CH6-应用层计算机网络.ppt

计算机网络 第6章应用层 6 1域名系统DNS6 2文件传送协议6 3远程终端协议TELNET6 4万维网WWW6 5电子邮件6 6动态主机配置协议DHCP6 7简单网络管理协议SNMP6 8应用进程跨越网络的通信 应用层协议的特点 每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题 应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议 应用层的许多协议都是基于客户服务器方式 6 1 1域名系统概述6 1 2因特网的域名结构6 1 3域名服务器 6 1域名系统DNSdomainnamesystem 6 1域名系统DNS IP地址 主机名 域名系统DNS 1 主机名 hostname 在ARPANET建立的初期就开始使用主机名 是一个平面空间 每一台计算机的主机名必须是独一无二的 所有计算机的主机名都放在文件 Hosts中 其中列出所有主机名和相应的IP地址 在windows98中可在 windows目录中找到 在NT中可在 Winnt System32 drivers etc Hosts找到 Hosts文件负责完成主机名与IP地址的转换工作 Hosts文件举例 IP地址主机名说明127 0 0 1localhost thismachine198 1 14 2bobscomputer Bob sworkstation198 1 14 128r4downtown gateway 6 1 1域名系统概述 2 域名系统DNS 为了解决主机名和Hosts文件存在的问题 1983 因特网采用层次结构的命名树作为主机名字 称为域名 并使用了分布式的域名系统DNS DomainNameSystem DNS DomainNameSystem 域名系统 因特网的命名系统中使用了许多 域 任何一个连接在因特网上的主机或路由器 都有一个唯一的层次结构的名字 即域名 计算机用户间接使用域名系统 由DNS完成域名与IP地址的相互转换 DNS的主要特点 是一个联机分布式数据库系统 并采用客户服务器模式 存在域名服务器 DNS服务器 其上运行域名服务器程序 负责域名到IP地址的解析 当进行域名服务时 客户发出DNS请求报文 该报文以UDP数据报方式先发给本地域名服务器 若本地域名服务器有对应的IP地址 则直接返回 否则 本地域名服务器就向其它域名服务器转发请求 直到找到对应的IP地址 然后再返回给客户 6 1 2因特网的域名结构 域名结构域名的结构由若干个分量组成 各分量之间用点隔开 三级域名 二级域名 顶级域名各分量分别代表不同级别的域名 每一级的域名都由英文字母和数字组成 级别最低的域名 即 主机名 写在最左边 而级别最高的顶级域名则写在最右边 完整的域名不超过255个字符 域名系统既不规定一个域名需要包含多少个下级域名 也不规定每一级的域名代表什么意思 各级域名由其上一级的域名管理机构管理 而最高的顶级域名则由Internet的有关机构管理 注意 域名只是个逻辑概念 并不反映出计算机所在的物理地点 例如 www nbu edu cn 这里www是主机名 nbu edu cn是宁波大学的域名 顶级域名TLD TopLevelDomain 1 国家顶级域名nTLD 如 cn表示中国 us表示美国 uk表示英国 等等 2 国际顶级域名iTDL 采用int 国际性的组织可在int下注册 3 通用顶级域名gTDL 最早的顶级域名共六个 即 com表示公司企业 net表示网络服务机构 org表示非赢利性组织 edu表示教育机构 gov表示政府部门 美国专用 mil表示军事部门 美国专用 后来有增加了7个通用顶级域名 如 firm shop web arts rec info nom 二级域名 在国家顶级域名下注册的二级域名均由该国家自行确定 我国将二级域名分为两类 类别域名 6个 如ac com edu gov net org 行政区域名 34个 如bj sh zj等 在二级域名edu下申请注册三级域名由中国教育和科研计算机网网络中心负责 其它 则有中国互联网网络信息中心CNNIC负责 举例 因特网名字空间结构 举例 因特网名字空间结构 倒树 树根在最上面而没有名字最下面的树叶结点是单台计算机 其域名树叶就是计算机的名字 不能再往下划分子域 域名分为 相对域名和绝对域名 相对域名是指在某一级域名的下属域名 绝对域名是完整的域名 一直写出根域名 如 绝对域名又称为完全合格的域名FQDN FullQualifiedDomainName 主机名 mail 域名 如 已知一计算机名是wang 域名是 则其FQDN就是 6 1 3域名服务器 具体实现域名系统的是分布在各地的域名服务器 采用划分区的办法解决域名服务器数量过多的问题 一个服务器所负责管辖的 或有权限的 范围叫做区 zone 每一个区设置相应的权限域名服务器 区的不同划分方法举例 域 区 abc x u v w t y a 区 域 com edu org 根 树状结构的DNS域名服务器 根域名服务器 org域名服务器 com域名服务器 edu域名服务器 域名服务器 abc公司有两个权限域名服务器 权限域名服务器 根域名服务器 顶级域名服务器 域名服务器 域名服务器有以下四种类型 根域名服务器顶级域名服务器权限域名服务器本地域名服务器 根域名服务器 rootnameserver 因特网上有若干个根域名服务器 所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和IP地址 当本地域名服务器不能回答某个主机查询时 就向根域名服务器查询 根域名服务器共有13套装置 不是13个机器 这些根域名服务器相应的域名分别是 到2006年底全世界已经安装了一百多个根域名服务器机器 分布在世界各地 这样做的目的是为了方便用户 使世界上大部分DNS域名服务器都能就近找到一个根域名服务器 举例 根域名服务器f的地点分布图 根域名服务器并不直接把域名直接转换成IP地址 在使用迭代查询时 根域名服务器把下一步应当找的顶级域名服务器的IP地址告诉本地域名服务器 顶级域名服务器 TLD服务器 这些域名服务器负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名 当收到DNS查询请求时 就给出相应的回答 授权域名服务器 authoritativenameserver 每个主机都必须在授权域名服务器处注册登记 一般来说 一个主机的授权域名服务器就是本地ISP的一个域名服务器 因特网允许各单位把自己的域名划分为若干个域名服务器管辖区 在相应的管辖区设置相应的授权域名服务器 本地域名服务器 Localnameserver 离用户比较近 一般不会超过几个路由器 比如 ISP 大学 院 系 都可拥有 也称为默认域名服务器 在 DNS配置 中的DNS服务器就是本地域名服务器 提高域名服务器的可靠性 DNS域名服务器都把数据复制到几个域名服务器来保存 其中的一个是主域名服务器 其他的是辅助域名服务器 当主域名服务器出故障时 辅助域名服务器可以保证DNS的查询工作不会中断 主域名服务器定期把数据复制到辅助域名服务器中 而更改数据只能在主域名服务器中进行 这样就保证了数据的一致性 域名的解析过程 主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询 如果本地域名服务器不知道IP地址 本地域名服务器就以DNS客户的身份 向其他根域名服务器继续发出查询请求报文 本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询 当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时 要么给出所要查询的IP地址 要么告诉本地域名服务器 你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询 然后让本地域名服务器进行后续的查询 本地域名服务器采用迭代查询 顶级域名服务器 权限域名服务 本地域名服务器 根域名服务器 迭代查询 递归查询 需要查找的IP地址 本地域名服务器采用递归查询 比较少用 顶级域名服务器 权限域名服务 本地域名服务器 根域名服务器 递归查询 递归查询 需要查找的IP地址 名字的高速缓存 作用 每个域名服务器都维护一个高速缓存 存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录 好处 可大大减轻根域名服务器的负荷 使因特网上的DNS查询请求和回答报文的数量大为减少 如何防止内容失效 为保持高速缓存中的内容正确 域名服务器应为每项内容设置计时器 并处理超过合理时间的项 例如 每个项目只存放两天 6 2文件传送协议6 2 1FTP概述 文件传送协议FTP FileTransferProtocol 是因特网上使用得最广泛的文件传送协议 FTP提供交互式的访问 允许客户指明文件的类型与格式 并允许文件具有存取权限 FTP屏蔽了各计算机系统的细节 因而适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件 RFC959很早就成为了因特网的正式标准 文件传送并非很简单的问题 网络环境中的一项基本应用就是将文件从一台计算机中复制到另一台可能相距很远的计算机中 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 2 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 FTP特点 文件传送协议FTP只提供文件传送的一些基本的服务 它使用TCP可靠的运输服务 FTP的主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性 FTP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 FTP的服务器进程由两大部分组成 一个主进程 负责接受新的请求 另外有若干个从属进程 负责处理单个请求 服务器主进程的工作步骤如下 打开熟知端口 端口号为21 使客户进程能够连接上 等待客户进程发出连接请求 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 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 4 匿名FTP使用举例 01 ftpnic ddn mil 02 connectedtonic ddn mil 03 220nicFTPserver Sunos4 l ready 04 Name anonymous 05 331guestloginok sendidentaspassword 06 Password abc xyz math yale edu 07 230Guestloginok accessrestrictionsapply 08 ftp cdrfc 09 250CWDcommandsuccessful 10 ftp getrfcl261 txtnicinfo 11 200PORTcommandsuccessful 12 150ASCIIdataconnectionforrfcl261 txt 128 36 12 27 1401 4318bytes 13 226ASCIITransfercomplete local nicinforemote rfcl261 txt4488bytesreceivedin15seconds 0 3Kbytes s 14 ftp quit 15 221Goodbye 常用的FTP命令 help 列出所有的FTP命令Quit 结束FTP连接Open 建立一个连接Close close命令将断开FTP连接 而不退出ftp程序User ftp程序将要求用户输入用户ID和口令Dir ls 列目录文件Get 一次下载一个文件Mget 一次下载多个文件Put 一次上载一个文件Mput 一次上载多个文件 6 3远程终端协议TELNET TELNET是一个简单的远程终端协议 也是因特网的正式标准 用户用TELNET就可在其所在地通过TCP连接注册 即登录 到远地的另一个主机上 使用主机名或IP地址 TELNET能将用户的击键传到远地主机 同时也能将远地主机的输出通过TCP连接返回到用户屏幕 这种服务是透明的 因为用户感觉到好像键盘和显示器是直接连在远地主机上 客户服务器方式 现在由于PC机的功能越来越强 用户已较少使用TELNET了 TELNET也使用客户服务器方式 在本地系统运行TELNET客户进程 而在远地主机则运行TELNET服务器进程 和FTP的情况相似 服务器中的主进程等待新的请求 并产生从属进程来处理每一个连接 TELNET为了适应异构性 能够适应许多计算机和操作系统的差异 定义了网络虚拟终端NVT NetworkVirtualTerminal 即定义了数据和命令在Internet上传输的方式 TELNET使用网络虚拟终端NVT格式 因特网 TCP连接 客户端 服务器端 使用客户端的格式 使用服务器端的格式 使用NVT格式 客户 服务器 6 4万维网WWW6 4 1万维网概述 万维网WWW WorldWideWeb 并非某种特殊的计算机网络 万维网是一个大规模的 联机式的信息储藏所 万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点 从而主动地按需获取丰富的信息 这种访问方式称为 链接 万维网提供分布式服务 万维网站点A 万维网站点C 万维网站点E 万维网站点D 万维网站点B 万维网采用客户 服务器方式 万维网要解决的几个问题 怎样标识分布在整个因特网上的万维网文档 用什么样的协议来实现万维网上各种超链的链接 怎样使不同作者创作的不同风格的万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来 同时使用户清楚地知道在什么地方存在着超链 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息 URL 统一资源定位符 HTTP 超文本传送协议 HTML 超文本置标语言 搜索工具 统一资源定位符URL 1 定义 对能从因特网上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示 2 格式 由以冒号隔开的两大部分组成 并且在URL中的字符对大写或小写没有要求 URL的一般形式是 URL的一般形式 续 由以冒号隔开的两大部分组成 并且在URL中的字符对大写或小写没有要求 URL的一般形式是 URL的一般形式 续 由以冒号隔开的两大部分组成 并且在URL中的字符对大写或小写没有要求 URL的一般形式是 使用HTTP的URL 使用HTTP的URL的一般形式http 使用HTTP的URL 使用HTTP的URL的一般形式http 冒号和两个斜线是规定的格式 使用HTTP的URL 使用HTTP的URL的一般形式http 这里写主机的域名 使用HTTP的URL 使用HTTP的URL的一般形式http HTTP的默认端口号是80 通常可省略 使用HTTP的URL 使用HTTP的URL的一般形式http 若再省略文件的项 则URL就指到因特网上的某个主页 homepage 6 4万维网WWW www万维网分布式的超媒体系统 超文本系统的扩充 大规模的 联机式的信息储藏所 提供生动 直观的图形用户界面 需要解决的问题 怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档 URL 统一资源定位符用何协议实现万维网上超文本 超媒体 的传输 http 超文本传送协议如何显示不同风格的万维网文档 HTML 超文本标记语言 6 4 3超文本传送协议HTTP http协议 HyperTextTransferProtocol定义了浏览器怎样向万维网服务器请求万维网文档 以及服务器怎样把文档传送给浏览器 http 运输层采用TCP协议 客户端启动TCP连接 创建插口 到服务器 端口80服务器接受来自客户端的TCP连接http报文在浏览器 httpclient 和Web服务器 httpserver 之间进行交换关闭TCP连接 http协议 超文本传输协议客户 服务器模式客户端 浏览器请求 接收 展示Web对象 objects 服务器 Web服务器对请求进行响应 发送响应报文http1 0 RFC1945http1 1 RFC2616 PCrunningExplorer Apache服务器 MacrunningNavigator httprequest httprequest httpresponse httpresponse http1 0举例 假设用户键入了一个URL 1a http客户端启动TCP连接到的http服务器 进程 Port80 2 http客户端发送http请求报文 包括URL 进入TCP连接插口 socket 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 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 chn yxsz index htm 并发送给客户端 http服务器关闭TCP连接 time 该网页包含文本并引用了10个jpeg图片 4 http客户端接收到了包含html文件的响应报文 分析html文件 发现10个引用的jpeg对象 5 对10jpegobjects逐个重复1 4步 非持续连接和持续连接 非持续连接 Non persistenthttp 1 0 服务器分析请求 响应 关闭TCP连接请求一次对象需要2RTTsTCP连接对象请求 传送每次传送都要受到TCP连接初始化时的慢启动影响 持续连接 Persistenthttp 1 1的默认设置在同一TCP连接上 服务器分析请求 响应请求 分析新的请求 客户端一旦下载到了基本的html文件 baseHTML 马上发送对所有引用对象的请求 较少的RTTs 较少的慢启动 3 http报文结构 http有两类报文 1 请求报文 从客户向服务器发送请求报文 2 响应报文 从服务器发到客户的回答 http协议报文中的每一个字段都是一些ASCII码串 且长度不确定 ASCII 可读格式 GET chn yxsz index htmlHTTP 1 1Host User agent Mozilla 4 0Accept text html image gif image jpegAccept language fr 额外的carriagereturn linefeed 开始行 GET POST HEAD命令 回车 换行表示报文结束 http报文格式 request 请求 首部行 http请求报文 一般格式 开始行 首部行 实体主体 http报文格式 response 响应 http响应报文 一般格式 http响应状态码和短语 1xx表示请求收到了 正在处理中 2xx表示成功 被请求的对象在报文中3xx重定向 如要完成请求还必须采取进一步的行动4xx客户出了差错 如请求中有错误的语法不能完成 5xx服务器的差错 如服务器失效无法完成请求 位于 服务器 客户端 响应报文的第一行 http是 无连接 connetctionless 无状态 stateless 的交换http报文不需要建立http的连接 服务器不保留任何访问过的请求信息 保留状态的协议很复杂 如ftp协议 HTTP协议特点 http使用的技术1 Cookie 服务器产生一个唯一的识别码 服务器认识这个识别码 以备不时之需 认证记忆用户的前序访问 先前的选择服务器在响应报文中发送 cookie 给客户端Set cookie 1678453客户端可以在后继的请求中发送 cookie cookie 1678453 client server Cookie 在HTTP服务器端和客户之间传递的状态信息 ConditionalGET 客户端缓存机制 目的 如果客户端缓存了最新的请求对象 则服务器不必重复发送客户端 在http请求报文中声明所缓存拷贝的生成日期If modified since 服务器 如果客户端缓存的拷贝是最新的 则在响应报文中不发请求的对象 HTTP 1 0304NotModified client server http请求报文If modified since 对象未经修改 http请求报文If modified since http响应报文HTTP 1 1200OK 对象已经修改 http使用的技术2 另外一种缓存 代理服务器 代理服务器 proxyserver 又称为万维网高速缓存 Webcache 它代表浏览器发出HTTP请求 使用代理服务器 使用高速缓存的情况 满足客户端的请求而无需烦扰原始服务器 为何使用代理服务器 前提 缓存与客户端比较 接近 e g 在同一网络中 响应时间较短 缓存与客户端比较 接近 减少了往来与远程服务器间的数据流量因为从学校或本地ISP通往外部的链路往往是网络瓶颈 6 4 4万维网的文档 1 超文本标记语言HTML2 动态万维网文档3 活动万维网文档 1 HTML 超文本标记语言 HTML HyperTextMarkupLanguage 是一种制作万维网页面的标准语言 HTML文档是一种可以用任何文本编辑器创建的ASCII码文件 以 htm或 html为后缀 HTML用 标签 规定浏览器上信息表示的格式 通过加入一些标志到普通文档中 说明文字格式和超链接内容 在HTML中 字符表示一个标签 例1 一个HTML的例子HTML很容易掌握ThisismyfirstHTMLfile 例2 一个HTML的例子HTML很容易掌握宁波大学homepage 例3 输入两个数字 两数加和为 根据文档内容的确定时间 所有的文档都可以划分为三类 静态文档静态文档 staticdocument 是指该文档创作完毕后就存储于万维网服务器中 在被用户浏览的过程中 内容不会改变 由于这种文档的内容不会改变 因此用户每次对静态文档访问都返回相同的结果 2 动态万维网文档动态文档 dynamicdocument 是指文档的内容是在浏览器访问万维网服务器时才由应用程序动态创建 扩充了功能的万维网服务器 万维网服务器 浏览器程序 万维网客户 服务器程序 HTTP 数据库 实现动态万维网文档的方法 1 应增加一个应用程序 用来处理浏览器发来的请求 并创建动态文档 2 应增加一种机制 用来使服务器将浏览器发来的请求传送给这个应用程序 然后服务器能够解释这个应用程序的输出 并向浏览器返回文档 生成动态文档的方法 CGI程序 内嵌的PHP JSP JavaServerPages ASP ActiveServerPage 3 活动万维网文档当一个浏览器的请求到达时 服务器返回一个浏览器可以局部执行程序的副本 返回以后 活动文档 activedocument 可以和用户交互执行并不停地改变显示 活动文档的创建 如 用JavaApplet技术创建活动文档 4 浏览器的结构 与远地服务器通信 输出至显示器 从鼠标和键盘输入 网络接口 可选客户程序 HTML解释程序 可选解释程序 控制程序 驱动程序 HTTP客户程序 缓存 6 4 5万维网的信息检索 了解以下内容 采用什么方法才能找到所需的信息 什么是搜索引擎 搜索引擎的分类 常用的搜索引擎有哪些 搜索引擎的工作原理 在万维网中用来进行搜索的程序叫做搜索引擎 分为两大类 全文检索搜索引擎分类目录搜索引擎常用的搜索引擎googleyahoobaidu Google搜索技术的特点使用先进的硬件和软件利用因特网上相互连接的pc来快速查找使用PageRank技术网页排名 没有人工干预 6 5电子邮件6 5 1概述 电子邮件是因特网上最典型的服务之一因特网中最早出现 应用最普遍 最广泛 因特网用户中90 以上使用过该服务 方便 快捷 廉价收发电子邮件的步骤 注册电子邮箱地址登录在线的邮箱系统或者使用outlook编辑邮件发送邮件 电子邮件系统的组成用户代理 useragent 功能 撰写 显示 处理 通信 常见的用户代理 outlook foxmail电子邮件服务器 MailServers 功能 类似邮局 接收和转发电子邮件 向发信人报告邮件发送状态 按照客户服务器方式工作既是客户 又是服务器 电子邮件协议发送 转发邮件SMTP 简单邮件传送协议RFC821RFC822MIME 通用因特网邮件扩充协议RFC2045 2049读取邮件POP3 邮局协议RFC1939IMAP4 网际报文存取协议RFC3501 电子邮件的发送和接收过程 点击观看 TCP连接 TCP连接 TCP连接 TCP连接 发信人运行用户代理编辑邮件 发件人的邮件服务器 收件人的邮件服务器 发送端邮件服务器收到邮件后 将邮件放入邮件缓存队列 等待发送 发送端邮件服务器中的SMTP客户进程发现邮件队列中有待发送的邮件 就与接收端邮件服务器建立TCP连接 发送端的SMTP客户进程使用SMTP协议把邮件队列中的邮件发送给接收端的SMTP服务进程 发送完后 关闭TCP连接 接收端邮件服务器将收到的邮件放入收件人的邮箱中 收件人收信时 运行用户代理 用户代理使用POP3协议将用户邮箱中的邮件下载到本地计算机 用户代理利用SMTP协议将邮件传送给发件人的邮件服务器 电子邮件地址 电子邮件用户必须有一个电子邮件地址许多网站提供免费电子邮件服务 如果需要 可以到网站上申请一个邮箱 电子邮件地址 电子邮件地址由两部分组成用户名邮箱所在主机的域名用户名与邮箱所在主机的域名之间用 分隔用户名 邮箱所在主机的域名例如 zhangsan 电子邮件 smtp RFC821 使用tcp可靠的传送邮件报文 端口25直接传输 发送服务器到接收服务器传输的三个阶段握手 打招呼 报文传输结束命令 响应交互命令 ASCII文本响应 状态码和短语邮件报文必须使用7 bitASCII表示 smtp交互样例 smtp 评述 smtp使用持续连接smtp要求报文 首部 信体 全部使用7 bitASCII码某些代码组合不允许出现在报文中 e g CRLF CRLF 此类数据必须进行编码 通常使用base 64或quotedprintable smtp服务器用CRLF CRLF表示邮件报文的结束 与http的比较 http pull 拉 email push 推 都使用ASCII命令 响应交互 状态码http 每个对象分装在各自的响应报文中smtp 多个对象在一个多分部的报文中传送 6 5 3电子邮件的信息格式 一个电子邮件分为信封和内容两大部分 RFC822只规定了邮件内容中的首部 header 格式 而对邮件的主体 body 部分则让用户自由撰写 用户写好首部后 邮件系统将自动地将信封所需的信息提取出来并写在信封上 所以用户不需要填写电子邮件信封上的信息 邮件内容首部包括一些关键字 后面加上冒号 最重要的关键字是 To和Subject 邮件报文格式 smtp 交换邮件报文的协议RFC822 文本报文格式标准 首部诸行 e g To From Subject 信体即 报文 ASCIIcharactersonly header body 空行 6 5 4邮件读取协议POP3和IMAP 邮局协议POP非常简单 但功能有限的邮件读取协议 现在使用的是它的第三个版本POP3 POP也使用客户服务器的工作方式 在接收邮件的用户PC机中必须运行POP客户程序 而在用户所连接的ISP的邮件服务器中则运行POP服务器程序 POP3协议 认证阶段客户端命令 user 用户名pass 口令服务器响应 OK ERR交互阶段 客户端 list 列出报文号码retr 用报文号码取信dele 用报文号码删信quit HTTP HTTP 6 5 5基于万维网的电子邮件 电子邮件从A发送到网易邮件服务器是使用HTTP协议 两个邮件服务器之间的传送使用SMTP 邮件从新浪邮件服务器传送到B是使用HTTP协议 A B SMTP 网易邮件服务器 新浪邮件服务器 SMTP 发送 存储到接收方的服务器邮件访问协议 从服务器中取信POP PostOfficeProtocol RFC1939 认证 agentserver 和下载IMAP InternetMailAccessProtocol RFC1730 更多功能 更为复杂 在服务器中操作存储在那里的报文HTTP Hotmail Yahoo Mail etc SMTP POP3orIMAP receiver smailserver 6 5 6通用因特网邮件扩充MIME1 MIME概述 SMTP有以下缺点 SMTP不能传送可执行文件或其他的二进制对象 SMTP限于传送7位的ASCII码 许多其他非英语国家的文字 如中文 俄文 甚至带重音符号的法文或德文 就无法传送 SMTP服务器会拒绝超过一定长度的邮件 MIME的特点 MIME并没有改动SMTP或取代它 MIME的意图是继续使用目前的 RFC822 格式 但增加了邮件主体的结构 并定义了传送非ASCII码的编码规则 MIME和SMTP的关系 非ASCII码 7位ASCII码 MIME SMTP MIME SMTP 7位ASCII码 7位ASCII码 非ASCII码 用户 用户 通用因特网邮件扩充MIME MIME multimediamailextension RFC2045 2056在报文首部附加额外的信息声明MIME内容类型 6 6动态主机配置协议DHCP 为了将软件协议做成通用的和便于移植 协议软件的编写者把协议软件参数化 这就使得在很多台计算机上使用同一个经过编译的二进制代码成为可能 一台计算机和另一台计算机的区别 都可通过一些不同的参数来体现 在软件协议运行之前 必须给每一个参数赋值 协议配置 在协议软件中给这些参数赋值的动作叫做协议配置 一个软件协议在使用之前必须是已正确配置的 具体的配置信息有哪些则取决于协议栈 协议配置 续 需要配置的项目 1 IP地址 2 子网掩码 3 默认路由器的IP地址 4 域名服务器的IP地址这些信息通常存储在一个配置文件中 计算机在引导过程中可以对这个文件进行存取 动态主机配置协议DHCP DynamicHostConfigurationProtocol 动态主机配置协议DHCP提供了即插即用连网 plug and playnetworking 的机制 这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与 DHCP使用客户服务器方式 需要IP地址的主机在启动时就向DHCP服务器广播发送发现报文 DHCPDISCOVER 这时该主机就成为DHCP客户 本地网络上所有主机都能收到此广播报文 但只有DHCP服务器才回答此广播报文 DHCP服务器先在其数据库中查找该计算机的配置信息 若找到 则返回找到的信息 若找不到 则从服务器的IP地址池 addresspool 中取一个地址分配给该计算机 DHCP服务器的回答报文叫做提供报文 DHCPOFFER DHCP中继代理 relayagent 并不是每个网络上都有DHCP服务器 这样会使DHCP服务器的数量太多 现在是每一个网络至少有一个DHCP中继代理 它配置了DHCP服务器的IP地址信息 当DHCP中继代理收到主机发送的发现报文后 就以单播方式向DHCP服务器转发此报文 并等待其回答 收到DHCP服务器回答的提供报文后 DHCP中继代理再将此提供报文发回给主机 DHCP中继代理以单播方式转发发现报文 主机 DHCP服务器 其他网络 DHCP中继代理 注意 DHCP报文只是UDP用户数据报中的数据 租用期 leaseperiod DHCP服务器分配给DHCP客户的IP地址的临时的 因此DHCP客户只能在一段有限的时间内使用这个分配到的IP地址 DHCP协议称这段时间为租用期 租用期的数值应由DHCP服务器自己决定 DHCP客户也可在自己发送的报文中 例如 发现报文 提出对租用期的要求 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 DHCP客户从UDP端口68发送DHCP发现报文 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 凡收到DHCP发现报文的DHCP服务器都发出DHCP提供报文 因此DHCP客户可能收到多个DHCP提供报文 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 DHCP客户从几个DHCP服务器中选择其中的一个 并向所选择的DHCP服务器发送DHCP请求报文 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 被选择的DHCP服务器发送确认报文DHCPACK 进入已绑定状态 并可开始使用得到的临时IP地址了 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 DHCP客户现在要根据服务器提供的租用期T设置两个计时器T1和T2 它们的超时时间分别是0 5T和0 875T 当超时时间到就要请求更新租用期 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 租用期过了一半 T1时间到 DHCP发送请求报文DHCPREQUEST要求更新租用期 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 DHCP服务器若同意 则发回确认报文DHCPACK DHCP客户得到了新的租用期 重新设置计时器 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 DHCP服务器若不同意 则发回否认报文DHCPNACK 这时DHCP客户必须立即停止使用原来的IP地址 而必须重新申请IP地址 回到步骤 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 若DHCP服务器不响应步骤 的请求报文DHCPREQUEST 则在租用期过了87 5 时 DHCP客户必须重新发送请求报文DHCPREQUEST 重复步骤 然后又继续后面的步骤 DHCP协议的工作过程 客户 DHCPDISCOVER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPOFFER 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPREQUEST 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPNACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPACK 服务器 67 68 UDP UDP 客户 DHCPRELEASE 服务器 67 68 UDP UDP 服务器 67 UDP 被动打开 DHCP客户可随时提前终止服务器所提供的租用期 这时只需向DHCP服务器发送释放报文DHCPRELEASE即可 6 7简单网络管理协议 6 7 1网络管理的基本概念为什么提出网络管理 网络的快速增长网络系统的异构性和复杂性什么是网络管理网络管理 networkmanagement 简称网管 网络管理包括对硬件 软件和人力的使用 综合与协调 以便对网络资源进行监视 测试 配置 分析 评价和控制 这样就能以合理的价格满足网络的一些需求 如实时运行性能 服务质量等 网络管理的五个功能域 OSI提出 故障管理 FaultManagement 故障的检测 定位 排除配置管理 ConfigurationManagement 用来定义 识别 初始化 监控网络中的被管对象 计费管理 AccountingManagement 记录用户使用网络资源的情况并核收费用 同时也统计网络的利用率 性能管理 PerformanceManagement 保证网络能提供可靠 连续的通信能力安全管理 SecurityManagement 保证网络不被非法使用这五个功能域简称FCAPS 覆盖了网络管理的全部范围 网络管理的一般模型 管理站 因特网 网络管理员 被管设备 管理程序 运行SNMP客户程序 代理程序 运行SNMP服务器程序 A A A A M 被管设备 被管设备 被管设备 M A A 被管设备 网管协议 网络管理模型中的主要构件 网络管理系统的核心管理站也常称为网络运行中心NOC NetworkOperationsCenter 管理程序在运行时就成为管理进程 管理站 硬件 或管理程序 软件 都可称为管理者 manager 网络管理员 administrator 指的是人 大型网络往往实行多级管理 因而有多个管理者 而一个管理者一般只管理本地网络的设备 被管设备被管设备有时可称为网络元素或网元 如 主机 路由器 打印机 集线器 网桥或调制解调器等 被管对象 ManagedObject 网络的每一个被管设备中可能有多个被管对象 被管对象可能是被管设备中某个硬件 或者某些硬件或软件的配置参数的集合 被管理的对象举例 路由器 各个接口的状态 入分组 出分组的流量 丢弃的分组和差错的报文 调制解调器 发送和接收的字符数 码元传输速率 接受的呼叫等统计信息 代理 agent 在每一个被管设备中都要运行一个程序以便和管理站中的管理程序进行通信 这些运行着的程序叫做网络管理代理程序 或简称为代理 代理程序在管理程序的命令和控制下在被管设备上采取本地的行动 简单网络管理协议SNMP simpleNetworkManagementProtocol 一 简单网络管理协议SNMP1990年提出 基本功能 监视网络性能 检测分析网络差错和配置网络设备等 整个系统有一个管理站 网控中心 其上运行管理进程 每个被管对象中有代理进程 管理进程与代理进程利用SNMP报文进行通信 而SNMP报文又使用UDP来传送 为了提高网管的效率 SNMPv3 只有被授权的人员才有资格执行网络管理的功能 和读取有关网络管理的信息 SNMP共有8个RFC文档 二 SNMP的网络管理由三个部分组成 管理信息库MIB 给每个对象命名 并定义对象的类型 对变量进行说明 管理信息结构SMI 定义命名对象和定义对象