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计算机应用专业系列教材. 计算机网络. 第四章 计算机网络中的高层应用. 1. 掌握常用的主要网络高层应用服务： WWW 、 Telnet 、 FTP 、 E-Mail 等。 2. 掌握网络应用服务平台的构成。 3. 掌握电子邮件技术。 4. 掌握 WWW 信息发布技术。 5. 理解客户 / 服务器模式和浏览器模式。 6. 理解域名服务 DNS 。 7. 了解其他互连网络应用，如网络目录服务。 8. 了解 BBS 、 IP 电话。 9. 了解视频会议、虚拟现实等。. 4.1 域名系统.
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计算机应用专业系列教材 计算机网络
第四章 计算机网络中的高层应用 • 1.掌握常用的主要网络高层应用服务：WWW、Telnet、FTP、E-Mail等。 • 2.掌握网络应用服务平台的构成。 • 3.掌握电子邮件技术。 • 4.掌握WWW信息发布技术。 • 5.理解客户/服务器模式和浏览器模式。 • 6.理解域名服务DNS。 • 7.了解其他互连网络应用，如网络目录服务。 • 8.了解BBS、IP电话。 • 9.了解视频会议、虚拟现实等。 陶静烽
4.1 域名系统 • 对于一般用户来说，以点分隔开的数字型的IP地址方式还是抽象了点，难于记忆和理解。于是，TCP/IP专门设计了一种字符型的主机命名机制——域名系统（DNS）。 • 几乎所有的高层应用都要使用到域名系统。 陶静烽
4.1.1 域的分层及表示 • 域名系统使用层次型的名字管理来对网络上的每台计算机赋予一个直观的字符标识，其通常的结构如下：hostname.domain；即主机名＋它所在的域名。 • 在UNIX文件系统中，根是以反斜杠“/”表示，在DNS中，根的名字以空字符串“”表示，但在文本中以“.”来书写。 陶静烽
4.1.2 域的命名及管理 • 域的标号是由一个简单的字符串（不可带点）表示，只能包含以下字符： • 1、26个英文字母 • 2、“0，1，2，3，4，5，6，7，8，9”十个数字 • 3、“-”（英文中的连词号） • 每个标号最多可包含63个字符，一个全称域名则不能超过255个字符。 • 七种主要的高层域（表4-1），以地理位置区分的高层域（表4-2） P153 陶静烽
域名系统的层次化 • 在最高层域下面，是高层域各自所划分的子域及子域的子域，它们 命名一般由控制该子域的管理者给出，要求同为一个父域的子域的命名应具有惟一性，这同一个目录下不应有两个相同名的子目录是同理的，这样可以保证域名是可以惟一地标识出域名树的每一节点，也就避免了由于主机的增多造成域名冲突的可能性，这其实也是域名系统采取层次化命名机制的优越性的体现。 陶静烽
Internet的域名结构 陶静烽
我国的域名结构 • 中国互联网信息中心（CNNIC）负责管理我国的顶级域，它将cn域划分为多个二级域； • Internet主机域名的格式为：四级域名.三级域名.二级域名.顶级域名。例如，主机域名cs.nankai.edu.cn 代表中国南开大学计算机系的主机。 陶静烽
4.1.3 域名解析系统 • 用域名比用IP地址直观、易记忆，但不能用域名寻址，因为通过软件发收数据时，使用的是IP地址。所以必须将域名映射成IP地址 ——该过程叫做域名解析。 • 从系统的角度看，域名解析是一个高效、可靠、通用、分布式地用于名字到地址的映射系统。 • 从具体的技术角度看，域名解析采用客户/服务器模式。客户端是解析器程序，它负责：查询名字服务器；解释从服务器传回的响应；将信息返回给请求方。储存有关域名空间信息的程序称为名字服务器，是server端，它通常保存着部分域名空间——称为区的完整信息，这样的名字服务器就称对该区具有权限。名字服务器是解析系统的核心。 陶静烽
4.1.4 域名解析的算法 • 域名解析有两种方式： • 1.反复解析：每一次联系一个不同的服务器。 • 2.递归解析：请求一个名字服务器系统完成全部解析。 • 例：假设.yqtvu.com域中的cxr客户要浏览www.zjtvu.edu.cn的内容，解析过程： 陶静烽
域名解析反复解析 根的名字服务器 .cn的名字服务器 .com的名字服务器 .gov的名字服务器 .edu.cn的名字服务器 .yqtvu.com的名字服务器 .zjtvu.edu.cn的名字服务器 www.zjtvu.edu.cn cxr ③ ④ …… ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ?www.zjtvu.edu.cn ⑨ ① ② ⑩ 找到了 陶静烽
域名解析递归解析 根的名字服务器 .cn的名字服务器 .com的名字服务器 .gov的名字服务器 .edu.cn的名字服务器 .yqtvu.com的名字服务器 .zjtvu.edu.cn的名字服务器 www.zjtvu.edu.cn cxr ② ③ …… ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ?www.zjtvu.edu.cn ⑨ ① ⑩ 找到了 陶静烽
为什么不用严格的自顶而下的方法？ • 严格的自顶而下的方法可以保证在从树根到树叶的一次搜索中能找到解析该名字的服务器，但从本地服务器开始查询是注重效率的做法。因为第一，大多数解析的是本地域名，可以在本地进行，无须从根经过几层再找到本地服务器进行解析。第二，如果域名解析总是一开始就联系顶层服务器，根将会造成超负荷。第三，顶层机器的故障将会妨碍整个域名解析，即使本地服务器能解析该名字。 陶静烽
如何保持缓存数据的有效性？ • 一，在服务器给客户端报告缓存中有关名字与地址的绑定信息时，标记为非权威响应，以及给出获得此信息的服务器的记录。 • 二，引入生存时间（TTL）——指明保证绑定有效存在的时间值。 陶静烽
4.1.5 反向解析 • 同地址解析一样，域名解析中除了正向解析（从域名到IP地址），还包含反向解析（从IP地址到域名）。 陶静烽
4.1.6 域名服务的使用 • 1.UNIX系统中的配置 • 以solaris为例，控制解析行为的文件是/etc/resolv.conf。内容如下： • domain zjtvu.edu.cn • search zjtvu.edu.cn • nameserver 210.32.124.1 • nameserver 210.32.128.1 • 2.windows下的配置 • 点击“开始”——“设置”——“控制面板”——“网络”——“TCP/IP协议”，然后选择“属性”，点击“DNS配置”，最后选择“启动DNS”。 陶静烽
4.1.7 域名服务的建立 • 名字服务器可以分为以下几种类型： • 1.主服务器：负责建立区内的数据，并提供查询该域的权威解答； • 2.第二服务器：除了主服务器，每个区至少要求有一台第二名字服务器。它的作用不仅可对主服务器保持冗余，还可以帮助分担DNS的负载，以提高性能； • 3.缓存服务器：专职来做DNS查询cache工作，它对任何区都不负责，即硬盘上没有保存任何可靠的数据； • 4.转发服务器：建立一张“转发服务器表”记载上级名字服务器。当它收到域名解析请求时，先在自己的ｃａｃｈｅ中寻找，若找不到，则将请求送到上一级名字服务器，而不是送到根服务器。 • 如何配置一个主服务器？例子：P162-167 陶静烽
网络应用服务平台及应用规划 • 网络应用服务平台指的是一个完整的计算机网络设施系统，它能向用户提供多种典型的网络高层应用服务。 • 应用规划在网络建设初期和管理期间都具有现实的意义，针对不同的网络应用，应该制定一个具体的应用规划。 陶静烽
4.2.1 客户/服务器模型 • 应用系统的计算模型的演变经历了以下几个阶段： • 1.主机计算模型； • 2.离散个人计算模型； • 3.网络/文件服务器计算模型； • 4.客户/服务器模型： • 其中，服务器指的是在网络上可提供服务的任何程序，客户指的是向服务器发起请求并等待响应的程序。 • 在面向连接的客户/服务器模型中，服务器一般以并发服务器的方式实现。 陶静烽
4.2.1 客户/服务器模型 • 通信和资源共享是计算机网络的两大功能，客户/服务器模型是这两方面在客观现实中的完美体现。 • 一、网络通信是一种完全异步的通信，通信的发生完全是随机的，相互通信进程之间不存在父子关系，也不共享内存缓存，因此需要一种机制，为准备通信的进程之间建立联系，为两者的数据交换提供同步。客户/服务器模型很好的解决了这个问题。 • 二、从资源角度看，因特网上大量客观存在着资源分布和运算能力不均等等现象，还存在人为的不均现象，而客户/服务器模型体现并很好的适应了这种现象。 • 三、客户/服务器模型对于网络应用程序的开发具有指导意义。 陶静烽
客户和服务器的概念 • 严格的客户和服务器定义的是应用程序的概念。但是，有时我们会把客户与服务器指认为运行相关应用程序的计算机。此时，客户和服务器不是绝对的概念。因为一台计算机既可运行一些客户程序，也可运行服务器程序。即使对于一个服务项目来说，该主机既可扮演客户的角色，又可能是服务器。 陶静烽
4.2.2 网络应用服务平台 • 1.计算机网络设施：计算机网络就是用通信线路将若干计算机连接起来的一个集合体。具体内容包括：物理连接介质、网络连接设备、网络拓扑结构、网络技术。 • 2.支持TCP/IP协议的网络操作系统：安装在运行服务器程序的计算机上，控制网络上的通信和网络用户的访问。可以选择UNIX/Windows NT和Novell Netware三大类。 • 3.提供服务的服务器程序：大部分网络应用服务采用客户/服务器模型，即应用服务的提供者是服务器程序。 • 4.运行服务器程序的计算机：硬件选择取决于网络的应用规划及用户对各种平台的熟悉程度，另外还取决于选择的网络操作系统。 陶静烽
4.3 电子邮件服务 • 电子邮件，简称E-mail，是指用户利用计算机网络相互交换电子媒体信件，进行通讯、联络的一种方式。 • 电子邮件服务是目前Internet上使用最频繁的服务。 • 电子邮件系统不但可以传输各种格式的文本信息，还可以传输图像、声音、视频等多种信息。 • 邮件服务器系统的核心是邮件服务器，它负责接收用户送来的邮件，根据收件人地址发送到对方的邮件服务器中，还负责接收由其他邮件服务器发来的邮件，并根据收件人地址分发到相应的电子邮箱中。 • 电子邮件服务的优势： • 1.速度快； • 2.操作简单； • 3.价格低廉。 陶静烽
4.3.1 电子邮件系统结构 • 电子邮件系统通过用户接口（即客户程序），用户进行收发邮件，而传输和接收邮件则是服务器端的任务。为了保证邮件传输的可靠性，邮件系统引入一种被称为缓冲区的技术。当用户发送一个邮件的时候，系统将该邮件的副本与发送者、接收者、目的机器的标识以及投递时间一起放进一个专用的存储区。然后，系统作为一种后台工作方式，启动到远地机器的发送。 陶静烽
电子邮件服务的工作原理 陶静烽
电子邮件服务 电子邮件应用程序基本服务功能： • 创建与发送电子邮件； • 接收、阅读与管理电子邮件； • 账号、邮箱与通信簿管理。 电子邮件协议： • 电子邮件相关协议分为两类：一部分定义邮件报文格式，另一部分定义邮件传输的标准； • 在电子邮件程序向邮件服务器中发送邮件时，使用的是简单邮件传输协议SMTP； • 在电子邮件程序从邮件服务器中读取邮件时，可以使用邮局协议POP3或交互式邮件存取协议IMAP，它取决于邮件服务器支持的协议类型。 陶静烽
电子邮件的格式 • 电子邮件包括两部分：邮件头与邮件体； • 邮件头是由多项内容构成的，其中一部分是由系统自动生成的，例如发信人地址（From：）、邮件发送的日期与时间；另一部分是由发件人自己输入的，例如收信人地址（To：）、抄送人地址（Cc：）与邮件主题（Subject：）等； • 邮件体就是实际要传送的信函内容。传统电子邮件系统只能传输文本信息，采用多目的电子邮件系统扩展MIME的电子邮件系统可以传输文本、图像、语音与视频等多种信息。 陶静烽
E-mail的使用 • 当用户向ISP申请Internet账户时，ISP就会在它的邮件服务器上建立该用户的电子邮件账户，它包括用户名与用户密码。 • 用户的电子邮件地址格式为：用户名@主机名，其中“@”符号表示“at”。例如，在“yqtvu.com”主机上，有一个名为cxr的用户，那么该用户的E-mail地址为：cxr@yqtvu.com。 陶静烽
4.4 万维网应用 • 超文本：是具有链接的文本，它没有严格的顺序。 • 超级链接：不仅限于本地的信息，只要是在因特网上的信息，都可以成为链接的对象，而用户只要操作鼠标（点击锚）就可以访问网络上的任何资源，做到“网上冲浪”。 陶静烽
4.4 万维网应用 • WWW：World Wide Web • 又称为万维网，简称为Web, 是Internet技术发展中的一个重要的里程碑； • WWW系统的结构采用了客户/服务器模式； • 信息资源以web页的形式存储在WWW服务器中，用户通过WWW客户端浏览器程序图、文、声并茂的Web页内容； • 通过Web页中的链接，用户可以方便地访问位于其他WWW服务器中的Web页，或是其他类型的网络信息资源。 陶静烽
WWW服务的主要特点 • 以超文本方式组织网络多媒体信息，用户可以访问文本、语音、图形和视频信息； • 用户可以在Internet范围内的任意网站之间查询、检索、浏览及发布信息，并实现对各种信息资源透明的访问； • 提供生动、直观、统一的图形用户界面； • WWW服务的核心技术是： 超文本标记语言（HTML） 超文本传输协议（HTTP） 超链接（hyperlink） 陶静烽
HTTP协议 HTTP协议： • 是为分布式超媒体信息系统设计的一种网络协议 • 主要用于名字服务器和分布式对象管理， • 它能传送任意类型数据对象，以满足Web服务器与客户之间多媒体通信的需要 • 是internet上发布多媒体信息的主要协议 陶静烽
WWW服务的工作原理 陶静烽
URL与信息定位 • 统一资源定位（URL）是WWW的一种混合语，它表示所要访问的主机的地址、获取服务所用的协议及所要浏览文件的路径和名字。是对能从Internet上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示 ； • 标准的URL由3部分组成：服务器协议类型、主机名和路径及文件名 • URL格式如下：<protocol>://<hostname:port>/<path>/<file> 例：http：//www.nankai.edu.cn/index.html 协议类型主机名路径及地址 陶静烽
URL与信息定位 URL通过指定其他协议类型访问其他类型的服务器: • gopher：//gopher.cernet.edu.cn 连接到名为gopher.cernet.edu.cn的Gopher服务器 • ftp：//ftp.pku.edu.cn/pub/dos/readme.txt 通过FTP连接来获得名为readme.txt的文本文件 • file：//linux001.nankai.edu.cn/pub/gif/wu.gif 在所连接的主机上获得并显示名为wu.gif的图形文件 • telnet：//cs.nankai.edu.cn 远程登录到名为cs.nankai.edu.cn的主机 陶静烽
超文本标记语言 • 超文本标记语言（HTML）是ISO标准8879——标准语义标记语言的一个子集。 • HTML的标记是用小于号“<“和大于号”>”嵌套起来的标记名，标记名为短语和符号，用于标志一个元素的标签。标记常成对的出现。 • 常见的HTML标记集合：P191 • 一个正常的HTML文件由头部和主体两部分组成，头部被<HTML></HTML>嵌套，而主体部分被<BODY></BODY>嵌套。 陶静烽
主页的概念 • 信息资源以网页的形式存储在WWW服务器中； • 用户通过浏览器向WWW服务器发出请求，服务器根据客户请求内容，将保存在WWW服务器中的某个页面发送给客户； • 用户可以通过页面中的链接，方便地访问位于其他WWW服务器中的页面，或其他类型的网络信息资源； • 主页（home page）是一种特殊的Web页面，是指包含个人或机构基本信息的页面，用于对个人或机构进行综合性介绍，是访问个人或机构详细信息的入口点。 陶静烽
主页包含的基本元素 • 文本（text）：最基本的元素，就是通常所说的文字； • 图像（image）：WWW浏览器一般只识别GIF与JPG两种图像格式； • 表格（table）：类似于Word中的表格，表格单元内容一般为字符类型； • 超链接（hyperlink）：用于将HTML与其他主页相连。 陶静烽
4.4.2 WWW的工作原理 • WWW的工作原理有三要素：WWW服务器、WWW浏览器及两者之间的协议规范。 • WWW服务器的功能是生成并传递文档，WWW浏览器的功能是接收文档，并在客户机上对文档进行解释表达。 • 浏览器/服务器（B/S）模式：B/S是一种平面型多层次的网状结构，其最大的特点是与软硬件平台的无关性。 陶静烽
WWW浏览器的基本功能 • 查找、启动与终止链接 • 通过按钮与菜单项来链接 • 历史（history）与书签（bookmark）的使用 • 自由设定屏幕窗口 • 选择起始页 • 改变式样、字体与色彩 • 查看内嵌图像与外部图像 • 保存与打印主页 陶静烽
搜索引擎的概念 • 搜索引擎是Internet上的一个WWW服务器，它的主要任务是在Internet中主动搜索其他WWW服务器中的信息并对其自动索引，将索引内容存储在可供查询的大型数据库中； • 用户可以利用搜索引擎所提供的分类目录和查询功能查找所需要的信息。 • 两类搜索方式：目录搜索和关键字搜索。 陶静烽
4.5 文件传输与远程登录服务 • 用户由本地机通过网络，登录到远端的另一台计算机的帐号上，作为这台远程主机的终端用户，使用它的资源，这个过程称为远程登录。 • 在Telnet术语中，你的计算机叫做“本地计算机”（本地机），而telnet程序所连接的另一台计算机叫做“远程计算机”（远程机）。 • Telnet协议是个简单的远程登录协议，其服务过程可以分为三个步骤： • （1）本地用户在本地终端上对远程系统进行登录。 • （2）将本地终端上的键盘输入逐键传到远端。 • （3）将远端的输出送回本地终端。 陶静烽
4.5.2 文件传输服务 • 文件传输服务又称为FTP服务，它是Internet中最早提供的服务功能之一，目前仍然在广泛使用中 ； • 文件传输服务由FTP应用程序提供，FTP应用程序遵循TCP/IP协议组中的文件传输协议，它允许用户将文件从一台计算机传输到另一台计算机，并且能保证传输的可靠性； • 在Internet中，许多公司、大学的主机上含有数量众多的各种程序与文件，这是Internet的巨大与宝贵的信息资源。通过使用FTP服务，用户就可以方便地访问这些信息资源。 陶静烽
文件传输的工作原理 陶静烽
匿名FTP服务 • 匿名FTP服务的实质是：提供服务的机构在它的FTP服务器上建立一个公开账户（一般为anonymous），并赋予该账户访问公共目录的权限，以便提供免费服务； • 如果要访问提供匿名服务的FTP服务器，一般不需输入用户名与密码。如果需要，可以使用“anonymous”作为用户名，使用“guest”作为用户密码； • 大多数FTP服务都是匿名服务； • 为了保证FTP服务器的安全，几乎所有匿名FTP服务器都只允许用户下载文件，而不允许用户上载文件。 陶静烽
一次完整的文件传输过程 • 启动FTP； • 登录； • 确定目录位置； • 定义文件传输模式； • 开始数据传输； • 结束数据传输； • 关闭连接； • 退出FTP。 陶静烽
4.6.1 电子公告板 • 电子公告板BBS是Internet上较常用的服务功能之一； • 电子公告板提供一块公共电子白板，每个用户都可以在上面书写、发布信息或提出看法、聊天，获得帮助、讨论问题及为别人提供信息； • 早期的BBS服务是一种基于远程登录的服务，想使用BBS服务的用户，必须首先利用远程登录功能登录到BBS服务器； • 目前，很多BBS站点提供WWW访问方式。 陶静烽
4.6.2 网上聊天 • BBS聊天 • Web方式的聊天 • IRC、mIRC • ICQ、OICQ、UC • MSN、网易泡泡、雅虎通Yahoo! Messenger 陶静烽
4.6.3 网络电话 • 网络电话可分为三类： • Phone to Phone、PC to Phone、PC to PC • 网络电话的优点： • 1.更加高效的利用网络资源。 • 2.可以提供更为廉价的服务。 • 3.和数据业务有更大的兼容性。 • 网络电话的缺点： • 1.话音质量得不到保证。 • 2.互通性较差。 • 3.网络容量小。 陶静烽
4.6.4 视频点播 • VOD系统的三个构成部分： • 1.前端系统——由视频服务器、各种档案管理服务器以及控制网络部分组成。 • 2.网络系统——包含主干网络和本地网络系统两部分，是影响连续媒体网络服务系统性能的关键部件。 • 3.客户端系统——计算机或传统电视加机顶盒。 • VOD系统的类型： • 1.IVOD：该系统为每一个用户的申请提供一条独自的视频流。 • 2.SVOD：该系统每隔一定的时间将节目播放一次。 • 3.NVOD：相似于SVOD，但它的间隔时间更长。 陶静烽
