匡子平計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課件07

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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第七講 應(yīng)用層（一）,四川合江少岷職業(yè)學(xué)校,匡子平,1,本講主要內(nèi)容,應(yīng)用層概述,域名解析協(xié)議,DNS,文件傳輸協(xié)議,遠(yuǎn)程終端協(xié)議,Telnet,2,9.1,應(yīng)用層概述,應(yīng)用層是網(wǎng)絡(luò)體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的,最高層,。,應(yīng)用層的任務(wù),是為最終用戶提供服務(wù)。每一種應(yīng)用層協(xié)議都是為了解決某一類問題，而每一個問題都對應(yīng)一個應(yīng)用程序，在應(yīng)用層中運(yùn)行的每一個應(yīng)用程序稱為一個,應(yīng)用進(jìn)程,。而應(yīng)用層的具體內(nèi)容就是規(guī)定應(yīng)用進(jìn)程在通信時所遵循的,協(xié)議,。,3,應(yīng)用層中協(xié)議很多，主要可分為以下幾類：,文件傳輸類,：如,HTTP,（超文本

2、傳輸協(xié)議）、,FTP,（文件傳輸協(xié)議）、,TFTP,（簡單文件傳輸協(xié)議）。,遠(yuǎn)程登錄類,：如,Telnet,。,電子郵件類,：如,SMTP,（簡單郵件傳輸協(xié)議）、,POP,（郵局協(xié)議）。,網(wǎng)絡(luò)管理類,：如,SNMP,（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）、,DHCP,（動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議）。,域名解析類,：如,DNS,（域名解析協(xié)議）,4,客戶,-,服務(wù)器方式,應(yīng)用層協(xié)議雖然種類繁多，但它們有一個共同的特點(diǎn)，都采用客戶,-,服務(wù)器方式。,客戶（,client,）,和,服務(wù)器（,server,）,都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。,客戶,-,服務(wù)器方式都是指通信中所涉及的兩個應(yīng)用進(jìn)程。客戶,-,服務(wù)器方式描述的是進(jìn)

3、程之間,服務(wù),和,被服務(wù),的關(guān)系?？蛻羰欠?wù)請求方，服務(wù)器是服務(wù)提供方。,5,客戶軟件和服務(wù)器軟件通常還具有以下一些主要特點(diǎn)：,客戶軟件：,在進(jìn)行通信時臨時成為客戶，但它也可在本地進(jìn)行其他的計算。,被用戶調(diào)用并在用戶的計算機(jī)上運(yùn)行，在打算通信時主動向遠(yuǎn)地服務(wù)器發(fā)起通信。,可與多個服務(wù)器進(jìn)行通信。,不需要特殊的硬件和很復(fù)雜的操作系統(tǒng)。,6,客戶軟件和服務(wù)器軟件通常還具有以下一些主要特點(diǎn)：,服務(wù)器軟件：,是一種專門用來提供某種服務(wù)的程序，可同時處理多個遠(yuǎn)地或本地客戶的請求。,在共享計算機(jī)上運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)啟動時即自動調(diào)用并一直不斷地運(yùn)行著。,被動地等待并接受來自多個客戶的通信請求。,一般需要強(qiáng)大的硬件

4、和高級的操作系統(tǒng)支持。,7,圖,9-1,給出客戶和服務(wù)器進(jìn)程的通信示意圖。功能較強(qiáng)的計算機(jī)可同時運(yùn)行多個服務(wù)器進(jìn)程。,8,9.2,域名解析協(xié)議,DNS,9.2.1,域名系統(tǒng),20,世紀(jì),70,年代，,Internet,的前身,ARPANET,的規(guī)模比較小，它只由幾百臺主機(jī)組成。美國的,Menlepark,的,SRI,網(wǎng)絡(luò)信息中心的,host.txt,文件就包含了所有主機(jī)的信息，同時也包括了連接到,ARPANET,上每臺主機(jī)的名字到主機(jī),IP,地址的映射。,但是隨著,ARPANET,的增長，這種工作方式無法再維持下去。一方面，,host.txt,文件的大小隨,ARPANET,的規(guī)模在增長，同時更

5、新過程所帶來的通信量增長更快。這就帶來了通信量、名字沖突與一致性等一系列新的問題。,9,域名系統(tǒng),DNS,被啟用,為此，,1983,年,Internet,開始采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹作為主機(jī)的名字，并使用,域名系統(tǒng),DNS,（,Domain Name System,）,。,Internet,的域名系統(tǒng),DNS,被設(shè)計成一個,聯(lián)機(jī)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),，并采用,客戶,-,服務(wù)器,方式。,DNS,使大多數(shù)名字都在本地映射，僅少量映射需要在,Internet,上通信，這就使得系統(tǒng)的效率大大提高。,10,Internet,采用層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法,任何一個連接在,Internet,上的主機(jī)或路由器，都有惟一

6、的層次結(jié)構(gòu)的名字，即,域名（,Domain Name,）,。域（,Domain,）是名字空間中一個可被管理的劃分。域還可以繼續(xù)劃分為子域，如二級域、三級域等。,域名的結(jié)構(gòu)由若干個分量組成，各分量之間用點(diǎn)隔開。,三級域名二級域名項級域名,每一級的域名都由英文字母和數(shù)字組成（不超過,63,個字符，且不區(qū)分大小寫）完整的域名不超過,255,個字符。,11,Internet,的域名結(jié)構(gòu)如圖,9-2,所示。,12,頂級域名有三大類：國家頂級域名、國際頂級域名、通用頂級域名，表,9-1,中列出了部分示例。,類別,域名,含義,國家頂級域名,.,cn,中國,.us,美國,.,uk,英國,.ca,加拿大,國際頂

7、級域名,.,int,國際性組織,通用頂級域名,.com,公司、企業(yè),.,edu,教育機(jī)構(gòu),.,gov,政府部門,.org,非贏利性組織,.net,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)機(jī)構(gòu),13,9.2.2,域名解析,雖然主機(jī)域名比,IP,地址更容易記憶，但在通信時必須將其映射成能直接用于,TCP/IP,協(xié)議通信的,IP,地址。這個,將主機(jī)域名映射為,IP,地址的過程叫域名解析。,域名解析有兩個方向：,從主機(jī)域名到,IP,地址的,正向解析,；,從,IP,地址到主機(jī)域名的,反向解析,。,14,域名服務(wù)器,域名的解析是由一系列的域名服務(wù)器來完成的。,域名服務(wù)器是回答域名服務(wù)查詢的計算機(jī)，它允許為私人,TCP/IP,網(wǎng)絡(luò)和連接公

8、共,Internet,的用戶提供并管理,DNS,服務(wù)，維護(hù),DNS,名字?jǐn)?shù)據(jù)并處理,DNS,客戶端主機(jī)名的查詢。,DNS,服務(wù)器保存了包含主機(jī)名和相應(yīng),IP,地址的數(shù)據(jù)庫，例如，如果提供了名字,,，,DNS,服務(wù)將返回新浪網(wǎng)站的,IP,地址,202.106.184.200,。,域名服務(wù)器提供服務(wù)的,監(jiān)聽端口,為,53,。,15,域名解析過程是一個遞歸查詢的過程,com,abc,xyz,abc,x,y,因特網(wǎng),u,v,w,xyz,.com,頂級,域名服務(wù)器,本地域名服務(wù)器,,授權(quán)域名服務(wù)器,“樹根”,edu,.edu,頂級,域名服務(wù)器,y,本地域名服務(wù)器,,授權(quán)域名服務(wù)器,,本地域名服務(wù)器,,授

9、權(quán)域名服務(wù)器,,,,的,IP,地址是什么？,16,9.2,文件傳輸協(xié)議,9.2.1,文件傳輸協(xié)議,FTP,文件傳輸協(xié)議,FTP,是,TCP/IP,提供的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，用來從一個主機(jī)把文件復(fù)制到另一個主機(jī)。從一臺計算機(jī)向另一臺計算機(jī)傳送文件是在聯(lián)網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中最常見的任務(wù)。,17,FTP,使用兩條連接,FTP,與其他客戶,-,服務(wù)器應(yīng)用程序的不同就是它在主機(jī)之間使用兩條連接。,一條連接用于數(shù)據(jù)傳送，而另一條則用于傳送控制信息（命令和響應(yīng)）,。把命令和數(shù)據(jù)的傳送分開使得,FTP,的效率更劉?？刂七B接使用非常簡單的通信規(guī)則。我們需要傳送的只是一次一行命令或一行響應(yīng)。另一方面，數(shù)據(jù)傳送需要更加復(fù)雜的規(guī)則

10、，因為要傳送的數(shù)據(jù)類型比較多。,FTP,使用兩個熟知端口：,端口,21,用作控制連接，而,端口,20,用于數(shù)據(jù)連接。,18,圖,9-4,給出了,FTP,的基本模型。客戶有三個構(gòu)件：用戶接口、客戶控制進(jìn)程和客戶數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程。服務(wù)器有兩個構(gòu)件：服務(wù)器控制進(jìn)程和服務(wù)器數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程?？刂七B接是在控制進(jìn)程之間進(jìn)行的。數(shù)據(jù)連接是在數(shù)據(jù)傳送進(jìn)程之間進(jìn)行的。,19,兩個連接的工作狀態(tài),在整個,FTP,會話中，控制連接始終是處于連接狀態(tài)。,數(shù)據(jù)連接則是在每一次文件傳送時，先打開然后關(guān)閉。每當(dāng)涉及到傳送文件的命令被使用時，數(shù)據(jù)連接就被打開，而當(dāng)數(shù)據(jù)傳送完畢時連接就關(guān)閉。,換言之，當(dāng)用戶開始,FTP,會話時，控制連

11、接就打開。在控制連接處于打開狀態(tài)時，若傳送多個文件，則數(shù)據(jù)連接可以打開和關(guān)閉多次。,20,FTP,一般都是,交互式地,工作。圖,9-5,給出了使用,FTP,時用戶機(jī)器上顯示出的信息。,01,ftp,nic.ddn.mil,02 connected to,nic.ddn.mil,03 220,nic,FTP server(,Sunos,4.1)ready.,04,Name:anonymous,05 331 Guest login ok,send,ident,as password.,06,Password:,abcxyz.math.yale.edu,07 230 Guest login ok,a

12、ccess restrictions apply.,08 ftp,cd,rfc,09 250 CWD command successful.,10 ftp,get rfc1261.txt,nicinfo,11 200 PORT command successful.,12 150 ASCII data connection for rfc1261.txt,(128.36.12.27,1401)(4318 bytes).,13 226 ASCII Transfer complete.,local:,nicinfo,remote:rfc1261.txt,4488 bytes received in

13、 15 seconds(0.3 Kbytes/s).,14 ftp,quit,15 221 Goodbye.,21,9.2.2,簡單文件傳送協(xié)議,TFTP,簡單文件傳輸協(xié)議（,Trivial File Transfer Protocol,，,TFTP,）是一個,簡單而開銷很小,的文件傳送協(xié)議。與,FTP,協(xié)議相比，,TFTP,協(xié)議具有以下特點(diǎn)：,（,1,）,TFTP,按,客戶機(jī),/,服務(wù)器模式,工作，通信建立在,UDP,運(yùn)輸服務(wù)之上。收發(fā)雙方以,512,字節(jié)大小的帶序號文件塊為單位，依靠類似等待協(xié)議的確認(rèn)、超時和重傳機(jī)制保證數(shù)據(jù)的到達(dá)。,22,TFTP,協(xié)議具有以下特點(diǎn)：,（,2,）,TFTP

14、,不像,FTP,一樣支持交互,，而只能支持最基本的文件傳輸，因此用戶不能通過列目錄或向服務(wù)器發(fā)出詢問來確定可得到哪些文件。另外，,TFTP,不支持存取權(quán)限，用戶不需要用戶帳號和口令，但只能存取全局共享的文件。,（,3,）,TFTP,在設(shè)計時是,用于小文件傳輸,的，它對內(nèi)存和處理器的要求很低，速度快。,TFTP,代碼所占的內(nèi)存比,FTP,小。,23,TFTP,協(xié)議具有以下特點(diǎn)：,TFTP,的,適用范圍不像,FTP,那么廣泛,，目前，,TFTP,多用于交換機(jī)、路由器等設(shè)備,Internet,網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)鏡像和配置文件的備份和升級。,24,9.3,遠(yuǎn)程終端協(xié)議,Telnet,在分布式計算環(huán)境中，常常

15、需要,調(diào)用遠(yuǎn)程計算機(jī)資源同本地計算機(jī)協(xié)同工作,，這樣，就可以用多臺計算機(jī)來共同完成一個較大的任務(wù)。協(xié)同操作的工作方式要求用戶能夠登錄到遠(yuǎn)程計算機(jī)中，啟動某個進(jìn)程，并使進(jìn)程之間能夠相互通信。,為了達(dá)到這個目的，人們開發(fā)了,遠(yuǎn)程終端協(xié)議（,Telnet,協(xié)議）,。,Telnet,協(xié)議是,TCP/IP,協(xié)議族的一部分，它定義了客戶機(jī)與遠(yuǎn)程服務(wù)器之間的交互過程。,25,仿真終端,遠(yuǎn)程登錄服務(wù)是用戶使用,Telnet,命令，使自己的計算機(jī)暫時成為遠(yuǎn)程計算機(jī)的一個仿真終端的過程。一旦用戶成功地實現(xiàn)了遠(yuǎn)程登錄，用戶的計算機(jī)就可以像一臺與遠(yuǎn)程計算機(jī)直接相連的本地終端一樣工作。,26,遠(yuǎn)程登錄服務(wù)采用的是典型的

16、客戶,-,服務(wù)器模式，它的工作原理如圖,9-6,所示。,圖,9-6 Telnet,工作原理,27,Telnet,客戶程序,當(dāng)用,Telnet,登錄進(jìn)入遠(yuǎn)程計算機(jī)系統(tǒng)時，事實上啟動了兩個程序，一個叫,Telnet,客戶程序,，它運(yùn)行在本地機(jī)上，另一個叫,Telnet,服務(wù)器程序,，它運(yùn)行在要登錄的遠(yuǎn)程計算機(jī)上，本地機(jī)上的客戶程序要完成如下功能：,（,1,）建立與服務(wù)器的,TCP,連接。,（,2,）從鍵盤上接收輸入的字符。,（,3,）把輸入的字符串變成標(biāo)準(zhǔn)模式并送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。,（,4,）從遠(yuǎn)程服務(wù)器接收輸出的信息。,（,5,）把該信息顯示在屏幕上。,28,Telnet,服務(wù)器程序,遠(yuǎn)程計算機(jī)的“服務(wù)”程序，一旦接到你的請求，它馬上活動起來，并完成如下功能：,（,1,）通知計算機(jī)，遠(yuǎn)程計算機(jī)已經(jīng)準(zhǔn)備好了。,（,2,）等候輸入命令。,（,3,）對命令作出反應(yīng)（如顯示目錄內(nèi)容，或執(zhí)行某個程序等）。,（,4,）把執(zhí)行命令的結(jié)果送回給計算機(jī)。,（,5,）重新等候命令。,29,當(dāng)運(yùn)行遠(yuǎn)程登錄時，應(yīng)首先運(yùn)行,Telnet,程序進(jìn)行聯(lián)機(jī)，有兩種運(yùn)行,Telnet,的方法：,1.,運(yùn)行,telnet,的第