三级网络技术第6章(与书本知识完全符合-个人整理-强烈推荐)讲解学习

第六章Internet基本服务

6.1 客户机/服务器模型

应用软件之间最常用、最重要的交互模型是客户机/服务器模型。Internet中提供的Web服务、E-mail服务、FTP服务等都是以该模型为基础。

6.1.1什么是客户机/服务器模式

⒈应用程序之间为了能顺利地进行通信，一方通常需要处于守候状态，等待另一方请求的到来。在分布式计算中，这种一个应用程序被动地等待，而另一个应用程序通过请求启动通信的模式就是客户机/服务器交互模式。

⒉客户机和服务器分别指两个应用程序。客户机向服务器发出服务请求，服务器做出响应。客户机, 接受服务的应用程序；服务器，提供服务的应用程序。如图显示了一个通过互联网进行交互的客户机/服务器模型。在图中，服务器应处于守候状态，并监视客户机的请求。客户机发出请求，该请求经互联网传送给服务器。一旦服务器接收到这个请求，就可以执行请求指定的任务，并将执行的结果经互联网回送给客户机。

Internet

6.1.2 客户机与服务器的特性（相对而言，服务器的对硬件资源及软件资源都

有一定的要求，而对客户机通常要求相对简单）

⏹服务器程序特性

⏹一种专门用途的、享有特权的应用程序，专门用来提供一种特殊服务

⏹能够同时处理多个远程客户机的请求

⏹在一台共享计算机上运行

⏹被动的等待客户机的通信请求

⏹需要强大的硬件和高级操作系统支持

⏹客户机程序特性

⏹一个非常普通的应用程序，在需要进行远程访问时临时成为客户机

⏹一个用户服务可以随即开始和停止运行

⏹在用户计算机上本地运行

⏹主动地与服务器程序进行联系

⏹不需要特殊硬件和高级操作系统

6.1.3 实现中需要解决的主要问题

一、标识一个特定的服务。

由于一个主机可以运行多个服务器程序，因此，必须提供一套机制让客户机程序无二义性地指明所希望的服务，这种机制要求赋予每个服务一个唯一的标识，同时要求服务器程序和客户机程序都使用这个标识。互联网中TCP 或UDP 通常使用端口号作为自己特定的标识。

二、响应并发请求。

客户机发起请求完全是随机的，很多可能出现多个请求同时到达服务器的情况。因此，服务器必须具备处理多个并发请求的能力。服务器有两种实现方案。

⒈重复服务器：该方案实现的服务器程序中包含一个请求队列，客户机请求到达后，首先进入队列中等待，服务器按照先进先出原则顺序做出响应。

⒉并发服务器：并发服务器是一个守护进程，在没有请求到达时，它处于等待状态；一旦客户机请求到达，服务器立即为之创建一个子进程，然后回到等待状态，由子进程响应请求。当下一个请求到达时，服务器再为之创建一个新的子进程。其中，并发服务器称为主服务器，而子进程称为从服务器。

三、服务器程序的安全问题

服务器的地位特殊，需要经常读系统文件、日志文件等，必须承担实施系统访问和保护策略。

6.2 域名系统

⒈在TCP/IP互联网中，可以使用IP地址的32位整数来识别主机。虽然这种地址能方便紧凑地表示互联网中传递分组的源地址和目的地址。但IP地址太抽象了（4个十进制整数），人们更愿意利用好读、易记的字符串为主机指派名字。于是，域名系统诞生了。

⒉实际上，主机名是一种比IP更高级的地址形式，主机名的管理、主机名-IP地址映射等是域名系统要解决的重要问题。

⒊用域名来影射IP地址，IP地址影射物理地址。

6.2.1互联网的命名机制

⒈互联网提供主机名的主要目的是为了让用户更方便地使用互联网。一种优秀的命名机制应能很好的解决以下3个问题：①全局唯一性②名字便于管理③高效地进行映射

①全局唯一性：特定的主机名在互联网上是唯一的。

②名字便于管理：能够方便地分配名字、确认名字和回收名字。

③高效地进行映射：IP 地址与域名之间存在映射需求。高效的命名可高效映射。

⒉命名方法：

一、无层次命名机制

⒈在无层次命名机制中，主机名简单地由一个字符串组成，该字符串没有进一步的结构。

⒉无层次名字的管理与映射很简单

⒊但随着互联网中主机的增加，这种命名机制的缺点就明显得表现出来，名字冲突的可能性越来越大，单一管理机构的工作负担越来越大，无论是在每一网点维护一个名字-地址映射表副本，还是采用集中式单一映射表都是低效率的。它只能适用于主机不经常变化的小型互联网。

⒋目前，无层次命名机制已被层次型命名机制所取代。

二、层次型命名机制

⒈层次型命名机制就是在名字中加入层次型的结构。在层次型命名机制中，主机的名字被划分成几个部分，而每一部分之间存在层次关系。

⒉层次型命名机制将名字空间划分成一个树状结构，树中的每一个结点都有一个相应的标识符，主机的名字就是从树叶到树根（或从树根到树叶）路径上各结点标识符的有序序列。⒊一棵名字树可以划分成几个子树，每个子树分配一个管理结构。只要每个管理机构能够保证自己分配的结点名字不重复，完整的主机名就不会重复和冲突。每个管理结构又可以将自己管理的子树再次划分成若干部分，并将每一部分指定一个子部门负责管理，这样就形成了一个树状的层次化结构。

三、TCP/IP互联网域名

⒈在TCP/IP互联网中所实现的层次型名字管理机制称为域名系统DNS（Domain Name System）。

⒉TCP/IP互联网中的域名系统一方面规定了名字语法以及名字管理特权的分派规则，另一方面则描述了关于高效的名字-地址映射分布式计算机系统的实现方法。

⒊域名系统的命名机制称为域名，完整的域名由名字树中的一个结点到根结点路径上的结点标识符的有序序列组成。其中结点标识符用“.”间隔。

⒋域名的书写方法

①由字母、数字和连字符组成，开头和结尾必须是字母或数字

②最长不超过63个字符

③不区分大小写

④完整的域名总长度不超过255个字符

⑤通常其格式如下：主机名．机构名．网络名．顶层域名

⑥例如：域名：由cs、nankai、edu和cn这4个结点标识符组成（根结点标识符为空，省略不写），这些结点标识符通常称为标号，而每一个标号后面的各标号称为域。在中，最低级的域为，代表计算机系；第三级域为，代表南开大学；第二级域为，代表教育机构；顶级域为cn，代表中国。

四、Internet域名

㈠TCP/IP域名语法只是一种抽象的标准，其中各标号值可任意填写，只要原则上符合层次型命名规则的要求即可。因此，任何组织均可根据域名语法构造本组织内部的域名，但这些域名的使用当然也仅限于组织内部。

㈡作为国际性的大型互联网，Internet规定了一组正式的通用标准标号，形成了国际通用顶级域名。

⒈Internet域名具有一定的层次结构。

⒉DNS把整个因特网划分成多个顶级域，并为每个顶级域规定了国际通用的域名

⒊顶级域的划分采用了两种划分模式，即组织模式和地理模式。前7个域（com、edu、gov、mil、net、org和int）对应于组织模式，其余的域对应于地理模式。

①组织模式

⏹例如，com 为商业机构；edu 为教育机构等

②地理模式

⏹地理模式的顶级域是按国家进行划分的，每个申请加入Internet的国家都可

以作为一个顶级域，并向Internet域名管理机构NIC注册一个顶级域名。例

如，cn代表中国、us代表美国、uk代表英国等、jp代表日本、ru 代表俄罗

斯等