第六章 應用層

6.1 網絡應用模型

6.1.1 應用層概述

應用層對應用程序的通信提供服務。

應用層協議定義：應用進程交換的報文類型，各種報文類型的語法、字段的語義、進程何時、如何發送報文以及對報文進行響應的規則。

應用層的功能：1、文件傳輸、訪問和管理；2、電子郵件；3、虛擬終端；4、查詢服務和遠程作業登錄。

應用層的重要協議：FTP、SMTP、POP3、HTTP、DNS

6.1.2 網絡應用模型

客戶/服務器模型（Client/Server）

服務器：提供計算服務的設備。1、永久性提供服務；2、永久性訪問地址/域名。

客戶機：請求計算服務的主機。1、與服務器通信，使用服務器提供的服務；2、間歇性接入網絡；3、可能使用動態IP地址；4、不與其他客戶機直接通信。

應用：Web、文件傳輸FTP、遠程登錄、電子郵件

P2P模型（Peer-to-Peer）

1、不存在永遠在線的服務器

2、每個主機即可以提供服務，也可以請求服務

3、任意端系統/節點之間可以直接通信

4、節點間歇性接入網絡

5、節點可能改變IP地址

6、可擴展性好

7、網絡健壯性強

6.2 DNS

DNS服務的作用：將域名解析成IP地址

6.2.1 域名

6.2.2 域名服務器

根域名服務器

頂級域名服務器：管理該頂級域名服務器註冊的所有二級域名

權限域名服務器：負責一個區的域名服務器

本地域名服務器：當一個主機發出DNS查詢請求時，這個查詢請求報文就發給本地域名服務器。

6.2.3 域名解析過程

6.3 FTP

6.3.1 文件傳輸協議

文件傳送協議FTP（file Transfer
Protocol）:提供不同類型主機系統之間的文件傳輸能力。

簡單文件傳送協議TFTP（Trivial File Transfer Protocol）

6.3.2 FTP服務器和用戶端

FTP是基於客戶/服務器（C/S）的協議。

用戶通過一個客戶機程序連接至在遠程計算機上運行的服務器程序。

依照FTP協議提供服務，進行文件傳送的計算機就是FTP服務器。

連接FTP服務器，遵循FTP協議與服務器傳送文件的電腦就是FTP客戶端。

6.3.3 FTP工作原理

FTP使用TCP實現可靠傳輸。

控制連接始終保持

數據連接保持一會

是否使用TCP的20端口建立數據連接與傳輸模式有關。

主動方式：使用TCP的20端口

被動方式：由服務器和客戶端自行協商決定（端口>1024）

FTP傳輸模式

1、文本模式：ASCII模式，以文本序列傳輸數據

2、二進制模式：Binary模式，以二進制序列傳輸數據

6.4 電子郵件

6.4.1 電子郵件系統概述

6.4.2 簡單郵件傳送協議SMTP

SMTP規定了在兩個相互通信的SMTP進程之間應如何交換信息。。

負責發送郵件的SMTP進程就是SMTP客戶，負責接收郵件的進程就是SMTP服務器。

SMTP規定了14條命令（幾個字母）和21種應答信息（三位數字代碼+簡單文字說明）

6.4.3 MIME

SMTP的缺點

1、SMTP不能傳送可執行文件或其他二進制對象

2、SMTP僅限於傳送7位ASCII碼，不能傳送其他非英語國家的文字

3、SMTP服務器會拒絕超過一定長度的郵件

通用因特網郵件擴充MIME：使郵件系統可以支持聲音、圖像、視頻、多種國家語言等等，使傳輸內容豐富多彩。

6.4.4 郵件協議POP3

POP使用TCP協議連接，端口號110，基於C/S模型。

POP3工作方式

1、下載並保留（服務器）

2、下載並刪除

6.4.5 網際報文存取協議IMAP

IMAP可以讓用戶在不同的地方使用不同的計算機隨時上網閱讀處理郵件，還允許只讀取郵件中的某一個部分。

6.5 WWW

6.5.1 萬維網概述

萬維網WWW（World Wide
Web）是一個大規模、聯機式的信息儲藏所/資料空間，是無數個網絡站點和網頁的集合。

同一資源定位符URL是唯一標識

URL一般形式：<協議>://<主機/域名>:<端口>/<路徑>

URL不區分大小寫

用戶勇通過點擊超鏈接獲取資源，這些資源通過超文本傳輸協議HTTP傳送給使用者。

萬維網以客戶/服務器方式工作，用戶使用的瀏覽器就是萬維網客戶程序，萬維網文檔所駐留的主機運行服務器程序。

6.5.2 超文本傳輸協議HTTP

6.5.3 HTTP協議的特點

HTTP協議是無狀態的。

Cookie是存儲在用戶主機中的文本文件，記錄一段時間內某用戶的訪問記錄。

HTTP採用TCP作爲運輸層協議，但是HTTP協議本身是無連接的。

6.5.4 HTTP協議的連接方式

6.5.5 HTTP報文結構