ch6-5ed 應用層

1、課件制作人：謝希仁,計算機網絡（第 5 版）,第 6 章 應用層,課件制作人：謝希仁,第 6 章 應用層,6.1 域名系統 DNS 6.1.1 域名系統概述 6.1.2 因特網的域名結構 6.1.3 域名服務器6.2 文件傳送協議 6.2.1 FTP 概述 6.2.2 FTP 的基本工作原理 6.2.3 簡單文件傳送協議 TFTP,課件制作人：謝希仁,第

2、 6 章 應用層（續(xù)）,6.3 遠程終端協議 TELNET 6.4 萬維網 WWW 6.4.1 概述 6.4.2 統一資源定位符 URL 6.4.3 超文本傳送協議 HTTP 6.4.4 萬維網的文檔 6.4.5 萬維網的信息檢索系統,課件制作人：謝希仁,第 6 章 應用層（續(xù)）,6.5 電子郵件6.5.1 電子郵件概述6.5.2 簡單郵件傳送協議 SMTP6.5

3、.3 電子郵件的信息格式6.5.4 郵件讀取協議 POP3 和 IMAP6.5.5 基于萬維網的電子郵件 6.5.6 通用因特網郵件擴充 MIME,課件制作人：謝希仁,第 6 章 應用層（續(xù)）,6.6 動態(tài)主機配置協議 DHCP 6.7 簡單網絡管理協議 SNMP6.7.1 網絡管理的基本概念6.7.2 管理信息結構 SMI 6.7.3 管理信息庫 MIB

4、 6.7.4 SNMP 的協議數據單元和報文6.8 應用進程跨越網絡的通信6.8.1 系統調用和應用編程接口6.8.2 幾種常用的系統調用,課件制作人：謝希仁,應用層協議的特點,每個應用層協議都是為了解決某一類應用問題，而問題的解決又往往是通過位于不同主機中的多個應用進程之間的通信和協同工作來完成的。應用層的具體內容就是規(guī)定應用進程在通信時所遵循的協議。應用層的許多協議都是基于客戶服務器方式?？蛻?cli

5、ent)和服務器(server)都是指通信中所涉及的兩個應用進程?？蛻舴掌鞣绞剿枋龅氖沁M程之間服務和被服務的關系?？蛻羰欠照埱蠓?，服務器是服務提供方。,課件制作人：謝希仁,6.1 域名系統 DNS6.1.1 域名系統概述,許多應用層軟件經常直接使用域名系統 DNS (Domain Name System)，但計算機的用戶只是間接而不是直接使用域名系統。 因特網采用層次結構的命名樹作為主機的名字，并使用分布式的域名系統 DN

6、S。名字到 IP 地址的解析是由若干個域名服務器程序完成的。域名服務器程序在專設的結點上運行，運行該程序的機器稱為域名服務器。,課件制作人：謝希仁,,6.1.2 因特網的域名結構,因特網采用了層次樹狀結構的命名方法。任何一個連接在因特網上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結構的名字，即域名。域名的結構由標號序列組成，各標號之間用點隔開： … . 三級域名 . 二級域名 . 頂級域名各標號分別代表不

7、同級別的域名。,課件制作人：謝希仁,域名只是個邏輯概念,域名只是個邏輯概念，并不代表計算機所在的物理地點。變長的域名和使用有助記憶的字符串，是為了便于人來使用。而 IP 地址是定長的 32 位二進制數字則非常便于機器進行處理。域名中的“點”和點分十進制 IP 地址中的“點”并無一一對應的關系。點分十進制 IP 地址中一定是包含三個“點”，但每一個域名中“點”的數目則不一定正好是三個。,課件制作人：謝希仁,頂級域名 TLD (Top

8、 Level Domain),(1) 國家頂級域名 nTLD：如: .cn 表示中國，.us 表示美國，.uk 表示英國，等等。(2) 通用頂級域名 gTLD：最早的頂級域名是： .com （公司和企業(yè)） .net （網絡服務機構） .org （非贏利性組織） .edu （美國專用的教育機構（） .gov （美國專用的政府部門） .mil （美國專用的軍事部門） .

9、int （國際組織）,課件制作人：謝希仁,頂級域名 TLD （續(xù)）,(3) 基礎結構域名(infrastructure domain)：這種頂級域名只有一個，即 arpa，用于反向域名解析，因此又稱為反向域名。,課件制作人：謝希仁,新增加了下列的通用頂級域名,.aero （航空運輸企業(yè)）.biz （公司和企業(yè)）.cat （加泰隆人的語言和文化團體）.coop （合作團體）.info （各種情況）.jobs

10、（人力資源管理者）.mobi （移動產品與服務的用戶和提供者）.museum （博物館）.name （個人）.pro （有證書的專業(yè)人員）.travel （旅游業(yè)）,因特網的域名空間,根,課件制作人：謝希仁,6.1.3 域名服務器,一個服務器所負責管轄的（或有權限的）范圍叫做區(qū)(zone)。各單位根據具體情況來劃分自己管轄范圍的區(qū)。但在一個區(qū)中的所有節(jié)點必須是能夠連通的。每一個區(qū)設置相應的權限域名服務器，用來

11、保存該區(qū)中的所有主機的域名到IP地址的映射。DNS 服務器的管轄范圍不是以“域”為單位，而是以“區(qū)”為單位。,區(qū)的不同劃分方法舉例,,域 abc.com,,,區(qū)abc.com,,,,,,,,abc,x,u,v,w,t,y,(a) 區(qū) = 域,com,edu,org,根,,,,課件制作人：謝希仁,,樹狀結構的 DNS 域名服務器,根域名服務器,org 域名服務器,com 域名服務器,edu 域名服務器,…,,,,,y.abc.com

12、域名服務器,,,abc 公司有兩個權限域名服務器,權限域名服務器,根域名服務器,頂級域名服務器,,,abc.com域名服務器,課件制作人：謝希仁,域名服務器有以下四種類型,根域名服務器 頂級域名服務器 權限域名服務器 本地域名服務器,課件制作人：謝希仁,根域名服務器 ——最高層次的域名服務器——,根域名服務器是最重要的域名服務器。所有的根域名服務器都知道所有的頂級域名服務器的域名和 IP 地址。不管是哪一個本地域名服務器，

13、若要對因特網上任何一個域名進行解析，只要自己無法解析，就首先求助于根域名服務器。在因特網上共有13 個不同 IP 地址的根域名服務器，它們的名字是用一個英文字母命名，從a 一直到 m（前13 個字母）。,課件制作人：謝希仁,根域名服務器共有 13 套裝置（不是 13 個機器）,這些根域名服務器相應的域名分別是 a.rootservers.net b.rootservers.net … m.roots

14、ervers.net到 2006 年底全世界已經安裝了一百多個根域名服務器機器，分布在世界各地。這樣做的目的是為了方便用戶，使世界上大部分 DNS 域名服務器都能就近找到一個根域名服務器。,舉例：根域名服務器 f 的地點分布圖,根域名服務器并不直接把域名直接轉換成 IP 地址。 在使用迭代查詢時，根域名服務器把下一步應當找 的頂級域名服務器的 IP 地址告訴本地域名服務器。,共 40 個機器,課件制作人：謝希仁,頂級域名服

15、務器（即 TLD 服務器）,這些域名服務器負責管理在該頂級域名服務器注冊的所有二級域名。當收到 DNS 查詢請求時，就給出相應的回答（可能是最后的結果，也可能是下一步應當找的域名服務器的 IP 地址）。,課件制作人：謝希仁,權限域名服務器,這就是前面已經講過的負責一個區(qū)的域名服務器。當一個權限域名服務器還不能給出最后的查詢回答時，就會告訴發(fā)出查詢請求的 DNS 客戶，下一步應當找哪一個權限域名服務器。,課件制作人：謝希仁,本地域名

16、服務器,本地域名服務器對域名系統非常重要。當一個主機發(fā)出 DNS 查詢請求時，這個查詢請求報文就發(fā)送給本地域名服務器。每一個因特網服務提供者 ISP，或一個大學，甚至一個大學里的系，都可以擁有一個本地域名服務器，這種域名服務器有時也稱為默認域名服務器。,課件制作人：謝希仁,提高域名服務器的可靠性,DNS 域名服務器都把數據復制到幾個域名服務器來保存，其中的一個是主域名服務器，其他的是輔助域名服務器。當主域名服務器出故障時，輔助域

17、名服務器可以保證 DNS 的查詢工作不會中斷。主域名服務器定期把數據復制到輔助域名服務器中，而更改數據只能在主域名服務器中進行。這樣就保證了數據的一致性。,課件制作人：謝希仁,域名的解析過程,主機向本地域名服務器的查詢一般都是采用遞歸查詢。如果主機所詢問的本地域名服務器不知道被查詢域名的 IP 地址，那么本地域名服務器就以 DNS 客戶的身份，向其他根域名服務器繼續(xù)發(fā)出查詢請求報文。本地域名服務器向根域名服務器的查詢通常是采用迭代查

18、詢。當根域名服務器收到本地域名服務器的迭代查詢請求報文時，要么給出所要查詢的 IP 地址，要么告訴本地域名服務器：“你下一步應當向哪一個域名服務器進行查詢”。然后讓本地域名服務器進行后續(xù)的查詢。,課件制作人：謝希仁,本地域名服務器采用迭代查詢,,頂級域名服務器dns.com,權限域名服務dns.abc.com,本地域名服務器dns.xyz.com,根域名服務器,迭代查詢,m.xyz.com,遞歸查詢,需要查找 y.abc.com

19、的 IP 地址,課件制作人：謝希仁,本地域名服務器采用遞歸查詢（比較少用）,,頂級域名服務器dns.com,權限域名服務dns.abc.com,本地域名服務器dns.xyz.com,m.xyz.com,根域名服務器,遞歸查詢,遞歸查詢,需要查找 y.abc.com 的 IP 地址,課件制作人：謝希仁,名字的高速緩存,每個域名服務器都維護一個高速緩存，存放最近用過的名字以及從何處獲得名字映射信息的記錄?？纱蟠鬁p輕根域名服務器的負

20、荷，使因特網上的 DNS 查詢請求和回答報文的數量大為減少。 為保持高速緩存中的內容正確，域名服務器應為每項內容設置計時器，并處理超過合理時間的項（例如，每個項目只存放兩天）。當權限域名服務器回答一個查詢請求時，在響應中都指明綁定有效存在的時間值。增加此時間值可減少網絡開銷，而減少此時間值可提高域名轉換的準確性。,課件制作人：謝希仁,6.2 文件傳送協議 6.2.1 FTP概述,文件傳送協議 FTP (File Transfe

21、r Protocol) 是因特網上使用得最廣泛的文件傳送協議。FTP 提供交互式的訪問，允許客戶指明文件的類型與格式，并允許文件具有存取權限。FTP 屏蔽了各計算機系統的細節(jié)，因而適合于在異構網絡中任意計算機之間傳送文件。RFC 959 很早就成為了因特網的正式標準。,課件制作人：謝希仁,文件傳送并非很簡單的問題,網絡環(huán)境中的一項基本應用就是將文件從一臺計算機中復制到另一臺可能相距很遠的計算機中。初看起來，在兩個主機之間傳送文件

22、是很簡單的事情。其實這往往非常困難。原因是眾多的計算機廠商研制出的文件系統多達數百種，且差別很大。,課件制作人：謝希仁,6.2.2 FTP 的基本工作原理,網絡環(huán)境下復制文件的復雜性：(1) 計算機存儲數據的格式不同。(2) 文件的目錄結構和文件命名的規(guī)定不同。(3) 對于相同的文件存取功能，操作系統使用的命令不同。(4) 訪問控制方法不同。,課件制作人：謝希仁,FTP 特點,文件傳送協議 FTP 只提供文件傳送的一些基本的

23、服務，它使用 TCP 可靠的運輸服務。FTP 的主要功能是減少或消除在不同操作系統下處理文件的不兼容性。FTP 使用客戶服務器方式。一個 FTP 服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務。FTP 的服務器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求；另外有若干個從屬進程，負責處理單個請求。,課件制作人：謝希仁,主進程的工作步驟如下,打開熟知端口（端口號為 21），使客戶進程能夠連接上。等待客戶進程發(fā)出連接請求。啟動從屬進程來處

24、理客戶進程發(fā)來的請求。從屬進程對客戶進程的請求處理完畢后即終止，但從屬進程在運行期間根據需要還可能創(chuàng)建其他一些子進程?；氐降却隣顟B(tài)，繼續(xù)接受其他客戶進程發(fā)來的請求。主進程與從屬進程的處理是并發(fā)地進行。,課件制作人：謝希仁,兩個連接,控制連接在整個會話期間一直保持打開，FTP 客戶發(fā)出的傳送請求通過控制連接發(fā)送給服務器端的控制進程，但控制連接不用來傳送文件。實際用于傳輸文件的是“數據連接”。服務器端的控制進程在接收到 FTP 客戶發(fā)送

25、來的文件傳輸請求后就創(chuàng)建“數據傳送進程”和“數據連接”，用來連接客戶端和服務器端的數據傳送進程。數據傳送進程實際完成文件的傳送，在傳送完畢后關閉“數據傳送連接”并結束運行。,課件制作人：謝希仁,FTP 使用的兩個 TCP 連接,,,控制進程,,,FTP 客戶端,FTP 服務器端,,,,,,,因特網,TCP 控制連接,TCP 數據連接,,,,,用戶界面,,控制進程,數據傳送進程,,數據傳送進程,課件制作人：謝希仁,當客戶進程向服務器

26、進程發(fā)出建立連接請求時，要尋找連接服務器進程的熟知端口(21)，同時還要告訴服務器進程自己的另一個端口號碼，用于建立數據傳送連接。接著，服務器進程用自己傳送數據的熟知端口(20)與客戶進程所提供的端口號碼建立數據傳送連接。由于 FTP 使用了兩個不同的端口號，所以數據連接與控制連接不會發(fā)生混亂。,兩個不同的端口號,課件制作人：謝希仁,使協議更加簡單和更容易實現。在傳輸文件時還可以利用控制連接（例如，客戶發(fā)送請求終止傳輸）。,使用兩

27、個不同端口號的好處,課件制作人：謝希仁,NFS 采用另一種思路,NFS 允許應用進程打開一個遠地文件，并能在該文件的某一個特定的位置上開始讀寫數據。NFS 可使用戶只復制一個大文件中的一個很小的片段，而不需要復制整個大文件。對于上述例子，計算機 A 的 NFS 客戶軟件，把要添加的數據和在文件后面寫數據的請求一起發(fā)送到遠地的計算機 B 的 NFS 服務器。NFS 服務器更新文件后返回應答信息。在網絡上傳送的只是少量的修改數據。,課

28、件制作人：謝希仁,6.2.3 簡單文件傳送協議 TFTP(Trivial File Transfer Protocol),TFTP 是一個很小且易于實現的文件傳送協議。TFTP 使用客戶服務器方式和使用 UDP 數據報，因此 TFTP 需要有自己的差錯改正措施。TFTP 只支持文件傳輸而不支持交互。TFTP 沒有一個龐大的命令集，沒有列目錄的功能，也不能對用戶進行身份鑒別。,課件制作人：謝希仁,TFTP 的主要特點是,(1)

29、每次傳送的數據 PDU 中有 512 字節(jié)的數據，但最后一次可不足 512 字節(jié)。 (2) 數據 PDU 也稱為文件塊(block)，每個塊按序編號，從 1 開始。 (3) 支持 ASCII 碼或二進制傳送。 (4) 可對文件進行讀或寫。 (5) 使用很簡單的首部。,課件制作人：謝希仁,TFTP 的工作很像停止等待協議,發(fā)送完一個文件塊后就等待對方的確認，確認時應指明所確認的塊編號。發(fā)完數據后在規(guī)定時間

30、內收不到確認就要重發(fā)數據 PDU。發(fā)送確認 PDU 的一方若在規(guī)定時間內收不到下一個文件塊，也要重發(fā)確認 PDU。這樣就可保證文件的傳送不致因某一個數據報的丟失而告失敗。,課件制作人：謝希仁,TFTP 的工作很像停止等待協議,在一開始工作時。TFTP 客戶進程發(fā)送一個讀請求 PDU 或寫請求 PDU 給 TFTP 服務器進程，其熟知端口號碼為 69。TFTP 服務器進程要選擇一個新的端口和 TFTP 客戶進程進行通信。若文件長度恰

31、好為 512 字節(jié)的整數倍，則在文件傳送完畢后，還必須在最后發(fā)送一個只含首部而無數據的數據 PDU。若文件長度不是 512 字節(jié)的整數倍，則最后傳送數據 PDU 的數據字段一定不滿512字節(jié)，這正好可作為文件結束的標志。,課件制作人：謝希仁,6.3 按遠程終端協議 TELNET,TELNET 是一個簡單的遠程終端協議，也是因特網的正式標準。用戶用 TELNET 就可在其所在地通過 TCP 連接注冊（即登錄）到遠地的另一個主機上（使用

32、主機名或 IP 地址）。TELNET 能將用戶的擊鍵傳到遠地主機，同時也能將遠地主機的輸出通過 TCP 連接返回到用戶屏幕。這種服務是透明的，因為用戶感覺到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠地主機上。,課件制作人：謝希仁,客戶服務器方式,現在由于 PC 機的功能越來越強，用戶已較少使用 TELNET 了。TELNET 也使用客戶服務器方式。在本地系統運行 TELNET 客戶進程，而在遠地主機則運行 TELNET 服務器進程。和 FTP

33、的情況相似，服務器中的主進程等待新的請求，并產生從屬進程來處理每一個連接。,課件制作人：謝希仁,TELNET 使用網絡虛擬終端 NVT 格式,因特網,TCP 連接,客戶端,服務器端,使用客戶端的格式,使用服務器端的格式,使用 NVT 格式,,,,客戶,服務器,,課件制作人：謝希仁,網絡虛擬終端 NVT 格式,客戶軟件把用戶的擊鍵和命令轉換成 NVT 格式，并送交服務器。服務器軟件把收到的數據和命令，從 NVT 格式轉換成遠地系統所需

34、的格式。向用戶返回數據時，服務器把遠地系統的格式轉換為 NVT 格式，本地客戶再從 NVT 格式轉換到本地系統所需的格式。,課件制作人：謝希仁,6.4 萬維網 WWW6.4.1 萬維網概述,萬維網 WWW (World Wide Web)并非某種特殊的計算機網絡。萬維網是一個大規(guī)模的、聯機式的信息儲藏所。萬維網用鏈接的方法能非常方便地從因特網上的一個站點訪問另一個站點，從而主動地按需獲取豐富的信息。這種訪問方式稱為“鏈接”

35、。,課件制作人：謝希仁,萬維網提供分布式服務,?,?,?,?,?,萬維網站點 A,萬維網站點 C,萬維網站點 E,萬維網站點 D,萬維網站點 B,課件制作人：謝希仁,超媒體與超文本,萬維網是分布式超媒體(hypermedia)系統，它是超文本(hypertext)系統的擴充。一個超文本由多個信息源鏈接成。利用一個鏈接可使用戶找到另一個文檔。這些文檔可以位于世界上任何一個接在因特網上的超文本系統中。超文本是萬維網的基礎。超媒體與超

36、文本的區(qū)別是文檔內容不同。超文本文檔僅包含文本信息，而超媒體文檔還包含其他表示方式的信息，如圖形、圖像、聲音、動畫，甚至活動視頻圖像。,課件制作人：謝希仁,萬維網的工作方式,萬維網以客戶服務器方式工作。瀏覽器就是在用戶計算機上的萬維網客戶程序。萬維網文檔所駐留的計算機則運行服務器程序，因此這個計算機也稱為萬維網服務器?？蛻舫绦蛳蚍掌鞒绦虬l(fā)出請求，服務器程序向客戶程序送回客戶所要的萬維網文檔。在一個客戶程序主窗口上顯示出的萬維網文

37、檔稱為頁面(page)。,課件制作人：謝希仁,萬維網必須解決的問題,(1) 怎樣標志分布在整個因特網上的萬維網文檔？ 使用統一資源定位符 URL (Uniform Resource Locator)來標志萬維網上的各種文檔。使每一個文檔在整個因特網的范圍內具有唯一的標識符 URL。,課件制作人：謝希仁,萬維網必須解決的問題,(2) 用何協議實現萬維網上各種超鏈的鏈接？ 在萬維網客戶程序與萬維網服務器程序之間進行交互所使用的協議，是

38、超文本傳送協議 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。HTTP 是一個應用層協議，它使用 TCP 連接進行可靠的傳送。,課件制作人：謝希仁,萬維網必須解決的問題,(3) 怎樣使各種萬維網文檔都能在因特網上的各種計算機上顯示出來，同時使用戶清楚地知道在什么地方存在著超鏈？ 超文本標記語言 HTML (HyperText Markup Language)使得萬維網頁面的設計者可以很方便地用一個超鏈從本頁面

39、的某處鏈接到因特網上的任何一個萬維網頁面，并且能夠在自己的計算機屏幕上將這些頁面顯示出來。,課件制作人：謝希仁,萬維網必須解決的問題,(4) 怎樣使用戶能夠很方便地找到所需的信息？ 為了在萬維網上方便地查找信息，用戶可使用各種的搜索工具（即搜索引擎）。,課件制作人：謝希仁,6.4.2 統一資源定位符 URL1. URL的格式,統一資源定位符 URL 是對可以從因特網上得到的資源的位置和訪問方法的一種簡潔的表示。URL 給資源的位

40、置提供一種抽象的識別方法，并用這種方法給資源定位。只要能夠對資源定位，系統就可以對資源進行各種操作，如存取、更新、替換和查找其屬性。URL 相當于一個文件名在網絡范圍的擴展。因此 URL 是與因特網相連的機器上的任何可訪問對象的一個指針。,課件制作人：謝希仁,URL 的一般形式,由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在 URL 中的字符對大寫或小寫沒有要求。URL 的一般形式是：,://:/,課件制作人：謝希仁,URL 的一般形式（續(xù)）

41、,由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在 URL 中的字符對大寫或小寫沒有要求。URL 的一般形式是：,://:/,課件制作人：謝希仁,URL 的一般形式（續(xù)）,由以冒號隔開的兩大部分組成，并且在 URL 中的字符對大寫或小寫沒有要求。URL 的一般形式是：,://:/,課件制作人：謝希仁,,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http://:/,課件制作人：謝希仁,,使用 HTTP 的 U

42、RL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http://:/,冒號和兩個斜線是規(guī)定的格式,課件制作人：謝希仁,,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http://:/,這里寫主機的域名,課件制作人：謝希仁,,使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http://:/,HTTP 的默認端口號是 80，通常可省略,課件制作人：謝希仁,,

43、使用 HTTP 的 URL,使用 HTTP 的 URL 的一般形式 http://:/,若再省略文件的項，則 URL 就指到因特網上的某個主頁(home page)。,課件制作人：謝希仁,6.4.3 超文本傳送協議 HTTP1. HTTP 的操作過程,為了使超文本的鏈接能夠高效率地完成，需要用 HTTP 協議來傳送一切必須的信息。從層次的角度看，HTTP 是面向事務的(transaction-oriented)應用

44、層協議，它是萬維網上能夠可靠地交換文件（包括文本、聲音、圖像等各種多媒體文件）的重要基礎。,萬維網的工作過程,,,,,因特網,服務器www.tsinghua.edu.cn,鏈接到URL的超鏈,HTTP 使用此 TCP 連接,瀏覽器 程序,服務器 程序,HTTP,客戶,,清華大學院系設置,,,,,,,,,,,,,?,,,用戶點擊鼠標后所發(fā)生的事件,(1) 瀏覽器分析超鏈指向頁面的 URL。(2) 瀏覽器向 DNS 請求解析 ww

45、w.tsinghua.edu.cn 的 IP 地址。(3) 域名系統 DNS 解析出清華大學服務器的 IP 地址。(4) 瀏覽器與服務器建立 TCP 連接(5) 瀏覽器發(fā)出取文件命令： GET /chn/yxsz/index.htm。(6) 服務器給出響應，把文件 index.htm 發(fā)給瀏覽器。(7) TCP 連接釋放。(8) 瀏覽器顯示“清華大學院系設置”文件 index.htm 中的所有文本。,課件制作人：

46、謝希仁,HTTP 的主要特點,HTTP 是面向事務的客戶服務器協議。HTTP 1.0 協議是無狀態(tài)的(stateless)。HTTP 協議本身也是無連接的，雖然它使用了面向連接的 TCP 向上提供的服務。,課件制作人：謝希仁,,,RTT,,,RTT,請求一個萬維網文檔所需的時間,,萬維網服務器,萬維網客戶,,發(fā)起 TCP 連接,HTTP 請求報文,,,,,,,,傳輸文檔的時間,整個文檔收到,,,時間,時間,HTTP 響應報文,,,課

47、件制作人：謝希仁,持續(xù)連接(persistent connection),HTTP/1.1 協議使用持續(xù)連接。萬維網服務器在發(fā)送響應后仍然在一段時間內保持這條連接，使同一個客戶（瀏覽器）和該服務器可以繼續(xù)在這條連接上傳送后續(xù)的 HTTP 請求報文和響應報文。這并不局限于傳送同一個頁面上鏈接的文檔，而是只要這些文檔都在同一個服務器上就行。目前一些流行的瀏覽器（例如，IE 6.0）的默認設置就是使用 HTTP/1.1。,課件制作人：

48、謝希仁,持續(xù)連接的兩種工作方式,非流水線方式：客戶在收到前一個響應后才能發(fā)出下一個請求。這比非持續(xù)連接的兩倍 RTT 的開銷節(jié)省了建立 TCP 連接所需的一個 RTT 時間。但服務器在發(fā)送完一個對象后，其 TCP 連接就處于空閑狀態(tài)，浪費了服務器資源。流水線方式：客戶在收到 HTTP 的響應報文之前就能夠接著發(fā)送新的請求報文。一個接一個的請求報文到達服務器后，服務器就可連續(xù)發(fā)回響應報文。使用流水線方式時，客戶訪問所有的對象只需花費一個

49、 RTT時間，使 TCP 連接中的空閑時間減少，提高了下載文檔效率。,課件制作人：謝希仁,代理服務器(proxy server),代理服務器(proxy server)又稱為萬維網高速緩存(Web cache)，它代表瀏覽器發(fā)出 HTTP 請求。萬維網高速緩存把最近的一些請求和響應暫存在本地磁盤中。當與暫時存放的請求相同的新請求到達時，萬維網高速緩存就把暫存的響應發(fā)送出去，而不需要按 URL 的地址再去因特網訪問該資源。,課件制作

50、人：謝希仁,使用高速緩存可減少訪問因特網服務器的時延,,,,,,,,,,,,,校園網,源點服務器,,2 Mb/s,,因特網,,,,瀏覽器,R1,R2,,,,,,沒有使用高速緩存的情況,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,,,校園網,,校園網的高速緩存（代理服務器）,源點服務器,,2 Mb/s,,因特網,,,,瀏覽器,R1,R2,,,,,(1) 瀏覽器訪問因特網的服務器時，要先與校園網的高速緩存建立 TCP 連接，并向高速緩存

51、發(fā)出 HTTP 請求報文,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,,,校園網,,校園網的高速緩存（代理服務器）,源點服務器,,2 Mb/s,,因特網,,,,瀏覽器,R1,R2,,,,,(2) 若高速緩存已經存放了所請求的對象，則將此對象放入 HTTP 響應報文中返回給瀏覽器。,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,,,校園網,,校園網的高速緩存（代理服務器）,源點服務器,,2 Mb/s,,因特網,,,,瀏覽器,R1,R2,

52、(3) 否則，高速緩存就代表發(fā)出請求的用戶瀏覽器，與因特網上的源點服務器建立 TCP 連接，并發(fā)送 HTTP 請求報文。,,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,,,校園網,,校園網的高速緩存（代理服務器）,源點服務器,,2 Mb/s,,因特網,,,,瀏覽器,R1,R2,(4) 源點服務器將所請求的對象放在 HTTP 響應報文中返回給校園網的高速緩存。,,使用高速緩存的情況,,,,,,,,,,,,,,,校園網,,校園網的高速緩存

53、（代理服務器）,源點服務器,,2 Mb/s,,因特網,,,,瀏覽器,R1,R2,,,,,(5) 高速緩存收到此對象后，先復制在其本地存儲器中（為今后使用），然后再將該對象放在 HTTP 響應報文中，通過已建立的 TCP 連接，返回給請求該對象的瀏覽器。,課件制作人：謝希仁,3. HTTP 的報文結構,HTTP 有兩類報文：請求報文——從客戶向服務器發(fā)送請求報文。響應報文——從服務器到客戶的回答。由于 HTTP 是面向正文的(t

54、ext-oriented)，因此在報文中的每一個字段都是一些 ASCII 碼串，因而每個字段的長度都是不確定的。,,,,HTTP 的報文結構（請求報文）,,,,,,,,,,,,方 法,,,,,,URL,版 本,首部字段名,,,首部行,,:,值,首部字段名,值,:,…,,,實體主體（通常不用）,請求行,,,,,空格,回車換行,,,,,,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,報文由三個部分組成，即開始行、首部行和實體主體。

55、在請求報文中，開始行就是請求行。,,,,HTTP 的報文結構（請求報文）,,,,,,,,,,,,方 法,,,,,,URL,版 本,首部字段名,,,首部行,,:,值,首部字段名,值,:,…,,,實體主體（通常不用）,請求行,,,,,空格,回車換行,,,,,,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,“方法”是面向對象技術中使用的專門名詞。所謂“方法”就是對所請求的對象進行的操作，因此這些方法實際上也就是一些命令。因此，請求報文

56、的類型是由它所采用的方法決定的。,,課件制作人：謝希仁,HTTP 請求報文的一些方法,方法（操作） 意義OPTION 請求一些選項的信息GET 請求讀取由 URL所標志的信息HEAD 請求讀取由 URL所標志的信息的首部POST 給服務器添加信息（例如，注釋）PUT 在指明的 URL下存儲一個文檔DE

57、LETE 刪除指明的 URL所標志的資源TRACE 用來進行環(huán)回測試的請求報文CONNECT用于代理服務器,,,,,,HTTP 的報文結構（請求報文）,,,,,,,,,,,,方 法,,,,,,URL,版 本,首部字段名,,,首部行,,:,值,首部字段名,值,:,…,,,實體主體（通常不用）,請求行,,,,,空格,回車換行,,,,,,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,“URL”是所請求的資源的

58、URL。,,,,,HTTP 的報文結構（請求報文）,,,,,,,,,,,,方 法,,,,,,URL,版 本,首部字段名,,,首部行,,:,值,首部字段名,值,:,…,,,實體主體（通常不用）,請求行,,,,,空格,回車換行,,,,,,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,“版本”是 HTTP 的版本。,,,,,HTTP 的報文結構（響應報文）,,,,,,,,,,,,版 本,,,,,,狀態(tài)碼,短 語,首部字段名,,

59、,首部行,,:,值,首部字段名,值,:,…,,,實體主體（有些響應報文不用）,狀態(tài)行,,,,,空格,回車換行,,,,,,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,響應報文的開始行是狀態(tài)行。狀態(tài)行包括三項內容，即 HTTP 的版本，狀態(tài)碼，以及解釋狀態(tài)碼的簡單短語。,課件制作人：謝希仁,狀態(tài)碼都是三位數字,1xx 表示通知信息的，如請求收到了或正在進行處理。2xx 表示成功，如接受或知道了。3xx 表示重定向，表示要完成請求還必

60、須采取進一步的行動。4xx 表示客戶的差錯，如請求中有錯誤的語法或不能完成。5xx 表示服務器的差錯，如服務器失效無法完成請求。,課件制作人：謝希仁,4. 在服務器上存放用戶的信息,萬維網站點使用 Cookie 來跟蹤用戶。Cookie 表示在 HTTP 服務器和客戶之間傳遞的狀態(tài)信息。使用 Cookie 的網站服務器為用戶產生一個唯一的識別碼。利用此識別碼，網站就能夠跟蹤該用戶在該網站的活動。,課件制作人：謝希仁,6.4.4

61、 萬維網的文檔1. 超文本標記語言 HTML,超文本標記語言 HTML 中的 Markup 的意思就是“設置標記”。HTML 定義了許多用于排版的命令（即標簽）。HTML 把各種標簽嵌入到萬維網的頁面中。這樣就構成了所謂的 HTML 文檔。HTML 文檔是一種可以用任何文本編輯器創(chuàng)建的 ASCII 碼文件。,課件制作人：謝希仁,HTML 文檔,僅當 HTML 文檔是以.html 或 .htm 為后綴時，瀏覽器才對此 文檔的各種標簽

62、進行解釋。如 HTML 文檔改換以 .txt 為其后綴，則 HTML 解釋程序就不對標簽進行解釋，而瀏覽器只能看見原來的文本文件。當瀏覽器從服務器讀取 HTML 文檔后，就按照 HTML 文檔中的各種標簽，根據瀏覽器所使用的顯示器的尺寸和分辨率大小，重新進行排版并恢復出所讀取的頁面。,HTML 文檔中標簽的用法,

63、 一個 HTML 的例子 HTML 很容易掌握 這是第一個段落。雖然很 短，但它仍是一個段落。 這是第二個段落。,HTML 文檔中標簽的用法,

64、一個 HTML 的例子 HTML 很容易掌握 這是第一個段落。雖然很 短，但它仍是一個段落。 這是第二個段落。,首部開始,,,HTML 文檔中標簽的用法, 一個 HTML 的例子 HTM

65、L 很容易掌握 這是第一個段落。雖然很 短，但它仍是一個段落。 這是第二個段落。,標題,,HTML 文檔中標簽的用法, 一個 HTML 的例子 HTML 很容易掌握 這是第一個段落。雖然很

66、 短，但它仍是一個段落。 這是第二個段落。,首部結束,,HTML 文檔中標簽的用法, 一個 HTML 的例子 HTML 很容易掌握 這是第一個段落。雖然很 短，但它仍是一個段落。

67、 這是第二個段落。,主體開始,,,HTML 文檔中標簽的用法, 一個 HTML 的例子 HTML 很容易掌握 這是第一個段落。雖然很 短，但它仍是一個段落。 這是第二個段落。,1 級標題,,

68、 一個 HTML 的例子 HTML 很容易掌握 這是第一個段落。雖然很 短，但它仍是一個段落。 這是第二個段落。,,HTML 文檔中標簽的用法,第一個段落,,,