应用层与Internet应用.ppt

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1、第第9 9章章 应用层与应用层与InternetInternet应用应用应用层是OSI参考模型中的最高层；应用层确定进程之间通信的性质，以满足用户的需要；应用层不仅要提供应用进程所需要的信息交换和远程操作，而且还要作为应用进程的用户代理(user agent)，来完成一些为进行信息交换所必需的功能；应用层主要包括：文件传送访问和管理FTAM 虚拟终端VT 事务处理TP 远程数据库访问RDA 制造业报文规范MMS 目录服务DS等协议二.Internet实现技术为什么有了IP地址还需要域名?域 名-用字符表示的网络主机名，是一种主机标识符；IP地址-数字型,难于记忆与理解；域 名-字符型，直观，便

2、于记忆与理解；IP地址-用于网络层；域 名-用于应用层；IP地址与域名应该是全网唯一的，它们之间具有对应关系；域名系统(domain system)域名系统的发展历史70年代，ARPANET的规模比较小，它只有几百台主机组成；SRI(the Stanford Research Institute)网络信息中心的文件包含了所有主机的信息，同时也包括了连接到每台主机的名字到IP地址的映射；文件由SRI网络信息中心负责进行维护；SRI网络信息中心每周更新数据一次到两次，每次更新后的数据由SRI网络信息中心的主机向外发送；ARPANET管理人员也将它们的改动用E-mail发送给SRI网络信息中心，同时

3、定期从SRI网络信息中心的主机获取最新的文件；但是随着ARPANET的增长，这种工作方式无法再维持下去；一方面，文件的大小随ARPANET的规模在增长；更新过程所带来的通信量增长更快；这就带来了通信量、名字冲突与一致性等一系列新的问题；在文件中不能有两台计算机具有相同名字的主机名，但是SRI网络信息中心无法管理到主机的命名；ARPANET 的管理机构针对这个问题提出一个新系统的设计思想。新的系统应具备以下特征：*应允许本地数据具有全局可访问性；*分散管理，以消除单台主机管理时的通信瓶颈，减轻通信拥塞；*本地管理员可以很容易地完成数据更新任务。显然，要达到以上要求就必须使用层次型结构的命名机制。

4、USC的信息科学研究所Paul Mockapetris完成了新系统结构的设计，并于1984年在RFC882、883中公布了该成果，定义了域名系统。这些 RFC 后来由RFC1034与RFC1035代替，形成了当前使用的域名系统；域名系统的基本概念层次型命名(hierarchy naming)机制 *基于结构化的思想;*对应于层次型名字空间(hierarchy namespace)的管理结构的层 次;*名字空间管理组织形成一种层次型树状结构,各层管理机构与再 后的主机节点都有相应的标识符;*主机的名字就是从树叶到树根路径上各节点标识符的有序序列；*层次型名字管理机制-域名系统；域名系统-抽象-规

5、定名字语法与名字管理特权的分配规则；-具体-描述名字-地址映射的分布式计算机系统 的实现；Internet层次型名字管理方法最高一级的名字空间-“网点名”(site name)，一个网点是整个Internet中的一部分，它是由若干个子网组成；每个网点又可以分成若干个子网或“管理组”(administrative group)，第二级名字空间划分为“组名”(group name)；组名之下的第三级才是主机的“本地名”；这样，“管理组”、“点”就形成了“子域”与“域”的关系，“本地名组名网点名”便组成了一个完整的、通用的层次型主机名的结构。例如，一个典型的主机名可以写为：，它表示的是中国科研教育网

6、上的南开大学计算机系网络实验室的一台主机：主机名与它的IP地址一一对应，例子中的主机名所对应的IP地址为：；因此，在Internet上访问一台主机即可以使用它的主机名，也可以使用它的IP地址；实际域名命名规律域名系统是采用分层管理的，其结构如一个倒立的树，层次型命名机制与Internet的结构是一一对应的；美国的Internet的基本的组织类型代码有以下七种：.int 国际组织 .com 商业组织 .edu 教育组织 .gov 政府组织 .mil 军事组织 .org 非商业组织 .net 网络组织1997年又增加了以下新的组织类型代码：.firm 商业公司 .store 商品销售企业 .web

7、 与WWW相关的实体 .arts 文化和娱乐实体 .info 提供信息服务的实体 .nom 个体或个人实际Internet主机域名的一般格式是：主机名.单位名.类型名.国家代码;我国主机域名的命名方法中国最高域名为“.cn”；第二级域名类型有：.edu 教育机构 .co 公司 .go 政府机构 .or 非盈利组织 .ac 大学、研究所内的学术机构 .bj 北京地区 .tj 天津地区第三部分一般表示主机所在的域或单位,如.nankai表示南开大学;主机域名的第四部分表示主机所在的院、系、研究室等下一级单位，主机较多的单位，命名时可能会进一步细分；例如主机域名： 网络实验室 计算机系 南开大学 教

8、育机构 中国 表示的是中国南开大学计算机系网络实验室的主机。例如主机域名为： FTP服务器 微软公司 商业机构 国别省略(美国)表示的是美国微软公司的FTP服务器美国的主机域名省略了国名。域名空间逻辑结构图：域 子域域名解析：域名系统是用一个分布式主机信息数据库管理着整个Internet的主机名与IP地址，因此这个分布式主机信息数据库也是分层结构的；域名解析：名字服务器：-一种服务器软件，运行在指定的机器上，完成名 字-地址解析任务；域名解析采用Client/Server方式工作，Client-请求名字解析服务-名字解析器（name resolver)；对应于域名结构，互连网中的多个名字服务器

9、也构成层次结构；域名服务器逻辑结构：名字服务器可以位于互连网的任意位置；服务器树的逻辑结构与Internet的域名层次结构是完全一致的；根服务器是中央服务器，任何部门获得一个子域的管理权，就需要建立一个相应的名字服务器；域名解析方法：域名解析采取自顶向下的算法，从根服务器到叶服务器，在其中的某个节点上一定能找到所需要的名字-地址映射；由于父子节点的上下管辖关系，名字解析过程直需要走一条从树中某个节点（比如根）开始到另一节点（比如某个叶节点）的一条自顶向下的单向路径，无须回追朔，更不用查询整个服务器树；域名解析基本方法：递归解析（recursive resolution)反复解析（iterati

10、ve resolution)递归解析-要求名字服务器系统一次性完成全部名字-地址变换；反复解析-每次请求一个名字服务器，不行再去请求第二个名字服务器；比较：递归解析-主要任务由名字服务器完成；反复解析-主要任务由客户机解析器软件完成；反向域名解析（inverse resolution)：反向域名解析-根据IP地址解析相应的域名；反向域名解析的困难：*同一个IP地址可能对应多个域名；*IP地址与域名服务器树型结构没有任何关系，要找到合适的映 射，只有逐个搜索整个服务器组；这就是域名系统一产生就有反向域名解析问题，但未得到广泛 应用的主要原因；为了解决上述问题，域名系统设计了一种特殊的“指针询问”

11、（pointer query)报文；指针询问报文中欲解析的IP地址被表达为域名一样可显示串形式，并加上反向域名解析域名“in-”,如：IP地址为 aaa 指针询问报文中表示为 ddd.ccc.bbb.aaa域名解析效率问题：域名解析的基本方法是沿名字服务器树自顶向下进行，但域名解析效率低，原因是：*大多数解析是在本地域内进行；*如果每次都从最高层域名服务器进行，根服务器负荷太重；*根服务器一旦出现故障，系统不能工作；改进方法：*两步法-第一步：本地解析；如不能解决，则采取第二步：自顶向下解析；*名字缓存（name caching)-在名字服务器开辟一个专用内存区，存放最近解析过的 名字与相应的地址，以及一个描述解析该名字服务器位 置的记录；-服务器一旦接受到解析请求时，可以采用两步法；2.Internet接入方法三.Internet各种应用的工作模式1.E-Mail工作模式：2.WWW工作模式：四.典型应用协议(FTP)工作过程分析基本环境：