1、第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層1第第2講講 應(yīng)用層應(yīng)用層本講目標(biāo)本講目標(biāo): n網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的概念和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層的概念和實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)p客戶端客戶端-服務(wù)器范式服務(wù)器范式p服務(wù)模型服務(wù)模型n通過(guò)對(duì)常用應(yīng)用層協(xié)通過(guò)對(duì)常用應(yīng)用層協(xié)議的探討和分析來(lái)學(xué)議的探討和分析來(lái)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議習(xí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議n教科書參考教科書參考p第第9章章深層次目標(biāo)深層次目標(biāo) n特定協(xié)議特定協(xié)議: phttppftppsmtpppop pdns第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層2應(yīng)用程序應(yīng)用程序和和應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用程序應(yīng)用程序:溝通溝通, 分布式的進(jìn)分布式的進(jìn)程程p運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中的運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中的 “用戶用戶空間空間”p在應(yīng)用程序間交換報(bào)文在應(yīng)用程序

2、間交換報(bào)文pe.g., email, ftp, Web應(yīng)用層協(xié)議：應(yīng)用層協(xié)議：p應(yīng)用層的一個(gè)應(yīng)用層的一個(gè)“組成部分組成部分”p定義應(yīng)用程序需交換的報(bào)文定義應(yīng)用程序需交換的報(bào)文 和所需采取的動(dòng)作和所需采取的動(dòng)作p使用較低層次所提供的通信使用較低層次所提供的通信服務(wù)服務(wù) (TCP, UDP)applicationtransportnetworkdata linkphysicalapplicationtransportnetworkdata linkphysicalapplicationtransportnetworkdata linkphysical第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層3網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程

3、序: 一些術(shù)語(yǔ)一些術(shù)語(yǔ)進(jìn)程進(jìn)程(Process): 主機(jī)中運(yùn)行主機(jī)中運(yùn)行中的程序中的程序.n在某些主機(jī)中在某些主機(jī)中, 兩個(gè)進(jìn)程兩個(gè)進(jìn)程使用使用進(jìn)程間通信進(jìn)程間通信 (由由 OS管理管理).n而運(yùn)行在不同主機(jī)上的進(jìn)而運(yùn)行在不同主機(jī)上的進(jìn)程則使用應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行程則使用應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行通信通信n用戶代理用戶代理（User agent）: 軟件進(jìn)程軟件進(jìn)程, 是介于用戶是介于用戶（ above ）和網(wǎng)絡(luò)（）和網(wǎng)絡(luò)（ below ）之間的接口）之間的接口p實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)協(xié)議實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級(jí)協(xié)議pWeb: 瀏覽器瀏覽器pE-mail: OE、Foxmailp流媒體流媒體: media player第第2講講:應(yīng)用層

4、應(yīng)用層4客戶端客戶端-服務(wù)器范式服務(wù)器范式典型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是由兩個(gè)部典型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用都是由兩個(gè)部分組成分組成: 客戶端客戶端 和和 服務(wù)器服務(wù)器applicationtransportnetworkdata linkphysicalapplicationtransportnetworkdata linkphysical客戶端客戶端:n發(fā)起同服務(wù)器的聯(lián)系發(fā)起同服務(wù)器的聯(lián)系 (“speaks first”)n一般都從服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù)一般都從服務(wù)器請(qǐng)求服務(wù), nWeb: 客戶端由瀏覽器實(shí)現(xiàn)客戶端由瀏覽器實(shí)現(xiàn); e-mail: 通過(guò)通過(guò)OE、Foxmial實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)requestreply服務(wù)器服務(wù)器:n向

5、客戶端提供所請(qǐng)求的服務(wù)向客戶端提供所請(qǐng)求的服務(wù)ne.g., Web 服務(wù)器發(fā)送被請(qǐng)求的服務(wù)器發(fā)送被請(qǐng)求的 Web 頁(yè)面頁(yè)面, 郵件服務(wù)器傳遞郵件服務(wù)器傳遞 e-mail第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層5應(yīng)用層協(xié)議應(yīng)用層協(xié)議(續(xù)續(xù))應(yīng)用程序接口（應(yīng)用程序接口（API: application programming interface）n定義應(yīng)用層和傳輸層間的定義應(yīng)用層和傳輸層間的接口接口n插口（插口（socket: Internet API）p兩個(gè)進(jìn)程間的通信，兩個(gè)進(jìn)程間的通信， 將數(shù)將數(shù)據(jù)送入據(jù)送入 socket, 或從或從socket 讀出數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)Q: 某個(gè)進(jìn)程如何某個(gè)進(jìn)程如何“認(rèn)定認(rèn)定”另一

6、個(gè)另一個(gè) 需要與之通信的需要與之通信的進(jìn)程進(jìn)程?pIP 地址地址-運(yùn)行另一個(gè)進(jìn)程運(yùn)行另一個(gè)進(jìn)程的主機(jī)所擁有的的主機(jī)所擁有的p“端口號(hào)（端口號(hào)（PORT #）” 允許接收主機(jī)來(lái)確定的一允許接收主機(jī)來(lái)確定的一個(gè)標(biāo)識(shí)，本地進(jìn)程將報(bào)文個(gè)標(biāo)識(shí)，本地進(jìn)程將報(bào)文發(fā)送給它發(fā)送給它p教科書教科書p232-234第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層6應(yīng)用進(jìn)程需要怎樣的傳輸服務(wù)應(yīng)用進(jìn)程需要怎樣的傳輸服務(wù)?數(shù)據(jù)丟失（數(shù)據(jù)丟失（Data loss）n某些應(yīng)用某些應(yīng)用 (e.g., audio) 可可以容忍某種程度上的數(shù)據(jù)丟以容忍某種程度上的數(shù)據(jù)丟失失n其他應(yīng)用其他應(yīng)用 (e.g., 文件傳輸文件傳輸, telnet) 要求要求 1

7、00% 可靠的可靠的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性（實(shí)時(shí)性（Timing）n某些應(yīng)用某些應(yīng)用(e.g., IP 電話電話, 交互式游戲交互式游戲) 要求較低要求較低的時(shí)延的時(shí)延帶寬（帶寬（Bandwidth）n某些應(yīng)用某些應(yīng)用(e.g., 多媒體多媒體) 對(duì)最低帶寬有要求對(duì)最低帶寬有要求n其他應(yīng)用其他應(yīng)用(“彈性應(yīng)用彈性應(yīng)用”) 則可靈活應(yīng)用所能得到則可靈活應(yīng)用所能得到的帶寬的帶寬第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層7常用應(yīng)用程序?qū)鬏敼δ艿囊蟪Ｓ脩?yīng)用程序?qū)鬏敼δ艿囊髴?yīng)用程序應(yīng)用程序文件傳輸文件傳輸e-mailWeb 網(wǎng)頁(yè)網(wǎng)頁(yè)實(shí)時(shí)音頻實(shí)時(shí)音頻/視頻視頻存儲(chǔ)存儲(chǔ)音頻音頻/視頻視頻交互式游戲交互式游戲金融應(yīng)用金

8、融應(yīng)用數(shù)據(jù)丟失數(shù)據(jù)丟失不丟失不丟失不丟失允許丟失允許丟失允許丟失允許丟失不丟失帶寬帶寬彈性彈性彈性音頻: 5Kb-1Mb視頻:10Kb-5Mb同上 幾 Kb/s 以上彈性實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)性無(wú)無(wú)無(wú)100s msecfew secs100s msecyes and no第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層8Internet 的傳輸協(xié)議服務(wù)的傳輸協(xié)議服務(wù)TCP 服務(wù):n面向連接面向連接: 在客戶端和服務(wù)器進(jìn)在客戶端和服務(wù)器進(jìn)程之間需要建立連接（程之間需要建立連接（setup ）n可靠傳輸可靠傳輸 : 在發(fā)送和接受進(jìn)程在發(fā)送和接受進(jìn)程之間之間n流量控制流量控制: 發(fā)送數(shù)據(jù)的速度決不發(fā)送數(shù)據(jù)的速度決不超過(guò)接收的速度超過(guò)接

9、收的速度 n擁塞控制擁塞控制: 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷時(shí)，束當(dāng)網(wǎng)絡(luò)超負(fù)荷時(shí)，束緊發(fā)送端口，減緩發(fā)送速度緊發(fā)送端口，減緩發(fā)送速度n不提供不提供: 實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)性, 最小帶寬承諾最小帶寬承諾UDP服務(wù):n在客戶端和服務(wù)器進(jìn)程之間在客戶端和服務(wù)器進(jìn)程之間實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)“不可靠的不可靠的”數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸n不提供不提供:連接建立連接建立, 可靠性?？煽啃员ＷC證,流量控制流量控制,擁塞控制擁塞控制,實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)性性, 最小帶寬承諾最小帶寬承諾Q: 既生喻，何生亮既生喻，何生亮? Why is there a UDP?第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層9Internet應(yīng)用應(yīng)用: 應(yīng)用應(yīng)用, 傳輸協(xié)議傳輸協(xié)議應(yīng)用應(yīng)用e-mail遠(yuǎn)程終端

10、訪問(wèn)遠(yuǎn)程終端訪問(wèn)Web 文件傳輸文件傳輸流媒體流媒體遠(yuǎn)程文件服務(wù)器遠(yuǎn)程文件服務(wù)器IP電話電話應(yīng)用協(xié)議應(yīng)用協(xié)議smtp RFC 821telnet RFC 854http RFC 2068ftp RFC 959專有協(xié)議專有協(xié)議(e.g. RealNetworks)NSF專有協(xié)議專有協(xié)議(e.g., Vocaltec)所依賴的傳輸協(xié)議所依賴的傳輸協(xié)議TCPTCPTCPTCPTCP or UDPTCP or UDPtypically UDP第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層10http 協(xié)議協(xié)議http: TCP 傳輸服務(wù)傳輸服務(wù):n客戶端啟動(dòng)客戶端啟動(dòng)TCP連接連接(創(chuàng)建插口創(chuàng)建插口) 到服務(wù)器到服務(wù)器,

11、端口端口 80n服務(wù)器接受來(lái)自客戶端的服務(wù)器接受來(lái)自客戶端的 TCP 連接連接nhttp 報(bào)文報(bào)文(應(yīng)用層協(xié)議報(bào)文應(yīng)用層協(xié)議報(bào)文) 在瀏覽器在瀏覽器 (http client) 和和Web服務(wù)器服務(wù)器(http server)之間之間進(jìn)行交換進(jìn)行交換n關(guān)閉關(guān)閉TCP 連接連接http 是是 “無(wú)狀態(tài)無(wú)狀態(tài)（stateless）”的的n服務(wù)器不保留任何訪問(wèn)服務(wù)器不保留任何訪問(wèn)過(guò)的請(qǐng)求信息過(guò)的請(qǐng)求信息保留狀態(tài)的協(xié)議很復(fù)雜喲保留狀態(tài)的協(xié)議很復(fù)雜喲!n過(guò)去的歷史過(guò)去的歷史 (狀態(tài)狀態(tài)) 需要保留需要保留n一旦瀏覽器一旦瀏覽器/服務(wù)器崩潰服務(wù)器崩潰, 它它們各自的狀態(tài)視圖就會(huì)發(fā)生們各自的狀態(tài)視圖就會(huì)發(fā)生

12、分歧，還需要重新核對(duì)分歧，還需要重新核對(duì)小評(píng)論第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層11Web: http 協(xié)議協(xié)議超文本傳輸協(xié)議（超文本傳輸協(xié)議（http: hypertext transfer protocol）n萬(wàn)維網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議萬(wàn)維網(wǎng)應(yīng)用協(xié)議n客戶端客戶端/服務(wù)器模式服務(wù)器模式p客戶端客戶端: 瀏覽器請(qǐng)求、接瀏覽器請(qǐng)求、接收、展示收、展示 Web對(duì)象（對(duì)象（ objects）p服務(wù)器服務(wù)器: Web 服務(wù)器發(fā)服務(wù)器發(fā)送對(duì)象對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)送對(duì)象對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)nhttp1.0: RFC 1945nhttp1.1: RFC 2068PC runningExplorerServer runningNCSA We

13、bserverMac runningNavigatorhttp requesthttp requesthttp responsehttp response第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層12http 舉例舉例假設(shè)用戶鍵入了一個(gè)假設(shè)用戶鍵入了一個(gè) URL www.someS/someDepartment/home.index1a. http 客戶端啟動(dòng)客戶端啟動(dòng) TCP 連接到連接到www.someS上的上的http 服務(wù)器服務(wù)器 (進(jìn)程進(jìn)程). Port 80 是是 http 服務(wù)器的默認(rèn)端口服務(wù)器的默認(rèn)端口.2. http客戶端客戶端發(fā)送發(fā)送 http 請(qǐng)求報(bào)請(qǐng)求

14、報(bào)文文 (包括包括URL) 進(jìn)入進(jìn)入 TCP 連接插連接插口（口（socket）1b. 在在www.someS 上上的的http 服務(wù)器在服務(wù)器在 port 80 等待等待 TCP 的連接請(qǐng)求的連接請(qǐng)求. “接受接受” 連連接并通知客戶端接并通知客戶端3. http 服務(wù)器接收到請(qǐng)求報(bào)文服務(wù)器接收到請(qǐng)求報(bào)文, 形成形成 響應(yīng)報(bào)文（響應(yīng)報(bào)文（ 包含了所請(qǐng)求包含了所請(qǐng)求的對(duì)象的對(duì)象 ，someDepartment/home.index), 將報(bào)將報(bào)文送入插口（文送入插口（ socket）time(該網(wǎng)頁(yè)包含文本并引用了10 jpeg 圖片)第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層13http 舉

15、例舉例 (續(xù)續(xù).)5. http 客戶端接收到了包含客戶端接收到了包含html文件的響應(yīng)報(bào)文。文件的響應(yīng)報(bào)文。 分分析析 html 文件文件, 發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn) 10 個(gè)個(gè)引用的引用的 jpeg 對(duì)象對(duì)象6. 對(duì)對(duì)10 jpeg objects 逐個(gè)重復(fù)逐個(gè)重復(fù)1-5 步步4. http 服務(wù)器關(guān)閉服務(wù)器關(guān)閉 TCP 連接連接. time第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層14非持續(xù)和持續(xù)連接非持續(xù)和持續(xù)連接（非持續(xù)連接）（非持續(xù)連接）Non-persistentnhttp/1.0: 服務(wù)器分析請(qǐng)服務(wù)器分析請(qǐng)求、響應(yīng)、關(guān)閉求、響應(yīng)、關(guān)閉 TCP 連接連接n取對(duì)象需要取對(duì)象需要2 RTTspTCP 連接連接p對(duì)象請(qǐng)

16、求對(duì)象請(qǐng)求/傳送傳送n每次傳送都要受到每次傳送都要受到TCP連連接初始化時(shí)的慢啟動(dòng)影響接初始化時(shí)的慢啟動(dòng)影響n許多瀏覽器同時(shí)打開多個(gè)許多瀏覽器同時(shí)打開多個(gè)并行的連接來(lái)改善性能并行的連接來(lái)改善性能（持續(xù)連接）（持續(xù)連接）Persistentnhttp/1.1的默認(rèn)設(shè)置的默認(rèn)設(shè)置n在同一在同一TCP 連接上連接上: 服服務(wù)器分析請(qǐng)求、響應(yīng)請(qǐng)務(wù)器分析請(qǐng)求、響應(yīng)請(qǐng)求，分析新的請(qǐng)求、求，分析新的請(qǐng)求、.n客戶端一旦下載到了基客戶端一旦下載到了基本的本的html文件（文件（ base HTML ）馬上發(fā)送對(duì)所）馬上發(fā)送對(duì)所有引用對(duì)象的請(qǐng)求有引用對(duì)象的請(qǐng)求.n較少的較少的 RTTs, 較少的較少的慢啟動(dòng)慢啟

17、動(dòng).第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層15http 報(bào)文格式報(bào)文格式: request（請(qǐng)求）（請(qǐng)求）ntwo types of http報(bào)文報(bào)文: request, responsenhttp 請(qǐng)求請(qǐng)求報(bào)文報(bào)文:pASCII (可讀格式可讀格式)GET /somedir/page.html HTTP/1.0 User-agent: Mozilla/4.0 Accept: text/html, image/gif,image/jpeg Accept-language:fr (額外的 carriage return, line feed) 請(qǐng)求行請(qǐng)求行(GET, POST, HEAD 命令命令)首部首部

18、諸行諸行回車、換行表示回車、換行表示報(bào)文結(jié)束報(bào)文結(jié)束第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層16http 請(qǐng)求報(bào)文請(qǐng)求報(bào)文: 一般格式一般格式第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層17http 報(bào)文格式報(bào)文格式: response（響應(yīng)）（響應(yīng)）HTTP/1.0 200 OK Date: Thu, 06 Aug 1998 12:00:15 GMT Server: Apache/1.3.0 (Unix) Last-Modified: Mon, 22 Jun 1998 . Content-Length: 6821 Content-Type: text/html data data data data data . 狀態(tài)行狀態(tài)行

19、(協(xié)議狀態(tài)碼協(xié)議狀態(tài)碼狀態(tài)短語(yǔ)狀態(tài)短語(yǔ))首部首部 諸行諸行數(shù)據(jù)數(shù)據(jù), e.g., 被請(qǐng)求的被請(qǐng)求的html文件文件第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層18http 響應(yīng)狀態(tài)碼和短語(yǔ)響應(yīng)狀態(tài)碼和短語(yǔ)200 OKp請(qǐng)求成功請(qǐng)求成功, 被請(qǐng)求的對(duì)象在報(bào)文中被請(qǐng)求的對(duì)象在報(bào)文中301 Moved Permanentlyp被請(qǐng)求的對(duì)象被移動(dòng)過(guò)被請(qǐng)求的對(duì)象被移動(dòng)過(guò), 新的位置在報(bào)文中有說(shuō)明新的位置在報(bào)文中有說(shuō)明 (Location:)400 Bad Requestp服務(wù)器不懂請(qǐng)求報(bào)文服務(wù)器不懂請(qǐng)求報(bào)文404 Not Foundp服務(wù)器上找不到請(qǐng)求的對(duì)象服務(wù)器上找不到請(qǐng)求的對(duì)象505 HTTP Version Not

20、Supported位于（服務(wù)器位于（服務(wù)器-客戶端）響應(yīng)報(bào)文的第一行客戶端）響應(yīng)報(bào)文的第一行.樣例樣例:第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層19自行測(cè)試自行測(cè)試 http (客戶端操作客戶端操作)1. 用用Telnet 連接測(cè)試用的服務(wù)器（需要預(yù)先登錄連接測(cè)試用的服務(wù)器（需要預(yù)先登錄UNIX）:打開打開 TCP 連接到連接到 port 80(默認(rèn)的默認(rèn)的http 服務(wù)器端口服務(wù)器端口) 位于位于 0后續(xù)鍵入的內(nèi)容將發(fā)送到后續(xù)鍵入的內(nèi)容將發(fā)送到0 的的 80 號(hào)端口號(hào)端口$telnet 0 802. 鍵入一條鍵入一條 http請(qǐng)求報(bào)文請(qǐng)

21、求報(bào)文:GET /j1010/hello.htm HTTP/1.0將該指令鍵入后將該指令鍵入后 (按兩次回車鍵按兩次回車鍵), 就就將此最短之將此最短之 (但是完整的但是完整的) GET 請(qǐng)求發(fā)到了請(qǐng)求發(fā)到了 http 服務(wù)器服務(wù)器3. 請(qǐng)注意觀察請(qǐng)注意觀察http服務(wù)器發(fā)回的響應(yīng)報(bào)文服務(wù)器發(fā)回的響應(yīng)報(bào)文!第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層20用戶用戶-服務(wù)器的交互服務(wù)器的交互: 認(rèn)證（認(rèn)證（authentication）認(rèn)證認(rèn)證 : 控制對(duì)服務(wù)器內(nèi)容的訪問(wèn)控制對(duì)服務(wù)器內(nèi)容的訪問(wèn)n信用認(rèn)證信用認(rèn)證: 一般通過(guò)用戶名一般通過(guò)用戶名, 口口令進(jìn)行令進(jìn)行 n無(wú)狀態(tài)無(wú)狀態(tài): 客戶端必須在每次請(qǐng)求客戶端必須在每次

22、請(qǐng)求前進(jìn)行認(rèn)證前進(jìn)行認(rèn)證pauthorization: 就是要求在每就是要求在每個(gè)請(qǐng)求報(bào)文中提交認(rèn)證的首個(gè)請(qǐng)求報(bào)文中提交認(rèn)證的首部行部行p如果客戶端沒(méi)有提交如果客戶端沒(méi)有提交 authorization: 首部行首部行, 服務(wù)服務(wù)器將拒絕訪問(wèn)器將拒絕訪問(wèn), 只是在響應(yīng)只是在響應(yīng)報(bào)文首部中發(fā)送報(bào)文首部中發(fā)送WWW authenticate: clientserver普通普通 http 請(qǐng)求報(bào)文請(qǐng)求報(bào)文401: 認(rèn)證要求認(rèn)證要求WWW authenticate:普通普通 http 請(qǐng)求報(bào)文請(qǐng)求報(bào)文+ Authorization: 普通普通 http響應(yīng)報(bào)文響應(yīng)報(bào)文普通普通 http 請(qǐng)求報(bào)文請(qǐng)求報(bào)

23、文+ Authorization: 普通普通 http響應(yīng)報(bào)文響應(yīng)報(bào)文time第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層21Cookies: 保存保存 “狀態(tài)狀態(tài)”n服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè)服務(wù)器產(chǎn)生一個(gè) # , 服務(wù)服務(wù)器認(rèn)識(shí)這個(gè)器認(rèn)識(shí)這個(gè) #, 以備不時(shí)以備不時(shí)之需之需:p認(rèn)證認(rèn)證p記憶用戶的前序訪問(wèn)記憶用戶的前序訪問(wèn), 先前的選擇先前的選擇n服務(wù)器在響應(yīng)報(bào)文中發(fā)送服務(wù)器在響應(yīng)報(bào)文中發(fā)送 “cookie” 給客戶端給客戶端Set-cookie: 1678453n客戶端可以在后繼的請(qǐng)求中客戶端可以在后繼的請(qǐng)求中發(fā)送發(fā)送“cookie” cookie: 1678453clientserver普通 http 請(qǐng)求報(bào)文普通

24、http響應(yīng)報(bào)文+Set-cookie: #普通 http 請(qǐng)求報(bào)文cookie: #普通 http響應(yīng)報(bào)文普通 http 請(qǐng)求報(bào)文cookie: #普通 http響應(yīng)報(bào)文cookie-特定的cookie-特定的第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層22Conditional GET: 客戶端緩存機(jī)制客戶端緩存機(jī)制n目的目的: 如果客戶端緩存了最新如果客戶端緩存了最新的請(qǐng)求對(duì)象，則服務(wù)器不必重的請(qǐng)求對(duì)象，則服務(wù)器不必重復(fù)發(fā)送復(fù)發(fā)送n客戶端客戶端: 在在http請(qǐng)求報(bào)文中聲請(qǐng)求報(bào)文中聲明所緩存拷貝的生成日期明所緩存拷貝的生成日期If-modified-since: n服務(wù)器服務(wù)器: 如果客戶端緩存的拷如果客戶

25、端緩存的拷貝是最新的，則在響應(yīng)報(bào)文中貝是最新的，則在響應(yīng)報(bào)文中不發(fā)請(qǐng)求的對(duì)象不發(fā)請(qǐng)求的對(duì)象: HTTP/1.0 304 Not Modifiedclientserverhttp請(qǐng)求報(bào)文If-modified-since: http響應(yīng)報(bào)文HTTP/1.0 304 Not Modified對(duì)象未經(jīng)修改http請(qǐng)求報(bào)文If-modified-since: http響應(yīng)報(bào)文HTTP/1.1 200 OK對(duì)象已經(jīng)修改第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層23Web 緩存：代理服務(wù)器緩存：代理服務(wù)器 (proxy server)n用戶設(shè)置瀏覽器用戶設(shè)置瀏覽器: Web 訪問(wèn)經(jīng)由訪問(wèn)經(jīng)由代理服代理服務(wù)器務(wù)器 n客戶端發(fā)

26、送所有的客戶端發(fā)送所有的 http 請(qǐng)求到請(qǐng)求到代理服務(wù)器代理服務(wù)器p代理服務(wù)器保存了請(qǐng)求的代理服務(wù)器保存了請(qǐng)求的對(duì)象對(duì)象: 代理服務(wù)器返回代理服務(wù)器返回請(qǐng)求的對(duì)象請(qǐng)求的對(duì)象 p否則代理服務(wù)器從原始否則代理服務(wù)器從原始服務(wù)器請(qǐng)求對(duì)象服務(wù)器請(qǐng)求對(duì)象,再將再將其返回給客戶端其返回給客戶端 目的目的: 滿足客戶端的請(qǐng)求而無(wú)需煩擾原始服務(wù)器滿足客戶端的請(qǐng)求而無(wú)需煩擾原始服務(wù)器clientProxyserverclienthttp requesthttp requesthttp responsehttp responsehttp requesthttp responseorigin serverorig

27、in server第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層24為何為何Web緩存緩存?前提前提: 緩存與客戶端比較緩存與客戶端比較“接近接近 “(e.g., 在同一在同一網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)中)n響應(yīng)時(shí)間較短響應(yīng)時(shí)間較短:緩存與客緩存與客戶端比較戶端比較“接近接近 “n減少了往來(lái)與遠(yuǎn)程服務(wù)減少了往來(lái)與遠(yuǎn)程服務(wù)器間的數(shù)據(jù)流量器間的數(shù)據(jù)流量p因?yàn)閺膶W(xué)?；虮镜匾?yàn)閺膶W(xué)?；虮镜豂SP 通通往外部的鏈路往往是網(wǎng)絡(luò)往外部的鏈路往往是網(wǎng)絡(luò)瓶頸瓶頸originserverspublic Internetinstitutionalnetwork10 Mbps LAN1.5 Mbps access linkinstitutionalcac

28、he第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層25ftp: 文件傳輸協(xié)議文件傳輸協(xié)議n傳輸文件往來(lái)與遠(yuǎn)程主機(jī)傳輸文件往來(lái)與遠(yuǎn)程主機(jī)n客戶端客戶端/服務(wù)器模式服務(wù)器模式p客戶端客戶端: 啟動(dòng)傳輸啟動(dòng)傳輸 (無(wú)論與往來(lái)遠(yuǎn)程主機(jī)無(wú)論與往來(lái)遠(yuǎn)程主機(jī))p服務(wù)器服務(wù)器: 遠(yuǎn)程主機(jī)遠(yuǎn)程主機(jī)nftp: RFC 959nftp 服務(wù)器服務(wù)器: 端口端口 21file transferFTPserverFTPuserinterfaceFTPclientlocal filesystemremote filesystemuser at host第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層26ftp: 分離的控制分離的控制, 數(shù)據(jù)連接數(shù)據(jù)連接nftp客戶端

29、在客戶端在 ftp 服務(wù)器的服務(wù)器的 端端口口21進(jìn)行聯(lián)系進(jìn)行聯(lián)系, 使用使用TCP作為作為傳輸協(xié)議傳輸協(xié)議n打開兩個(gè)并行的連接打開兩個(gè)并行的連接:p控制控制:在客戶端和服務(wù)器之在客戶端和服務(wù)器之間交換命令間交換命令, 響應(yīng)。稱為帶響應(yīng)。稱為帶外控制：外控制：“out of band control”p數(shù)據(jù)數(shù)據(jù): 往來(lái)于服務(wù)器的文件往來(lái)于服務(wù)器的文件nftp 維持狀態(tài)維持狀態(tài) （state）: 當(dāng)前當(dāng)前目錄、先前的認(rèn)證信息等目錄、先前的認(rèn)證信息等FTPclientFTPserverTCP control connectionport 21TCP data connectionport 20第第

30、2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層27ftp 命令命令, 響應(yīng)響應(yīng)樣例命令樣例命令:n在控制通道上傳送的在控制通道上傳送的ASCII文本文本pUSER username（登錄）（登錄）pPASS password（登錄）（登錄）pLIST （返回當(dāng)前目錄（返回當(dāng)前目錄中的文件列表中的文件列表）pRETR filename （?。ㄈ?(gets) 文件）文件）pSTOR filename （存存(puts) 文件到遠(yuǎn)程主機(jī)）文件到遠(yuǎn)程主機(jī)）返回碼樣例返回碼樣例n狀態(tài)碼和短語(yǔ)狀態(tài)碼和短語(yǔ) (同同 http)p331 Username OK, password requiredp125 data connecti

31、on already open; transfer startingp425 Cant open data connectionp452 Error writing file第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層28電子郵件電子郵件四個(gè)重要組件四個(gè)重要組件: n用戶代理用戶代理 n郵件服務(wù)器郵件服務(wù)器 n簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議: smtpn郵局協(xié)議：郵局協(xié)議：pop用戶代理用戶代理n寫作寫作, 編輯編輯, 閱讀郵件報(bào)文閱讀郵件報(bào)文ne.g., Foxmail, OE, elm, Netscape Messengern外發(fā)外發(fā), 接收的報(bào)文存儲(chǔ)在郵件接收的報(bào)文存儲(chǔ)在郵件服務(wù)器中服務(wù)器中用戶郵箱外發(fā)報(bào)

32、文隊(duì)列mailserveruseragentuseragentuseragentmailserveruseragentuseragentmailserveruseragentSMTPSMTPSMTP第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層29電子郵件電子郵件:郵件服務(wù)器郵件服務(wù)器Mail Servers n郵箱郵箱 包含了收到的用戶包含了收到的用戶郵件郵件 (尚未被閱讀尚未被閱讀)n報(bào)文報(bào)文 隊(duì)列包含了外發(fā)的隊(duì)列包含了外發(fā)的 郵件報(bào)文郵件報(bào)文nsmtp 協(xié)議協(xié)議用在郵件服務(wù)用在郵件服務(wù)器之間發(fā)送郵件器之間發(fā)送郵件p客戶端客戶端: 將郵件發(fā)送將郵件發(fā)送到郵件服務(wù)器到郵件服務(wù)器p“服務(wù)器服務(wù)器”: 接收和轉(zhuǎn)接收和

33、轉(zhuǎn)發(fā)郵件發(fā)郵件mailserveruseragentuseragentuseragentmailserveruseragentuseragentmailserveruseragentSMTPSMTPSMTP第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層30電子郵件電子郵件: smtp RFC 821n使用使用 tcp 可靠的傳送郵件報(bào)文可靠的傳送郵件報(bào)文, 端口端口25n直接傳輸直接傳輸: 發(fā)送服務(wù)器到接收服務(wù)器發(fā)送服務(wù)器到接收服務(wù)器n傳輸?shù)娜齻€(gè)階段傳輸?shù)娜齻€(gè)階段p握手握手(打招呼打招呼)p報(bào)文傳輸報(bào)文傳輸p結(jié)束結(jié)束n命令命令/響應(yīng)交互響應(yīng)交互p命令命令: ASCII文本文本p響應(yīng)響應(yīng): 狀態(tài)碼和短語(yǔ)狀態(tài)碼和短語(yǔ)n

34、郵件報(bào)文必須使用郵件報(bào)文必須使用7-bit ASCII表示表示第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層31smtp 交互樣例（在交互樣例（在UNIX中用中用telnet）S: 220 X1 NT-ESMTP Server C: HELO S: 250 hello C: MAIL FROM:S: 250 okC: RCPT TO:S: 250 ok its for C: DATAS: 354 ok, send it; end with .C: Hi, I am in XUJI now,Where are you?C: .S: 250 Message queuedC: QUITS: 221 Goodbye 第第2

35、講講:應(yīng)用層應(yīng)用層32自測(cè)自測(cè) smtp 交互交互:n$telnet 70 25n見到郵件服務(wù)器的見到郵件服務(wù)器的 220 響應(yīng)后響應(yīng)后n鍵入鍵入 HELO, MAIL FROM, RCPT TO, DATA, QUIT 命令命令 上述過(guò)程可以不使用用戶代理，就能直接將電子郵件上述過(guò)程可以不使用用戶代理，就能直接將電子郵件發(fā)送出去（因?yàn)槟壳按蟛糠粥]件服務(wù)器的交互過(guò)程趨發(fā)送出去（因?yàn)槟壳按蟛糠粥]件服務(wù)器的交互過(guò)程趨于復(fù)雜，本試驗(yàn)不一定都能進(jìn)行）。于復(fù)雜，本試驗(yàn)不一定都能進(jìn)行）。第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層33smtp: 評(píng)述評(píng)述nsmtp 使用持續(xù)連接使用持續(xù)連接nsmtp

36、要求報(bào)文要求報(bào)文 (首部首部 & 信體信體) 全部使用全部使用 7-bit ASCII碼碼n某些代碼組合不允許出某些代碼組合不允許出現(xiàn)在報(bào)文中現(xiàn)在報(bào)文中 (e.g., CRLF.CRLF). 此類數(shù)據(jù)此類數(shù)據(jù)必須進(jìn)行編碼必須進(jìn)行編碼 (通常使通常使用用 base-64 或或 quoted printable)nsmtp 服務(wù)器用服務(wù)器用 CRLF.CRLF 表示郵件表示郵件報(bào)文的結(jié)束報(bào)文的結(jié)束與與 http的比較的比較:nhttp: pull（拉）（拉）nemail: push（推）（推）n都使用都使用 ASCII 命令命令/響響應(yīng)交互應(yīng)交互, 狀態(tài)碼狀態(tài)碼nhttp: 每個(gè)對(duì)象分裝在

37、每個(gè)對(duì)象分裝在各自的響應(yīng)報(bào)文中各自的響應(yīng)報(bào)文中nsmtp:多個(gè)對(duì)象在一個(gè)多多個(gè)對(duì)象在一個(gè)多分部的報(bào)文中傳送分部的報(bào)文中傳送第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層34郵件報(bào)文格式郵件報(bào)文格式smtp: 交換郵件報(bào)文的協(xié)議交換郵件報(bào)文的協(xié)議RFC 822: 文本報(bào)文格式標(biāo)準(zhǔn)文本報(bào)文格式標(biāo)準(zhǔn):n首部諸行首部諸行, e.g., pTo:pFrom:pSubject:不同不同 于于 smtp 命令命令!n信體信體p即即 “報(bào)文報(bào)文”, ASCII characters onlyheaderbody空行第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層35郵件格式郵件格式: 多媒體擴(kuò)展多媒體擴(kuò)展nMIME: multimedia mail ex

38、tension, RFC 2045, 2056n在報(bào)文首部附加額外的信息聲明在報(bào)文首部附加額外的信息聲明 MIME 內(nèi)容類型內(nèi)容類型From: alicecrepes.fr To: Subject: Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0 Content-Transfer-Encoding: base64 Content-Type: image/jpeg base64 encoded data . . .base64 encoded data 多媒體類型多媒體類型, 子類型子類型, 參數(shù)參數(shù)聲明聲明數(shù)據(jù)編碼方法數(shù)據(jù)編

39、碼方法MIME 版本版本編碼后的數(shù)據(jù)編碼后的數(shù)據(jù)第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層36MIME 類型聲明類型聲明 Content-Type: type/subtype; parametersTextn子類型樣例子類型樣例: plain, htmlImagen子類型樣例子類型樣例: jpeg, gifAudion子類型樣例子類型樣例: basic (8-bit mu-law encoded), 32kadpcm (32 kbps coding)Videon子類型樣例子類型樣例: mpeg, quicktimeApplicationn需使用其他閱讀器的數(shù)據(jù)需使用其他閱讀器的數(shù)據(jù)n子類型樣例子類型樣例: ms

40、word, octet-stream 第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層37MIME多分部類型多分部類型From: alicecrepes.fr To: Subject: Picture of yummy crepe. MIME-Version: 1.0 Content-Type: multipart/mixed; boundary=98766789 -98766789Content-Transfer-Encoding: quoted-printableContent-Type: text/plainDear Bob, Please find a picture of

41、a crepe.-98766789Content-Transfer-Encoding: base64Content-Type: image/jpegbase64 encoded data . . .base64 encoded data -98766789-第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層38郵件訪問(wèn)協(xié)議郵件訪問(wèn)協(xié)議nSMTP: 發(fā)送發(fā)送/存儲(chǔ)存儲(chǔ) 到接收方的服務(wù)器到接收方的服務(wù)器n郵件訪問(wèn)協(xié)議郵件訪問(wèn)協(xié)議: 從服務(wù)器中取信從服務(wù)器中取信pPOP: Post Office Protocol RFC 1939 認(rèn)證認(rèn)證 (agent server) 和下載和下載 pIMAP: Internet Mail

42、 Access Protocol RFC 1730 更多功能更多功能(更為復(fù)雜更為復(fù)雜) 在服務(wù)器中操作存儲(chǔ)在那里的報(bào)文在服務(wù)器中操作存儲(chǔ)在那里的報(bào)文pHTTP: Hotmail , Yahoo! Mail, ,etc.useragentsenders mail serveruseragentSMTPSMTPPOP3 orIMAPreceivers mail server第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層39POP3 協(xié)議協(xié)議認(rèn)證階段認(rèn)證階段n客戶端命令客戶端命令: puser: 用戶名用戶名ppass: 口令口令n服務(wù)器響應(yīng)服務(wù)器響應(yīng)p+OKp-ERR交互階段交互階段, 客戶端客戶端:nlist: 列

43、出報(bào)文號(hào)碼列出報(bào)文號(hào)碼nretr: 用報(bào)文號(hào)碼取信用報(bào)文號(hào)碼取信ndele:用報(bào)文號(hào)碼刪信用報(bào)文號(hào)碼刪信nquit C: list S: 1 498 S: 2 912 S: . C: retr 1 S: S: . C: dele 1 C: retr 2 S: S: . C: dele 2 C: quit S: +OK POP3 server signing offS: +OK POP3 server ready C: user alice S: +OK C: pass hungry S: +OK user successfully logged on第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層40自測(cè)自測(cè) pop

44、3交互交互:n$telnet 0 110n見到見到+OK POP3 server ready 響應(yīng)后響應(yīng)后n鍵入鍵入 user, pass, list, retr, quit 命令命令 上述過(guò)程可以不使用用戶代理，就能察看郵上述過(guò)程可以不使用用戶代理，就能察看郵箱中的信件。箱中的信件。第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層41DNS: 域名系統(tǒng)域名系統(tǒng)自然人自然人: 諸多定義諸多定義:p身份證身份證, 姓名姓名, 護(hù)照護(hù)照 #因特網(wǎng)主機(jī)因特網(wǎng)主機(jī), 路由器路由器:pIP 地址地址 (32 bit) 用于用于數(shù)據(jù)報(bào)尋址數(shù)據(jù)報(bào)尋址p“域名域名”, e.g., 幫助幫助記憶記憶Q: IP

45、地址和域名之間如地址和域名之間如何映射何映射(轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換) ?Domain Name System:n分布式數(shù)據(jù)庫(kù)：由許多域分布式數(shù)據(jù)庫(kù)：由許多域名服務(wù)器按層次構(gòu)成名服務(wù)器按層次構(gòu)成 n應(yīng)用層協(xié)議：應(yīng)用層協(xié)議： 主機(jī)、路由主機(jī)、路由器、域名服務(wù)器互相通信器、域名服務(wù)器互相通信進(jìn)行域名解析進(jìn)行域名解析 (地址地址/域名域名翻譯翻譯)p注意注意: 因特網(wǎng)之核心功因特網(wǎng)之核心功能能, 應(yīng)用層之協(xié)議應(yīng)用層之協(xié)議p網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)“邊緣邊緣”上之復(fù)雜上之復(fù)雜實(shí)體實(shí)體第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層42DNS name serversn沒(méi)有服務(wù)器能夠保存所有沒(méi)有服務(wù)器能夠保存所有 Name-to-IP 地址的映射地址的映射

46、本地域名服務(wù)器本地域名服務(wù)器:p每個(gè)每個(gè) ISP, 企業(yè)可擁有企業(yè)可擁有 本地本地(默認(rèn)默認(rèn)) 域名服務(wù)器域名服務(wù)器p主機(jī)的主機(jī)的 DNS 查詢首先發(fā)往查詢首先發(fā)往本地域名服務(wù)器本地域名服務(wù)器授權(quán)域名服務(wù)器授權(quán)域名服務(wù)器:p每臺(tái)主機(jī)必須在授權(quán)服務(wù)器每臺(tái)主機(jī)必須在授權(quán)服務(wù)器上注冊(cè)登記上注冊(cè)登記p可完成域名可完成域名/地址的轉(zhuǎn)換地址的轉(zhuǎn)換為什么不搞集中的為什么不搞集中的DNS?n單點(diǎn)失敗的問(wèn)題單點(diǎn)失敗的問(wèn)題n數(shù)據(jù)的流通量數(shù)據(jù)的流通量n遠(yuǎn)程集中式的數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程集中式的數(shù)據(jù)庫(kù)n維護(hù)問(wèn)題維護(hù)問(wèn)題難以與時(shí)俱進(jìn)，跟不上發(fā)展難以與時(shí)俱進(jìn)，跟不上發(fā)展!第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層43DNS: 根域名服務(wù)器根域名服務(wù)器

47、n當(dāng)本地域名服務(wù)器不能解析時(shí)，就向根域名服務(wù)器查詢當(dāng)本地域名服務(wù)器不能解析時(shí)，就向根域名服務(wù)器查詢n根域名服務(wù)器根域名服務(wù)器:p如果域名映射未知，則向授權(quán)域名服務(wù)器查詢?nèi)绻蛎成湮粗?，則向授權(quán)域名服務(wù)器查詢p取得映射取得映射p將映射返回將映射返回本地域名服務(wù)器本地域名服務(wù)器b USC-ISI Marina del Rey, CAl ICANN Marina del Rey, CAe NASA Mt View, CAf Internet Software C. Palo Alto, CAi NORDUnet Stockholmk RIPE Londonm WIDE Tokyoa NSI Her

48、ndon, VAc PSInet Herndon, VAd U Maryland College Park, MDg DISA Vienna, VAh ARL Aberdeen, MDj NSI (TBD) Herndon, VA 遍布世界各地的遍布世界各地的13個(gè)根域名服務(wù)器個(gè)根域名服務(wù)器第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層44簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單 DNS 舉例舉例主機(jī)主機(jī) 要要求求 的IP 地址地址 1. 聯(lián)系本地域名服務(wù)器聯(lián)系本地域名服務(wù)器, 02.如有必要如有必要0 會(huì)會(huì)聯(lián)系根域名服務(wù)器聯(lián)系根域名服務(wù)器3.如有必要根域名服務(wù)器會(huì)聯(lián)

49、系如有必要根域名服務(wù)器會(huì)聯(lián)系授權(quán)域名服務(wù)器授權(quán)域名服務(wù)器, requesting root name serverauthorititive name local name server0123456第第2講講:應(yīng)用層應(yīng)用層45DNS 舉例舉例根域名服務(wù)器根域名服務(wù)器:n可能不知道授權(quán)域可能不知道授權(quán)域名服務(wù)器的地址名服務(wù)器的地址n可能知道可能知道中介域名中介域名服務(wù)器服務(wù)器: 由它負(fù)責(zé)由它負(fù)責(zé)聯(lián)系授權(quán)域名服務(wù)聯(lián)系授權(quán)域名服務(wù)器器requesting root name serverlocal name server0123456authoritative name intermediate name 78