家的域下。,域名的树状结构图,常见的顶级域名,域名的命名机制,主机域名主机名.最低级域名.最高级域名一个域名按照从自身向上至顶层域的路径命名,中间用圆点分隔。其中最重要的顶级域在右边,最左边是主机名,中间为子域名
8、。域名对大小写不敏感,每个子域名最多不能超过63个字符,路径全名不能超过255个字符。,Back,域名的区域划分,区域(zone)将域名树划分成互不交叉的子树,一棵子树形成一个区域。每个区域可以划分成更小的区域。每个域能够控制如何分配它下面的子域,要创建一个新的域必须争得它所属域的同意。区域的权威代表网络信息中心NIC,它对域名的管理职能包括:申请和分配IP地址提供域名注册服务提供域名/地址解析服务(DNS服务)与上级管理域和其他域共同维护DNS信息主要的NIC机构有国外:InterNIC(北美及其地区),RIPENIC(欧洲),APNIC(亚洲)国内:CNNIC,CerNIC,Back,域名
9、服务产生的原因,由于网络最终是用IP地址标识的,这其中需要完成从域名地址到IP地址的解析。在ARPANET中,使用简单的文件hosts.txt,罗列出所有的主机域名和它们的 IP地址。每天晚上,所有的主机将这个文件从维护主机中读走。在小型网络中,这个方法是可行的。在当今网络中,已经连接了成百上千的主机,这种静态的文件就太大了。域名系统DNS(Domain Name System)就是完成域名地址和IP地址之间相互转换的程序。域名系统DNS是典型的客户/服务器模式。域名系统DNS的核心是分级的、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。安装了DNS,提供域名解析功能的计算机就是
10、域名服务器。,域名服务器,根域名服务器记录所有第二级域名的DNS信息分布在网络的不同地方,具有公开的IP地址域名服务器的功能记录本域的域名注册信息提供IP地址/域名的解析服务域内服务:直接解析域外服务:可以提交给根域名服务器,可以与其他服务器即时交换全网的DNS信息。提供域名信息查询服务域名服务器的配置域名服务器至少由两台独立的主机构成,一台(primary)记录原始数据,一台(secondary)做备份用。,域名服务器的配置,DNS定义在 RFC 1034和 RFC 1035中。在DNS的数据库中用资源记录来表示主机和子域的信息,当应用程序进行域名解析时,得到的便是域名所对应的资源记录。资源
11、记录是一个五元式:域名Domain Name生存时间TTL:以秒为单位类型Type:主要有8种类别Class:IN值Value:对应于类型描述,域名的资源记录,域名系统的工作过程(递归解析),root name server,DNS服务器,本地主机,DNS服务器,远程主机,请求访问:,1,DNS服务器,2,cn(中国root)DNS服务器,3,DNS服务器,4,5,6,返回,7,8,9,10,25,域名系统的工作过程(反复解析),域名解析方法1:递归解析,递归解析(Recursive resolution)一次域名服务请求即可自动完成域名/IP地址之间的转换,由DNS服务器软件连锁完成,不适于
12、频繁的域名解析应用。,域名解析方法2:反复解析,反复解析(iterative resolution)需要向不同DNS服务器依次发送请求加重本地DNS服务器的负担,域名解析的实现,当某个应用程序A需要进行域名解析时(从域名到IP地址),A就是域名系统的一个客户方。域名解析的过程:一个区域内的机器上的应用程序进行域名解析时,首先向该区域的域名服务器发出解析请求,若查找到,则返回域名对应的资源记录。若找不到,该域名服务器向所查找域名的顶级域的域名服务器发出解析请求。顶级域的域名服务器通过向下的层次查询得到对应的资源记录,返回给该域名服务器。最后资源记录被返回给发起域名解析的机器,并在该区域的域名服务
13、器中做缓存。,Back,电子邮件,电子邮件E-mail,电子邮件概述:历史和基本概念。电子邮件系统的构成:用户代理和邮件传输代理。电子邮件的格式RFC 822MIME电子邮件的传输协议简单邮件传输协议SMTP其他协议:POP3等电子邮件的工作流程邮件的收发域内邮件路由域间邮件路由不同邮件系统的邮件转发,电子邮件概述,1982年,ARPANET提出了RFC821(传输协议)和RFC822(邮件格式),成为电子邮件的标准。1984年,CCITT提出了X.400建议,但是没有得到普及。电子邮件 Electronic Mail(E-mail)包含了实现用户之间非实时通信的应用程序和发送、接收、中继(中
14、转)电子邮件的处理程序。电子邮件系统需要解决的问题时寻址和路由。每个用户首先应拥有一个电子邮箱。所谓的电子邮箱就是在一台提供了邮件服务的主机上为每个人提供一个用户名。电子邮件的地址表示为:用户名主机名。地址的大小写不与区分。,电子邮件系统的构成,电子邮件系统与邮政系统的类比电子邮件系统由两部分组成:用户代理:允许用户阅读/发送电子邮件,一般为用户进程。用户负责编写和阅读邮件,提供收件人的地址。邮件编辑器和阅读器负责邮件与处理程序之间的接口程序。邮件传输代理(也称为邮件服务传输系统):将消息从源端发送至目的端。邮件服务器(mail server):为用户提供电子邮箱,存储到达的邮件。邮件主机(m
15、ail host):用户所在地区的邮局,负责解析地址和路由。中继主机(relay host):中转邮局,在不同地区之间选择邮件的路由。网关(gateway):在不同邮件系统间转发邮件。,电子邮件系统的构成,电子邮件系统提供的五大基本功能成文:创建邮件或回答邮件的过程传输:指将邮件从发信方发送至接收者报告:将邮件的发送情况报告给发信方显示:使用相应的工具软件将收到的邮件显示给收信方处理:收信方对接收到的邮件进行处理,存储/丢弃/转发。,Back,电子邮件的格式,电子邮件是由信封和消息两个部分构成的。信封:“用户名主机名”消息:由信头(一些控制信息)和信体(由发信人自由撰写的内容)构成。电子邮件格
16、式的标准有RFC 822和MIME。RFC 822只适用于无格式的英文文本信息传输,不能支持非ASCII码字符集信息,不能处理中文、日文、包含格式的文本信息和多媒体信息。多用途Internet邮件扩展MIME(Multipurpose Internet Mail Extension),支持中文电子邮件,支持多媒体电子邮件。,电子邮件的传输协议SMTP,简单邮件传输协议SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)的协议标准为RFC821,占用的TCP端口号为25。SMTP在目的和源邮件主机(Mail Host)之间进行基于TCP连接的邮件传输。SMTP的实现过程为:寻址
17、:向DNS发送请求,得到接收方的IP地址。建立连接:源邮件主机向目的邮件主机TCP端口25请求建链,TCP握手成功,目的邮件主机回送确认(220)。传输邮件:完成邮件的传送。拆除连接:源邮件主机请求断链,目的邮件主机回送确认(221)。,图例:SMTP,SMTP命令SMTP会话过程举例,电子邮件的其他协议,POP3协议:由于用户在大多数情况下不能工作在发送和接收电子邮件的主机(mail server)上,所以需要一种从远程邮箱中读取电子邮件的简单协议邮局协议3(Post Office Protocol 3)的支持。POP3支持用户登录、读取信息、删除信息和退出功能。IMAP协议:交互式邮件访问
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机网络 CH7 应用

链接地址:https://www.31ppt.com/p-6606769.html