第2章+Web协议.ppt

1、第2章 Web协议,湖南科技大学计算机科学与技术系,2,主要内容,分组交换技术 TCP/IP协议 路由器 IP地址 DNS域名系统 客户机/服务器工作模式 HTTP协议,湖南科技大学计算机科学与技术系,3,2.1 分组交换技术,在组织结构上，Internet是由称为路由器(Router)的网络设备将各种子网（局域网或规模较小的广域网）连结起来的广域网。而局域网一般由交换机(Swicher)或集线器(Hub)将计算机连接构成。 在分组交换网中，数据不再是以大的数据块方式通过一条专用线路直接发送给目的方，而是限制网络中每次传送的数据量，它规定每次传送的数据单位为一个分组（Packet），也称为信息

2、包。 每个分组由两部分组成，开始部分为报头，其中包括了发送方地址和接收方地址，此外还有一些控制信息；另一部分才是真正要传输的数据。,湖南科技大学计算机科学与技术系,4,2.1 分组交换技术,ARPANet最早采用分组交换技术 分组交换以分组为单位采用分时共享传输 Internet通过路由算法对分组进行路由选择,待发文件,报 头 数 据,报 头 数 据,报 头 数 据,图2.1 将待发文件划分成多个分组,湖南科技大学计算机科学与技术系,5,2.2 TCP/IP协议,协议是网络上的计算机为了交换数据所必须遵守的通信规程及消息格式的集合。 TCP/IP（Transmit Control Protoc

3、ol/Internet Protocol）通信协议最早由ARPA制定并加入到Internet中。1980年，ARPA将TCP/IP加入到UNIX内核中，成为UNIX标准的通信模块。 随着UNIX操作系统的流行，TCP/IP得以迅速发展和不断完善。以后，TCP/IP进入商业领域，支持不同厂商、不同机型、不同网络的互联通信，并成为目前令人瞩目的工业标准。 TCP/IP模型是在物理网基础上建立的、包括链路层(网络接口层)，网络层(IP层)，传输层(TCP层)和应用层。,湖南科技大学计算机科学与技术系,6,2.2 TCP/IP协议,开放的TCP/IP环境 不同于Novell公司的IPX/SPX、IBM

4、公司的SNA等 TCP/IP的层次结构和作用 TCP/IP网络模型的四层结构 子网层负责将IP分组封装成适合在具体的物理网上传输的帧。 网络层解决网络互连中的IP分组的寻址问题。 传输层负责维护信息段的完整性，提供端到端的通信。,图2.2 TCP/IP网络模型的四层结构,湖南科技大学计算机科学与技术系,7,2.2 TCP/IP协议,TCP/IP各层实现的具体功能和作用： 子网层 (不属于TCP/IP) 子网层与OSI/RM的物理层、数据链路层以及网络层的一部分相对应，用来提供TCP/IP与各种物理网络的接口，为数据报的传送和校验提供了可能。 网络层 在Internet中网络与网络间的数据传输主

5、要依赖于网络层中的IP协议。但IP只负责传送数据报，不考虑传输的可靠性、数据报的流量控制等安全因素。 传输层 负责维护信息的完整性，提供端到端的通信服务。传输层包括传输控制协攻TCP和用户数据报UDP协议 应用层 提供网上计算机之间的各种应用服务。如FTP（文件传输协议）、SMTP（简单邮件传输协议）、DNS（域名系统）等,湖南科技大学计算机科学与技术系,8,2.2 TCP/IP协议,FTP,Telnet,DNS,SMTP,TCP,UDP,IP,ICMP,IGMP,RARP,ARP,应用层,网络层,传输层,数据链路层,TCP/IP协议族,头 头 头 头 数据,头 头 头 数据,头 头 数据,头

6、 数据,数据的封装与解包,湖南科技大学计算机科学与技术系,9,2.3 路由器,路由器是网络层设备 连接不同类型的网络。 路由器是一种包含网卡、路由软件、接受/发送缓冲区的设备。 协议转换和路由选择功能 路由器连接多个网络的最终目的是实现数据报的路由，使得不同网络中的数据报得以交换。 路由器根据每个数据报的IP地址，将数据报由一个网络路由到另一个网络。 网络管理和安全 Internet提出了基于路由器的防火墙（FireWall）的概念。 防火墙是设置在内部网与外界之间的一道屏障，即在开放与封闭的界面上构造一个保护层，以防止意外或潜在的破坏侵入内部网络。在防火墙技术中，基于路由器的过滤功能是目前用

7、得较普遍的网络安全措施。,湖南科技大学计算机科学与技术系,10,2.4 IP地址,IP地址 网络中每台主机都有一个物理地址（MAC地址），一般所配网卡的卡号就是该主机的物理地址，该地址全世界统一编号。而IP地址是由软件维护的软地址。 查询就是通过搜索引擎的Web网页搜索、FTP文件搜索、Usenet或BBS查询方法迅速找到所需的信息。可以通过IP地址浏览访问Internet。 IP地址结构 IP地址是由32比特二进制数构成的,分为两部分用于区别网络和主机。第一部分是网络号，第二部分是该网络下的主机号。 IP地址的分类 主要的四类IP地址 特殊的IP地址,湖南科技大学计算机科学与技术系,11,2

8、.4 IP地址,主要的4类IP地址 1、A类地址：从001.hhh.hhh.hhh到126.hhh.hhh.hhh A类最高位比特是0，网络号是8位，可以有126个网络。A类网络是容纳主机数最多的网络，每个网络最多16,777,214台主机 127预留给网络测试和本地机进程通信，称为回送地址 2、B类地址：从128.001.hhh.hhh到191.254.hhh.hhh B类最高位比特是10，网络号是16位，可有16,382个网络，每个网络有65,534台主机 3、C类地址：从192.000.001.hhh到223.255.254.hhh C类最高位比特是110，网络号是24位，可有2,097

9、,150个网络，每个网络能有254台主机 4、D类地址：从224.000.000.000到55 最高位比特是1110，D类地址被用来用于多目广播，识别一组用户 5、E类地址留待以后扩展使用，最高5位比特为11110,湖南科技大学计算机科学与技术系,12,2.4 IP地址,特殊的IP地址 全0地址（）：代表本机 网络号为0+主机号：代表本网中的主机 全1地址（55）：局域网中的广播地址 网络号+主机号为1：远程网络的广播地址 127.XX.YY.ZZ-全部用来映射一个地址：，用来保留作为回路测试，被发送到此地址段

10、的数据将环回到发送方，而不经过网络，或者甚至不通过网卡。所以能PING 通这个地址并不能说明你的网络或者你的网卡是没问题的，而只能说明你的TCP/IP的软件是可以正常工作的，所以PING这个地址可以简单地测试你的TCP/IP协议是否有问题 其它 解决IP地址紧张的办法是采用IPv6方案。,湖南科技大学计算机科学与技术系,13,2.5 DNS域名系统,IP地址，由于记忆困难，因此引入了域名的概念。通过为每台主机建立IP地址与域名的映射关系，用户可以避开难记忆的IP地址，而使用域名唯一标识网上的主机。 域名管理系统DNS（Domain Name System）是域名解析服务器的意思，它在互联网的作

11、用是：把域名转换成为网络可以识别的ip地址。 按照Internet上DNS规定，入网的主机一般具有类似于下列结构的域名： 主机名.单位名.二级域名.一级域名 例如，中央电视台的域名为：,湖南科技大学计算机科学与技术系,14,2.5 DNS域名系统,二级域名由Internet特定的网络信息中心进行登记和管理，常见的二级域名有： com（商业）；edu（教育）；mil（军队）；gov（政府）；net（网络支持中心）；org（非赢利组织）等 凡连入Internet的国家都分配一个唯一的国别代码作为一级域名，一些国别代号如：cn（中国），au（澳大利亚），jp（日本）；uk（英国）等。 由于Inter

12、net源于美国，所以美国不需要国别代号，而直接用二级域名作为一级域名。,湖南科技大学计算机科学与技术系,15,2.5 DNS域名系统,DNS的作用： 当一台主机用域名方式访问另一台主机时，域名系统（DNS）服务器首先将域名“翻译”成对应的IP地址，然后两台主机之间的通信通过IP地址进行。在Internet中，域名系统本质上是一个分布式主机的信息数据库。,湖南科技大学计算机科学与技术系,16,2.5 DNS域名系统,URL 统一资源定位符（Uniform Resource Locator, URL） ，是用于完整地描述Internet上网页和其他资源的地址的一种标识方法。 用HTML书写的内容称

13、为Web文档，它实际上是文本文件。Web文档经浏览器解释后映射成平常我们所观看的Web网页，它实际上是图像文件。 URL是一个用来确定Web网上某Web文档资源地址的字符串。大多数资料都把URL称作Web地址, URL与Web文档之间的关系看成一本书中目录与正文之间的关系。 URL的语法： scheme:/host:port/path/resource#section?parameters 例如：:8080/index.asp 也可简写成：,湖南科技大学计算机科学与技术系,17,2.6 客户机/服务器,客户机 / 服务器（ Client/Server ）模式 客户机 / 服务器（ Client

14、/Server ）模式也就是将网络中的计算机分为两类：提供服务的一方称为服务器，获得服务的一方称为客户机。 Internet 的 客户机 / 服务器（ IE/WEB Server ） Internet 上的许多服务如 ftp 、 archie 、 www 、 gopher 等都采用客户机 / 服务器模式。例如 WWW ，把在 Internet 上运行服务器软件的计算机称为节点或 WEB 服务器，也称主机。若用户（客户机）需要 WWW 服务时，则必须运行相应的 WWW 客户软件，如浏览器软件 IE ， Netscape （客户端）等。浏览器用来读取并解释执行 HTML 文档。 在 Interne

15、t 上客户机 / 服务器的关系并不是一成不变的。当提供服务时，该节点是服务器，当从别的节点处获得服务时，该节点是客户机。,湖南科技大学计算机科学与技术系,18,2.7 HTTP协议,HTTP 协议 超文本传输协议（HTTP），是WEB浏览器与WEB 服务器之间的应用层协议，用来传输HTML文档。IE浏览器 通过网络与提供所需服务的WEB服务器建立联接，存取服务器上的信息，双方都需共同遵守HTTP 协议。 能够实现HTTP通信的服务器叫做HTTP服务器，通常就是WEB服务器。 HTTP位于TCP/IP之上，用于在Web浏览器和Web服务器之间进行通信。从而与Internet协议TCP/IP共同协

16、作传输Web文档。,湖南科技大学计算机科学与技术系,19,2.7 HTTP协议,Web服务器通过Internet把Web文档传送给浏览器时，服务器要把描述该文件类型的信息作为MIME信息加载到文件头中。浏览器程序接收到含有头信息的文件后，就能识别该文档（或数据）的类型，从而完成展示文本、显示图片、播放音频或视频等功能。 MIME（(Multipurpose Internet Mail Extensions） MIME是描述消息内容类型的因特网标准。是用于描述传输多媒体数据资料之用。 MIME中定义了图像文件（jpeg、gif等）、电影文件（mpeg、rm等）、声音文件、二进制文件、应用文件和其它类型的多媒体文件的格式。,湖南科技大学计算机科学与技术系,20,2.7 HTTP协议,HTTP处理事务的四个步骤 步骤1：客户端与服务器建立连接 步骤2：客户端向服务器提出请求 客户端（如浏览器）向Web服务器提出的请求（以命令如GET开始，后跟URL）。 步骤3：服务器响应客户端的请求 Web服务器用响应消息应答请求，响应消息通常以状态消息加上实体（客户端真正要求传输的Web文