计算机网络复习题9.doc

第九章 应用层 9.1 应用层基本概念v 按照ISO的OSI模型，应用层是最高层，而在TCP/IP模型中应用层同样也处在最高层随着Internet技术的迅速发展，以TCP/IP模型为代表的应用层合同正在不断丰富和完善v 域名系统（Domain Name System，DNS），用于管理和提供主机或设备的名字与IP地址之间映射关系的服务v 文献传送合同（File Transfer Protocol，FTP），用于在网络中实现交互式的文献传送v 简朴邮件传送合同（Simple Mail Transfer Protocol，SMTP），用于在网络中邮件的传播v 远程登录合同（Telnet），用于在网络中实现远程登录v 超文本传送合同（Hyper-text Transfer Protocol，HTTP），用于在Internet中提供WWW服务v 应用层合同可分为三类：v 依赖于面向连接的TCP：这一类涉及远程登录合同TELNET，电子邮件合同SMTP和文献传播合同FTP等v 依赖于无连接的UDP：这一类涉及单纯文献传播合同TFTP，远程过程调用合同RPC等v 既依赖于TCP又依赖于UDP的合同：这一类有域名系统合同DNS等。

客户机/服务器模型v Internet中提供的应用层服务诸多都使用了客户机/服务器模型为基本v 客户机/服务器模型是在分布式计算中，一种应用程序被动地等待，而另一种应用程序通过祈求启动通信的模式v 客户机(Client)和服务器(Server)分别指两个应用程序客户机向服务器发出服务祈求，服务器做出响应服务器应处在守候状态，并监测客户机的祈求客户机发出祈求，该祈求经互联网传送给服务器一旦服务器接受到这个祈求，就可以执行祈求指定的任务，并将执行的成果经互联网回送给客户机v 一台主机上一般可以运营多种服务器程序，每个服务器程序需要并发地解决多种客户机的祈求，并将解决的成果返回给客户机v 服务器程序一般比较复杂，对主机的硬件资源及软件资源均有一定的规定v 客户机程序由于功能相对较简朴，一般不需要特殊的硬件和高档的网络操作系统v 客户机/服务器模型不仅较好地解决了互联网应用程序之间的同步问题，并且其非对等互相作用（客户机祈求服务，服务器提供服务）的特点较好地适应了互联网资源分派不均的客观事实v 由于一种主机可以运营多种服务器程序，必须提供一套机制让客户机程序无二义性地指明所但愿的服务这种机制规定赋予每个服务一种唯一的标记，同步规定服务器程序和客户机程序都使用这个标记。

v 当服务器程序开始时，一方面在本地主机上注册自己提供服务所使用的标记在客户机需要使用服务器提供的服务时，则运用服务器使用的标记指定所但愿的服务一旦运营服务器程序的主机接受到一种具有特定标记的服务祈求，它就将该祈求转交给注册该特定标定标记的服务器程序解决v 在TCP/IP互联网中，服务器程序一般使用TCP合同或UDP合同的端标语作为自己的特定标记在服务器程序启动时，一方面在本地主机注册自己使用的TCP或UDP端标语，这就意味着在声明该端标语已被占用的同步，告知本地主机，如果在该端口上收到信息，则需要将这些信息转交给注册该端标语的服务程序解决在客户机程序需要访问某个服务时，可以通过与服务器程序使用的TCP端口建立连接或直接向服务器程序使用的UDP端口发送信息来实现v 服务器解决多种并发祈求的方案：› 反复服务器（Iterative Server)方案：服务器程序中涉及一种祈求队列，客户机清求达到后，一方面进入队列中档待，服务器按照先进先出（First In, First Out)的原则顺序做出响应反复服务器对系统资源规定不高，但一旦服务器需要较长时间才干完毕一种祈求，其她祈求就需要等待很长时间才干得到响应。

反复服务器一般用于解决可在预期时间内解决完的祈求，针对于面向无连接的客户机/服务器模型› 并发服务器（Concurrent Server)方案：并发服务器是一种守护进程（Daemon）， 在没有祈求达到时，它处在等待状态一旦客户机祈求达到，服务器立即为之创立一种子进程，然后回到等待状态，由子进程响应祈求当下一种祈求达到时，服务器再为之创立一种新的子进程并发服务器称为主服务器（Master)，子进程称为从服务器（Slave)并发服务器方案具有实时性和灵活性的特点，但由于创立从服务器会增长系统开销，对主机的软硬件资源规定较高一般用于解决不能在预期时间内解决完的祈求，针对于面向连接的客户机/服务器模型9.2.1 域名系统DNS (Domain Name Server)v IP 地址虽然涉及网络号和主机号，但难于记忆、无法通过IP地址猜想主机的用途，因此必须用更和谐的、便于记忆的名字来替代数字 IP 地址› 主机名字规定全局唯一的，即能在整个Internet通用；› 要便于管理，Internet中主机名字管理工作涉及名字分派、确认和名字回收等；› 一致性好，不会随IP地址的变化而变化；› 第三要便于映射，即便于名字与IP地址之间的映射。

域名系统v 一种优秀的命名机制应能较好地解决：› 全局唯一性：在整个互联网上是唯一的，它能在整个互联网中通用，不管顾客在哪里，只要指定这个名字 就可以唯一地找到这个主机› 名字便于管理:优秀的命名机制就以助记词便地分派名字、确认名字以及回收名字› 高效地进行映射：IP地址与名字之间存在映射域名系统DNSv IP地址可以惟一标记网络上的任何一台主机或其他设备资源，但这需要使用者记忆大量冗长和无任何含义的一长串枯燥乏味的数字，这对于网络应用而言无疑增长了难度为了向顾客提供直观易记的主机标记符，TCP／IP专门设计了一种分层的名字管理机制，即域名系统DNS（Domain Name System），在IP地址和域名之间自动进行映射和转换DNS涉及字符型的分层主机命名机制（称为域名）和域名—地址映射的分布式计算机的实现域名服务的两个基本概念v 域名注册就是将主机名和 I P地址记录在一种列表或者目录中，注册的措施可以是人工的或者自动的、静态的或者动态的v 域名解析是一种客户端过程，目的是查找已注册的主机名或者服务器名以便得到相应的I P地址v 客户机上的解析器将涉及网络主机域名的途径描述转换为查询祈求。

解析器甚至还可以缓存已定位的主机，以加速接通的过程DNS的特点v 有效› 多数名字可以进行本地解析，只有少数名字的解析需通过 Internet 传播v 可靠› 单台名字服务器的故障不会阻碍整个DNS系统正常工作v 通用› 不仅能解析主机域名，还能解析邮箱名、网络服务名v 分布式› 由分布在不同地点的一组名字服务器合伙来完毕名字解析平面型命名机制 v 命名机制› 每一主机名简朴地由一种字符串构成，没有进一步的层次构造，一般由中央管理机构负责统一命名和分派› 如 MailGFKD, WWWGFKDv 缺陷› 随着名字数量的增长，名字冲突的也许性越来越大› 中央管理机构的工作承当越来越重› 地址映射低效层次型命名机制 v 在名字中引入层次型构造，其构造层次相应于名字管理机构的层次› 每一级机构只负责给它的下级机构授权命名范畴› 如邮政地址: 中国-湖南-长沙-NUDT,中国-湖南-长沙-HNUv 长处› 层次化的命名机制更能保证命名的唯一性，只要同一子树下每层结点的标记符不冲突，完整的主机名绝对不会冲突› 在Internet中，采用层次型命名机制刚好与 Internet 构造有某种相应关系域名层次构造v 域名的书写格式是由若干分量构成，每个分量表达某级域名，自左向右以此从低档域名向顶级域名排列，分量之间用句点分隔：v ¼.三级域名.二级域名.顶级域名v 域名不辨别大小写，每个分量最多为63个字符长，整个域名的长度不能超过255个字符。

域名系统1.端口：它是应用层与传播层之间的接口，应用程序与传播层合同的接口是传播层端口，这些端口是从零开始的数字编号，每种应用程序都在属于它的固定端口上等待来自其她计算机客户的服务祈求2.域名系统 ：（Domain Name System：DNS）是Internet上主机名称的管理系统，它重要用途是把主机名和电子邮件地址映射为IP地址DNS的核心是分级的、基于域的命名机制以及为实行这个命名机制的分布式数据库系统3.资源记录Domain_name Time_to_live Type Class Valuev Domain_name：资源域名v Time_to_live：生存时间，指出本记录可被缓冲区保存的时间（以秒计），代表记录的稳定性v Type：记录的类型资源记录IPv4中最重要的DNS资源记录类型资源记录一种针对 cs.vu.nl域的DNS数据库的也许部分Internet域名系统v 由中央管理机构(InterNIC)将最高一级名字空间按用途、国家等划分为若干部分，并将各部分的管理权授予相应机构；v 各管理机构可以将管辖内的名字空间进一步划分若干子部分，并将子部分的管理特权再授予若干子机构;v 主机域名是由多种由¡°.¡±分开的标签构成：› 每个标签不能超过63个字符；› 所有的标签不能超过255个字符；DNS-国家名码DNS-国际流行域类型域名层次构造域名系统和域名系统服务器v 域名系统服务器只是域名系统中的工具，通过它们不断的工作来实现域名系统的多种功能；v D N S服务器为客户机提供一种措施来存储和搜索其她主机的主机名和 I P地址，这里所说的客户机可以是单独的计算机顾客、应用服务器，甚至是其她 D N S服务器。

域名服务器v 由于在通信时采用的是IP地址，因此通信前必须将主机的域名转换成IP地址；v 实现域名与IP之间互相转化的系统称之为域名服务系统（Domain Name System，DNS），这个转换过程又称为域名解析（Name Resolution）；v DNS服务器以层次型构造分布在世界各地， 使用了分布式的数据库，每台DNS服务器存储一部分域名数据主机名和域名空间及域名树v 主机名就是计算机在域名系统中使用的名字，每一种主机名及其 I P地址存储在一台或多台D N S服务器中，以便I n t e r n e t中的其她顾客可以通过主机名来搜索相应主机的I P地址v 域名空间是指 I n t e r n e t上所有主机唯一的和比较和谐的主机名所构成的空间v 域名树是域名空间的骨架域名服务器的层次构造v 一棵名字树可以划提成几种子树，每个子树分派一种管理机构只要这个管理机构可以保证自己分派的结点名字不反复，完整的主机名就不会反复和冲突v 每个管理机构可以将自己管理的子树再次划提成若干部分，并将每一部分指定一种子部门负责管理这样，对整个互联网名字的管理也形成了一种树状的层次化构造v 一组既独立又协作的域名服务器是域名解析系统的核心。

域名服务器保存着它所管辖区域内的域名与IP地址的对照表祈求域名解析服务的软件称为域名解析器，在TCP/IP域名系统中，一种域名解析器可以运用一种或多种域名服务器进行名字映射域名服务器工作过程名字服务器显示区域划分的部分 DNS 名字空间名字服务器解析器如何通过8个环节来查找一种远程名字v 在域名解析过程中，只要域名解析器软件懂得如何访问任意一种域名服务器，而每一域名服务器都至少懂得根服务器的IP地址及其父结。