考研_计算机_计算机网络_第6章_应用层

2008-11-28第六部分应用层
6.1网络应用模型
一、客户/服务器模型
1.存在一个能够向客户机提供服务的服务器，e.g.，WEB服务器
2.存在一个或者多个主动连接服务器，试图从服务器那里获取所需服务的客户机，e.g.，IE浏览器
特别注意1：客户机之间不能互相通信
特别注意2：为提高服务器的处理能力，通常采用服务器群集（Server Farm）
6.1网络应用模型
二、P2P模型
1.任何一方既提供服务又享受服务
2.结点之间可以直接通信
3.结点的地址以及他们之间的连接可能随时发生变化例如:Gnutella
特别注意：P2P体系结构非常容易扩展，但也特别难以管理
6.2DNS系统
一、层次域名空间
根
顶级域名aero…com net org edu gov…cn uk…二级域名cctv…ibm hp bj…edu com
三级域名四级域名mail…www
mail
tsinghua
…
…
www
pku
6.2DNS系统
二、域名服务器
根域名服务器根域名服务器
顶级域名服务器org域名服务器com域名服务器edu域名服务器
…
授权域名服务器
域名服务器
域名服务器
abc公司有两个
授权域名服务器
6.2DNS系统
三、域名解析过程根DNS服务器
1.典型的解析过程
(1)发起请求使用递归查询
(2)后续解析为迭代查询2
3
4
5
顶级DNS
服务器
本地DNS服务器
18
76
授权DNS服务器
发起请求的主机
6.2DNS系统
根DNS服务器
2.纯递归的解析方式2
3
76
TLD DNS服务器
本地DNS服务器
54
18
权威DNS服务器
发起请求的主机
6.3FTP
一、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。

22.文件的目录结构和文件命名的规定不同。

3.对于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。

二、FTP的主要目标
减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。

三、FTP的特点
1.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；
2.FTP的服务器进程由两大部分组成
(1)一个主进程，负责接受新的请求；
(2)另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。

6.3FTP
四、主进程的工作步骤
1.打开熟知端口（端口号为21），使客户进程能够连接上。

2.等待客户进程发出连接请求。

3.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。

4.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。

6.3FTP
用户界面TCP控制连接(21)
控制进程
数据传送
进程
FTP客户端
因特网
TCP数据连接(20)
控制进程
数据传送
进程
FTP服务器端
6.4电子邮件
一、电子邮件系统的组成
1.用户代理
2.邮件服务器
3.协议——SMTP、POP3
用户代理SMTP
邮件
服务器
SMTP
邮件
服务器
POP3
用
户
代
理
6.4电子邮件
二、邮件报文格式
1.首部诸行,e.g.,
To:
空行From:
Subject:
不同于smtp命令!
2.信体，即“报文”,仅允许
ASCII字符
6.4电子邮件
三、非ASCII码数据的MIME扩展
MIME版本
数据编码方法多媒体类型,子类型,
参数声明
编码后的数据From:alice@crepes.fr
To:bob@
Subject:Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0
Content-Transfer-Encoding:base64 Content-Type:image/jpeg
base64encoded data..... ......................... ......base64encoded data
6.4电子邮件
四、SMTP协议
1.使用TCP可靠的传送邮件报文,端口25
2.直接传输:发送服务器到接收服务器
3.传输的三个阶段
a.握手(打招呼)
b.报文传输
c.结束
4.命令/响应交互
aa.命令:ASCII文本
b.响应:状态码和短语
5.邮件报文必须使用7-bit ASCII表示
6.4电子邮件
五、POP3协议
1.认证阶段
(1)客户端命令:
user:用户名
pass:口令(2)服务器响应
+OK -ERR S:+OK POP3server ready
C:user alice
S:+OK
C:pass hungry
S:+OK user successfully logged on
6.4电子邮件
2.部分交互命令
(1)list:列出报文号码
(2)retr:用报文号码取信
(3)dele:用报文号码删信
(4)quit
6.5WWW
一、WWW的概念与组成结构
1.概念——World Wide Web
2.组成
(1)WEB服务器：IIS、Apache、TomCat……
(2)浏览器：IE、Maxthon、Firefox
(3)协议
a.信息表达的协议——HTML
b.信息传输的协议——HTTP
6.5WWW
二、HTTP协议
1.工作模式——客户端/服务器模式
2.基本工作流程
(1)客户端启动TCP连接(创建套接字)到服务器,端口80
(2)服务器接受来自客户端的TCP连接
(3)http报文(应用层协议报文)在浏览器(http client)
和Web服务器(http server)之间进行交换
(4)关闭TCP连接
6.5WWW
3.HTTP1.0的传输模式——非持久性连接
假设用户键入了一个URL /cs/home.index (该网页包含文本并引用了10jjpegg图片)
1a.http客户端启动TCP连接
到上的http服务器(进程).Port80是http服务器的默认端口.1b.在上的http服务器在port80等待
TCP的连接请求.“接受”
连接并通知客户端
2.http客户端发送http请
求报文(包括URL))进
入TCP连接插口
（socket）
time 3.http服务器接收到请求报文,
形成响应报文（包含了所请
求的对象，cs/home.index),
将报文送入插口（socket）
6.5WWW
44.http服务器关闭TCP连接.
5.http客户端接收到了包
time
含html文件的响应报文。

分析html文件,发现10个引用的jpeg对象
6.对10jpeg objects逐个
重复1-5步
6.5WWW
4.非持久性连接工作机制分析
(1)取对象需要2RTTs
a.TCP连接
b.对象请求/传送
(2)许多浏览器同时打开多个并行的连接来改善性能
请考虑：如果有1万台客户机访问WEB服务器的某个页面，该页面有100个对象，那就意味着需要100万个连接，1个服务器能够扛得住么？
6.5WWW
5.HTTP1.1引入的新传输模式——持久连接
(1)服务器在发送响应后，不再断开TCP连接，而是保持该
连接，用于后续对象的传送，直至该连接“休息”了一
个较长的时间后，方断开该连接
(2)减少了对服务器端连接数的需要，从而减少了对服务器
端套接字资源的占用，提高了服务器的负载能力
(3)持久连接又可以分为
a.非流水线方式：一个对象传输完成方能传输下一个
bb.流水线方式：可以一次性发送所有请求，慢慢接收
6.5WWW
6.HTTP请求报文的格式
6.5WWW
7.HTTP请求报文中中可用的方法(1)HTTP1.0
GET、POST、HEAD
(2)HTTP1.1
PUT、DELETE
6.5WWW
8.HTTP响应报文的格式
6.5WWW
99.常见的HTTP响应状态码和短语
200OK
请求成功,被请求的对象在报文中
301Moved Permanently
被请求的对象被移动过,新的位置在报文中有说明400Bad Request
服务器不懂请求报文
404Not Found
服务器上找不到请求的对象
505HTTP Version Not Supported
服务器不支持请求报文使用的HTTP协议版本
6.6本部分重点关注内容
1.两种网络应用模型的特点(I)
2.域名服务器的分类和层次域名空间(I)
3.FTP的两个连接及其端口号(I)
4.电子邮件系统的组成(I)
5.SMTP协议只支持7位ASCII码(I)
6.HTTP协议的两种数据传输模式(I/II)。