《计算机网络实用技术》-雷建军-电子教案 第四章 44

第4章 TCP/IP体系结构,4.4 应用层协议,4.4.1 域名系统DNS 4.4.2 电子邮件及SMTP协议 4.4.3 简单网络管理协议 4.4.4 远程登录协议 4.4.5 文件传输协议 4.4.6 WWW和HTTP协议,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,4.4.1 域名系统DNS,TCP/IP开发了一种层次型命名协议，这就是域名系统DNS，用于实现域名和主机IP地址的映射。 1域名结构 2域名解析,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,1域名结构,域名系统是把整个Internet解析为一系列域进行工作的，域又可进一步解析为子域，这种结构类似于树形的层次结构，如图所示,返回,第4章 TCP/IP体系结构,1域名结构,每个域名的长度一般小于8个字符。其格式：主机名.机构名.网络名.顶层域名 例如：jkx.hubce.edu.cn 就是中国科研和教育网上湖北教育学院的一台主机域名地址。 域名和IP地址相对应，它与IP地址等效。当用户使用IP地址时，负责管理的计算机可直接与对应的主机联系；而使用域名时，则必须先将域名送往域名服务器，通过服务器上的域名和IP地址对照表翻译得到IP地址，再使用该IP地址与主机联系。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,将域名翻译为对应IP地址的过程称为域名解析。域名解析是依靠一系列的域名服务器来完成的。域名服务器属于数据库服务器，它们将部分区域的主机域名到IP地址的映射信息存放在资源记录中。这些域名服务器构成了域名系统DNS，域名系统实际上就是一个庞大的联机分布式数据库系统。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,每一个域名服务器的本地数据库存储一部分主机域名到IP地址的映射，同时保存到其他域名服务器的链接；最高层域名服务器是一个根域名服务器，它通常用来管理到各顶级域名服务器的链接。例如中国教育科研网edu.cn的域名服务器管理所有后缀为edu.cn的域名到IP地址的映射（如：www.edu.cn），同时也保存到上一层（.cn）域名服务器和下一层各大学域名服务器（如：.hubce. edu.cn，.hust.edu.cn）的链接。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,域名服务器接收到DNS请求报文后，首先查找本地的数据库，如果找到就向客户主机回应查找结果。如果待查域名不属于该域名服务器的管辖范围，例如管辖域名后缀为hubce.edu.cn的服务器收到对net.cn后缀域名的查找，当前域名服务器不能解析域名，这时有递归和迭代两种处理方式。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,递归方式，当DNS客户端发出主机域名查询请求后，如果DNS服务器内没有所需的数据，则DNS服务器会替客户端向相关的DNS服务器查询。直到查找到需要的IP地址，最后沿路返回给客户主机。具体过程可以沿着域名树向上搜索到根服务器，再由根服务器向下搜索到所需的映射信息，最后沿路返回给客户主机。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,迭代方式，当DNS客户端发出主机域名查询请求后，如果DNS服务器内没有所需的数据，就返回下一个DNS服务器的地址；客户端再向下一个DNS服务器发出查询请求，依此类推，直至找到能解析该域名的DNS服务器，完成域名解析。在这种方式下，客户可能需要多次与不同域名服务器联系才能查询到IP地址。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,例如，当主机jkx.hubce.edu.cn的应用程序请求和主机www.wuhan.net.cn通信时，递归域名解析过程,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,迭代域名解析过程,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2域名解析,域名、IP地址和物理地址是主机标识符的三个不同层次。首先，当用户与应用程序交互时使用域名。第二，应用程序使用DNS将这个名字翻译为一个IP地址；数据报使用IP地址而不是域名。第三，使用ARP协议将IP地址翻译成机器的物理地址，在物理层发送的帧头部中使用这些物理地址。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,4.4.2 电子邮件及SMTP协议,1电子邮件 2SMTP体系结构 3邮件发送的实现过程 4关于SMTP协议的讨论,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,1电子邮件,电子邮件是一种通过计算机网络与其他用户进行联系的快速、简便、高效、价廉的现代化通信手段。电子邮件地址的格式是“邮件箱域”。如“jjleihubce.edu.cn”等。 E-mail系统基于客户机/服务器模式，整个系统由E-mail客户软件、E-mail服务器和通信协议等3部分组成。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,2SMTP体系结构,电子邮件系统主要采用了SMTP（Simple Mail Transfer Protocol，简单邮件传输协议），SMTP协议描述了电子邮件的信息格式及其传递处理方法，保证被传送的电子邮件能够正确地寻址和可靠地传输。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,3邮件发送的实现过程,SMTP协议将因特网消息封装在邮件对象中，SMTP协议的邮件对象是由信封（实际上该信封是SMTP协议命令）和内容（也就是封装在信封中的因特网消息，该消息本身又包括报头和消息体）两个部分组成的。SMTP命令和应答分别是由一系列字符以及一个表示消息结束的回车换行字符所组成。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,3邮件发送的实现过程,完整的SMTP协议消息交换过程是从客户端请求使用端口25来建立与服务器的TCP连接开始的。接着标准的SMTP服务器将向该客户回送协议应答代码220来响应该客户的连接请求，该应答码中向客户端提供了服务器的域名，并通知该客户端服务器已准备好接收其命令。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,4关于SMTP协议的讨论,SMTP是面向文本的网络协议，其缺点是不能用来传送非ASCII码文本和非文字性附件，后来的一些协议，包括多用途Internet邮件扩充协议MIME及增强私密邮件保护协议PEM，弥补了SMTP协议的缺点。而SMTP协议是用在大型多用户、多任务的操作系统环境中，将它用在PC机上收信是十分困难的，所以在TCP/IP网络上的大多数邮件管理程序使用SMTP协议来发信，且采用POP协议（常用的是POP3）保管用户未能及时取走的邮件。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,4.4.3 简单网络管理协议,简单网络管理协议是在应用层上进行网络设备通信的管理，它可以进行网络状态监视、网络参数设定、网络流量的统计与分析、发现网络故障等等。因为它的使用及开发极为简单，所以得到了普遍的应用。 1SNMP发展历史 2SNMP管理模型 3SNMP体系结构的主要特点 4SNMP操作命令 5SNMP的工作原理,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,1SNMP发展历史,1988年，IETF制定了SNMP V.1。1993年，IETF制定了SNMP V.2，该版本受到各网络厂商的广泛欢迎，并成为事实上的网络管理工业标准。SNMP V.2是SNMP V.1的增强版。SNMP V.2较SNMP V.1版本主要在系统管理接口、协作操作、信息格式、管理体系结构和安全性几个方面有较大的改善。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,2SNMP管理模型,SNMP的基本功能包括网络性能监控、网络差错检测和网络配置。图4-16为SNMP V.1的管理模型。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,2SNMP管理模型,网络管理站（Network Management Center，NMC）是系统的核心，负责管理代理和管理信息库，它以数据报表的形式发出和传送命令，从而达到控制代理的目的。 代理的作用是收集被管理设备的各种信息并响应网络中SNMP服务器的要求，传输到中心的SNMP服务器的MIB数据库中。代理包括：智能集线器、网桥、路由器、网关及任何合法节点的计算机。 管理信息库MIB负责存储设备的信息，它是SNMP分布式数据库的分支数据库。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,3SNMP体系结构的主要特点,（1）尽可能地降低管理代理的软件成本和资源要求。 （2）提供较强的远程管理功能，以适应对因特网网络资源的管理。 （3）体系结构具备可扩充性，以适应网络系统的发展。 （4）管理协议本身具有较强的独立性，不依赖于任何厂商任何型号和品牌的计算机、网络和网络传输协议。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,4SNMP操作命令,在SNMP中只定义了4种操作。 （1）取：从代理那里取得指定的MIB变量的值。 （2）取下一个：从代理的表中取得下一个指定的MIB的值。 （3）设置：设置代理的指定MIB的变量的值。 （4）报警：当代理发生错误时立即向网络管理站报警，不需等待接收方相应。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,5SNMP的工作原理,SNMP使用UDP（用户数据报协议）作为传输协议。SNMP有5种消息类型：Get Request、Get Response、Get Next Request、Set Request、Trap。SNMP管理站使用Get Request从拥有SNMP代理的网络设备中检索信息，SNMP代理以Get Response消息响应Get Request消息。在这中间可以交换的信息很多，如系统的名字，系统自启动后正常运行的时间，系统中的网络接口数等。,返回,第4章 TCP/IP体系结构,5SNMP的工作原理,Get-Request和Get-Next-Request结合起来使用可以获得一个表中的对象。Get-Request取回一个特定对象，而使用Get-Next-Request则是请求表中的下一个对象。 使用Set-Request可以对一个设备中的参数进行远程配置。例如，Set Request可以设置设备的名字，在管理上关掉一个端口或清除一个地址解析表中的项。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,4.4.4 远程登录协议,1远程登录的概念 2远程登录的工作原理 3如何使用远程登录,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,1远程登录的概念,Internet中的用户远程登录是指用户使用Telnet命令，使自己的计算机暂时成为远程计算机的一个仿真终端的过程。一旦用户成功地实现了远程登录，用户使用的计算机就可以像一台与对方计算机直接连接的本地终端一样进行工作。用户的计算机仅仅是作为一台仿真终端，向远程计算机传送击键信息及显示结果。TCP/IP协议族中有两个远程登录协议：Telnet协议和rlogin协议。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,2远程登录的工作原理,Telnet同样也是采用了客户机/服务器模式。在远程登录过程中，用户的实终端采用用户终端的格式与本地Telnet客户机进程通信；远程主机采用远程系统的格式与远程Telnet服务器进程通信。通过TCP连接，Telnet客户机进程与Telnet服务器进程之间采用了网络虚拟终端NVT标准来进行通信。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,3如何使用远程登录,使用Telnet的条件是用户本身的计算机或向用户提供Internet访问的计算机是否支持Telnet命令；另一个条件是在远程计算机上有自己的用户账户（包括用户名与用户密码）或该远程计算机提供公开的用户账户，供没有账户的用户使用。用户在使用Telnet命令进行远程登录时，首先应在Telnet命令中给出对方计算机的主机名或IP地址，然后根据对方系统的询问，正确键入自己的用户名与用户密码。,返回,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,4.4.5 文件传输协议,1文件传输的概念 2FTP的工作原理 3如何使用FTP,下一页,第4章 TCP/IP体系结构,1文件传输的概念,所谓文件传输是指用户直接将远程文件拷入本地系统，或将本地文件拷入远地系统。在异构系统间传