计算机网络的基础2

1、 TCP/IP传输层可以通过协议端口（protocol port，简称端口）来标识通信的应用进程。 传输层就是通过端口与应用层的应用程序进行信息交互的，应用层各种用户进程通过相应的端口与传输层实体进行信息交互。端端 口口 端口实际上是一个16Bit长的地址，范围可以从0至65535。 将0至1023端口号称为熟知端口（Well-Known Port），其余1024至65535端口号称为一般端口或（动态）连接端口（Registered/Dynamic）. 在数据传输过程中，应用层中的各种不同的服务器进程不断地检测分配给它们的端口，以便发现是否有某个应用进程要与它通信。图6-5 各端口的意义 协议

2、端口号关键字描述UDP42NAMESERVER主机名字服务器UDP53DOMAIN域名服务器UDP67BOOTP Client客户端启动协议服务UDP68BOOTP Server服务器端启动协议服务UDP69TFTP简单文件传输协议UDP111RPC微系统公司RPCTCP20FTP Data文件传输服务器（数据连接）TCP21FTP Control文件传输服务器（控制连接）TCP23Telnet远程终端服务器TCP25SMTP简单邮件传输协议TCP80HTTP超文本传输协议应用层应用层 网络体系结构中的最高层是应用层，它包括了所有的高层网络体系结构中的最高层是应用层，它包括了所有的高层协议，并

3、且随着网络应用的日益推广，不断有新的协议加入。协议，并且随着网络应用的日益推广，不断有新的协议加入。TCP/IP体系的应用层协议主要有：体系的应用层协议主要有：域名服务域名服务DNS（Domain Name System），用于实现互），用于实现互联网中主机域名到联网中主机域名到IP地址的映射功能；地址的映射功能；文件传输协议文件传输协议FTP（File Transfer Protocol），用于实），用于实现互联网中交互式文件传输；现互联网中交互式文件传输；超文本传输协议超文本传输协议HTTP（Hyper Text Transfer Protocol），用于），用于WWW服务。服务。电子邮件

4、协议电子邮件协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）和和POP3（Post Office Protocol），用于实现电子邮件），用于实现电子邮件的传送和读取功能；的传送和读取功能；远程终端协议远程终端协议TELNET，用于实现互联网中远程登录，用于实现互联网中远程登录功能；功能； 每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个进程之间的通信和协同决又往往是通过位于不同主机中的多个进程之间的通信和协同工作来完成的。工作来完成的。应用进程应用进程 为了解决具体的应用问题而

5、彼此通信的进程就称为为了解决具体的应用问题而彼此通信的进程就称为“应用进应用进程程”。而应用层的具体是规定应用进程在通信时所遵循的协议。而应用层的具体是规定应用进程在通信时所遵循的协议。 DNS DNS是域名系统（Domain Name System）的缩写，是一种分层次的、基于域的命名方案，主要用来将主机名和电子邮件目标地址映射成IP地址。当用户在应用程序中输入DNS名称时，DNS通过一个分布式数据库系统将用户的名称解析为与此名称相对应的IP地址。Internet的域名结构的域名结构 域名采用树结构，最高级域的下面还有子域。每个域有一个名字，即域名域名采用树结构，最高级域的下面还有子域。每个

6、域有一个名字，即域名最高级域的名字是顶级域名，不限子域的层数，也不规定子域的域名及其含最高级域的名字是顶级域名，不限子域的层数，也不规定子域的域名及其含义义 顶级域名 gov edu net com org mil cn us sohu ibm sina 3com sprotgov net com edu tsinghua二级域名三级域名域是由域名来标识的。通常域名与公司或其他类型组织联域是由域名来标识的。通常域名与公司或其他类型组织联系在一起。系在一起。Internet将所有连网主机的名字空间划分为许多将所有连网主机的名字空间划分为许多不同的域（不同的域（domain）。树根下是最高一级的域

7、，称为顶级）。树根下是最高一级的域，称为顶级域名。域名。 Internet采用层次结构的命名树来管理域名。其结构采用层次结构的命名树来管理域名。其结构见上图所示。见上图所示。 主机名主机名.次级域名次级域名.顶级域名可以有多级例如：顶级域名可以有多级例如： 各分量分别代表不同级别的域名。每一级的域名都由英文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（不超过字母和数字组成（不超过63个字符，并且不区分大小写字个字符，并且不区分大小写字母），级别最低的域名写在最左边，而级别最高的顶级域名母），级别最低的域名写在最左边，而级别最高的顶级域名则写在最右边。完整的域名不超过则写在最

8、右边。完整的域名不超过255个字符。域名系统既不个字符。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理，而最高的顶级域名则由Internet的有关机构管理。的有关机构管理。域名的结构由若干个分量组成，各分量之间用点隔开：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、三级域名、二级域名、顶级域名目前Internet顶级域名分为三大类：1. 国家顶级域名：采用ISO

9、3166规定。如cn表示中国，us表示美国等.2. 国际顶级域名：采用int。国际性的组织可在int下注册。3. 通用顶级域名：如下表所列。 域名域名 一般含义一般含义 com 商业机构商业机构 edu 教育机构教育机构 gov 政府组织政府组织 net 网络机构网络机构 int 国际组织国际组织 org 其它组织其它组织国家代码国家代码 国家国家国家代码国家代码 国家国家 cn 中国中国 au 澳大利亚澳大利亚 ca 加拿大加拿大 de 德国德国 gb 英国英国 jp 日本日本 us 美国美国 一个域名对应一个一个域名对应一个IP地址，但一个地址，但一个IP地址可以地址可以有有0个或多个域名

10、；域名在个或多个域名；域名在Internet范围内是惟一的范围内是惟一的 1IP地址和域名的转换地址和域名的转换 在互联的网络中，网络只能识别IP地址，不能识别具有人性化的域名。需要有一种机制，在通信时，将域名转换成IP地址。 Internet目前使用的是一种联机分布式数据库系统的域名系统DNS。 在DNS中由域名服务器（DNS Server）完成域名与IP地址的转换过程，这个过程称为域名解析。在Internet上，域名服务器系统是按域名层次来安排的。每个域名服务器不但能够进行域名解析，而且还必须具有与其他域名服务器连接的能力。当本身不能对某个域名解析时，可以自动将解析

11、请求发送到其他域名服务器。 授权域名服务器授权域名服务器 因特网允许各个单位根据具体情况将本单位的域名划分为若干个域名服务器管辖区(zone)，并在各管辖区中设置相应的授权域名服务器。 comyabcwvxu根域名服务器域 管辖区 的授权域名服务器 管辖区 管辖区管辖区 的授权域名服务器t递归查询 comabcxyzabcxy因特网 顶级域名服务器本地域名服务器 授权域名服务器 “树根” 顶级域名服务器y本地域名服务器 授权域名服务器 本地域名服务器 授权域名服务器 的 IP 地址是什么？ 递归与迭代相结合的查询 根域名服务器本地域名服务器 本地域名服务器 本地域名服务器 IP(

12、)=?IP() = (5)文件传送协议文件传送协议FTP FTP是文件传输协议（File Transfer Protocol）的简称。 FTP基于TCP协议，它通过两个TCP连接来传输一个文件，一个是控制连接，另一个是数据连接。相应的，在进行文件传输时，FTP需要两个端口，分别用于控制连接端口（用于给服务器发送指令以及等待服务器响应）和数据传输端口（在客户机和服务器之间发送一个文件或目录列表）。 两种连接的建立都要经过一个“三次握手”的过程，同样，连接释放也要采用“四次握手”方法。控制连接在整个回话期间一直保持打开状态。数据连接是临时建立的，在文件传送结束后被关闭。 FT

13、P 使用的两个 TCP 连接 控制进程数据传送进程用户界面控制进程数据传送进程客户端服务器端因特网控制连接数据连接TELNET协议概述协议概述 TELNET是一个简单的远程终端协议简单的远程终端协议，它的目的是提供一个相对通用的、双向的、面向八位字节的通信方法。用户使用TELNET就可以在其所在地通过TCP连接登录到远程的另一台主机上（使用主机名和IP地址）。TELNET能将用户的击键传到远地主机，同时也将远程主机的输出通过TCP连接返回到用户屏幕。TELNET协议协议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

14、 NVT 格式客户服务器电子邮件（E-mail）是Internet上使用最为广泛的一种服务之一。简单邮件传送协议简单邮件传送协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）邮局协议POP（Post Office Protocol）/IMAP 电子邮件相关协议电子邮件相关协议 电子电子 邮件邮件电子邮件的发送和接收过程 发送方邮件缓存 接收端邮件服务器用户代理 发送端邮件服务器用户代理接收方用户代理用户代理 邮件服务器 邮件服务器(发送邮件)SMTPSMTP(发送邮件)(TCP 连接)因特网(1) 发信人调用用户代理来编辑要发送的邮件。用户代理用 SMTP 把邮件传送给

15、发送端邮件服务器。 电子邮件的发送和接收过程 发送方 接收端邮件服务器用户代理SMTP 发送端邮件服务器邮件缓存用户代理接收方用户代理用户代理 邮件服务器 邮件服务器SMTP(发送邮件)(发送邮件)(TCP 连接)因特网(2) 发送端邮件服务器将邮件放入 邮件缓存队列中，等待发送。电子邮件的发送和接收过程 发送方邮件缓存 接收端邮件服务器用户代理SMTP 发送端邮件服务器用户代理接收方用户代理用户代理 邮件服务器 邮件服务器SMTP(发送邮件)(发送邮件)(TCP 连接)SMTPSMTP（发送邮件）(发送邮件)(TCP 连接)因特网(3) 运行在发送端邮件服务器的 SMTP 客户进程，发现在邮

16、件缓存中有待发送的邮件，就向运行在接收端邮件服务器的 SMTP 服务器进程发起 TCP 连接的建立。电子邮件的发送和接收过程 发送方邮件缓存 接收端邮件服务器用户代理SMTP 发送端邮件服务器用户代理用户邮箱接收方用户代理用户代理 邮件服务器 邮件服务器SMTP(发送邮件)(发送邮件)(TCP 连接)SMTPSMTP（发送邮件）(发送邮件)(TCP 连接)因特网(4) TCP 连接建立后，SMTP 客户进程开始向远程的 SMTP 服务器进程发送邮件。当所有的待发送邮件发完了，SMTP 就关闭所建立的 TCP 连接。电子邮件的发送和接收过程 发送方邮件缓存 接收端邮件服务器用户代理SMTP 发送

17、端邮件服务器用户代理用户邮箱接收方用户代理用户代理 邮件服务器 邮件服务器SMTP(发送邮件)(发送邮件)(TCP 连接)SMTPSMTP（发送邮件）(发送邮件)(TCP 连接)因特网(5) 运行在接收端邮件服务器中的 SMTP 服务器进程收到邮件后，将邮件放入收信人的用户邮箱中，等待收信人在方便时进行读取。电子邮件的发送和接收过程 发送方邮件缓存 接收端邮件服务器用户代理SMTP 发送端邮件服务器用户代理用户邮箱接收方用户代理用户代理 邮件服务器 邮件服务器SMTP(发送邮件)(发送邮件)(TCP 连接)SMTPSMTP（发送邮件）(发送邮件)(TCP 连接)POP3POP3(读取邮件)(读

18、取邮件)(TCP 连接)因特网(6) 收信人在打算收信时，调用用户代理，使用 POP3（或 IMAP）协议将自己的邮件从接收端邮件服务器的用户邮箱中的取回（如果邮箱中有来信的话）。电子邮件的最主要的组成构件 发送方邮件缓存 接收端邮件服务器用户代理SMTPSMTPPOP3 发送端邮件服务器用户代理用户邮箱接收方(发送邮件)（发送邮件）(读取邮件)因特网SMTPPOP3发送邮件发送邮件 SMTP读取邮件TCP连接TCP连接发送方邮件服务器SMTP客户POP3客户发件人用户代理接收方邮件服务器SMTP服务器POP3服务器SMTP服务器SMTP客户收件人用户代理TCP 连接电子邮件由两部分组成，即信

19、封和内容。电子邮件由两部分组成，即信封和内容。电子邮件的传输程序根据邮件信封上的信息来传电子邮件的传输程序根据邮件信封上的信息来传送邮件。用户在从自己的邮箱中读取邮件是才能送邮件。用户在从自己的邮箱中读取邮件是才能见到邮件的内容。见到邮件的内容。电子邮件地址的格式如下：电子邮件地址的格式如下：收信人邮箱名收信人邮箱名邮箱所在主机的域名邮箱所在主机的域名读作读作“at”表示表示“在在”的意思的意思SMTP 通信的三个阶段 1. 连接建立：连接是在发送主机的 SMTP 客户和接收主机的 SMTP 服务器之间建立的。SMTP不使用中间的邮件服务器。 2. 邮件传送3. 连接释放：邮件发送完毕后，SM

20、TP 应释放 TCP 连接。 邮件读取协议POP3 和 IMAP邮局协议 POP 是一个非常简单、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。 IMAP 协议(Internet Message Access Protocol) IMAP 也是按客户服务器方式工作，现在较新的版本是 IMAP4。用户在自己的 PC 机上就可以操纵 ISP 的邮件服务器的邮箱，就像在本地操纵一样。因此 IMAP 是一个联机协议。当用户 P

21、C 机上的 IMAP 客户程序打开 IMAP 服务器的邮箱时，用户就可看到邮件的首部。若用户需要打开某个邮件，则该邮件才传到用户的计算机上。 IMAP 的特点IMAP最大的好处就是用户可以在不同的地方使用不同的计算机随时上网阅读和处理自己的邮件。IMAP 还允许收信人只读取邮件中的某一个部分。例如，收到了一个带有视像附件（此文件可能很大）的邮件。为了节省时间，可以先下载邮件的正文部分，待以后有时间再读取或下载这个很长的附件。IMAP 的缺点是如果用户没有将邮件复制到自己的 PC 机上，则邮件一直是存放在 IMAP 服务器上。因此用户需要经常与 IMAP 服务器建立连接。 万维网 WWW万维网

22、WWW (World Wide Web)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链接到链接到链接到链接到链接到链接到 万维网是一个分布式的超媒体系统，它是超文本系统的扩万维网是一个分布式的超媒体系统，它是超文本系统的扩充。一个超文本由多个信息源链接成，而这些信息源的数目实充。一个超文本由多个信息源链接成，而这些信息源的数目实际上是不受限制的。利用一个链接可

23、使用户找到另一个文档，际上是不受限制的。利用一个链接可使用户找到另一个文档，而这又可链接到其他的文档。这些文档可以位于世界上任何一而这又可链接到其他的文档。这些文档可以位于世界上任何一个接在个接在Internet上的超文本系统中。超文本是万维网的基础。上的超文本系统中。超文本是万维网的基础。 超媒体与超文本的区别是文档内容不同。超文本文档仅包超媒体与超文本的区别是文档内容不同。超文本文档仅包含信息，而超媒体文档则包含其他表示方式的信息，如图形、含信息，而超媒体文档则包含其他表示方式的信息，如图形、图像、声音、动画甚至活动视频图像。图像、声音、动画甚至活动视频图像。超文本传送协议超文本传送协议H

24、TTP HTTP是传送某种信息的协议，而这种信息是为了使超文是传送某种信息的协议，而这种信息是为了使超文本的链接能够高效率地完成所必须的。从层次的角度看，本的链接能够高效率地完成所必须的。从层次的角度看，HTTP是面向事务的应用层协议，它是万维网上能够可靠地交是面向事务的应用层协议，它是万维网上能够可靠地交换文件（包括文本、声音、图像等各种多媒体文件）的重要换文件（包括文本、声音、图像等各种多媒体文件）的重要基础。基础。万维网的工作过程 因特网服务器链接到URL的超链HTTP 使用此 TCP 连接浏览器 程序服务器 程序HTTP客户清华大学院系设置建立 TCP 连接释放 TCP 连接HTTP

25、响应报文 响应文档HTTP 请求报文 请求文档8.5.4 超文本标记语言 HTML (HyperText Markup Language)1. HTML 概述超文本标记语言 HTML 中的 Markup 的意思就是“设置标记”。HTML 定义了许多用于排版的命令（标签）。HTML 把各种标签嵌入到万维网的页面中。这样就构成了所谓的 HTML 文档。HTML 文档是一种可以用任何文本编辑器创建的 ASCII 码文件。 一些著名的搜索引擎Yahoo 网址为：http:/Excite 网址为：http:/Infoseek 网址为：http:/Lycos 网址为：http:/Alta Vista 网址

26、为：http:/WebCrawler 网址为：http:/HotBot 网址为：http:/8.5.2 统一资源定位符 URL1. URL的格式统一资源定位符 URL 是对可以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。URL 给资源的位置提供一种抽象的识别方法，并用这种方法给资源定位。只要能够对资源定位，系统就可以对资源进行各种操作，如存取、更新、替换和查找其属性。URL 相当于一个文件名在网络范围的扩展。因此 URL 是与因特网相连的机器上的任何可访问对象的一个指针。 URL 的一般形式 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

27、是：:/:/ (8-2) ftp 文件传送协议 FTPhttp 超文本传送协议 HTTPNews USENET 新闻URL 的一般形式 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：:/:/ (8-2) 是存放资源的主机在因特网中的域名URL 的一般形式 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：:/:/ (8-2) 有时可省略2. 使用 FTP 的 URL使用 FTP 的 URL 举例 /pub/abc.txt 这表示使用 FTP 协议使用 FTP 的 URL使用 FTP 的 URL 举例 /pub/abc.txt 冒号和两个斜线是规定的格式使用