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计算机网络

计算机网络. 第 1 章 计算机网络导论 第 2 章 计算机网络的层次化结构 第 3 章 计算机网络的通信子网 第 4 章 计算机网络中的高层应用 第 5 章 计算机网络应用开发与相关技术. 第 4 章 计算机网络 中的高层应用. 第 4 章 计算机网络中的高层应用. [ 学习目标 ] 掌握客户 / 服务器及浏览器 / 服务器模型 熟练掌握常用的网络高层服务： WWW,EMAIL,DNS,FTP,TELNET 等概念 了解其他服务： BBS,IP 电话，视频点播等 熟练使用这些服务： WWW,EMAIL,DNS,FTP,TELNET.

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  1. 计算机网络 • 第1章 计算机网络导论 • 第2章 计算机网络的层次化结构 • 第3章 计算机网络的通信子网 • 第4章 计算机网络中的高层应用 • 第5章 计算机网络应用开发与相关技术

  2. 第4章 计算机网络 中的高层应用

  3. 第4章 计算机网络中的高层应用 [学习目标] • 掌握客户/服务器及浏览器/服务器模型 • 熟练掌握常用的网络高层服务： WWW,EMAIL,DNS,FTP,TELNET 等概念 • 了解其他服务：BBS,IP电话，视频点播等 • 熟练使用这些服务： WWW,EMAIL,DNS,FTP,TELNET

  4. 第4章 计算机网络中的高层应用 • 基本应用 • 电子邮件： 简单邮件传输协议 SMTP 个人邮局协议 POP • 万维网WWW：超文本传输协议 HTTP • 文件传输：文件传输协议 FTP • 远程登录：网络终端仿真协议 TELNET

  5. 4.1 域名系统 • IP地址（4节十进制数）不直观，难以理解记忆 • TCP/IP专门设计了字符型的主机命名机制 域名系统 DNS(Domain Name System) • 域的分层及表示 与目录类似，域名结构是树形结构 • 在DNS中，最左边是本主机名，逐级向上，最后是“根” 在目录结构中，最左边是“根” ，逐级向下，最后是本目录(文件)名 • DNS域名分隔符“.”例如：dns.zj.edu.cn UNIX目录分隔符“/”例如：/export/home/ywh/foo DOS,WINDOWS目录分隔符“\”例如：\plt2\dept3\clk2 （P.152图4-1）

  6. 4.1 域名系统 • 域的命名及管理 • 有效字符：数字、字母、“_” • 每节长度不超过63个字符，全称域名不超过255个字符 • 最高层域： 以机构划分：例如：com,edu,gov,mil,net,org,int 以地理位置划分：例如： ca,jp,uk,cn,us,au,hk • 最高域(例如cn)下的子域：例如：com,edu,gov,net,org,ac p.153-154 表4-1、2、3， 图4-2

  7. 4.1 域名系统 • 域名解析系统 • 域名解析采用客户/服务器(C/S)模式 • 客户端是解析器（Resolvers）程序 查询DNS服务器，解释从服务器的响应，反馈给请求方 • 服务器端：存储某区域的域名空间信息 • 名字服务器是解析系统的核心 • 对应于域名空间的分层结构，名字服务器也构成层次结构 P.156 图4-3，4-4 1、域名解析从根节点开始，自顶向下 2、父节点能识别子节点 给出一个域名，父节点能找出适当的子节点解析

  8. 4.1 域名系统 • 域名解析的算法 • 自顶向下，从“根”服务器到“叶”服务器 • 1、反复解析：每次联系一个不同的服务器解析 • 2、递归解析：请求一个名字服务器系统完成全部解析 P.158 图4-5 域名解析算法流程示意图 • 反向解析 • 与地址解析一样，域名解析中除了正向解析（从域名到IP地址）， 还有反向解析（从IP地址到域名） • IP地址：用“.”隔开的4节十进制数 • 例如：在in-addr.arpa域中，反向解析 210.32.124.1 P.159 图4-6

  9. 4.1 域名系统 • 域名服务器的使用 • 1、UNIX系统中的配置 以SunOs5.7为例，域名解析程序文件：/etc/resolv.conf domain zj.edu.cn (所在域) search zj.edu.cn (域后缀搜索；必要时，自动添加后缀) nameserver 210.32.124.1 (首选服务器) nameserver 210.32.128.1 (备用服务器) • 2、Windows系列的配置 开始——设置——控制面板——网络——TCP/IP协议——属性 DNS配置 P.161 图4-7

  10. Windows系列DNS的配置

  11. 4.1 域名系统 • 域名服务器的建立 • 1、主服务器（Primary/Master Server） 负责建立区内的数据，提供查询解答 • 2、第二服务器（Secondary/Slave Server） 作为主服务器的备份，冗余，分担负载 • 3、缓存服务器（Caching only Server） 专门做 DNS 查询的缓存工作， 将名字服务器所的收到的信息保存在cache中 • 4、转发服务器（Fowarding Server） 建立转发服务器表，记载上级服务器的名字 必要时，请求上一级名字服务器服务

  12. 4.1 域名系统 • 域名服务器的建立 • 以Sun工作站为例，配置主服务器 • Solaris: UNIX类型的网络操作系统 • 名字服务程序in.named的相关文件 named.conf : 设置启动 named 参数 named.ca : 指向根服务器 named.hosts: 正向解析的区数据文件 named.rev : 反向解析的区数据文件 named.local: 用于本地解析自反地址

  13. 4.1 域名系统 • 域名服务器的建立 • 以Sun工作站为例，配置主服务器 一、资源记录 RR (Resource Record) 结构： name ttl class type data name: 域名或主机名 ttl: (time to live) 生存期(秒) class: 网络类型，IN表示Internet type: 记录类型，主要的DNS资源记录类型 P.163 表4-5

  14. 4.1 域名系统 • 域名服务器的建立 • 以Sun工作站为例，配置主服务器 二、相关文件配置 1、named.conf配置 P.163 – 164 2、named.ca配置 P.164 - 165 3、named.hosts配置 P.166 4、named.rev配置 P.166 5、named.local配置 P.167

  15. 4.2 网络应用服务平台及应用规划 • 客户/服务器模型 • 应用系统模型经历了几个阶段： 1、主机计算模型 2、离散个人计算模型 3、网络/文件服务器计算模型 使网络中的PC用户共享数据和外设 4、客户/服务器模型（C/S） 客户：请求服务； 服务器：提供服务 实现了共享和通信的两大功能 客户/服务器的概念是相对的，可转换的 请求 请求 TCP/IP网络 客户 服务器 响应 响应

  16. 4.2 网络应用服务平台及应用规划 • 网络应用服务平台 • 一、计算机网络设施 物理连接介质（双绞线，光纤，微波，卫星载波等） 网络连接设备（集线器，路由器，交换机等） 网络拓扑结构（总线型，星型，环型等） 网络技术（以太网，FDDI,ATM等） • 二、网络操作系统 支持TCP/IP协议的3大类网络操作系统： Novell Netware , Windows NT, UNIX 1、Novell Netware 通过IPX/SPX协议，实现从IPX到IP的翻译， 为TCP/IP提供部分支持 2、Windows NT 图形界面，为大众所熟悉， 3、UNIX 非常适合 Internet 开放系统模型，稳定，高效

  17. 4.2 网络应用服务平台及应用规划 • 网络应用服务平台 • 三、服务器程序 1、WindowsNT的IIS(Internet Information Server) 为NT用户提供WWW服务和FTP服务 2、Linux中的Ftpd,Telnetd,Sendmail 为用户提供FTP服务,远程登录服务和发送邮件服务 • 四、运行服务器程序的计算机 • 网络服务平台的一个实例（P.171 图4-9） 1、硬件组成： 网络通过光纤通道接入cernet(中国教育科研网)连入Internet Centillion 100主交换机：对底层数据包进行高速转发 BLN 中心路由器：多种网络连接 多个专项服务器、外设、应用系统 2、协议的层次结构：（P.172 图4-10）

  18. 4.2 网络应用服务平台及应用规划 • 应用规划 • ISP(Internet Service Provider)所提供的服务： DNS服务是基础 WWW,Email,FTP应用是基本应用 BBS,IP电话，在线播放，视频会议等应用 • 企业内部网Intranet 基于Web的办公自动化，电子商务/政务 • CERNET(中国教育科研网) • CHINANET(中国公用计算机网络)

  19. 4.3 电子邮件服务 • 电子邮件 Email • 特点：速度快 操作简单 价格低廉 电子版本，信息处理效率高 • 电子邮件系统结构 缓冲区技术spooling 发送邮件 用户发送邮件 用 户 界 面 发送邮件 缓冲区 客户 后台传送 TCP连接 接收邮件 信 箱 服务器 接收邮件 用户接收邮件 TCP连接 接收邮件

  20. 4.3 电子邮件服务 • 电子邮件相关协议 • 分为2类： 定义邮件报文格式 定义邮件传输标准 • 典型的邮件信头（P.175) • 典型的SMTP传输过程示意（P.176 图4-12)

  21. 4.3 电子邮件服务 • 电子邮件的使用 • 一、获得Email帐号(P.177-180,图4-13——图4-17) • 二、Email使用详解 1、UNIX平台上使用Email 常用命令 (提示符$)$mail (进入mail程序) (提示符&)&d (P.181) 2、Web浏览器附带的Email工具 申请帐号，密码 接收邮件服务器（pop3） 例如：pop3.163.net 发送邮件服务器（smtp） 例如：smtp.163.net 3、其他的Email程序 Outlook, Express, Eudora, The Bat, Foxmail, Fymail

  22. 4.4 万维网WWW应用 • WWW(World Wide Web)的发展： • 1989年3月，Tim Berners-Lee在日内瓦提出WWW的最初文本 • 1993年2月，在美国发布第1个图形界面浏览器——Mosaic • 1994年，Netscape（网景）公司成立，开发WWW浏览器Navigator • 1994年，成立WWW集团,发布WWW发展报告、技术规范信息 • 1995年，微软公司免费发放IE(Internet Explore)浏览器 • WWW是Internet最重要的应用，将其他的应用都纳入其中 • WWW已成为Internet最重要的应用

  23. 4.4 万维网WWW应用 • 相关基本概念 一、超文本(HyperText) • 超文本是具有链接的文本 • 链接link：指向另一部分（可以在文档内部，也可在外部）的信息。 • 锚anchor：附加有链接的信息段（可以是字、字的集合、段落） • p.189 图4-27 • 用鼠标指向“锚”，鼠标的“箭头”变为“手指” • 用鼠标点击“锚”，链接的信息显示出来 • 访问网上的任何资源

  24. 4.4 万维网WWW应用 • 相关基本概念 二、超文本传输协议HTTP(Hyper Text Transport Protocal) • WWW的标准传输协议：http，提供浏览器与服务器之间的通信 • HTTP建立在TCP的基础上 • HTTP内部请求命令：

  25. 4.4 万维网WWW应用 • 相关基本概念 三、统一资源定位URL(Uniform Resource Location) • URL是www的一种混合语言 • URL表示要访问的主机地址，服务协议，浏览文件，路径的名字 • URL格式：<protocal>://<hostname:port>/<path>/<file> port端口号：默认值 http使用80端口 ftp使用21端口 使用代理服务时，需指定端口号 • URL例子： http://sun.zju.edu.cn:8080 ftp://ftp.zju.edu.cn file://c:/temp/pp.gif

  26. 4.4 万维网WWW应用 • 相关基本概念 四、超文本标记语言HTML(Hyper Text Markup Language) • 格式为：<XXX>…</XXX>成对出现，或者<XXX> • 常见的HTML标记集合 （P.191 表4-7）

  27. 4.4 万维网WWW应用 • 相关基本概念 四、超文本标记语言HTML(Hyper Text Markup Language) • HTML文件的集合称为主页（homepage）、网页（web page） • HTML编辑器：FrontPage, DreamWeaver, Java 等 • HTML文件源代码及网页效果示例： P.192 图4-28，4-29 五、www浏览器(browser) • www浏览器将HTML文件源代码变为网页效果 • Netscape(网景)公司的Navigator, Communicator • Microsoft(微软)公司的IE(Internet Explorer)

  28. 4.4 万维网WWW应用 • WWW的工作原理 • 网络高层应用，一般采用客户机/服务器(C/S)模式 • 在C/S模式下,需将对数据库资源的访问形成统一的连接平台 客户机需负责：图形显示 事件输入 应用逻辑 业务处理等 • “胖”客户机，配置大量软件 • 系统更改、升级时，需对每个客户机进行更改，难以维护

  29. 4.4 万维网WWW应用 • WWW的工作原理 • WWW新模式；浏览器/服务器(B/S, Browser/Server)模式 • 3要素：WWW服务器，WWW浏览器，两者之间的协议规范 • 工作过程： 1、用户指定URL,通过浏览程序发出HTTP协议中的GET请求 2、服务器上的HTTP守护程序(httpd)接收，二者开始通信 3、服务器查到所请求的HTML文件，传给客户机 4、客户机的浏览程序解释HTML文件，在屏幕上显示 5、断开连接 • 在B/S模式下，平面型，多层次网状结构，与软硬件平台无关 • 在B/S模式下，应用逻辑和业务处理规则放在服务器一侧 • “瘦”客户机，升级更改与不涉及客户机，易于维护 • 浏览器支持多种格式的多媒体，表现力丰富

  30. 4.4 万维网WWW应用 • WWW的使用 • Web页面（主页）：信息发布，资料查询，多媒体表现形式 • Email, BBS, FTP，在线播放等多种应用 • Intranet内部网，电子商务/政务 • WWW服务器的建立： UNIX系统：CERN, NCSA, APACHE 等 WinNT系统：IIS(Internet Information Server) Win98系统：Website, Personal Web • 浏览器的使用 工具栏，图标按扭 搜索引擎 （p.195-199 图4-30 ——图4-35）

  31. 4.5 文件传输与远程登录服务 • 远程登录服务 Telnet • 本地机：自己的计算机 • 远程机：要登录的计算机 • Telnet是远程登录协议，服务分为3个步骤： 1、本地终端进行远程登录 2、将键盘输入逐个传到远端 3、将远端的输入送回本地终端 （P.200 图4-36 远程登录工作过程） • 网络虚拟终端(NVT, Network Virtual Terminal) 将按键和命令序列转化为NTV标准的键盘格式 使不同操作系统、不同种类的计算机可交互操作 （P.201 图4-37 网络虚拟终端原理示意）

  32. 4.5 文件传输与远程登录服务 • 远程登录服务 Telnet • Telnet的使用 1、UNIX系统： （提示符$）$ telnet hostname port 2、WindowsNT/98系统： 在“开始-运行”下， 例如，键入：telnet bbs.tsinghua.edu.cn” （或者在Telnet菜单下操作） 菜单选择： 连接—远程系统， 填写对话框： 例如：主机名 bbs.tsinghua.edu.cn 端口 telnet 终端类型 vt100 （P.202 图4-38 —图4-40）

  33. 4.5 文件传输与远程登录服务 • 文件传输服务 FTP • FTP工作原理 FTP客户 FTP服务器 控制连接（会话） 控制进程 fork 控制 进程 主服务 器进程 fork fork 数据连接（传输） 数据传输进程 数据传输进程

  34. 4.5 文件传输与远程登录服务 • 文件传输服务 FTP • FTP工作原理 FTP步骤： 1、启动FTP 2、登录 3、确定目录位置 4、开始数据传输 5、结束数据传输 6、关闭连接 7、退出FTP • FTP传输模式 ASCII文本模式 BIN二进制模式

  35. 4.5 文件传输与远程登录服务 • 文件传输服务 FTP • FTP的使用 1、UNIX系统： （提示符$）$ ftp hostname 2、WindowsNT/98系统： 在“MS-DOS命令”状态下 c:\windows>ftp lt.zj.edu.cn (P.207 图4-42） • 常用的FTP命令

  36. 4.5 文件传输与远程登录服务 • 文件传输服务 FTP • 常用的FTP程序 WS FTP Crystal FTP Bullet proof FTP Cute ftp Leap FTP (P.208-209, 图4-43 —图4-45) • FTP断点续传 GetRight (P.210-213, 图4-46 —图4-50) NetVampire Go!!Zilla NetAnts

  37. 4.6 其它网络高层应用 • 电子公告板 BBS(Bulletin Board System) • 常用的BBS程序 Power BBS Phoenix BBS Firebird BBS Maple BBS • 身份： 站长——最高管理者，具有所有的权限 版主——管理版上事务 普通用户——版上主要成员 未注册用户——只能“听”，无权“说” 嘉宾guest

  38. 4.6 其它网络高层应用 • 电子公告板 BBS(Bulletin Board System) • BBS的使用 一、用telnet登录到BBS服务器上 telnet bbs.sjtu.edu.cn 二、申请帐号 三、登录到BBS 四、文章操作、聊天 （例：P.215-220 图451-455） • 国内几个著名的BBS网站 （P.220）

  39. 用telnet登录到BBS服务器上 telnet bbs.sjtu.edu.cn

  40. 4.6 其它网络高层应用 • 网上聊天 网上聊天有多种方式： • BBS聊天 • Web方式聊天 • IRC聊天 • QQ聊天 • ICQ(I seek you)聊天 • IRC聊天： 　服务器端软件：WircSrv (http://www.wircsrv.com下载) 客户端软件：Mschat、pIRCH、mIRC (P.222 图４-56,57,58)

  41. 4.6 其它网络高层应用 • 网络电话（IP电话） • 将语音信号压缩成数据报（包，分组） • 使用TCP/IP协议在Internet上传输 • 是非连接的分组交换 • 而不是面向连接的电路交换 • IP电话分为３类： 1、phone to phone (特服号码 如17920,吉通公司) 　２、 phone to PC （PC上安装话筒、耳机） (Net2phone, P.227 图４-59 ) 　３、 PC to PC （PC上安装话筒、耳机） (VoxPhone, P.228 图４-60,61) （IPhone, Cool Talk, Windows Messenger)

  42. 4.6 其它网络高层应用 • 视频点播（VOD, Video On demand） • 数据量 1整张报纸的文字和10多张精美图片：１MB CD、MP3歌曲：100MB/100分钟　 VCD影片；１GB／100分钟 DVD影片：４GB／100分钟 • VOD系统由３部分构成： 1、前端系统：视频服务器、档案管理服务器、控制网络 2、网络系统：以太网、FDDI、ATM等 3、客户端（终端）系统；计算机、电视机加机顶盒

  43. 4.6 其它网络高层应用 • 视频点播（VOD, Video On demand） • VOD系统有以下几个类型： 1、交互VOD (Interactive VOD) 如同自己操作VCD机，可随意控制播放 2、Staggered VOD 3、Near VOD • VOD系统的实现技术： 1、电视机加机顶盒（利用现有的有线电视网络） 2、全面使用TCP/IP网络技术（重新布线） 3、用IP技术，但利用CATV网络（主干网作一定改动）

  44. 4.6 其它网络高层应用 • 虚拟现实（VR, Virtual Reality） • 模拟人类的五官的感知 • 虚拟现实建模语言 VRML(Virtual Reality Modeling Language) • 通过Internet传输的，描述３维世界、３维物体的语言 • 涉及到光源、视点、几何学、动画、雾化、 　　　　　材料特征、纹理映射等 • VRML包含3类基本信息类型： 1、Separator(分离器): 定义范围 2、Nodes(节点): 出现在场景中的实际对象，如几何形体节点类型 3、Fields(场景)

  45. 4.6 其它网络高层应用 • 虚拟现实（VR, Virtual Reality） • VRML语言的扩展通信能力： 1、WWWInline：嵌入 2、WWWAnchor：链接 • VRML浏览器的特性 1、交互性:接口丰富，接收操作输入，与浏览器通信 2、多媒体集成:支持3D以及各种音频、视频、动画、多媒体 3、平台无关:VRML文件可在任何平台上运行 4、易扩展:可定义自己的节点类型，提供了多种调用接口 • VRML将取代目前的2维桌面模型，成为主要的用户接口

  46. 4.6 其它网络高层应用 • 虚拟现实（VR, Virtual Reality） • VRML浏览器 VRML文件的解释、执行、呈现均通过客户端的VRML浏览器实现 HTML文件的解释、执行、呈现均通过客户端的WWW浏览器实现 • VRML浏览器: (WWW浏览器IE、Netscape带有) 1、 VRML2.0 viewer 2、 Cosmo Player • 常用操作： （P.235-236） Go、Slide、Tilt Rotate、Pan、Zoom gravity、float、straighten help

  47. 4.6 其它网络高层应用 • 虚拟现实（VR, Virtual Reality） • VRML的制作 VRML本质上是一种文本型的解释语言（与MTML一样） VRML源代码示例(P.236 cube.vrl) • WWW上的VRML知识库 http://www.vrml.org http://www.vrmlsite.com http://www.aereal.com http://www.web3d.org

  48. 4.7 网络游戏 • 网络游戏简介 • 网络游戏的玩法 • 电脑游戏制作商 专用游戏服务器 网络游戏站点 • MUD游戏 • 热门游戏网址

  49. 中国游戏中心 http://www.chinagames.net

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