发送邮件TCP连接课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,NETWORK PRINCIPLE 8-,*,NETWORK PRINCIPLE 8-,1,8.1,应用层概述,应用层协议,Application,e-mail,remote terminal access,Web,file transfer,streaming multimedia,remote file server,Internet telephony,Application,layer protocol,smtp RFC 821,telnet RFC 854,http RFC 2068,ftp RFC 959,proprietary,(e.g. RealNetworks),NSF,proprietary,(e.g., Vocaltec),Underlying,transport protocol,TCP,TCP,TCP,TCP,TCP or UDP,TCP or UDP,typically UDP,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,2,8.1,应用层概述,Client-Server,结构,Client:,向服务器发出初始连接,(“speaks first”),典型的是请求服务器服务,如,Web,客护机需要浏览器；如,e-mail,需要邮件阅读器,Server:,向客护机提供被请求的服务,如,Web,服务器发送被请求的,Web,页面, mail,服务器传递,e-mail,application,transport,network,data link,physical,application,transport,network,data link,physical,request,reply,client,server,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,3,8.2 DNS,域名机制,WWW,服务器地址,IP,地址用点分十进制表示，例如为,202.38.64.11,，用户很难记住；,如果告诉用户,WWW,服务器地址用字符表示为,，每个字符都有一定的意义，并且书写有一定的规律，这样地址用户就容易理解，又容易记忆，因此提出了域名的概念；,域名结构是,TCP/IP,协议集的域名系统（,DNS,）定义；,域名系统也与,IP,地址的结构一样，采用的是典型的层次结构；,域名系统将整个,Internet,划分为多个顶级域，并为每个顶级域规定了通用的顶级域名；,网络信息中心（,NIC,）将顶级域的管理权授予指定的管理机构；,各个管理机构再为它们所管理的域分配二级域名，并将二级域名的管理权授予其下属的管理机构；,这样就形成了层次结构的域名体系。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,4,8.2 DNS,顶级域名,TLD (Top Level Domain),国家顶级域名,nTLD,：如,:,.cn,表示中国，,.us,表示美国，,.uk,表示英国，等等。,国际顶级域名,iTLD,：采用,.int,。国际性的组织可在,.int,下注册。,通用顶级域名,gTLD,：最早的顶级域名是：,.com,表示公司企业,.net,表示网络服务机构,.org,表示非赢利性组织,.edu,表示教育机构（美国专用）,.gov,表示政府部门（美国专用）,.mil,表示军事部门（美国专用）,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,5,8.2 DNS,新增加了七个通用顶级域名,.aero,用于航空运输企业,.biz,用于公司和企业,.coop,用于合作团体,.info,适用于各种情况,.museum,用于博物馆,.name,用于个人,.pro,用于会计、律师和医师等自由职业者,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,6,8.2 DNS,因特网的名字空间,com,net,org,edu,gov,mil,coop,biz,info,aero,int,cn,uk,hk,js,sh,bj,org,net,gov,edu,com,ac,pku,ustc,fudan,tsinghua,树根,cctv,ibm,hp,mot,顶级域名,二级域名,三级域名,mail,ep,四级域名,mail,csnetl,seu,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,7,8.2 DNS,授权域名服务器,因特网允许各个单位根据具体情况将本单位的域名划分为若干个域名服务器管辖区,(zone),，并在各管辖区中设置相应的授权域名服务器。,com,y,abc,w,v,x,u,根域名服务器,域,管辖区,的授权域名服务器,管辖区,管辖区,管辖区,的授权域名服务器,t,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,8,本地域名服务器,授权域名服务器,8.2 DNS,递归查询,com,abc,xyz,abc,x,y,因特网,u,v,w,xyz,.com,顶级,域名服务器,本地域名服务器,授权域名服务器,“,树根”,edu,.edu,顶级,域名服务器,y,本地域名服务器,授权域名服务器,的,IP,地址是什么？,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,9,8.2 DNS,递归与迭代相结合的查询,根域名服务器,本地域名服务器,本地域名服务器,本地域名服务器,IP()=?,IP(),= (198.54.23.15),NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,10,8.2 DNS,名字的高速缓存,使用名字的高速缓存可优化查询的开销。,每个域名服务器都维护一个高速缓存，存放最近用过的名字以及从何处获得名字映射信息的记录。,当客户请求域名服务器转换名字时，服务器首先按标准过程检查它是否被授权管理该名字。,若未被授权，则查看自己的高速缓存，检查该名字是否最近被转换过。,域名服务器向客户报告缓存中有关名字与地址的绑定,(binding),信息，并标志为非授权绑定，以及给出获得此绑定的服务器,S,的域名。,本地服务器同时也将服务器,S,与,IP,地址的绑定告知客户。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,11,8.3 WWW,万维网,万维网,WWW (World Wide Web),并非某种特殊的计算机网络。,万维网是一个大规模的、联机式的信息储藏所。,万维网用链接的方法能非常方便地从因特网上的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息。,这种访问方式称为“链接”。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,12,8.3 WWW,万维网提供分布式服务,万维网,站点,A,万维网,站点,C,万维网站点,E,万维网站点,D,万维网站点,B,链接到,链接到,链接到,链接到,链接到,链接到,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,13,8.3 WWW,超媒体与超文本,万维网是,分布式超媒体,(hypermedia),系统，它是,超文本,(hypertext),系统的扩充。,一个超文本由多个信息源链接成。利用一个链接可使用户找到另一个文档。这些文档可以位于世界上任何一个接在因特网上的超文本系统中。超文本是万维网的基础。,超媒体与超文本的区别是文档内容不同。超文本文档仅包含文本信息，而超媒体文档还包含其他表示方式的信息，如图形、图像、声音、动画，甚至活动视频图像,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,14,8.3 WWW,万维网的工作方式,万维网以客户服务器方式工作。,浏览器,就是在用户计算机上的万维网,客户程序,。万维网文档所驻留的计算机则运行,服务器程序,，因此这个计算机也称为,万维网服务器,。,客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。,在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为,页面,(page),。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,15,8.3 WWW,万维网必须解决的问题,怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？,使用,统一资源定位符,URL (Uniform Resource Locator),来标志万维网上的各种文档。,使每一个文档在整个因特网的范围内具有惟一的标识符,URL,。,用何协议实现万维网上各种超链的链接？,在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议，是,超文本传送协议,HTTP (HyperText Transfer Protocol),。,HTTP,是一个应用层协议，它使用,TCP,连接进行可靠的传送。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,16,8.3 WWW,怎样使各种万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来，同时使用户清楚地知道在什么地方存在着超链？,超文本标记语言,HTML (HyperText Markup Language),使得万维网页面的设计者可以很方便地用一个超链从本页面的某处链接到因特网上的任何一个万维网页面，并且能够在自己的计算机屏幕上将这些页面显示出来。,怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？,为了在万维网上方便地查找信息，用户可使用各种的搜索工具（即搜索引擎）。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,17,8.3 WWW,统一资源定位符,URL,统一资源定位符,URL,是对可以从因特网上得到的资源的位置和访问方法的一种简洁的表示。,URL,给资源的位置提供一种抽象的识别方法，并用这种方法给资源定位。,只要能够对资源定位，系统就可以对资源进行各种操作，如存取、更新、替换和查找其属性。,URL,相当于一个文件名在网络范围的扩展。因此,URL,是与因特网相连的机器上的任何可访问对象的一个指针。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,18,8.3 WWW,URL,的一般形式,由以冒号隔开的两大部分组成，并且在,URL,中的字符对大写或小写没有要求。,URL,的一般形式是：,:/:/,ftp ,文件传送协议,FTP,http ,超文本传送协议,HTTP,News USENET,新闻,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,19,8.3 WWW,URL,的一般形式,由以冒号隔开的两大部分组成，并且在,URL,中的字符对大写或小写没有要求。,URL,的一般形式是：,:/:/,是存放资源的主机,在因特网中的域名,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,20,8.3 WWW,URL,的一般形式,由以冒号隔开的两大部分组成，并且在,URL,中的字符对大写或小写没有要求。,URL,的一般形式是：,:/:/,有时可省略,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,21,8.3 WWW,使用,FTP,的,URL,ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt,这表示使用,FTP,协议,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,22,8.3 WWW,使用,FTP,的,URL,ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt,冒号和两个斜线是规定的格式,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,23,8.3 WWW,使用,FTP,的,URL,ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt,这是网站的域名,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,24,8.3 WWW,使用,FTP,的,URL,ftp:/rtfm.mit.edu/pub/abc.txt,这是路径和文件名,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,25,8.3 WWW,使用,HTTP,的,URL,这表示使用,HTTP,协议,http:/:/,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,26,8.3 WWW,使用,HTTP,的,URL,http:/:/,冒号和两个斜线是规定的格式,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,27,8.3 WWW,使用,HTTP,的,URL,http:/:/,这里写主机的域名,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,28,8.3 WWW,使用,HTTP,的,URL,http:/:/,HTTP,的默认端口号是,80,，通常可省略,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,29,8.3 WWW,使用,HTTP,的,URL,http:/:/,若再省略文件的,项，则,URL,就指到因特网上的某个,主页,(home page),。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,30,8.3 WWW,超文本传送协议,HTTP,HTTP,的操作过程,为了使超文本的链接能够高效率地完成，需要用,HTTP,协议来传送一切必须的信息。,从层次的角度看，,HTTP,是,面向事务的,(transaction-oriented),应用层协议，它是万维网上能够可靠地交换文件（包括文本、声音、图像等各种多媒体文件）的重要基础。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,31,万维网的,操作,过程,因特网,服务器,链接到,URL,的超链,HTTP,使用此,TCP,连接,浏览器,程序,服务器,程序,HTTP,客户,建立,TCP,连接,释放,TCP,连接,HTTP,响应报文,响应文档,HTTP,请求报文,请求文档,Index.htm,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,32,8.3 WWW,用户点击鼠标后所发生的事件,(1),浏览器分析超链指向页面的,URL,。,(2),浏览器向,DNS,请求解析,的,IP,地址。,(3),域名系统,DNS,解析出科大服务器的,IP,地址。,(4),浏览器与服务器建立,TCP,连接,(5),浏览器发出取文件命令：,GET /index.htm,。,(6),服务器 给出响应，把文件,index.htm,发给浏览器。,(7) TCP,连接释放。,(8),浏览器显示文件,index.htm,中的所有文本。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,33,8.3 WWW,HTTP,的主要特点,HTTP,是面向事务的客户服务器协议。,HTTP,协议本身也是无连接的，虽然它使用了面向连接的,TCP,向上提供的服务。,万维网浏览器就是一个,HTTP,客户，而在万维网服务器等待,HTTP,请求的进程常称为,HTTP daemon,，有的文献将它缩写为,HTTPD,。,HTTP daemon,在收到,HTTP,客户的请求后，把所需的文件返回给,HTTP,客户。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,34,8.3 WWW,万维网高速缓存,(Web cache),万维网高速缓存代表浏览器发出,HTTP,请求，因此又称为,代理服务器,(proxy server),。,万维网高速缓存将最近的一些请求和响应暂存在本地磁盘中。,当与暂时存放的请求相同的新请求到达时，万维网高速缓存就把暂存的响应发送出去，而不需要按,URL,的地址再去因特网访问该资源。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,35,使用高速缓存可减少访问因特网服务器的时延,校园网,源点服务器,2 Mb/s,因特网,浏览器,R,1,R,2,这条链路上,的时延很大,没有使用高速缓存的情况,所有万维网通信量,都经过这条链路,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,36,使用高速缓存的情况,校园网,校园网的高速缓存,（代理服务器）,源点服务器,2 Mb/s,因特网,浏览器,R,1,R,2,(1),浏览器访问因特网的服务器时，要先与校园网的高速缓存建立,TCP,连接，并向高速缓存发出,HTTP,请求报文,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,37,使用高速缓存的情况,校园网,校园网的高速缓存,（代理服务器）,源点服务器,2 Mb/s,因特网,浏览器,R,1,R,2,(2),若高速缓存已经存放了所请求的对象，则将此对象放入,HTTP,响应报文中返回给浏览器。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,38,使用高速缓存的情况,(3),否则，高速缓存就代表发出请求的用户浏览器，与因特网上的源点服务器建立,TCP,连接，并发送,HTTP,请求报文。,校园网,校园网的高速缓存,（代理服务器）,源点服务器,2 Mb/s,因特网,浏览器,R,1,R,2,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,39,使用高速缓存的情况,(4),源点服务器将所请求的对象放在,HTTP,响应报文中返回给校园网的高速缓存。,校园网,校园网的高速缓存,（代理服务器）,源点服务器,2 Mb/s,因特网,浏览器,R,1,R,2,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,40,使用高速缓存的情况,校园网,校园网的高速缓存,（代理服务器）,源点服务器,2 Mb/s,因特网,浏览器,R,1,R,2,(5),高速缓存收到此对象后，先复制在其本地存储器中（为今后使用），然后再将该对象放在,HTTP,响应报文中，通过已建立的,TCP,连接，返回给请求该对象的浏览器。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,41,8.3 WWW,HTTP,的报文结构： 有两类报文,请求报文,从客户向服务器发送请求报文。,响应报文,从服务器到客户的回答。,由于,HTTP,是面向正文的,(text-oriented),，因此在报文中的每一个字段都是一些,ASCII,码串，因而每个字段的长度都是不确定的。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,42,HTTP,的报文结构（请求报文）,方 法,URL,版 本,首部字段名,首部行,:,值,首部字段名,值,:,实体主体,（通常不用）,请求行,空格,回车换行,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,报文由三个部分组成，即,开始行,、,首部行,和,实体主体,。,在请求报文中，开始行就是请求行。,开始行,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,43,HTTP,的报文结构（请求报文）,方 法,URL,版 本,首部字段名,首部行,:,值,首部字段名,值,:,实体主体,（通常不用）,请求行,空格,回车换行,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,“,方法”是面向对象技术中使用的专门名词。所谓“方法”就是对所请求的对象进行的操作，因此这些方法实际上也就是一些命令。因此，请求报文的类型是由它所采用的方法决定的。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,44,8.3 WWW,HTTP,请求报文的一些方法,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,45,HTTP,的报文结构（请求报文）,方 法,URL,版 本,首部字段名,首部行,:,值,首部字段名,值,:,实体主体,（通常不用）,请求行,空格,回车换行,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,报文由三个部分组成，即,开始行,、,首部行,和,实体主体,。,在请求报文中，开始行就是请求行。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,46,HTTP,的报文结构（请求报文）,方 法,URL,版 本,首部字段名,首部行,:,值,首部字段名,值,:,实体主体,（通常不用）,请求行,空格,回车换行,:,CRLF,CRLF,CRLF,CRLF,报文由三个部分组成，即,开始行,、,首部行,和,实体主体,。,在请求报文中，开始行就是请求行。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,47,8.3 WWW,状态码都是三位数字,1xx,表示通知信息的，如请求收到了或正在进行处理。,2xx,表示成功，如接受或知道了。,3xx,表示重定向，表示要完成请求还必须采取进一步的行动。,4xx,表示客户的差错，如请求中有错误的语法或不能完成。,5xx,表示服务器的差错，如服务器失效无法完成请求。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,48,8.3 WWW,超文本标记语言,HTML,HTML,(Hypertext Markup Language),概述,超文本标记语言,HTML,中的,Markup,的意思就是“设置标记”。,HTML,定义了许多用于排版的命令（标签）。,HTML,把各种标签嵌入到万维网的页面中。这样就构成了所谓的,HTML,文档。,HTML,文档是一种可以用任何文本编辑器创建的,ASCII,码文件。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,49,8.3 WWW,HTML,文档,仅当,HTML,文档是以,.html,或,.htm,为后缀时，浏览器才对此 文档的各种标签进行解释。,如,HTML,文档改换以,.txt,为其后缀，则,HTML,解释程序就不对标签进行解释，而浏览器只能看见原来的文本文件。,当浏览器从服务器读取,HTML,文档后，就按照,HTML,文档中的各种标签，根据浏览器所使用的显示器的尺寸和分辨率大小，重新进行排版并恢复出所读取的页面。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,50,8.3 WWW,HTML,的格式,元素,(element),是,HTML,文档结构的基本组成部分。一个,HTML,文档本身就是一个元素。每个,HTML,文档由两个主要元素组成：,首部,(head),和,主体,(body),。,首部包含文档的,标题,(title),，以及系统用来标识文档的一些其他信息。标题相当于文件名。,文档的,主体,是,HTML,文档的最主要的部分。,主体部分往往又由若干个更小的元素组成，如,段落,(paragraph),、,表格,(table),、和,列表,(list),等,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,51,8.3 WWW,HTML,的标签,HTML,用一对标签（即一个开始标签和一个结束标签）或几对标签来标识一个元素。,开始标签由一个小于字符“,”,组成。,结束标签和开始标签的区别只是在小于字符的后面要加上一个斜线字符“,/”,。,虽然标签名并不区分大写和小写。,有一些标签可以将结束标签省略。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,52,8.3 WWW,浏览器的主要组成部分,浏览器有一组客户、一组解释程序，以及管理这些客户和解释程序的控制程序。,控制程序是其中的核心部件，它解释鼠标的点击和键盘的输入，并调用有关的组件来执行用户指定的操作。,例如，当用户用鼠标点击一个超链的起点时，控制程序就调用一个客户从所需文档所在的远地服务器上取回该文档，并调用解释程序向用户显示该文档。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,53,8.3 WWW,解释程序,HTML,解释程序是必不可少的，而其他的解释程序则是可选的。,解释程序把,HTML,规格转换为适合用户显示硬件的命令来处理版面的细节。,许多浏览器还包含,FTP,客户，用来获取文件传送服务。,一些浏览器也包含电子邮件客户，使浏览器能够发送和接收电子邮件。,NETWORK PRINCIPLE,NETWORK PRINCIPLE 8-,54,8.3 WWW,