计算机网络应用层

《ComputerNetworksv4》第7章应用层1/82第7章应用层应用层主要提供应用进程与通信进程之间的接口它提供两种不同的服务要素：CASE（CommonApplicationServiceElement）公共应用服务要素CASE提供整个通信所要求的功能，如两个通信伙伴之间建立联系，向低层指示通信所用的参数、要求的服务质量等SASE（SpecialApplicationServiceElement）专门的（或具体的）应用服务要素SASE包括专门的、但广泛应用的功能如：虚拟终端、文件传输等《ComputerNetworksv4》第7章应用层2/82本章将讨论：SNMP–简单网络管理协议DNS–域名系统电子邮件E-mail《ComputerNetworksv4》第7章应用层3/82网络管理的基本出发点具有网络监视和控制两方面的能力能够管理所有层次的协议尽可能大的可管理范围（设备种类）尽可能小的系统开销可管理不同厂家的设备《ComputerNetworksv4》第7章应用层4/82网络管理的五大功能故障管理：故障检测、故障定位、故障报告配置管理：识别网上的设备和用户，维护网上软硬件和电路的精确清单性能管理：资源利用率分析计费管理：对用户使用的各种资源进行跟踪，统计时间安全管理：用户授权，控制网上用户只能访问自己权限内的资源《ComputerNetworksv4》第7章应用层5/82常用的术语网络元素：具体的通信设备和逻辑实体对象：设备中描述其状态的变量，通信和信息处理范畴内可标识的且拥有一定信息特性的资源，如：网络接口、主机、路由表、某种协议被管对象：可用管理协议进行管理和控制的对象MIB：管理信息库，保存有关被管网络元素信息的数据结构《ComputerNetworksv4》第7章应用层6/82SNMP模型网管站网管代理委托代理数据库管理协议MIBMIB《ComputerNetworksv4》第7章应用层7/82SNMPv1协议只支持5类消息get：管理者读取代理信息get-requestget-responseget-next-requestset：管理者设置代理对象中的值set-requesttrap：在紧急情况下，代理向管理者报告信息trap《ComputerNetworksv4》第7章应用层8/82SNMP采用UDP协议使用的端口号为161和162161端口：接收来自管理者（网管工作站）的全部协议数据单元162端口：用于代理向管理者传送事件/陷阱《ComputerNetworksv4》第7章应用层9/82SNMP报文的典型操作过程UDP端口162UDP端口161UDP端口161UDP端口161get-requestget-next-requestset-requestget-responseget-responseget-responsetrapSNMP管理进程SNMP代理进程《ComputerNetworksv4》第7章应用层10/82本章将讨论：SNMP–简单网络管理协议DNS–域名系统电子邮件E-mail多媒体《ComputerNetworksv4》第7章应用层11/82域名系统DNSDNS的主要功能DNS的名字空间名字服务器资源记录域名解析过程DNS：DomainNameSystem《ComputerNetworksv4》第7章应用层12/82DNS的主要功能功能：映射域名与IP地址之间的对应关系特点：分级的、基于域的命名机制和分布式的数据库系统域名IP地址MAC地址DNSARP《ComputerNetworksv4》第7章应用层13/82域名系统DNSDNS的主要功能DNS的名字空间名字服务器资源记录域名解析过程DNS：DomainNameSystem《ComputerNetworksv4》第7章应用层14/82DNS的名字空间DNS的分层结构通用的国家的sunyaleacmieeeedushoccvuengcsengjackjillnuconlinecsaindaftporinflitsfluitrobitintcomedugovmilorgnetcnjpnl...TnbmP581Fig.7-1部分Internet域名空间《ComputerNetworksv4》第7章应用层15/82域名系统DNSDNS的主要功能DNS的名字空间名字服务器资源记录域名解析过程DNS：DomainNameSystem《ComputerNetworksv4》第7章应用层16/82域名服务器提供域名解析域名的解析是通过分布式数据库系统，由区域管理员划分区域边界，每个区域有自己的DNS服务器通用的国家的intcomedugovmilorgnetcnjpnl...sunyaleacmieeeedushoccvuengcsengjackjillnuconlinecsaindaftporinflitsfluit一台域名服务器必须负责自己所管辖的所有主机的域名解析也必须知道上一层域名服务器的IP地址TnbmP586Fig.7-4显示区域划分的部分DNS名字空间《ComputerNetworksv4》第7章应用层17/82域名系统DNSDNS的主要功能DNS的名字空间名字服务器资源记录域名解析过程DNS：DomainNameSystem《ComputerNetworksv4》第7章应用层18/82资源记录每一个域都有一组资源记录，对任意一台主机来说，最常见的资源记录是它的IP地址域名服务器的主要功能是将域名映射成一组资源记录《ComputerNetworksv4》第7章应用层19/82资源记录的组成Domainname：该资源记录对应的域Timetolive：该资源记录的生存期（秒）Class：常量“IN”，即Internet类Type：记录类型Value：取决于记录类型DomainnameTimetoliveclasstypevalue《ComputerNetworksv4》第7章应用层20/82域名系统DNSDNS的主要功能DNS的名字空间名字服务器资源记录域名解析过程DNS：DomainNameSystem《ComputerNetworksv4》第7章应用层21/82域名解析过程通过UDP包传输请求和应答cs.nuc.edu.cn要知道地址，其过程（递归）为：cs.nuc.edu.cnnuc.edu.cnedu.cntsinghua.edu.cn①⑧⑦③⑥起始服务器nucDNS服务器cernetDNS服务器tsinghuaDNS服务器②cs.tsinghua.edu.cntsinghuaCSDNS服务器④⑤TnbmP587Fig.7-5域名解析器如何用个8步骤解析出远程IP地址《ComputerNetworksv4》第7章应用层22/82DNS性能的优化解决根服务器太忙的问题复制：每个根服务器被复制许多份，存于整个世界，实际使用时，找物理上最近的服务器缓存：每个服务器都有一个域名缓存，当查找到一个新的记录时，DNS将它的副本存于缓存中，此后如有域名解析请求，服务器优先查找缓存，但此信息不是权威（最原始）的，所以生存期是必须的《ComputerNetworksv4》第7章应用层23/82本章将讨论：SNMP–简单网络管理协议DNS–域名系统电子邮件E-mail多媒体《ComputerNetworksv4》第7章应用层24/82电子邮件电子邮件是使用方便、传递迅速、价格低廉的通信手段电子邮件标准SMTP–Internet的标准X.400–CCITT的标准《ComputerNetworksv4》第7章应用层25/82电子邮件E-mailE-mail服务基于客户/服务器模式，逻辑上分成用户代理和消息传输代理两个子系统电子邮件系统具有五个基本功能：撰写、传输、报告、显示、处理《ComputerNetworksv4》第7章应用层26/82电子邮件的组成及其传输E-mail系统的组成用户代理消息格式消息传输最终递交《ComputerNetworksv4》第7章应用层27/82E-mail系统的组成图例发送邮件缓冲区用户信箱报文传输代理MTA用户接口用户代理UA客户（发送邮件）服务器（接收邮件）发送邮件的TCP连接目的端口号25接收邮件的TCP连接2525电子邮件系统《ComputerNetworksv4》第7章应用层28/82电子邮件的组成及其传输E-mail系统的组成用户代理消息格式消息传输最终递交《ComputerNetworksv4》第7章应用层29/82用户代理（useragent）用户代理是一个本地程序，提供行命令方式、菜单方式或图形方式的界面，用于收发和管理电子邮件具有撰写、显示和处理功能，在常用的浏览工具中都带有电子邮件收发器，早期也流行过专用的收发器常用的有：sendmail、Netscape、IE、foxmail等《ComputerNetworksv4》第7章应用层30/82电子邮件的组成及其传输E-mail系统的组成用户代理消息格式消息传输最终递交《ComputerNetworksv4》第7章应用层31/82消息格式RFC822MIME与传统的信件一样，电子邮件也由信封、信头和内容组成《ComputerNetworksv4》第7章应用层32/82RFC822RFC822没有明显地区分信封和头部字段，因此邮件就由头部和消息体组成通常用户代理创建一条消息交给传输代理，由它去构建一个信封《ComputerNetworksv4》第7章应用层33/82与消息传输相关的头部字段头字段意义To：接收者的地址Cc：第二接收者的地址Bcc：秘密拷贝者的地址From：发送者名字Sender：发送者的地址Received：沿途每一个转发者增加的信息行Return-Path：标识返回发送者的路径TnbmP595Fig.7-9与消息有关的RFC822头部字段《ComputerNetworksv4》第7章应用层34/82用户代理或接收者使用的头部字段头字段含义Date：发送消息的日期和时间Reply-To：回信应送达的电子邮件地址Message-ID：以后引用此消息的唯一标识号In-Reply-To：回信消息的标识号References：其它相关消息的标识号（一个或多个）Keywords：用户选择的关键字Subject：用于一行显示的本消息的简短摘要TnbmP596Fig.7-10RFC822消息头中使用的一些字段《ComputerNetworksv4》第7章应用层35/82消息格式RFC822MIME与传统的信件一样，电子邮件也有信封、信头和内容组成《ComputerNetworksv4》第7章应用层36/82早期E-mail的缺陷RFC822仅限于7位ASCII码，许多非英语国家的文字无法传送不能传送可执行文件等二进制文件，包括音频、视频文件早期的电子邮件只能传送以ASCII代码保存的文本信息（适合于美国等英语国家）当Internet成为一个全球网络的时候，出现以下问题：《ComputerNetworksv4》第7章应用层37/82内容传送编码表示报文主体的转换类型，以某种方式将报文主体表示成邮件传送时可接受的格式最简单的编码（7bit或8bit的ASCII，但不能传输二进制数）Base64传送编码（ASCIIarmor，可传输二进制数）P598引用的可打印编码（quoted-printableencoding，可传输二进制数）《ComputerNetworksv4》第7章应用层38/82电子邮件的组成及其传输E-mail系统的组成用户代理消息格式消息传输最终递交《ComputerNetworksv4》第7章应用层39/82简单邮件传输协议SMTP