1、 第第8章章 应用层应用层2022年5月20日本章重点内容本章重点内容8.1 应用层概述8.2 域名系统8.3 电子邮件8.4 万维网8.5 统一资源定位符n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应用进程之间的通信和协同工作来完成的。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。n应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。 应用层协议的特点应用层协议的特点 应用层应用层传输层
2、传输层网络层网络层接口层接口层硬件硬件文件传输文件传输- TFTP- FTP电子邮件电子邮件- SMTP远程登录远程登录- Telnet 网络管理网络管理- SNMP 域名服务器域名服务器- DNSnIP地址记忆不方便，用具有一定含意，便于记忆的字符来识别网上的计算机。66.249.89.104 119.75.217.109 8.2 8.2 域名系统域名系统8.2.1 因特网的域名结构n因特网采用了层次树状结构的命名方法。n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 层次型命名机制层次型命名机制 顶级域名 TLD (Top Level Domain)(1)
3、 国家顶级域名 ：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：采用.int。国际性的组织可在 .int 下注册。(3) 通用顶级域名： .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（美国专用） .gov 表示政府部门（美国专用） .mil 表示军事部门（美国专用） 域名服务器域名服务器n名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。授权域名服务器授权域名服务器 n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
4、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tn电子邮件电子邮件(e-mail)(e-mail)是因特网上使用得最多的和最受用是因特网上使用得最多的和最受用户欢迎的一种应用。户欢迎的一种应用。n电子邮件把邮件发送到电子邮件把邮件发送到 ISP ISP 的邮件服务器，并放在的邮件服务器，并放在其中的收信人邮箱中，收信人可随时上网到其中的收信人邮箱中，收信人可随时上网到 ISP ISP 的的邮件服务器进行读取。邮件服务器进行读取。n电子邮件不仅使用方便，而且还具有传递迅
5、速和费用电子邮件不仅使用方便，而且还具有传递迅速和费用低廉的优点。低廉的优点。n现在电子邮件不仅可传送文字信息，而且还可附上声现在电子邮件不仅可传送文字信息，而且还可附上声音和图像。音和图像。 8.3 8.3 电子邮件电子邮件n每个电子邮箱都有一个唯一的邮件地址每个电子邮箱都有一个唯一的邮件地址n邮件地址的组成：邮件地址的组成：用户名用户名 电子邮件服务器名电子邮件服务器名例如，例如，是一个邮件地址，是一个邮件地址，它表示邮箱的名字是它表示邮箱的名字是zhangxinzhangxin，邮箱所在的主，邮箱所在的主机是机是。其中“”符号表示“at”。电子邮件地址的格式电子邮件地址的格式电子邮件的组
6、成电子邮件的组成n电子邮件由电子邮件由信封信封(envelope)和和内容内容(content)两部两部分组成。分组成。n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时才能送邮件。用户在从自己的邮箱中读取邮件时才能见到邮件的内容。见到邮件的内容。n在邮件的信封上，最重要的就是收信人的地址。在邮件的信封上，最重要的就是收信人的地址。 邮件服务器 邮件服务器是指专门用于邮件服务的计算邮件服务器是指专门用于邮件服务的计算机。它为每一个邮件用户分配一定的存储空间机。它为每一个邮件用户分配一定的存储空间（邮箱）来存放用户的电子邮
7、件。（邮箱）来存放用户的电子邮件。同时还要向发信人报告邮件传送的情况（已同时还要向发信人报告邮件传送的情况（已交付、被拒绝、丢失等）。交付、被拒绝、丢失等）。InternetEmail服务器服务器AEmail服务器服务器BP客户客户B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用户代理用户代理 邮件服务器 邮件服务器SMTPSMTPPOP3(发送邮件)(发送邮件)（发送邮件）(发送邮件)(读取邮件)(读取邮件)(TCP 连接)(TCP 连接)(TCP 连接)因特网SMTP、POP3n发送邮件：邮件传送程序必
8、须与远程的邮件服务发送邮件：邮件传送程序必须与远程的邮件服务器建立器建立TCPTCP连接，并按照连接，并按照SMTP(SimpleSMTP(Simple Mail Mail Transfer ProtocolTransfer Protocol，简单邮件传输协议，简单邮件传输协议) )传输邮传输邮件，若接收方邮箱在服务器上确实存在，才进行件，若接收方邮箱在服务器上确实存在，才进行邮件的发送，以确保邮件不会丢失。邮件的发送，以确保邮件不会丢失。n接收邮件：按照接收邮件：按照POP3(Post Office Protocol v3)POP3(Post Office Protocol v3)协议向邮件
9、服务器提出请求，只要用户输入的身协议向邮件服务器提出请求，只要用户输入的身份信息份信息( (用户名和密码用户名和密码) )正确，就可以访问自己的正确，就可以访问自己的邮箱内容。邮箱内容。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
10、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
11、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)SMTPSM
12、TP（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
13、器的用户邮箱中的取回（如果邮箱中有来信的话）。nWWW：World Wide Web。译作万维网、环球网，或称Web网。万维网是一个大规模的、联机式的信息万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。储藏所。nHTTP：HyperText Transfer Protocol，超文本传输，超文本传输协议协议u万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。u万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一万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个站点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息。的信息。 8 8.4 .4
14、 万维网（万维网（WWWWWW） 万维网的工作方式万维网的工作方式 n万维网以客户服务器方式工作。n浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序。万维网文档所驻留的计算机则运行服务器程序，因此这个计算机也称为万维网服务器。n客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。n在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面(page)。万维网必须解决的问题 (1) 怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？ n使用使用统一资源定位符统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文档。来
15、标志万维网上的各种文档。n使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符标识符 URL。 万维网必须解决的问题 (2) 用何协议实现万维网上各种超链的链接？用何协议实现万维网上各种超链的链接？ n在万维网客户程序与万维网服务器程序之间在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议，是进行交互所使用的协议，是超文本传送协议超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。nHTTP 是一个应用层协议，它使用是一个应用层协议，它使用 TCP 连接连接进行可靠的传送。进行可靠的传送。 万维网必须解决的问题 (
16、3) 怎样使各种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？ n超文本标记语言 HTML (HyperText Markup Language)使得万维网页面的设计者可以很方便地用一个超链从本页面的某处链接到因特网上的任何一个万维网页面，并且能够在自己的计算机屏幕上将这些页面显示出来。nHTML 文档是以.html 或 .htm 为后缀，浏览器能对此 文档的各种标签进行解释。 万维网必须解决的问题 (4) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？ n为了在万维网上方便地查找信息，用户可使用各种的搜索工具（即搜索引擎）。 n统一资源定位符统一资源定位符
17、 URL ：它是对可以从因特网：它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上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示。表示。u通常俗称的网址。通常俗称的网址。u标志万维网上的各种文档。标志万维网上的各种文档。 8.5 8.5 统一资源定位符（统一资源定位符（URLURL）1. URL 的一般形式 n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。nURL 的一般形式是：:/:/ (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 n由以冒号隔开的两大部分组成，并且在 URL 中的字
18、符对大写或小写没有要求。nURL 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 n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。nURL 的一般形式是：:/:/ (8-2) 有时可省略2. 使用 FTP 的 URLn使用 FTP 的 URL 举例 ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt 这表示使用 FTP 协议n使用 FTP 的 URL 举例 ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt 冒号和两个斜线是规定的格式使用 FTP 的 URL使用 FTP 的 URLn使用 FTP 的 URL 举
19、例 ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt 这是网站的域名n使用 FTP 的 URL 举例 ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt 这是路径和文件名使用 FTP 的 URL3. 使用 HTTP 的 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/ 这表示使用 HTTP 协议使用 HTTP 的 URLn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 URLn使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:/ 这里写主机的域名n使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http:/:
20、/ HTTP 的默认端口号是 80，通常可省略使用 HTTP 的 URLn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(home page)。 使用 HTTP 的 URLURLnhttp:/ 超文本传输协议，通知服务器显示Web页nwww. 表示一个web（万维网）服务器nM 装有网页的服务器的名称（域名）nChina 该服务器上的子目录nIndex 文件中的一个html网页小结小结n应用层协议的特点n域名n电子邮件发送和接收协议nHTTP、URL思考题思考题1. 在应用层使用的客户服务器模式的主要特点是什么？2. 域名结构是怎样的？3. DNS的作用是什么？4. 简述电子邮件系统的基本组成。5. 简述SMTP协议的工作过程
