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第七章 网络应用技术 （一）

第七章 网络应用技术 （一）. 第七章 网络应用技术. 7.1 网络应用的地位和作用 7.2 域名系统 DNS 7.3 远程登录 Telnet 7.4 文件传输 FTP 7.5 电子邮件 Email 7.6 万维网 WWW. 7.1 网络应用的地位和作用. 1 ）应用层的地位和作用 2 ） TCP/IP 的应用层协议 3 ）应用程序的实现结构. 1 ） 网络层的地位和作用. 为用户提供的常用的应用程序 面向用户实现网络服务的各种功能. 2 ） TCP/IP 协议族中的应用层协议. Telnet. HTTP. NFS. 应用层.

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第七章 网络应用技术 （一）

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  1. 第七章 网络应用技术（一） 信阳师范学院计算机系

  2. 第七章 网络应用技术 7.1 网络应用的地位和作用 7.2 域名系统DNS 7.3 远程登录Telnet 7.4 文件传输FTP 7.5 电子邮件Email 7.6 万维网WWW 信阳师范学院计算机系

  3. 7.1 网络应用的地位和作用 1）应用层的地位和作用 2）TCP/IP的应用层协议 3）应用程序的实现结构 信阳师范学院计算机系

  4. 1） 网络层的地位和作用 • 为用户提供的常用的应用程序 • 面向用户实现网络服务的各种功能 信阳师范学院计算机系

  5. 2）TCP/IP协议族中的应用层协议 Telnet HTTP NFS 应用层 FTP XWin TFTP SMTP SNMP REXEC DNS RPC 传输层 TCP UDP 网络层 ICMP IP IGMP ARP RARP 数据链路层 Ethernet, Token Ring, FDDI, PPP/SLIP, X.25 信阳师范学院计算机系

  6. 3）应用程序的实现结构 • 非对称的客户/服务器模型 • 客户端确定如何请求服务 • 服务器决定何时和如何提供服务 • 对称的对等模型 • 应用进程地位和作用平等 • 例如：视频会议系统 信阳师范学院计算机系

  7. 客户/服务器工作模式 • 客户 • 一般为网络用户的计算机； • 处于主动的地位，可以向服务器发出各种请求。 • 服务器 • 网络上能够提供特定服务的主机； • 处于被动的地位，根据客户的请求做出相应的回答，提供相应的服务。 信阳师范学院计算机系

  8. 什么是客户机 • 为用户提供图形用户界面 （Graphics User Interface，简称GUI） • 根据用户输入的数据和命令向服务器发 出请求 • 将服务器作出的回答进行分析处理、通 过GUI提交用户 信阳师范学院计算机系

  9. 什么是服务器 • 拥有客户机所没有的资源： - 计算机资源 大的存储容量、超级计算能力 - 信息资源 数据库、文件系统和多媒体信息 • 为多个客户机提供服务，实现资源共享 信阳师范学院计算机系

  10. 客户/服务器工作模式示例 1. 请求：解析域名www.edu.cn 2. 回答：IP地址为202.112.0.36 4. 回答：传送CERNET主页 3. 请求：访问CERNET主页 域名服务器 www.edu.cn 202.112.0.36 客户 信阳师范学院计算机系

  11. 2） 客户/服务器模式的好处 • 实现计算机资源和信息资源的共享 • 减少网络流量，提高网络的运行效率 • 便于数据的管理和维护 • 充分发挥服务器和客户机各自的优势 • 服务器：计算、资源等优势 • 客户机：方便、灵活 信阳师范学院计算机系

  12. 7.3 域名系统DNS 1）域名系统的基本概念 2）名字空间 3）资源记录 4）DNS报文 5）域名解析 6）DNS举例 7）DNS报文的传输 信阳师范学院计算机系

  13. 1）域名系统的基本概念 • 网络系统的标识分类 • 域名的作用 • 域名与地址的对应关系 • 域名系统DNS的概念 信阳师范学院计算机系

  14. 系统中对象的标识分类 • 名字（name） • 标识对象是什么（what）：域名系统 • 地址（address） • 标识对象在何处（where）：IP地址 • 路径（route） • 标识如何到达对象所在地（how）: IP路由 信阳师范学院计算机系

  15. 域名的作用 • 便于人称呼和记忆主机的标识符 人： 主机： 身份证号码 IP地址 202.112.0.36 姓名 域名 www.edu.cn • 具有广告宣传作用 • 具有层次结构，提供网络管理组织信息 例： panda.cs.tsinghua.edu.cn • 便于网络管理和维护 主机的IP地址随网络变化，域名可以保持不变 信阳师范学院计算机系

  16. 域名与IP地址的对应关系 主机域名 IP地址 www.tsinghua.edu.cn 166.111.8.248 www.mit.edu 18.181.0.21 www.edu.cn www.net.edu.cn 202.112.0.36 www.net.edu.cn • 建立简单文件/etc/hosts，记录域名与地址的映射关系 • 网络上每台主机都可获得完整的、一致的映射表 信阳师范学院计算机系

  17. 域名系统DNS的概念 • 网络规模庞大时hosts的问题 • 占用信道和系统资源太多 • 查询效率低 • 集中式的统一维护管理异常困难 • 域名系统DNS • RFC1034和 RFC1035定义 • 具有层次结构的域名命名机制 • 分布式数据库系统实现 信阳师范学院计算机系

  18. 2）名字空间 • 树状结构 • 命名机制 • 区域（zone）的概念 • 域名服务器 信阳师范学院计算机系

  19. 树状结构 • 根 • 在根下的最高级（top）域名（几百个） • 3字符域：generic • 2字符域：country • 在某个最高级域名下的第二级域名 • 在某个第二级域名下的第三级域名 • 叶：主机域名 信阳师范学院计算机系

  20. 域名系统的树状结构图 root 第二级 第三级 第四级 信阳师范学院计算机系

  21. 常见的最高级域名 信阳师范学院计算机系

  22. 域名 含义 域名 含义 域名 含义 ac 研究机构 gd 广东 bj 北京 com 商业公司 gx 广西 tj 天津 org 非盈利性组织 sc 四川 eb 河北 net 提供网络服务的单位 gz 贵州 sx 山西 edu 教育和科研单位yn 云南 nm 内蒙古 gov 政府机构 xz 西藏 en 河南 ha 海南 sn 陕西 ln 辽宁 ah 安徽 gs 甘肃 jl 吉林 jx 江西 qh 青海 hl 黑龙江 sd 山东 nx 宁夏 sh 上海 fj 福建 xj 新疆 js 江苏 hn 湖南 hb 湖北 zj 浙江 中国的二级域名系统 信阳师范学院计算机系

  23. 命名机制 • 主机的域名 主机名.最低级域名.  .最高级域名 主机 panda.cs.tsinghua.edu.cn 路径 ftp.cs.wisc.edu/connectivity_table/ • 域名的限制 • 对大小写不敏感 • 最长63个字符 • 路径全名不得超过255字符 信阳师范学院计算机系

  24. 区域（zone）的概念 • 区域（zone） • 将域名树分割成互不交叉的子树 • 一棵子树称为一个区域（zone） • 区域可以划分为更小的区域 • 区域的代表 • 一个区域的权威代表是该域的DNS管理员 • 由网络信息中心（NIC）履行DNS管理员的职能 信阳师范学院计算机系

  25. Zone的划分 root edu.cn tsinghua.edu.cn cs.tsinghua.edu.cn 信阳师范学院计算机系

  26. NIC的主要职能 在本域管辖范围内（包括二级子域） • 申请和分配IP地址 • 提供域名注册服务 • 提供域名/地址解析服务（DNS服务器） • 与上级管理域和其他域共同维护DNS信息 信阳师范学院计算机系

  27. 主要的NIC机构 • 国外 • InterNIC • RIPENIC（欧洲） • APNIC（亚太） • 国内 • CNNIC • CerNIC 信阳师范学院计算机系

  28. 域名服务器 • 根域名服务器（13台） • 记录所有顶级域名的DNS信息 • 域名服务器的功能 • 域名服务器的配置 • 两台独立的DNS服务器 • primary：记录原始记录 • sencondary：备份 信阳师范学院计算机系

  29. 域名服务器的功能 • 记录本域的域名注册信息 • 提供地址/域名解析服务 • 域内服务 • 域外服务 • 知道根服务器（13个）的IP地址 • 与其他服务器及时交换全网的DNS信息 • 提供域名信息查询服务 信阳师范学院计算机系

  30. root 域名服务器的配置 primary secondary primary secondary edu.cn tsinghua.edu.cn primary secondary cs.tsinghua.edu.cn 信阳师范学院计算机系

  31. 3）资源记录 DNS 映射 • 属性 • 域名Domain_name • 生存时间TTL：以秒为单位 • 类型Type：主要有8种 • 类别Class：IN • 值Value：对应于类型的描述 域名 资源记录 信阳师范学院计算机系

  32. 资源记录的类型 Type Value 信阳师范学院计算机系

  33. 4）DNS报文格式 0 16 31 （bit） 信阳师范学院计算机系

  34. 5）域名解析 • 域名解析方式 • 域名解析算法 • 域名解析的实现 信阳师范学院计算机系

  35. 域名解析方式 • 递归解析（Recursive resolution） • 一次域名服务请求即可自动完成域名—地址转换 • 由DNS服务器软件连锁完成 • 不适于需要频繁域名解析的应用 • 反复解析（iterative resolution） • 需要向不同DNS服务器依次发出请求 • 加重本地DNS服务器的负担 信阳师范学院计算机系

  36. 递归解析 本地主机panda.cs.tsinghua.edu.cn 请求域名解析 管辖域 edu.cn     本地 DNS服务器 应用 解析器   返回解析结果 ftp.cs.wisc.edu的IP地址     远程三级 DNS服务器 远程二级 DNS服务器 根 DNS服务器 管辖域 cs.wisc.edu 管辖域 wisc.edu 信阳师范学院计算机系

  37. 反复解析 本地主机panda.cs.tsinghua.edu.cn 请求域名解析 管辖域 edu.cn     本地 DNS服务器 应用 解析器   返回解析结果     不能解析 不能解析 远程三级 DNS服务器 远程二级 DNS服务器 根 DNS服务器 管辖域 cs.wisc.edu 管辖域 wisc.edu 信阳师范学院计算机系

  38. 域名解析算法 开始 下次求解 构造DNS报文 发往指定服务器 求解者操作 服务器操作 N Y 可以解析？ 哪种方式？ 从数据库取出相应地址 反复 递归 给出可用服务器地址 递归求解 将结果传回求解者 信阳师范学院计算机系 结束

  39. 域名解析的实现 两步法 • 第一步：本地域名服务器域名解析 • 查询本地服务器的域名解析表 • 查询本地服务器的域名缓存区（cach） • 如果无结果，转第二步 • 第二步：从根服务器自顶向下查询 信阳师范学院计算机系

  40. 6）DNS举例 • 域名-地址解析 • 地址-域名解析 信阳师范学院计算机系

  41. 域名-地址解析(1) ; aa.com file AA.COM IN SOA NS.AA.COM.{ postmaster.AA.COM 94101101; serial number 86400; refresh after24 hour 7200; retry after 2 hours 2592000; expire after 30 days 345600; default TTL of 4 days } AA.COM IN NS NS..AA.COM. AA.COM IN NS NS2.AA.COM 信阳师范学院计算机系

  42. 地址-域名解析(2) LOCALHOST IN A 127. 0. 0. 1 NS IN A 172. 66. 1. 1 NS2 IN A 172 .66. 1. 100 ； MAIL-RELAY IN A 172. 66. 1. 2 IN TXT www, ftp on mail-relay IN HINFO SUN UNIX ; WWW IN CNAME MAIL-RELAY FTP IN CNAME MAIL-RELAY ; 信阳师范学院计算机系

  43. 地址-域名解析(3) AA.COM IN MX 1 MAIL-RELAY * IN MX 1 MAIL-RELAY NS IN MX 1 MAIL-RELAY ; ; end of aa.com file ; 信阳师范学院计算机系

  44. 地址-域名解析(1) 66.172.in-addr.arpa IN SOA NS.AA.COM.{ } 66.172.in-addr.arpa IN NS NS.AA.COM 1.1 IN PTR NS.AA.COM 66.172.in-addr.arpa IN NS NS2.AA.COM 100.1 IN PTR NS2.AA.COM 2.1 IN PTR MAI-RELAY.AA.COM 信阳师范学院计算机系

  45. 7）DNS报文的传输 Port=53 Port=53 超时重传 客户解析器 DNS服务器 UDP TCP TCP UDP re-query query Reply(512Byte) 信阳师范学院计算机系

  46. 7.3 远程登录Telnet 1）远程登录的概念 2）Telnet协议 3）Telnet的实现 4）Telnet标准：RFC854 信阳师范学院计算机系

  47. 1）远程登录的概念 • 用户从本地计算机登录进入远程主机 • 使用远程主机的计算机资源 虚拟终端 虚拟终端 Internet user TELNET server TELNET 终端 客户主机 远程主机 信阳师范学院计算机系

  48. 2）Telnet协议 • 网络虚拟终端NVT • 数据传输 • 选项协商 Port=23 Application Telnet Client Telnet Server NVT TCP连接 键盘输入屏幕显示 TCP TCP 信阳师范学院计算机系

  49. 3）Telnet协议的实现 • 用户从本地机对远程主机进行远程登录，建立TCP连接； • 将本地机接收的用户键盘输入字符（操作指令或数据内容）传送到远程主机； • 把远程主机做出的响应传回本地机，屏幕显示。 信阳师范学院计算机系

  50. 7.4 文件传输FTP 1）FTP的基本概念 2）FTP的工作原理 3）FTP的命令 4）FTP标准：RFC959 信阳师范学院计算机系

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