chp6 應用層

1、第六章 應用層,王珺,計算機網(wǎng)絡,目 錄,6.1 域名系統(tǒng)DNS6.2 文件傳送協(xié)議FTP6.3 遠程終端協(xié)議TELNET6.4 萬維網(wǎng)WWW6.5 電子郵件6.6 動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP6.7 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP6.8 應用進程跨越網(wǎng)絡的通信,目 錄,6.1 域名系統(tǒng)DNS6.2 文件傳送協(xié)議FTP6.3 遠程終端協(xié)議TELNET6.4 萬維網(wǎng)WWW6.5 電子郵件6.6

2、動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP6.7 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP6.8 應用進程跨越網(wǎng)絡的通信,6.1 域名系統(tǒng)DNS,一、應用層研究什么應用層是五層網(wǎng)絡模型的最高層，它主要面向用戶，為用戶使用網(wǎng)絡提供服務應用層為用戶提供服務都是通過應用層協(xié)議來實現(xiàn)的，每個應用層協(xié)議都是為了解決某一類應用問題而設計的應用層的許多協(xié)議都是基于客戶/服務器方式?？蛻?client)和服務器(server)都是指通信中涉及的應用進程客戶是服務請求方

3、，服務器是服務提供方，客戶服務器方式描述了進程之間服務和被服務的關系,6.1 域名系統(tǒng)DNS,二、什么是域名系統(tǒng)(Domain Name System)域名系統(tǒng)DNS是因特網(wǎng)使用的命名系統(tǒng)，作用是把人們熟悉使用的域名轉(zhuǎn)換為IP地址DNS通過域名解析程序，實現(xiàn)域名到IP地址的轉(zhuǎn)換。運行域名解析程序的機器稱為域名服務器目前因特網(wǎng)采用層次結(jié)構(gòu)的命名樹作為域名的命名方式，并使用分布式的域名系統(tǒng) DNS,例如：人們總是習慣在IE地址

4、欄輸入www.baidu.com，而不是202. 108. 22. 5,習慣在IE地址欄輸入www.sohu.com，而不是220. 181. 118. 87,,用戶的某一應用進程需要訪問域名是×××的主機,,該應用進程調(diào)用域名解析程序，成為DNS的客戶端,,解析程序把待解析的域名×××放到DNS請求報文中,,DNS請求報文以UDP數(shù)據(jù)報的形式被發(fā)送給了域名服務器,,域名服務器

5、查找域名×××對應的IP地址IP×××，并放到回答報文中返回給用戶的解析程序,域名到IP地址的解析過程：,,解析程序把IP×××告訴給用戶的應用進程，應用進程可以和域名是×××的主機進行通信了,6.1 域名系統(tǒng)DNS,三、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)因特網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法連接在因特網(wǎng)上的主機或路由器，都可以申請到

6、唯一的層次結(jié)構(gòu)的名字，即域名“域”是指名字空間中的一個劃分，該劃分下面還可以有劃分——即域還可以劃分子域、子域還可以劃分子域域名的結(jié)構(gòu)由標號序列組成，各標號之間用. 隔開,… . 三級域名 . 二級域名 . 頂級域名,mail.cctv.com,三級域名 . 二級域名 . 頂級域名,,,,6.1 域名系統(tǒng)DNS,三、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)域名的命名規(guī)則：域名中的標號都由英文字母和數(shù)字組成，不區(qū)分字母的大小寫，每一個標號不超過63個字

7、符標號中除了字符- 外不能使用其他的標點符號級別最低的域名寫在最左邊，級別最高的域名寫在最右邊完整域名由多個標號組成，不超過255個字符各級域名由其上一級的域名管理機構(gòu)管理，而最高域名由ICANN管理每一個域名在因特網(wǎng)范圍內(nèi)是唯一的,6.1 域名系統(tǒng)DNS,三、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)域名只是個邏輯概念：域名并不代表計算機所在的物理地點變長的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來使用，而 IP 地址是定長的 32 位二進制

8、數(shù)字則非常便于機器進行處理域名中的“點”和點分十進制 IP 地址中的“點”并無一一對應的關系域名與IP地址中的子網(wǎng)沒有關系,6.1 域名系統(tǒng)DNS,三、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)由ICANN管理的頂級域名分為三大類：,(1) 國家頂級域名 nTLD：,.cn 表示中國，.us 表示美國，.uk 表示英國… …,(2) 通用頂級域名 gTLD：(7個),.com (公司和企業(yè))，.net (網(wǎng)絡服務機構(gòu)).org (非贏利性組織)，.ed

9、u (美國專用的教育機構(gòu)).gov (美國專用的政府部門)，.mil (美國專用的軍事部門).int (國際組織),(3) 基礎結(jié)構(gòu)域名(infrastructure domain)：(1個),arpa，用于反向域名解析，因此又稱為反向域名,6.1 域名系統(tǒng)DNS,三、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)由ICANN管理的頂級域名分為三大類：,新增加的通用頂級域名 gTLD：,.aero (航空運輸企業(yè))，.biz (公司和企業(yè)).cat (加泰

10、隆人的語言和文化團體)，.coop (合作團體).info (各種情況)，.jobs (人力資源管理者).mobi (移動產(chǎn)品與服務的用戶和提供者).museum (博物館)，.name (個人).pro (有證書的專業(yè)人員)，.travel (旅游業(yè)),6.1 域名系統(tǒng)DNS,三、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)由ICANN管理的頂級域名分為三大類：,我國二級域名劃分為兩大類：,.類別域名：ac (科研機構(gòu))，com (工、商、金融等機

11、構(gòu))edu (中國的教育機構(gòu))，gov (中國的政府機構(gòu))mil (中國的國防機構(gòu))，net (提供互聯(lián)網(wǎng)服務的機構(gòu))org (非贏利性的組織),.行政區(qū)域名：適用于我國的各省、自治區(qū)、直轄市bj (北京市)，js (江蘇省),我國域名體系允許直接在cn的頂級域名下注冊二級域名,6.1 域名系統(tǒng)DNS,三、因特網(wǎng)的域名結(jié)構(gòu)域名的樹狀結(jié)構(gòu)：,,,,,www.tsinghua.edu.cn,6.1 域名系統(tǒng)DNS,魯東大學官

12、網(wǎng)：www.ldu.edu.cn,,,,,,,,,,魯東大學教務信息網(wǎng)：www.jwc.ldu.edu.cn,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器一個域名服務器負責管轄的范圍叫做區(qū)(zone)各單位根據(jù)具體情況來劃分自己管轄范圍的區(qū)，但在一個區(qū)中的所有節(jié)點必須是能夠連通的每一個區(qū)設置相應的權(quán)限域名服務器，用來保存該區(qū)中的所有主機的域名到IP地址的映射DNS 服務器的管轄范圍不是以“域”為單位，而是以“區(qū)”為單位區(qū)可能等于或

13、小于域，但不可能大于域：區(qū)是域的子集,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器區(qū)的不同劃分方法舉例：,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器區(qū)的不同劃分方法舉例：,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器域名服務器有四種類型：(1) 根域名服務器 根域名服務器是最重要的域名服務器，所有的根域名服務器都知道所有的頂級域名服務器的域名和 IP 地址不管是哪一個本地域名服務器，若要對因特網(wǎng)上任何一個域名進行解析，只要自己無法解析

14、，就首先求助于根域名服務器在因特網(wǎng)上共有13 個不同 IP 地址的根域名服務器，用一個英文字母命名，從a 一直到 m：,a.rootservers.net, b.rootservers.net …m.rootservers.net,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器域名服務器有四種類型：(1) 根域名服務器 到 2006 年底全世界已經(jīng)安裝了一百多個根域名服務器機器，分布在世界各地這樣做的目的是為了方便用戶，使世界上大部

15、分 DNS 域名服務器都能就近找到一個根域名服務器,根域名服務器并不直接把域名轉(zhuǎn)換成IP地址告訴本地域名服務器，而是告訴它下一步應找的頂級域名服務器的IP地址,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器域名服務器有四種類型：(1) 根域名服務器,舉例：根域名服務器 f 的地點分布圖,共40個機器,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器域名服務器有四種類型：(2) 頂級域名服務器 (TLD 服務器)負責管理在該頂級域名服務器注冊

16、的所有二級域名當收到 DNS 查詢請求時，就給出相應的回答（可能是最后的結(jié)果，也可能是下一步應當找的域名服務器的 IP 地址）,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器域名服務器有四種類型：(3) 權(quán)限域名服務器負責管理一個區(qū)注冊的域名當一個權(quán)限域名服務器還不能給出最后的查詢回答時，就會告訴發(fā)出查詢請求的 DNS 客戶，下一步應當找哪一個權(quán)限域名服務器,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器域名服務器有四種類型：(4)

17、本地域名服務器 (local name server) 該服務器對域名系統(tǒng)非常重要：當一個主機發(fā)出 DNS 查詢請求時，這個查詢請求報文首先就發(fā)送給本地域名服務器每一個因特網(wǎng)服務提供者 ISP、或一個大學、甚至一個大學里的系，都可以擁有一個本地域名服務器域名服務器有時也稱為默認域名服務器,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器域名服務器有四種類型：(4) 本地域名服務器 (local name server) 在本地機的“

18、Internet選項”的“TCP/IP協(xié)議”里，有關于DNS地址的設置（自動獲取或指定地址），這里的DNS服務器即本地域名服務器本地域名服務器離用戶較近，一般不超過幾個路由器的距離 當所要查詢的主機與客戶機屬于同一個本地ISP時，本地域名服務器可直接查詢到IP地址并返回給客戶機,6.1 域名系統(tǒng)DNS,四、域名服務器提高域名服務器的可靠性：DNS 域名服務器都把數(shù)據(jù)復制到幾個域名服務器來保存，其中的一個是主域名服務器，其他的是

19、輔助域名服務器當主域名服務器出故障時，輔助域名服務器可以保證 DNS 的查詢工作不會中斷主域名服務器定期把數(shù)據(jù)復制到輔助域名服務器中，而更改數(shù)據(jù)只能在主域名服務器中進行，保證了數(shù)據(jù)的一致性,6.1 域名系統(tǒng)DNS,五、域名解析過程要點：(1) 主機向本地域名服務器的查詢一般采用遞歸查詢?nèi)绻镜赜蛎掌鞑恢辣徊樵冇蛎?IP 地址，那么它就以 DNS 客戶的身份，向其他根域名服務器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報文（而不需要主機來進行后

20、續(xù)的查詢工作）遞歸查詢返回的結(jié)果是查詢到的IP地址，或者是無法查詢到而報錯,6.1 域名系統(tǒng)DNS,五、域名解析過程要點：(2) 本地域名服務器向根域名服務器的查詢一般采用迭代查詢或遞歸查詢迭代查詢：根域名服務器收到本地域名服務器的迭代查詢請求報文時，要么直接給出所要查詢的 IP 地址，要么告訴本地域名服務器：“你下一步應當向哪一個域名服務器進行查詢”，然后讓本地域名服務器進行后續(xù)的查詢遞歸查詢：根域名服務器收到查詢請求時，

21、要么直接給出所要查詢的 IP 地址，要么就以DNS 客戶的身份，向其他頂級域名服務器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報文，直到把最終的查詢結(jié)果IP返回給本地域名服務器,需要查找abc.com的IP地址,6.1 域名系統(tǒng)DNS,,頂級域名服務器dns.com,權(quán)限域名服務dns.abc.com,本地域名服務器dns.xyz.com,根域名服務器,本地域名服務器采用迭代查詢,需要查找abc.com的IP地址,6.1 域名系統(tǒng)DNS,,頂級域名服務器

22、dns.com,權(quán)限域名服務dns.abc.com,本地域名服務器dns.xyz.com,根域名服務器,本地域名服務器采用遞歸查詢,6.1 域名系統(tǒng)DNS,五、域名解析過程名字的高速緩存：每個域名服務器都維護一個高速緩存，存放最近用過的名字以及從何處獲得名字映射信息的記錄這樣可大大減輕根域名服務器的負荷，使因特網(wǎng)上的 DNS 查詢請求和回答報文的數(shù)量大為減少為保持高速緩存中的內(nèi)容正確，域名服務器為每項內(nèi)容設置計時器，并處理

23、超過合理時間的項（例如兩天）主機中通常也需要這樣一個高速緩存,目 錄,6.1 域名系統(tǒng)DNS6.2 文件傳送協(xié)議FTP6.3 遠程終端協(xié)議TELNET6.4 萬維網(wǎng)WWW6.5 電子郵件6.6 動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP6.7 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP6.8 應用進程跨越網(wǎng)絡的通信,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,一、什么是文件共享文件共享協(xié)議分為兩大類：1、復制遠地（服務器端）的整個文件到本地機特點：

24、復制遠地機的源文件到本地機上，對遠地文件的存取、修改都是通過對本地機的副本進行的代表協(xié)議：基于TCP的FTP和基于UDP的TFTP2、對遠地的共享文件進行聯(lián)機訪問特點：由本地機的操作系統(tǒng)對遠地的共享文件進行透明訪問，不需傳送遠地文件的副本代表協(xié)議：網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS (Network File System),6.2 文件傳送協(xié)議FTP,一、什么是文件共享文件傳送協(xié)議 FTP (File Transfer Protocol)

25、 是因特網(wǎng)上使用得最廣泛的文件傳送協(xié)議FTP 提供交互式的訪問：允許客戶指明文件的類型與格式，允許文件具有存取權(quán)限FTP 適合于在異構(gòu)網(wǎng)絡中任意計算機之間傳送文件FTP的標準是RFC 959,文件傳送面臨的主要問題是眾多的計算機廠商研制出的多達數(shù)百種的文件系統(tǒng),6.2 文件傳送協(xié)議FTP,二、基于TCP的FTP協(xié)議 FTP在主機之間傳送文件時，面臨的問題包括：計算機存儲數(shù)據(jù)的格式不同文件的目錄結(jié)構(gòu)和文件命名的規(guī)定不同對于

26、相同的文件存取功能，操作系統(tǒng)使用的命令不同訪問控制方法不同F(xiàn)TP 需要減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性，為用戶提供文件傳送的一些基本的服務,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,二、基于TCP的FTP協(xié)議 FTP使用客戶服務器方式建立連接：,,,,FTP 客戶端,FTP 服務器端,,,,因特網(wǎng),用戶界面,,控制進程,數(shù)據(jù)傳送進程,控制進程,數(shù)據(jù)傳送進程,,,主進程,21,20,,實際用于傳輸文件的連接,6.2 文件傳送協(xié)

27、議FTP,二、基于TCP的FTP協(xié)議 FTP使用客戶服務器方式建立連接：,,FTP 服務器端,,控制進程,數(shù)據(jù)傳送進程,,,主進程,21,20,(1) FTP的服務器進程由兩大部分組成：,一個主進程，負責接受新的請求,,若干個從屬進程，負責處理單個請求,,,(2) 一個FTP服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務,(3) 由于FTP是基于TCP，所以控制連接會在整個會話期間一直保持打開,(4) 數(shù)據(jù)傳送進程用于傳輸文件，控制進程用于

28、創(chuàng)建數(shù)據(jù)傳送進程和數(shù)據(jù)連接,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,二、基于TCP的FTP協(xié)議 FTP使用客戶服務器方式建立連接：,,FTP 服務器端,,控制進程,數(shù)據(jù)傳送進程,,,主進程,21,20,(5) 端口號在連接中的應用：,首先，客戶進程尋找連接服務器進程的熟知端口(21)，同時告訴服務器進程自己的另一個端口號，用于建立數(shù)據(jù)傳送連接（控制）,接著，服務器進程用熟知端口(20)與客戶進程所提供的端口號建立數(shù)據(jù)傳送連接（數(shù)據(jù)傳送）,由于

29、 FTP 使用了兩個不同的端口號，所以數(shù)據(jù)連接與控制連接不會混亂,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,三、基于UDP的TFTP協(xié)議簡單文件傳送協(xié)議TFTP (Trivial File Transfer Protocol) ，是一個很小且易于實現(xiàn)的文件傳送協(xié)議TFTP 使用客戶服務器方式，使用 UDP 數(shù)據(jù)報，因此 TFTP 需要有自己的差錯改正措施TFTP 只支持文件傳輸而不支持交互TFTP 沒有龐大的命令集，沒有列目錄的功能，也不能

30、對用戶進行身份鑒別,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,三、基于UDP的TFTP協(xié)議 TFTP 的特點：(1) 每次傳送的數(shù)據(jù)PDU中有512字節(jié)的數(shù)據(jù)，最后一次可不足512字節(jié)(2) 數(shù)據(jù)PDU也稱為文件塊(block)，每個塊按序編號，從1開始(3) 支持ASCII碼或二進制傳送(4) 可對文件進行讀或?qū)?5) 使用很簡單的首部,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,三、基于UDP的TFTP協(xié)議 UDP提供不可靠的傳輸，所以TFTP

31、需要采用一定的措施保證傳輸質(zhì)量：TFTP發(fā)送完一個block后就等待對方的確認，確認時會指明所確認的塊編號發(fā)完數(shù)據(jù)后在規(guī)定時間內(nèi)收不到確認就要重發(fā)數(shù)據(jù) PDU發(fā)送確認 PDU 的一方若在規(guī)定時間內(nèi)收不到下一個文件塊，也要重發(fā)確認 PDU,TFTP 的工作類似于停止等待協(xié)議,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,三、基于UDP的TFTP協(xié)議 UDP的工作過程：建立連接時，TFTP客戶進程發(fā)送一個讀請求 PDU 或?qū)懻埱驪DU 給 TFT

32、P服務器進程 (端口號69)TFTP服務器進程選擇一個新的端口和TFTP客戶進程進行通信若文件長度恰好為512字節(jié)的整數(shù)倍，則在文件傳送完畢后，還需發(fā)送一個只含首部而無數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù) PDU若文件長度不是512字節(jié)的整數(shù)倍，則最后傳送數(shù)據(jù) PDU 的數(shù)據(jù)字段一定不滿512字節(jié)，正好可作為文件結(jié)束的標志,6.2 文件傳送協(xié)議FTP,四、文件共享協(xié)議NFS不同于文件傳送協(xié)議，文件共享協(xié)議不需要傳送遠地文件的整個副本，而是允許本地應用進

33、程打開遠地文件，并能在該文件的某一個特定的位置上開始讀寫數(shù)據(jù)NFS 可使用戶只復制一個大文件中的一個很小的片段，而不需要復制整個大文件本地機的 NFS 客戶軟件，把要添加的數(shù)據(jù)和在遠地文件后面寫數(shù)據(jù)的請求一起發(fā)送到遠地機的 NFS 服務器上，NFS 服務器更新文件后返回應答所以，在網(wǎng)絡上傳送的只是少量的修改數(shù)據(jù),目 錄,6.1 域名系統(tǒng)DNS6.2 文件傳送協(xié)議FTP6.3 遠程終端協(xié)議TELNET6.4 萬維網(wǎng)WW

34、W6.5 電子郵件6.6 動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP6.7 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP6.8 應用進程跨越網(wǎng)絡的通信,6.3 遠程終端協(xié)議TELNET,一、什么是TELNETTELNET 是一個簡單的遠程終端協(xié)議，也是因特網(wǎng)的正式標準用戶用 TELNET 就可在其所在地通過 TCP 連接注冊（即登錄）到遠地的另一個主機上（使用主機名或 IP 地址）TELNET 能將用戶的擊鍵傳到遠地主機，同時也能將遠地主機的輸出通過

35、TCP 連接返回到用戶屏幕。這種服務是透明的，因為用戶感覺到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠地主機上,6.3 遠程終端協(xié)議TELNET,二、TELNET的客戶服務器方式本地主機運行 TELNET 客戶進程，遠地主機則運行 TELNET 服務器進程和 FTP 的情況相似，服務器中的主進程等待新的請求，并產(chǎn)生從屬進程來處理每一個連接,6.3 遠程終端協(xié)議TELNET,,使用客戶端的格式,,使用服務器端的格式,,使用NVT格式,網(wǎng)絡虛擬終端N

36、VT格式：,客戶端軟件把用戶的擊鍵和命令轉(zhuǎn)換成 NVT 格式，并送交服務器,服務器端軟件把收到的數(shù)據(jù)和命令，從 NVT 格式轉(zhuǎn)換成遠地系統(tǒng)所需的格式,返回數(shù)據(jù)時是同樣的處理過程,目 錄,6.1 域名系統(tǒng)DNS6.2 文件傳送協(xié)議FTP6.3 遠程終端協(xié)議TELNET6.4 萬維網(wǎng)WWW6.5 電子郵件6.6 動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP6.7 簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議SNMP6.8 應用進程跨越網(wǎng)絡的通信,6.4 萬維

37、網(wǎng)WWW,6.4.1 什么是萬維網(wǎng) 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符URL 6.4.3 超文本傳送協(xié)議HTTP6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔 6.4.5 萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng),6.4 萬維網(wǎng)WWW,6.4.1 什么是萬維網(wǎng) 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符URL 6.4.3 超文本傳送協(xié)議HTTP6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔 6.4.5 萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng),6.4.1 什么是萬維網(wǎng),一、萬維網(wǎng)概述萬維網(wǎng)WWW (World Wide We

38、b)并非某種特殊的計算機網(wǎng)絡，而是一個大規(guī)模的、聯(lián)機式的信息儲藏所萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從因特網(wǎng)上的一個站點訪問另一個站點，從而主動地按需獲取豐富的信息萬維網(wǎng)提供的服務是分布式的服務：多服務器、多客戶萬維網(wǎng)的出現(xiàn)，使得網(wǎng)絡規(guī)模按指數(shù)級增長,?,?,?,6.4.1 什么是萬維網(wǎng),一、萬維網(wǎng)概述,?,?,萬維網(wǎng)站點B,萬維網(wǎng)站點A,萬維網(wǎng)站點D,萬維網(wǎng)站點E,萬維網(wǎng)站點C,④,⑤,⑥,6.4.1 什么是萬維網(wǎng),一、萬維網(wǎng)概述

39、瀏覽器的發(fā)展：萬維網(wǎng)是由歐洲物理實驗室的Tim于1989年3月提出來的1993年二月，第一個圖形界面瀏覽器Mosaic開發(fā)成功1995年，瀏覽器Netscape Navigator上市目前最流行的是微軟公司的Internet Explorer,瀏覽器是萬維網(wǎng)客戶端的應用程序,6.4.1 什么是萬維網(wǎng),二、超媒體與超文本超文本文檔僅包含文本信息，而超媒體文檔還包含其他表示類型的信息：如圖形、圖像、聲音、動畫、視頻圖像等萬維網(wǎng)是

40、分布式超媒體(hypermedia)系統(tǒng)，它是超文本(hypertext)系統(tǒng)的擴充非分布式系統(tǒng)中，所有資源都在一個計算機的磁盤中，只提供本地機的鏈接服務，所以可以保證鏈接的有效性和一致性萬維網(wǎng)采用的分布式系統(tǒng)，是把信息都分布放到整個因特網(wǎng)上，每臺服務器上的文檔都獨立進行管理，不能保證鏈接的有效性和一致性,6.4.1 什么是萬維網(wǎng),二、超媒體與超文本 超文本是萬維網(wǎng)的基礎一個超文本由多個信息源鏈接成利用一個鏈接可使用戶找到另一

41、個文檔，這些文檔可以位于世界上任何一個接在因特網(wǎng)上的超文本系統(tǒng)中,6.4.1 什么是萬維網(wǎng),三、萬維網(wǎng)的工作方式萬維網(wǎng)以客戶服務器方式工作瀏覽器就是在用戶計算機上的萬維網(wǎng)客戶程序萬維網(wǎng)文檔所駐留的計算機（萬維網(wǎng)服務器）則運行服務器程序客戶程序向服務器程序發(fā)出請求，服務器程序向客戶程序送回客戶所要的萬維網(wǎng)文檔在一個客戶程序主窗口上顯示出的萬維網(wǎng)文檔稱為頁面(page),6.4.1 什么是萬維網(wǎng),四、萬維網(wǎng)需要解決的問題(1)

42、怎樣標志分布在因特網(wǎng)上的萬維網(wǎng)文檔？ (2) 如何實現(xiàn)萬維網(wǎng)上的各種超鏈接？(3) 如何使萬維網(wǎng)文檔能在各類計算機上顯示？,使用統(tǒng)一資源定位符URL (Uniform Resource Locator)來標志萬維網(wǎng)上的各種文檔,萬維網(wǎng)客戶程序與服務器程序之間進行交互，使用超文本傳送協(xié)議HTTP (HyperText Transfer Protocol),萬維網(wǎng)使用超文本標記語言HTML (HyperText Markup L

43、anguage)，可以使各種萬維網(wǎng)文檔在各種異構(gòu)的計算機上顯示,6.4.1 什么是萬維網(wǎng),四、萬維網(wǎng)需要解決的問題(4) 怎樣使用戶方便地找到所需的信息？,為了在萬維網(wǎng)上方便地查找信息，用戶可使用各種的搜索工具——搜索引擎,6.4 萬維網(wǎng)WWW,6.4.1 什么是萬維網(wǎng) 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符URL 6.4.3 超文本傳送協(xié)議HTTP6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔 6.4.5 萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng),6.4.2 統(tǒng)一資源定位符U

44、RL,一、URL的格式統(tǒng)一資源定位符 URL 是對因特網(wǎng)資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示URL 給資源的位置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位URL 相當于因特網(wǎng)相連的機器上的任何可訪問對象的一個指針,每一個文檔在因特網(wǎng)的范圍內(nèi)具有唯一的標識符 URL,6.4.2 統(tǒng)一資源定位符URL,一、URL的格式URL的一般形式,://:/,,,,在 URL 中的字符對大寫或小寫沒有要求,6.4.2 統(tǒng)一資源定位符UR

45、L,二、使用HTTP的URL,http://:/,,,例：訪問魯東大學的主頁：http://www.ldu.edu.cn,訪問魯東大學的主頁的從屬頁面——學校概況：http://www.ldu.edu.cn/1.html,6.4 萬維網(wǎng)WWW,6.4.1 什么是萬維網(wǎng) 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符URL 6.4.3 超文本傳送協(xié)議HTTP6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔 6.4.5 萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng),6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTT

46、P,一、HTTP 的操作過程 HTTP是基于TCP的應用層協(xié)議它規(guī)定了瀏覽器怎樣向萬維網(wǎng)服務器請求萬維網(wǎng)文檔，以及服務器怎樣把文檔傳送給瀏覽器從層次的角度看，HTTP 是面向事務的應用層協(xié)議(transaction-oriented) ，它是萬維網(wǎng)上能夠可靠地交換文件（包括文本、聲音、圖像等各種多媒體文件）的重要基礎,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,,,,,因特網(wǎng),服務器,鏈接到URL的超鏈,瀏覽器 程序,服務器 程序,

47、HTTP,客戶,,,,,,,,,,,,?,,,,★ASCII碼串,★類MIME,,用戶點擊鼠標之后：(1) 瀏覽器分析超鏈接指向頁面的 URL(2) 瀏覽器向 DNS 請求解析www.ldu.edu.cn的 IP 地址(3) 域名系統(tǒng) DNS 解析出其 IP 地址為202.194.48.66(4) 瀏覽器與服務器建立 TCP 連接(5) 瀏覽器發(fā)出取文件命令：GET /column/1.htm(6) 服務器作出響應：把文件

48、1.htm 發(fā)給客戶端瀏覽器(7) TCP 連接釋放(8) 瀏覽器顯示文檔 1.htm 中的所有文本,HTTP協(xié)議本身是無連接的：雙方不需建立、釋放HTTP連接（但是TCP連接需要）,訪問 “魯東大學學校概括”,http://www.ldu.edu.cn/column/1.htm,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,一、HTTP 的操作過程HTTP1.0協(xié)議是無狀態(tài)的(stateless)：HTTP服務器不需要記住客戶的訪問信

49、息，也不需要記住客戶訪問了多少次所以，同一個客戶第二次訪問該服務器與第一次訪問，服務器作出的響應時完全相同的這種無狀態(tài)的特性簡化了服務器的設計，使服務器更容易支持大量并發(fā)的HTTP請求,★無狀態(tài)：服務器在發(fā)送完HTTP響應后，會主動斷開TCP連接。因此下一次即使是同一用戶向同一服務器發(fā)出相同的請求，也需要從建立TCP連接開始,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,一、HTTP 的操作過程HTTP1.0：一次HTTP請求所需的時間,

50、,,,,,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,,,,,,HTTP1.0：一次HTTP請求所需的時間,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,一、HTTP 的操作過程HTTP1.1對HTTP1.0的改進：HTTP/1.1 協(xié)議使用持續(xù)連接萬維網(wǎng)服務器在發(fā)送響應后仍然在一段時間內(nèi)保持這條TCP連接，使同一客戶和該服務器可以繼續(xù)在這條連接上傳送后續(xù)的 HTTP 請求報文和響應報文這并不局限于傳送同一個頁面上鏈接的文檔，而是只要這些文檔

51、都在同一個服務器上就可以目前一些流行的瀏覽器（例如，IE 6.0）的默認設置就是使用 HTTP/1.1,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,一、HTTP 的操作過程HTTP1.1持續(xù)連接的兩種工作方式：非流水線方式：客戶在收到前一個請求的響應后才能發(fā)出下一個請求流水線方式客戶在收到 HTTP 的響應報文之前就能夠接著發(fā)送新的請求報文客戶訪問所有的對象只需花費一個 RTT時間,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,二、代理

52、服務器(proxy server) 代理服務器又稱為萬維網(wǎng)高速緩存(Web cache)，它把最近的一些請求和響應暫存在本地磁盤中當與暫時存放的請求相同的新請求到達時，代理服務器就把暫存的響應發(fā)送出去，而不需要按 URL 的地址再去因特網(wǎng)訪問該資源,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,沒有使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,校園網(wǎng),源點服務器,,2 Mb/s,,因特網(wǎng),,,,R1,R2,,,,,,6.4.3 超文本傳輸協(xié)

53、議HTTP,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,校園網(wǎng),源點服務器,,2 Mb/s,,因特網(wǎng),,,,R1,R2,(1)瀏覽器訪問因特網(wǎng)的服務器時，要先與校園網(wǎng)的高速緩存建立TCP連接，并向高速緩存發(fā)出HTTP請求報文,,,,,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,校園網(wǎng),源點服務器,,2 Mb/s,,因特網(wǎng),,,,R1,R2,(2) 若高速緩存已經(jīng)存放了所請求的對象，則將此對象放入 H

54、TTP響應報文中返回給瀏覽器,,,,,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,校園網(wǎng),源點服務器,,2 Mb/s,,因特網(wǎng),,,,R1,R2,(3) 否則，高速緩存與因特網(wǎng)上的源點服務器建立TCP連接，并發(fā)送HTTP請求報文,,此時的代理服務器充當了客戶端,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,校園網(wǎng),源點服務器,,2 Mb/s,,因特網(wǎng),,,,R1,

55、R2,(4) 源點服務器將所請求的對象放在HTTP響應報文中，返回給高速緩存,,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,校園網(wǎng),源點服務器,,2 Mb/s,,因特網(wǎng),,,,R1,R2,(5) 高速緩存收到此對象后，先復制在其本地存儲器中（為今后使用），然后再將該對象放在HTTP響應報文中，通過已建立的TCP連接，返回給請求該對象的瀏覽器,,,,,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,三、HTT

56、P 的報文結(jié)構(gòu) HTTP有兩類報文：請求報文——從客戶向服務器發(fā)送請求報文響應報文——從服務器到客戶的回答,,HTTP 的請求報文,HTTP請求報文由三部分組成：開始行、首部行和實體主體,在請求報文中，開始行就是請求行,(1)方法：是面向?qū)ο蠹夹g(shù)中使用的專門名詞?！胺椒ā本褪菍λ埱蟮膶ο筮M行的操作，實際上也就是一些命令★請求報文的類型是由它所采用的方法決定的,,,HTTP 的請求報文,HTTP請求報文的一些方法,方法（操作）

57、 意義OPTION 請求一些選項的信息GET 請求讀取由URL所標志的信息HEAD 請求讀取由URL所標志的信息的首部POST 給服務器添加信息（例如，注釋）PUT 在指明的URL下存儲一個文檔DELETE 刪除指明的URL所標志的資源TRACE 用來進行環(huán)回測試的請求報文CONNECT

58、用于代理服務器,例：GET http://www.ldu.edu.cn/10.htm HTTP/1.1,客戶請求鏈接到魯東大學院部設置的頁面,,HTTP 的請求報文,(2) URL：所請求的資源的URL(3) 版本：是HTTP的版本(4) 首部行：由于 HTTP 是面向正文的(text-oriented)，因此在報文中的每一個字段都是一些 ASCII 碼串，因而每個字段的長度都是不確定的★每一行結(jié)束都有回車換行，整個首部的結(jié)束

59、還有一空行,空格,,回車換行,,,,,HTTP 請求報文的例子,GET /column/1.htm HTTP1.1,{請求訪問相對URL是…的資源},Host: www.ldu.edu.cn,{首部行的開始，給出主機的域名},Connection: close,{通知服務器發(fā)送完請求的文檔后就可釋放連接},User-Agent: Mozilla/5.0,{表明用戶代理是使用Netscape瀏覽器},Accept-Language:

60、cn,{表示用戶希望優(yōu)先得到中文版本的文檔},,HTTP 的響應報文,HTTP響應報文與請求報文的區(qū)別就是開始行不同。響應報文的開始行是狀態(tài)行,短語：解釋狀態(tài)碼的簡單短語,,,,HTTP 的響應報文,HTTP響應報文的一些狀態(tài)碼,狀態(tài)碼 意義1xx 表示通知信息的，如請求收到了或正在進行處理2xx 表示成功，如接受或知道了3xx 表示重定向，表示要完成請求還必須采取進一步的

61、 行動4xx 表示客戶的差錯，如請求中有錯誤的語法或不能完 成5xx 表示服務器的差錯，如服務器失效無法完成請求,常見的三種狀態(tài)行：,http/1.1 202 Accepted {接受},http/1.1 400 Bad Request {錯誤的請求},http/1.1 404 Not Found {找不到},,HTTP 響應報文的例子,HTTP/1.1 301

62、Moved Permanetly,{永久性地轉(zhuǎn)移了},Location: http://www.xyz.edu/ee/index.html,{新的URL},6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,四、在服務器上存放用戶的信息 萬維網(wǎng)站點使用Cookie來跟蹤用戶 Cookie表示在HTTP服務器和客戶之間傳遞的狀態(tài)信息 使用Cookie的網(wǎng)站服務器為用戶產(chǎn)生一個唯一的識別碼。利用此識別碼，網(wǎng)站就能夠跟蹤該用戶在該網(wǎng)站的活動利用Co

63、okie，服務器可以追蹤用戶在本網(wǎng)站中的活動：訪問了那些頁面、進行了哪些操作等,6.4.3 超文本傳輸協(xié)議HTTP,四、在服務器上存放用戶的信息Cookie的工作過程：用戶瀏覽某個使用Cookie的網(wǎng)站，該網(wǎng)站的服務器會為用戶產(chǎn)生一個唯一的識別碼服務器同時會在后臺的數(shù)據(jù)庫中添加一項服務器發(fā)送給用戶帶有識別碼的HTTP響應報文：用戶收到該響應報文，會在本地機的Cookie文件中添加一項，包括服務器的主機名和識別碼用戶以后瀏

64、覽該網(wǎng)站，瀏覽器會從本地Cookie文件中提取出這個網(wǎng)站的識別碼，放到HTTP請求報文的首行,Set-cookie: 1234567,6.4 萬維網(wǎng)WWW,6.4.1 什么是萬維網(wǎng) 6.4.2 統(tǒng)一資源定位符URL 6.4.3 超文本傳送協(xié)議HTTP6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔 6.4.5 萬維網(wǎng)的信息檢索系統(tǒng),6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔,一、超文本標記語言HTML超文本標記語言HTML (HyperText Markup Lan

65、guage) 是一種制作萬維網(wǎng)文檔（即網(wǎng)頁）的標準語言官方的HTML標準由W3C (WWW Consortium)負責制定HTML 定義了許多用于排版的命令（即標簽）HTML 把各種標簽嵌入到萬維網(wǎng)的頁面中，構(gòu)成了所謂的 HTML 文檔,6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔,一、超文本標記語言HTMLHTML 文檔是可以用任何文本編輯器創(chuàng)建的 ASCII 碼文件，但是僅當 HTML 文檔是以.html 或 .htm 為后綴時，瀏覽器才對此

66、文檔的各種標簽進行解釋當瀏覽器從服務器讀取 HTML 文檔后，就按照 HTML 文檔中的各種標簽，根據(jù)瀏覽器所使用的顯示器的尺寸和分辨率大小，重新進行排版并恢復出所讀取的頁面,,HTML文檔中標簽的用法, 一個HTML的例子 HTML很

67、容易掌握 這是第一個段落。 這是第二個段落。,,標題,,1級標題,,第一個段落,,第二個段落,6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔,一、超文本標記語言HTMLHTML規(guī)定了鏈接的起點和終點的設置方法：起點：說明在網(wǎng)頁中什么地方可以引出一個鏈接頁面中的起點可以是一段文字、一幅圖片等通常起點部分使用特殊顏色及下劃線表示，鼠標移到到上面還會由箭頭變成手型終點：說明超鏈接可以鏈接到什么位置上遠程鏈接：超鏈接的

68、終點是其他網(wǎng)站上的頁面本地鏈接：超鏈接指向本計算機中的某個文件,6.4.4 萬維網(wǎng)的文檔,二、動態(tài)萬維網(wǎng)文檔靜態(tài)文檔是指該文檔創(chuàng)建完畢就存放在萬維網(wǎng)服務器中，被用戶瀏覽的過程中內(nèi)容不會改變（以HTML文檔為代表） 動態(tài)文檔是指文檔的內(nèi)容是在瀏覽器訪問萬維網(wǎng)服務器時才由服務器的應用程序動態(tài)創(chuàng)建動態(tài)文檔的運行原理：服務器在接收瀏覽器的請求的同時，運行另一個應用程序應用程序?qū)Πl(fā)來數(shù)據(jù)進行處理，并輸出HTTP文檔服務器把該文檔作