第5章應(yīng)用層協(xié)議

1、5.1 EMAIL5.2 文件傳輸協(xié)議5.3 WWWlInternet Email的工作模型lInternet Email的命令接口lEmail的格式l擴展Email的格式l郵件的傳輸l郵件收發(fā)客戶端協(xié)議1. Internet Email的工作模型 客戶機(后臺傳送)發(fā)出郵件緩沖區(qū)外出郵件的TCP連接服務(wù)器(接收郵件)到來郵件的郵箱到來郵件的TCP連接用戶接口用戶發(fā)郵件用戶讀郵件用戶代理郵件傳輸代理# 25端口Unix操作系統(tǒng)下EMAIL命令CommandParameterDescriptionh#Display header(s) on the screencDisplay current

2、header onlyt#Type message(s) on the screensaddressSend a messagef#Forward message(s)a#Answer message(s)d#Delete message(s)u#Undelete previously Delete message(s)m#Move message(s) to another mailboxk#Keep message(s) after exitingrmailboxRead a new mailboxnGo to next message and display itbBackup to t

3、he previous message and display itg#Go to a specific message but not display iteExit the mail system and update the mailbox Internet Email的格式在RFC822中定義，由兩部分組成：header+body HeaderMeaningTo:Email address(es) of primary recipient(s)Cc:Email address(es) of secondary recipient(s)Bcc:Email address(es) for

4、blind carbon copiesFrom:Person or people who created the messageReceivedEmail address of actual senderReturn-Path:Can be used to identify a path back to the senderRFC 822 header fields related to message transportHeaderMeaning Date:The date and time the message was sentReply to:Email address to whic

5、h replies should be sentMessage id:Unique number for referencing this message laterIn-Reply-To:Message-id of the message to which this is a replyKeywords:User chosen keywordsSubject:Short summary of the message for the one-line displaySome fields used in the RFC 822 message headerBody: 內(nèi)容是任意的，但必須是7位

6、標準ASCII字符。 擴展Email稱為MIME(Multipurpose Internet Mail Extensions), 最初在RFC 1341中定義，修訂版發(fā)布在RFC1521中。主要是針對RFC822 Email中存在的諸多不足和限制而提出的。不能傳送可執(zhí)行文件或其他的二進制對象。不能傳送可執(zhí)行文件或其他的二進制對象。人們曾試圖將二進制文件轉(zhuǎn)換為SMTP使用的ASCII文本，例如流行的UNIX UUencodeUUdecode方案，但這些均未形成“正式標準或事實上的標準”。限于傳送限于傳送7位的位的ASCII字符。字符。許多非英語國家的文字(如中文、俄文，甚至帶重音符號的法文或德文

7、)就無法傳送。即使在SMTP網(wǎng)關(guān)將EBCDIC碼轉(zhuǎn)換為ASCII碼時也會遇到一些麻煩。服務(wù)器會拒絕超過一定長度的郵件。服務(wù)器會拒絕超過一定長度的郵件。某些實現(xiàn)并沒有完全按照的標準某些實現(xiàn)并沒有完全按照的標準。常見的問題如下： .回車、換行的刪除和增加。 .超過76個字符時的處理：截斷或自動換行。 .后面多余空格的刪除。 .將制表符轉(zhuǎn)換為多個空格。 MIME利用了RFC822的格式,但又加入了一個擴展的頭部(實際上是位于RFC822的header中)。 主要是為了克服RFC822只能傳輸標準7位ASCII文本的缺點,使Email既可以傳輸標準ASCII文本,也可以傳輸像圖片、聲音、各種語言文本等

8、。 HeaderMeaning MIME Version:Identifies the MIME VersionContent-Description:Human-readable string telling what is in the messageContent-id:Unique identifierContent-Transfer-Encoding:How the body is wrapped for transmissionContent-Type:Nature of the messageRFC 822 headers added by MIMEMIME Version: 用

9、它區(qū)分是標準RFC822郵件還是MIME郵件, 假定在標準郵件中不能以該字符串開頭。定義所使用的MIME版本。Content-Description: ASCII串,對內(nèi)容的有關(guān)描述。Content-Id: 對content的唯一的標識。Content-Transfer-Encoding: Body所使用的編碼方式。常用的用base 64編碼和Quoted-printable編碼。MIME Version: 用它區(qū)分是標準RFC822郵件還是MIME郵件, 假定在標準郵件中不能以該字符串開頭。定義所使用的MIME版本。Content-Description: ASCII串,對內(nèi)容的有關(guān)描述。C

10、ontent-Id: 對content的唯一的標識。Content-Transfer-Encoding: Body所使用的編碼方式。常用的用base 64編碼和Quoted-printable編碼。 每三字節(jié)拆成四字節(jié)，即三個八位變?yōu)樗膫€六位。0 00 00 00 0 將每個六位（范圍為063）進行編碼。6-bit valueASCII charBase64 value0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112131415A B C DE F G H I J KL MNOP41 42 43 44 45 46 47 48 49 4A 4B 4C4D4E4F506-bit valueAS

11、CII charBase64 value16 17 1819 20 2122 23 24 25 262728293031Q R S TU VW X Y Z a b c d e f51 52 53 54 55 56 57 58 59 5A 61 62636465666-bit valueASCII charBase64 value3233 34 35 3637 38 39 40 41 42 4344454647g h i j k l m n o p q r s t u v67 68 69 6A 6B 6C 6D 6E 6F 70 71 72737475766-bit valueASCII cha

12、rBase64 value48495051525354555657585960616263w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + /77 78 79 7A 30 31 32 33 34 35 36 3738392B2F 對于文件的末尾不是三字節(jié)時（一字節(jié)或二字節(jié)），用=或=表示。0 00 00 00 0= Base64編碼后的結(jié)果只包含可顯示的ASCII字符，其編碼效率為75%。 對于小于128的直接使用(不包括3DH，即“=”), 大于等于128的用“=”后跟其16進制值表示。 例如：漢字“系統(tǒng)”，其內(nèi)部編碼為CF BF CDB3, 編碼為: =CF=BF=CD=B3;

13、對于等號則使用: =3D. Content-Type: 內(nèi)容的自然特性,如是圖片還是文本等。 分為兩個標識: 類型和子類型,中間用/分開。Message-ID: From: “yaolan To: Subject: This is test mail.Date: Sat, 15 Nov 2008 9:51:44 +0800MIME-Version: 1.0Content-Type: text/plain; charset=gb2312Content-Transfer-Encoding: base64DQotLS0tLSBPcmlnaW5hbCBNZXNzYWdlIC0tLS0tIA0KRnJv

14、bTogImdhb2Z4IiA8Z2FvZnhAbmVjbWFpbC5uZXUuZWR1LmNuPg0KVG86IDxnYW9meEBuZWNtYWlsLm5ldS5lZHUuY24+DQpTZW50OiBGcmlkYXksIE5vdmVtYmVyIDIyLCAyMDAyIDc6MTkgUE0NClN1YmplY3Q6IFRoaXMgaXMgdGVzdCBtYWlsLg0KDQoNCj4gvfHM7M/C0anByyzV5rrDIQ0KPiBJdCBpcyBzbm93IHRvZGF5LiBJIGxpa2Ugc25vdy4NCj4gDQo+IA0K.l 郵件的傳送是一種client/server

15、的交互。它是基于tcp協(xié)議的。Server在25號端中上監(jiān)聽,有連接請求時,接受連接,然后傳輸郵件,傳輸完畢后再將連接斷開。 l這是一個純ASCII字符的協(xié)議.所有的命令和數(shù)據(jù)均以標準ASCII字符傳輸。ClientServer25TCP ConnectionSMTPSMTP: Simple Mail Transfer Protocol, Defined in RFC 821.ClientServer/client25TCP ConnectionSMTPPCServer25C:telnet 3 25C:telnet 3 25220 SMTP serv

16、ice (Netscape Messaging Server 4.15)HELO 250 MAIL FROM : 250 Sender OkRCPT To:250 Recipient OkDATA354 Ok Send data ending with .Happy birthday.250 Message received: GNE1S500.LQDQUIT221 ESMTP server closing connection SMTP規(guī)定了14條命令和21種響應(yīng)信息。每條命令用4個組成,每一種響應(yīng)一般只有一行信息組成,由一個3位數(shù)字的代碼開始,后面附上(也可以不附上)很簡單的說明。 若SM

17、TP服務(wù)器已準備好, 則回答250 ok, 否則返回一個其它代碼指明出錯原因如451(處理時出錯),452(存儲器空間不夠),500(無法識別的命令)。 所有的返回信息既有代碼同時有解釋。 SMTPSMTP存在的問題存在的問題: :郵件長度不允許超過64k.(取決于實現(xiàn))timeout問題. Client與server的timeout不同時, 一方已經(jīng)timeout,并且關(guān)閉了connection, 另一方可能還處于忙的狀態(tài).無限循環(huán)問題: 在mail-listing中兩個host互相包含時會出現(xiàn)無限循環(huán)的問題.ESMTP: 在RFC1425中重新進行了定義.client與server進行會話

18、時用EHLO開始而代替HELO. l大多數(shù)用戶是在個人計算機上收發(fā)郵件。而個人計算機不能長時間一直連在網(wǎng)上, 即使連在網(wǎng)上也不能具有固定的域名和ip地址。因此不能作為smtp的服務(wù)器。為此, 需要Internet網(wǎng)上的smtp服務(wù)器來替用戶代收郵件,當用戶需要時,在將自己的PC與該Email服務(wù)器連接上,接收郵件。l一般的郵件服務(wù)器除了有SMTP server外,同時也支持PC客戶接收郵件. lPOP是Post Office Protocol的縮寫,最初于1984年公布于RFC918. 經(jīng)過幾次更新,現(xiàn)在廣泛使用的是它的第三版,稱為POP3。lPOP3的工作過程：POP3 Server監(jiān)聽端口

19、110。 當一個Client host請求與之建立連接時,POP3 Server發(fā)回相應(yīng)的回答信息。之后,兩者交換相應(yīng)的命令及響應(yīng),直到連接關(guān)閉為止。POP3也是一個純ASCII文本的協(xié)議. Client Host發(fā)出的是命令, 該命令一般由4個字符組成, 后跟相應(yīng)的參數(shù), 每個命令都以CRLF結(jié)束。POP3 Server給出的是響應(yīng), 通常都是“+OK”或“-ERR”, 后跟其它信息。 lClient Host與POP3 Server建立了連接后,經(jīng)過如下幾個狀態(tài)(階段)最終結(jié)束。Authorization State一旦建立起連接, pop3 server給出相應(yīng)的回答信息:S: +OK

20、POP3 Server ready.這時就進入了授權(quán)階段.USER name回答:S: +OK. Enter the passwords please!S: -ERR. User not found.PASS string (口令)響應(yīng):S: +OK Maildrop locked and readyS: -ERR Invalid passwordsS: -ERR Unable to lock maildrop .在用戶名和口令通過驗正后,就進入了交易階段. Transaction StateSTAT (回答當前信箱中的信件數(shù)及總長度)S: +OK. 2 230 (兩封郵件,總長230字節(jié))L

21、IST (msg) (顯示郵件)例:C: LISTS: +OK. 2 Messages (320 octets).RETR msg (取指定的郵件)C: RETR 1S: +OK 120 octets.S: Happy birthday.S: . DELE msg (將郵件標為刪除)C: DELE 1S: +OK. Message 1 deleted.NOOP (空操作, Server給出一個回合+OK).LAST (讓Server給出序號最高的郵件的序號)RSET (將標為刪除的郵件的標記去掉) Update State一旦Client給出QUIT命令就進入Update階段. 這時Serve

22、r給出“+OK”命令,并將標為刪除的Message刪除. C: QUIIT S: +OK POP3 Server Signing off (2 message left).可選的命令: TOP msg 請求Server將指定郵件的標題及前10行送過來. IMAP(Internet Message Access Protocol) , RFC 1064 在使用IMAP時所有收到的郵件同樣是先送到Mail Server, 而PC用戶在PC機上運行IMAP客戶程序, 該客戶程序與Mail Server上的IMAP Sever建立連接,用戶在PC上操作服務(wù)器的郵箱就像在服務(wù)器上操作郵箱一樣。 DMSP

23、(Distributed Mail System Protocol) RFC1056 該協(xié)議假定用戶使用多個Mail Server, 該協(xié)議允許用戶將郵件Download到PC機上,然后將連接斷開. 在連接斷開的情況下,用戶可以閱讀郵件, 可以回復(fù)郵件.當連接重新建立時,郵件被發(fā)送出去,系統(tǒng)會重新進行同步 。 發(fā)信人的用戶代理向源郵件服務(wù)器發(fā)送郵件, 源郵件服務(wù)器向目的郵件服務(wù)器發(fā)送郵件使用都是SMTP協(xié)議; POP3和IMAP等協(xié)議只是從目的郵件服務(wù)上讀取郵件。l文件傳輸協(xié)議的類型lFTP lTFTP (1) 透明型(2) 非透明型 透明型，又分為文件共享型（基于OS，例如Novell的Ne

24、tware, Microsoft的Windows 9X, Windows NT/2000, SUN的NFS等）和磁盤共享型（基于BIOS, 典型代表為3COM公司的Ether series ）。應(yīng)用或系統(tǒng)程序操作系統(tǒng)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用或系統(tǒng)程序操作系統(tǒng)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)BIOS/Network本地磁盤網(wǎng)絡(luò)FDT FATINT 13H(物理參數(shù)）應(yīng)用或系統(tǒng)程序操作系統(tǒng)BIOS本地磁盤網(wǎng)絡(luò)本地磁盤網(wǎng)絡(luò)Network DrvBIOSNetwork Drv操作系統(tǒng)文件傳送命令（客戶）網(wǎng)絡(luò)本地文件網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)文件傳送（服務(wù)器

25、）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) FTP(File Transfer Protocol)是Internet上廣泛使用的協(xié)議之一，它是一種文件傳送型協(xié)議，適合異種機（異種操作系統(tǒng)）下的文件傳送。它支持ASCII文件（文本文件）和純二進制文件的傳送。 FTP定義在RFC959。 sever protocol interpretersever data transfer functionfile systemuser protocol interpreteruser data transfer functionuser interfacecontrol connection(FTP commands) (FTP re

26、plies)data connectionfile systemuser at terminalclientserver2120！crmacdefproxysend$deletemdeletesendportstatusaccountdebugmdirputstructappenddirmgetpwdsuniqueasciidisconnectmkdirquittenexbellfrommlsquotetracebinarygetmoderecvtypebyeglobmputremotehelpusercasehashnmaprenameverbosecdhelpntransreset?cdu

27、plcdopenrmdircloselspromptruniqueCommand DescriptionABORLIST filelistPASS passwordPORT n1,n2,n3,n4,n5,n6QUITRETR filenameSTOR filenameSYSTTYPE typeUSER usernameAbort previous FTP command an any data transferList files or directoriesPassword on serverClient IP address(n1,n2,n3,n4) and port (n5*256+n6

28、)Logoff from serverGet a filePut a fileServer returns system typeSpecify file type: A for ASCII, I for imageUser name on server ReplyDescription1yz 2yz3yz4yz5yzPositive preliminary reply. The action is being started but expect another reply before send another command.Positive completion reply. A ne

29、w command can be sent.Positive intermediate reply. The command has been accepted but another command must be sent.Transient negative completion reply. The requested action did not take place, but the error condition is temporary so the command can be reissued later.Permanent negative completion repl

30、y. The command was not accepted and should not be retried.x0zx1zx2zx3zx5zx6zSyntax errors.Information.Connections. Replies referring to the control or data connection.Authentication and accounting. Replies for the login or accounting commands.Unspecified.File system status.C:WINDOWSDesktopftp 202.11

31、8.1.61Connected to 1.220 ProFTPD 1.2.6rc1 Server (NeuFtp_Test) FtpTestUser (1:(none): anonymous331 Anonymous login ok, send your complete email address as your password.Password: abcabc230- 歡迎使用0:10000 ！強調(diào)不安要求上傳的內(nèi)容一律刪除 ！ 來自77的朋友 現(xiàn)在是北京時間Sat Nov 23 16:

32、52:15 2002 歡迎光臨東北大學(xué)FTP服務(wù)器 Welcome to FtpTest 歡迎使用我們的FTP搜索引擎3! 你是當前第12個用戶，最多允許100個用戶 There are 12 out of 100 users now logged in 磁盤可用空間 0 使用中有什么問題請聯(lián)系管理員 或者到白山黑水BBS站Download版聯(lián)系230 歡迎光臨東北大學(xué)FTP服務(wù)器ftp dir200 PORT command successful.150 Opening ASCII mode data connection for file listdrw

33、xr-x- 3 ftp ftp 4096 Nov 23 03:00 advicedrwxr-xr-x 10 ftp ftp 4096 Nov 23 08:00 incomingdrwxr-xr-x 2 root root 4096 Jul 26 07:24 lost+founddrwxr-xr-x 50 ftp ftp 4096 Nov 23 07:51 softwaredrwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 8 08:49 ！incoming drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 28 00:46 ！個人文件請上傳incomingdrwxr-

34、xr-x 2 root root 4096 Sep 28 01:01 ！ drwxr-xr-x 2 root root 4096 Sep 8 08:49 ！ftp: 682 bytes received in 0.11Seconds 6.20Kbytes/sec.ftp cd incoming250 CWD command successful.ftp dir200 PORT command successful.150 Opening ASCII mode data connection for file listdrwxr-x- 30 ftp ftp 4096 Nov 23 08:32 2

35、002.11.17-2002.11.23-rw-r- 1 ftp ftp 0 Nov 22 16:06 ICQ.ram-rw-r- 1 ftp ftp 0 Nov 22 15:58 RFW.EXEdrwxr-x- 2 ftp ftp 4096 Nov 23 08:32 chen-rw-r- 1 ftp ftp 0 Nov 23 07:29 gistest.txtdrwxr-x- 2 ftp ftp 4096 Nov 23 05:46 plugin1drwxr-x- 3 ftp ftp 4096 Nov 22 15:24 serv-udrwxr-x- 3 ftp ftp 4096 Nov 23

36、05:00 stillicel226 Transfer complete.ftp: 1156 bytes received in 0.16Seconds 7.22Kbytes/sec.ftpget gistest.txt abc.txt200 PORT command successful.150 Opening ASCII mode data connection for gistest.txt226 Transfer complete.ftp quit221 Good bye.Trivial File Transfer Protocol 雖然FTP是TCP/IP協(xié)議簇中最常用的文件傳送協(xié)議

37、，但他的編程也是最復(fù)雜和最困難的。許多應(yīng)用場合及不需要FTP提供的全部功能，也不能應(yīng)付FTP的復(fù)雜性。TFTP就應(yīng)運而生了。TFTP只提供簡單文件傳輸，不提供存取授權(quán)。由于TFTP局限性較大，所以TFTP比FTP小得多，它可用在像無盤工作站的啟動等的場合。 TFTP使用UDP協(xié)議，端口號是69。讀請求(1)文件名0模 式02字節(jié)操作碼n字節(jié)1字節(jié)n字節(jié)1字節(jié)寫請求(2)文件名0模 式02字節(jié)操作碼n字節(jié)1字節(jié)n字節(jié)1字節(jié)數(shù)據(jù)(3)塊#數(shù) 據(jù)2字節(jié)操作碼2字節(jié)最多512字節(jié)ACK(4)塊#2字節(jié)操作碼2字節(jié)差錯(5)差錯碼差錯報文02字節(jié)操作碼2字節(jié)1字節(jié)n字節(jié)lWWW的起源lWWW系統(tǒng)必須要解

38、決的問題及工作模型lURLlHTMLlHTTPlWWW于是1989年3月起源于CERN，物理學(xué)家Berners-Lee提出。l1990年9月開發(fā)出第一個文本界面的系統(tǒng)。l1991年月12月在San Antonio, Texas的Hypertext91進行了展示。l1993年2月，Marc Andreessen在國家超級計算機應(yīng)用中心開發(fā)出圖形界面的瀏覽器Mosaic.lMarc Andreessen創(chuàng)辦Netscape, 并推出Navigator。l1995年，Microsoft推出IE。l怎樣標識分布在Internet上的文檔？l用什么協(xié)議為實現(xiàn)用戶與服務(wù)器之間的文檔傳輸？l怎樣使不同風(fēng)格的

39、文檔都能在Internet的各種計算機上展示出來？HTML文檔WWW Server80TCP連接HTTP瀏覽器lURL是Uniform Resource Locator的縮寫，用來解決上述定第一個問題。l定義：是對能從Internet上得到的資源的位置位置和訪問方法訪問方法的一種簡潔的表示。l格式： :/ :/NameUsed forExamplehttpHTMLhttp:/www.cs.uv.nl/astftpFTPftp:/ filed:/data/x1.txtnewsNews groupnews:comps.os.minixnewsNews articlenews:AA013422321

40、1gopherGophergopher://11/librariesmailtoSending emailmailto:telnetRemote logintelnet:/lHTML, HyperText Markup Language(超文本標記語言）lIBM GML (General Markup Language)lISO SGML (Standard General Markup Language)lHTML是SGML的子集，由Marc Andreessen提出。lBD排版語言lWPSlWordStarl它們都不屬于WYSIWYG。lHTML文檔由Tag+Body組成。TagDescriptionDeclares Web page to be wri