計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論與實(shí)踐 教案 第6章 應(yīng)用層

課題名稱第6章應(yīng)用層計(jì)劃課時(shí)6課時(shí)內(nèi)容分析本章主要介紹了應(yīng)用層的功能與作用，具體講述了域名系統(tǒng)DNS、文件傳輸協(xié)議FTP、萬(wàn)維網(wǎng)WWW、遠(yuǎn)程終端Telnet、電子郵件協(xié)議及動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP的功能、作用、原理與配置實(shí)驗(yàn)。講解了常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議的工作過(guò)程。教學(xué)目標(biāo)及基本要求理解網(wǎng)絡(luò)終端應(yīng)用模型理解域名系統(tǒng)理解文件傳輸協(xié)議FTP理解萬(wàn)維網(wǎng)WWW理解遠(yuǎn)程終端協(xié)議Telnet與SSH協(xié)議理解電子郵件系統(tǒng)理解動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP教學(xué)重點(diǎn)1.域名系統(tǒng)2.萬(wàn)維網(wǎng)WWW3.電子郵件系統(tǒng)4.動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP教學(xué)難點(diǎn)1.域名系統(tǒng)2.動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP教學(xué)方式以PPT講授為主，并結(jié)合多媒體進(jìn)行教學(xué)教學(xué)過(guò)程6.1網(wǎng)絡(luò)終端應(yīng)用模型（0.5課時(shí)）互聯(lián)網(wǎng)按工作方式分為兩部分：網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分和網(wǎng)絡(luò)的核心部分。其中網(wǎng)絡(luò)的邊緣部分由連接在互聯(lián)網(wǎng)上的端系統(tǒng)（主機(jī)）組成，用來(lái)產(chǎn)生數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)資源共享。端系統(tǒng)之間通信方式主要有兩種：客戶/服務(wù)器（Client/Server，C/S）方式與對(duì)等（PointtoPoint，P2P）方式。6.1.1客戶/服務(wù)器方式客戶/服務(wù)器方式是應(yīng)用層協(xié)議最常用的方式，客戶與服務(wù)器往往不在同一物理位置上?？蛻糁鲃?dòng)請(qǐng)求服務(wù)器提供服務(wù)，服務(wù)器監(jiān)聽客戶發(fā)過(guò)來(lái)的請(qǐng)求，并響應(yīng)請(qǐng)求，提供服務(wù)。195686.1.2P2P方式P2P方式（也稱對(duì)等方式，或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式）是一種特殊的C/S方式。通信雙方不再區(qū)分客戶與服務(wù)器。307086.2域名系統(tǒng)（1課時(shí)）253936.2.1概述域名系統(tǒng)是互聯(lián)網(wǎng)使用的命名系統(tǒng)，作用是將一臺(tái)主機(jī)在互聯(lián)網(wǎng)上的域名轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的IP地址或做反向解析。294546.2.2域名的層次結(jié)構(gòu)為了管理域名的命名空間，互聯(lián)網(wǎng)采用了層次樹狀結(jié)構(gòu)的命名方法，該結(jié)構(gòu)如同一棵倒栽的樹，每臺(tái)主機(jī)都有一個(gè)唯一確定的層次結(jié)構(gòu)的域名。整個(gè)域名空間最頂端是“根域”，一般用“.”表示。接下來(lái)是頂級(jí)域名、二級(jí)域名、三級(jí)域名等。頂級(jí)域名分三類：第一類是國(guó)家與地區(qū)域名；第二類是通用類域名；互聯(lián)網(wǎng)命名空間按照組織機(jī)構(gòu)劃分，與所在的物理網(wǎng)絡(luò)無(wú)直接關(guān)系，和IP地址中的“子網(wǎng)”也沒(méi)有關(guān)系。158566.2.3域名服務(wù)器提供域名解析的服務(wù)器稱為域名服務(wù)器，完整的域名系統(tǒng)是由分布在各地的域名服務(wù)器組成的。根據(jù)域名服務(wù)器的作用及層次，將域名服務(wù)器劃分為如下四種類型：根域名服務(wù)器。頂級(jí)域名服務(wù)器。權(quán)限域名服務(wù)器。本地域名服務(wù)器。DNS在互聯(lián)網(wǎng)上非常重要，如果DNS不能正常工作，就無(wú)法通過(guò)域名訪問(wèn)站點(diǎn)。246526.2.4域名的解析域名解析有遞歸查詢和迭代查詢兩種方式。227536.3文件傳輸協(xié)議FTP（0.5課時(shí)）220406.3.1FTP概述文件傳輸協(xié)議（FileTransferProtocol，F(xiàn)TP）[RFC959，STD9]，是互聯(lián)網(wǎng)上最早使用的協(xié)議之一。FTP提供交互式命令，可以實(shí)現(xiàn)文件下載、上傳、切換目錄等功能。224646.3.2FTP工作原理FTP工作流程如下：（1）打開FTP服務(wù)器端口號(hào)為21的熟知端口，使得客戶能夠連接到該端口；（2）FTP服務(wù)器監(jiān)聽客戶進(jìn)程發(fā)出的連接請(qǐng)求；（3）客戶進(jìn)程發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)器主進(jìn)程啟動(dòng)從屬進(jìn)程，處理客戶文件傳輸請(qǐng)求。在處理完客戶進(jìn)程后，從屬進(jìn)程終止。（4）服務(wù)器主進(jìn)程繼續(xù)等待其他客戶進(jìn)程發(fā)來(lái)的FTP連接請(qǐng)求，主進(jìn)程和從屬進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行。72446.4萬(wàn)維網(wǎng)WWW（1課時(shí)）45586.4.1萬(wàn)維網(wǎng)概述萬(wàn)維網(wǎng)（WorldWideWeb，WWW）將分布在世界各地互聯(lián)網(wǎng)中的資源鏈接到一起，形成一個(gè)大型、聯(lián)機(jī)式的信息儲(chǔ)藏所。用戶只需要使用鼠標(biāo)單擊鏈接就可以方便地從互聯(lián)網(wǎng)上的一個(gè)站點(diǎn)訪問(wèn)另一個(gè)站點(diǎn)，從而找到互聯(lián)網(wǎng)上所需要的資源。6.4.2統(tǒng)一資源定位符URL統(tǒng)一資源定位符URL的作用是定位互聯(lián)網(wǎng)上的資源，他提供了一種在互聯(lián)網(wǎng)上尋找資源的抽象方法。擴(kuò)展。URL由協(xié)議、主機(jī)名、端口、路徑組成。186376.4.3HTTP與HTTPS協(xié)議超文本傳輸協(xié)議HTTP是萬(wàn)維網(wǎng)上進(jìn)行文件（包含文本、聲音、圖像，視頻等各種形式的文件）交換所使用的協(xié)議。HTTP提供了瀏覽器從萬(wàn)維網(wǎng)服務(wù)器獲得萬(wàn)維網(wǎng)文檔的方法。超文本傳輸安全協(xié)議（HyperTextTransferProtocolSecure，HTTPS）。在HTTP的基礎(chǔ)上增加了安全套接層（SecureSocketLayer，SSL）/運(yùn)輸層安全性協(xié)議（TransportLayerSecurity，TLS），提供通信加密以及服務(wù)器的身份鑒別功能。6.4.4超文本標(biāo)記語(yǔ)言HTMLHTML即超文本標(biāo)記語(yǔ)言，用于制作萬(wàn)維網(wǎng)頁(yè)面。6.5遠(yuǎn)程終端協(xié)議Telnet與SSH協(xié)議（0.5課時(shí)）遠(yuǎn)程終端協(xié)議（Teletypenetwork，Telnet）是互聯(lián)網(wǎng)上最早使用的應(yīng)用協(xié)議之一，是遠(yuǎn)程登錄服務(wù)的正式標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。使用Telnet，用戶可以在自己的計(jì)算機(jī)上通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄遠(yuǎn)地主機(jī)。189706.6電子郵件（0.5課時(shí)）133316.6.1概述電子郵件（E-mail）是一種現(xiàn)代化的電子通信手段，是互聯(lián)網(wǎng)上使用最廣泛的應(yīng)用之一。電子郵件特點(diǎn)：速度快。費(fèi)用低。內(nèi)容多樣。59306.6.2電子郵件格式電子郵件的標(biāo)準(zhǔn)格式包括信封和內(nèi)容兩部分，即郵件頭（Header）和郵件主體（Body）。174796.6.3電子郵件構(gòu)成電子郵件系統(tǒng)的構(gòu)成主要由用戶代理（UserAgent）、郵件服務(wù)器、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（SimpleMailTransferProtocol，SMTP）和郵件讀取協(xié)議（PostOfficeProtocolVersion3，POP3）幾大部分構(gòu)成。6.6.4SMTP與POP3SMTP定義了兩個(gè)相互通信的SMTP進(jìn)程之間應(yīng)該如何交換信息。通過(guò)SMTP就可以將電子郵件發(fā)送到收件人的電子郵件服務(wù)器中。SMTP工作過(guò)程主要包括建立連接、傳輸郵件和釋放連接三個(gè)步驟。1.連接建立階段SMTP客戶端在發(fā)送郵件之前須先與SMTP服務(wù)器建立TCP連接，之后雙方的SMTP報(bào)文均在此連接上進(jìn)行。2.傳輸郵件階段連接建立好后，進(jìn)入傳輸郵件階段，發(fā)送方開始發(fā)送郵件。3.連接釋放階段發(fā)送方郵件發(fā)送完畢，SMTP客戶端發(fā)出QUIT命令。SMTP服務(wù)器收到QUIT命令后返回“221（服務(wù)關(guān)閉）”消息。說(shuō)明郵件傳輸過(guò)程結(jié)束，SMTP釋放TCP連接。POP3是一種極為簡(jiǎn)單、功能有限的用于接收電子郵件的協(xié)議。141506.6.5郵件擴(kuò)充MIME通用互聯(lián)網(wǎng)郵件擴(kuò)充（MIME），對(duì)SMTP協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)充，使得電子郵件可以支持非ASCII字符、二進(jìn)制格式附件等多種格式的郵件消息。11746.7動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP（1課時(shí)）動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DynamicHostConfigurationProtocol，DHCP）[RFC1541]來(lái)自動(dòng)為主機(jī)分配上網(wǎng)參數(shù)，達(dá)到即插即用的連網(wǎng)效果，在整個(gè)過(guò)程中，不需要人為地手工參與。DHCP工作方式為客戶/服務(wù)器模式。服務(wù)器端自動(dòng)為連入網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)（客戶）分配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)管理變得快捷、高效、準(zhǔn)確，減少了出錯(cuò)的概率。107026.8實(shí)驗(yàn)（1課時(shí)）實(shí)驗(yàn)1：域名系統(tǒng)（DNS）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2：萬(wàn)維網(wǎng)（WWW）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3：遠(yuǎn)程終端協(xié)議（Telnet）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)4：電子郵件實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5：動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議（DHCP）實(shí)驗(yàn)159506.9本章小結(jié)本章主要介紹了應(yīng)用層的功能與作用，具體講述了域名系統(tǒng)DNS、文件傳輸協(xié)議FTP、萬(wàn)維網(wǎng)WWW、遠(yuǎn)程終端Telnet與SSH、電子郵件協(xié)議及動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DHCP的功能、作用、原理與配置實(shí)驗(yàn)。講解了常見(jiàn)應(yīng)用層協(xié)議的工作過(guò)程。思考題和習(xí)題習(xí)題一、選擇題1. 關(guān)于互聯(lián)網(wǎng)，以下哪種說(shuō)法是錯(cuò)誤的（） A.服務(wù)器利用HTTP協(xié)議提供Web服務(wù) B.服務(wù)器利用FTP協(xié)議提供文件傳輸服務(wù) C.服務(wù)器利用DHCP協(xié)議提供電子郵件服務(wù) D.服務(wù)器利用DNS協(xié)議提供域名解析服務(wù)2. 在Internet上瀏覽時(shí)，瀏覽器和WWW服務(wù)器之間傳輸網(wǎng)頁(yè)使用的協(xié)議是（）。 A.SMTP B.HTTP C.FTP D.Telnet3. FTP的意思是（） A.文件傳輸協(xié)議 B.郵件接收協(xié)議 C.網(wǎng)絡(luò)同步協(xié)議 D.域名解析協(xié)議4. 中國(guó)的頂級(jí)域名中，表示教育機(jī)構(gòu)的是（） A.net B.cn C.int D.edu5. Internet中URL的含義是（） A.傳輸控制協(xié)議 B.Internet協(xié)議 C.簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議 D.統(tǒng)一資源定位符6. 在互聯(lián)網(wǎng)中，Web服務(wù)器在進(jìn)行信息發(fā)布時(shí)采用的語(yǔ)言是（） A.C++ B.Java C.HTML D.DHCP7. 當(dāng)通過(guò)域名的方式訪問(wèn)Web站點(diǎn)時(shí)，需要通過(guò)（）將域名轉(zhuǎn)換成IP地址。 A.ARP B.DHCP C.FTP D.DNS8. 以下哪個(gè)協(xié)議不是電子郵件使用的協(xié)議（） A.POP3 B.PPP C.IMAP D.SMTP9. 當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)需要自動(dòng)獲取IP地址等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)時(shí)可以通過(guò)（）服務(wù)器。 A.IP B.SNMP C.DCHP D.DNS10. 下列哪個(gè)協(xié)議可以應(yīng)用于遠(yuǎn)程登錄設(shè)備，并且操作設(shè)備。（） A.ARP B.DNS C.HTTP D.Telnet二、判斷題1. 在電子郵件賬號(hào)sunny@126.com中，126.com表示的是郵件服務(wù)器的域名。（）2. 遠(yuǎn)程登錄使用HTTP協(xié)議。（）3. ARP協(xié)議用于將域名轉(zhuǎn)換成IP地址。（）4. 頂級(jí)域org表示商業(yè)組織。（）5. HTTP協(xié)議可以加密客戶端和Web服務(wù)器之間通信的數(shù)據(jù)。（）6. DHCP請(qǐng)求包為單播形式。（）7. 通過(guò)Web瀏覽器發(fā)送郵件時(shí)，從Web瀏覽器發(fā)送郵件到郵件服務(wù)器端采用的是SMTP協(xié)議。（）8. URL是由協(xié)議、主機(jī)名、端口、文件路徑組成的。（）9. POP3協(xié)議用于在郵件服務(wù)器之間進(jìn)行信件的傳輸。（）10. FTP是基于運(yùn)輸層的UDP協(xié)議。（）三、問(wèn)答題1. DNS協(xié)議的功能是什么？描述其工作原理。2. 請(qǐng)說(shuō)明HTTP協(xié)議與HTTPS協(xié)議之間的區(qū)別？分別適用于什么環(huán)境？3. FTP協(xié)議的作用