软件工程专业介绍 计算机网络技术 授课人：孙阳 2012年9月4日

计算机网络技术 第 6 章 应用层

第 6 章 应用层 6.1 域名系统 DNS 6.1.1 域名系统概述 6.1.2 因特网的域名结构 6.1.3 域名服务器 第 6 章 应用层 6.1 域名系统 DNS 6.1.1 域名系统概述 6.1.2 因特网的域名结构 6.1.3 域名服务器 6.2 文件传送协议 6.2.1 FTP 概述 6.2.2 FTP 的基本工作原理

第 6 章 应用层（续） 6.3 万维网 WWW 6.3.1 概述 6.3.2 统一资源定位符 URL 6.3.3 超文本传送协议 HTTP 第 6 章 应用层（续） 6.3 万维网 WWW 6.3.1 概述 6.3.2 统一资源定位符 URL 6.3.3 超文本传送协议 HTTP 6.3.4 万维网的文档 6.3.5 万维网的信息检索系统

第 6 章 应用层（续） 6.4.1 电子邮件概述 6.4.2 简单邮件传送协议 SMTP 6.4.3 电子邮件的信息格式 第 6 章 应用层（续） 6.4 电子邮件 6.4.1 电子邮件概述 6.4.2 简单邮件传送协议 SMTP 6.4.3 电子邮件的信息格式 6.4.4 邮件读取协议 POP3 和 IMAP 6.4.5 基于万维网的电子邮件 6.4.6 通用因特网邮件扩充 MIME

第 6 章 应用层（续） 6.5 动态主机配置协议 DHCP

应用层协议的特点 每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的。应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议。 应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

6.1 域名系统 DNS 6.1.1 域名系统概述 许多应用层软件经常直接使用域名系统 DNS (Domain Name System)，但计算机的用户只是间接而不是直接使用域名系统。 因特网采用层次结构的命名树作为主机的名字，并使用分布式的域名系统 DNS。 名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。

6.1.2 因特网的域名结构 因特网采用了层次树状结构的命名方法。 6.1.2 因特网的域名结构 因特网采用了层次树状结构的命名方法。 任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名。 域名的结构由标号序列组成，各标号之间用点隔开： … . 三级域名 . 二级域名 . 顶级域名 各标号分别代表不同级别的域名。

顶级域名 TLD (Top Level Domain) (1) 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。 (2) 通用顶级域名 gTLD：最早的顶级域名是： .com （公司和企业） .net （网络服务机构） .org （非赢利性组织） .edu （美国专用的教育机构） .gov （美国专用的政府部门） .mil （美国专用的军事部门） .int （国际组织）

顶级域名 TLD （续） (3) 基础结构域名(infrastructure domain)：这种顶级域名只有一个，即 arpa，用于反向域名解析，因此又称为反向域名。

新增加了下列的通用顶级域名 .aero （航空运输企业） .biz （公司和企业） .cat （加泰隆人的语言和文化团体） .coop （合作团体） .info （各种情况） .jobs （人力资源管理者） .mobi （移动产品与服务的用户和提供者） .museum （博物馆） .name （个人） .pro （有证书的专业人员） .travel （旅游业）

… … … … 因特网的域名空间 根 com net org edu gov aero cn uk 顶级域名 bj edu com cctv ibm hp 二级域名 pku tsinghua … 三级域名 mail www 四级域名 mail … www

6.1.3 域名服务器 一个服务器所负责管辖的（或有权限的）范围叫做区(zone)。 6.1.3 域名服务器 一个服务器所负责管辖的（或有权限的）范围叫做区(zone)。 各单位根据具体情况来划分自己管辖范围的区。但在一个区中的所有节点必须是能够连通的。 每一个区设置相应的权限域名服务器，用来保存该区中的所有主机的域名到IP地址的映射。 DNS 服务器的管辖范围不是以“域”为单位，而是以“区”为单位。

区的不同划分方法举例 根 (b) 区 < 域 域 abc.com 区 abc.com y.abc.com abc x u v w t edu org 根 org com edu 域 abc.com abc 区 abc.com x y u v w t (a) 区 = 域

树状结构的 DNS 域名服务器 … 根域名服务器 根域名服务器 顶级域名服务器 org 域名服务器 com 域名服务器 edu 域名服务器 abc.com 域名服务器 abc 公司有两个 权限域名服务器 权限域名服务器 y.abc.com 域名服务器

域名服务器有以下四种类型 根域名服务器 顶级域名服务器 权限域名服务器 本地域名服务器

根域名服务器 ——最高层次的域名服务器—— 根域名服务器 ——最高层次的域名服务器—— 根域名服务器是最重要的域名服务器。所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的域名和 IP 地址。 不管是哪一个本地域名服务器，若要对因特网上任何一个域名进行解析，只要自己无法解析，就首先求助于根域名服务器。 在因特网上共有13 个不同 IP 地址的根域名服务器，它们的名字是用一个英文字母命名，从a 一直到 m（前13 个字母）。

根域名服务器共有 13 套装置 （不是 13 个机器） 这些根域名服务器相应的域名分别是 a.rootservers.net b.rootservers.net … m.rootservers.net 到 2006 年底全世界已经安装了一百多个根域名服务器机器，分布在世界各地。 这样做的目的是为了方便用户，使世界上大部分 DNS 域名服务器都能就近找到一个根域名服务器。

举例：根域名服务器 f 的地点分布图 共 40 个机器 根域名服务器并不直接把域名直接转换成 IP 地址。 在使用迭代查询时，根域名服务器把下一步应当找 的顶级域名服务器的 IP 地址告诉本地域名服务器。

域名的解析过程 主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询。如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的 IP 地址，那么本地域名服务器就以 DNS 客户的身份，向其他根域名服务器继续发出查询请求报文。 本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的 IP 地址，要么告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。然后让本地域名服务器进行后续的查询。

本地域名服务器采用迭代查询         迭代查询 根域名服务器 顶级域名服务器 dns.com 本地域名服务器 dns.xyz.com  权限域名服务dns.abc.com   y.abc.com 的 IP 地址  递归 查询 需要查找 y.abc.com 的 IP 地址 m.xyz.com

本地域名服务器采用递归查询 （比较少用）         递归查询 根域名服务器 顶级域名服务器 dns.com dns.xyz.com 权限域名服务dns.abc.com y.abc.com 的 IP 地址  递归 查询  需要查找 y.abc.com 的 IP 地址 m.xyz.com

名字的高速缓存 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。 可大大减轻根域名服务器的负荷，使因特网上的 DNS 查询请求和回答报文的数量大为减少。 为保持高速缓存中的内容正确，域名服务器应为每项内容设置计时器，并处理超过合理时间的项（例如，每个项目只存放两天）。 当权限域名服务器回答一个查询请求时，在响应中都指明绑定有效存在的时间值。增加此时间值可减少网络开销，而减少此时间值可提高域名转换的准确性。

6.2 文件传送协议 6.2.1 FTP概述 文件传送协议 FTP (File Transfer Protocol) 是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。 FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。 FTP 屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件。 RFC 959 很早就成为了因特网的正式标准。

文件传送并非很简单的问题 网络环境中的一项基本应用就是将文件从一台计算机中复制到另一台可能相距很远的计算机中。 初看起来，在两个主机之间传送文件是很简单的事情。 其实这往往非常困难。原因是众多的计算机厂商研制出的文件系统多达数百种，且差别很大。

6.2.2 FTP 的基本工作原理 网络环境下复制文件的复杂性： (1) 计算机存储数据的格式不同。 (2) 文件的目录结构和文件命名的规定不同。 (3) 对于相同的文件存取功能，操作系统使用的命令不同。 (4) 访问控制方法不同。

FTP 特点 文件传送协议 FTP 只提供文件传送的一些基本的服务，它使用 TCP 可靠的运输服务。 FTP 使用客户服务器方式。一个 FTP 服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。

主进程的工作步骤如下 打开熟知端口（端口号为 21），使客户进程能够连接上。 等待客户进程发出连接请求。 启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。 回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并发地进行。

两个连接 控制连接在整个会话期间一直保持打开，FTP 客户发出的传送请求通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接不用来传送文件。 数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行。

FTP 使用的两个 TCP 连接 因特网 TCP 控制连接 FTP 客户端 FTP 服务器端 TCP 数据连接 用户界面 控制进程 控制进程 数据传送 进程 数据传送 进程 FTP 客户端 FTP 服务器端 TCP 数据连接

两个不同的端口号 当客户进程向服务器进程发出建立连接请求时，要寻找连接服务器进程的熟知端口(21)，同时还要告诉服务器进程自己的另一个端口号码，用于建立数据传送连接。 接着，服务器进程用自己传送数据的熟知端口(20)与客户进程所提供的端口号码建立数据传送连接。 由于 FTP 使用了两个不同的端口号，所以数据连接与控制连接不会发生混乱。

使用两个不同端口号的好处 使协议更加简单和更容易实现。 在传输文件时还可以利用控制连接（例如，客户发送请求终止传输）。

6.3 万维网 WWW 6.3.1 万维网概述 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”。

     万维网提供分布式服务       链接到 链接到 链接到 链接到 链接到 链接到 万维网 站点 A 万维网站点 B 万维网 站点 C     万维网站点 D 万维网站点 E

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。

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)。

万维网必须解决的问题 (1) 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唯一的标识符 URL。

万维网必须解决的问题 (2) 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。

万维网必须解决的问题 (3) 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。

万维网必须解决的问题 (4) 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）。

6.3.2 统一资源定位符 URL 1. URL的格式 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。

<协议>://<主机>:<端口>/<路径> 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： <协议>://<主机>:<端口>/<路径> ftp —— 文件传送协议 FTP http —— 超文本传送协议 HTTP News —— USENET 新闻

<协议>://<主机>:<端口>/<路径> URL 的一般形式（续） 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： <协议>://<主机>:<端口>/<路径> <主机> 是存放资源的主机 在因特网中的域名

<协议>://<主机>:<端口>/<路径> URL 的一般形式（续） 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： <协议>://<主机>:<端口>/<路径> 有时可省略

使用 HTTP 的 URL http://<主机>:<端口>/<路径>

使用 HTTP 的 URL http://<主机>:<端口>/<路径> 冒号和两个斜线是规定的格式

使用 HTTP 的 URL http://<主机>:<端口>/<路径> 这里写主机的域名

使用 HTTP 的 URL http://<主机>:<端口>/<路径>

使用 HTTP 的 URL http://<主机>:<端口>/<路径> 若再省略文件的<路径>项，则 URL 就指到因特网上的某个主页(home page)。

6.3.3 超文本传送协议 HTTP 1. HTTP 的操作过程 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。

  万维网的工作过程  请求文档  响应文档 服务器 www.tsinghua.edu.cn 客户 链接到URL的超链 浏览器 程序 清华大学 院系设置 浏览器 程序 服务器 程序 HTTP  HTTP 使用此 TCP 连接 因特网 建立 TCP 连接 HTTP 请求报文  请求文档 HTTP 响应报文  响应文档  释放 TCP 连接

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 www.tsinghua.edu.cn 的 IP 地址。 (3) 域名系统 DNS 解析出清华大学服务器的 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 /chn/yxsz/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“清华大学院系设置”文件 index.htm 中的所有文本。

HTTP 的主要特点 HTTP 是面向事务的客户服务器协议。 HTTP 1.0 协议是无状态的(stateless)。 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。

请求一个万维网文档所需的时间 万维网服务器 万维网客户 发起 TCP 连接 RTT HTTP 请求报文 RTT HTTP 响应报文 传输文档的时间 整个文档收到 时间 时间

持续连接 (persistent connection) HTTP/1.1 协议使用持续连接。 万维网服务器在发送响应后仍然在一段时间内保持这条连接，使同一个客户（浏览器）和该服务器可以继续在这条连接上传送后续的 HTTP 请求报文和响应报文。 这并不局限于传送同一个页面上链接的文档，而是只要这些文档都在同一个服务器上就行。 目前一些流行的浏览器（例如，IE 6.0）的默认设置就是使用 HTTP/1.1。

代理服务器 (proxy server) 代理服务器(proxy server)又称为万维网高速缓存(Web cache)，它代表浏览器发出 HTTP 请求。 万维网高速缓存把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。

使用高速缓存可减少 访问因特网服务器的时延 没有使用高速缓存的情况 源点服务器 这条链路上 的时延很大 校园网 浏览器 R1 R2 2 Mb/s 因特网 所有万维网通信量 都经过这条链路

使用高速缓存的情况 (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 源点服务器 校园网 浏览器 R1 R2 2 Mb/s 因特网 校园网的高速缓存 （代理服务器）

使用高速缓存的情况 (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。 源点服务器 校园网 浏览器 R1 R2 2 Mb/s 因特网 校园网的高速缓存 （代理服务器）

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 浏览器 R1 R2 2 Mb/s 因特网 校园网的高速缓存 （代理服务器）

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。 源点服务器 校园网 浏览器 R1 2 Mb/s 因特网 校园网的高速缓存 （代理服务器）

使用高速缓存的情况 (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。 源点服务器 校园网 浏览器 R1 R2 2 Mb/s 因特网 校园网的高速缓存 （代理服务器）

3. HTTP 的报文结构 HTTP 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。

HTTP 的报文结构（请求报文） 开始行 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。 空格 回车换行 方 法 URL 版 本 CRLF 请求行 首部字段名 : 值 CRLF … 首部行 首部字段名 : 值 CRLF CRLF : 实体主体 （通常不用） 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。

HTTP 请求报文的一些方法 方法（操作） 意义 OPTION 请求一些选项的信息 GET 请求读取由 URL所标志的信息 方法（操作） 意义 OPTION 请求一些选项的信息 GET 请求读取由 URL所标志的信息 HEAD 请求读取由 URL所标志的信息的首部 POST 给服务器添加信息（例如，注释） PUT 在指明的 URL下存储一个文档 DELETE 删除指明的 URL所标志的资源 TRACE 用来进行环回测试的请求报文 CONNECT 用于代理服务器

4. 在服务器上存放用户的信息 万维网站点使用 Cookie 来跟踪用户。 Cookie 表示在 HTTP 服务器和客户之间传递的状态信息。

6.3.4 万维网的文档 1. 超文本标记语言 HTML 超文本标记语言 HTML 中的 Markup 的意思就是“设置标记”。 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。

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。

HTML 文档中标签的用法 <HTML> HTML 文档开始 <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> HTML 文档开始

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 首部开始

HTML 文档中标签的用法 <HTML> 标题 <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 标题

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 首部结束

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 主体开始

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 1 级标题

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 第一个段落

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 第二个段落

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> 主体结束

HTML 文档中标签的用法 <HTML> <HEAD> <TITLE>一个 HTML 的例子</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML 很容易掌握</H1> <P>这是第一个段落。虽然很 短，但它仍是一个段落。</P> <P>这是第二个段落。</P> </BODY> </HTML> HTML 文档结束

两种不同的链接 远程链接：超链的终点是其他网点上的页面。 本地链接：超链指向本计算机中的某个文件。

6.3.5 万维网的信息检索系统 1. 全文检索搜索和分类目录搜索 6.3.5 万维网的信息检索系统 1. 全文检索搜索和分类目录搜索 在万维网中用来进行搜索的程序叫做搜索引擎。 全文检索搜索引擎是一种纯技术型的检索工具。它的工作原理是通过搜索软件到因特网上的各网站收集信息，找到一个网站后可以从这个网站再链接到另一个网站。然后按照一定的规则建立一个很大的在线数据库供用户查询。 用户在查询时只要输入关键词，就从已经建立的索引数据库上进行查询（并不是实时地在因特网上检索到的信息）。

分类目录搜索 分类目录搜索引擎并不采集网站的任何信息，而是利用各网站向搜索引擎提交的网站信息时填写的关键词和网站描述等信息，经过人工审核编辑后，如果认为符合网站登录的条件，则输入到分类目录的数据库中，供网上用户查询。 分类目录搜索也叫做分类网站搜索。

一些著名的搜索引擎 最著名的全文检索搜索引擎： 最著名的分类目录搜索引擎： Google（谷歌）(www.google.com) 百度 (www.baidu.com) 最著名的分类目录搜索引擎： 雅虎 (www.yahoo.com) 雅虎中国 (cn.yahoo.com) 新浪 (www.sina.com) 搜狐 (www.sohu.com) 网易 (www.163.com)

垂直搜索引擎 (Vertical Search Engine) 针对某一特定领域、特定人群或某一特定需求提供搜索服务。垂直搜索也是提供关键字来进行搜索的，但被放到了一个行业知识的上下文中，返回的结果更倾向于信息、消息、条目等。

6.4 电子邮件 6.4.1 概述 电子邮件(e-mail)是因特网上使用得最多的和最受用户欢迎的一种应用。 6.4 电子邮件 6.4.1 概述 电子邮件(e-mail)是因特网上使用得最多的和最受用户欢迎的一种应用。 电子邮件把邮件发送到收件人使用的邮件服务器，并放在其中的收件人邮箱中，收件人可随时上网到自己使用的邮件服务器进行读取。 电子邮件不仅使用方便，而且还具有传递迅速和费用低廉的优点。 现在电子邮件不仅可传送文字信息，而且还可附上声音和图像。

电子邮件的一些标准 发送邮件的协议：SMTP 读取邮件的协议：POP3 和 IMAP MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)，使用 MIME 可在邮件中同时传送多种类型的数据。

电子邮件的最主要的组成构件 （发送邮件） 用户邮箱 SMTP (读取邮件) 接收方 发送方 (发送邮件) POP3 SMTP 因特网 发件人 用户代理 发送方 邮件服务器 接收方 邮件服务器 收件人 用户代理 读取 邮件 发送 邮件 SMTP 客户 SMTP SMTP 服务器 POP3 服务器 POP3 POP3 客户 TCP 连接 TCP 连接 SMTP 客户 发送邮件 SMTP SMTP 服务器 TCP 连接 （发送邮件） 用户邮箱 SMTP (读取邮件) 接收方 发送方 (发送邮件) POP3 SMTP 因特网 用户代理 用户代理 邮件缓存 发送端 邮件服务器 接收端 邮件服务器

用户代理 UA (User Agent) 用户代理 UA 就是用户与电子邮件系统的接口，是电子邮件客户端软件。 用户代理的功能：撰写、显示、处理和通信。 邮件服务器的功能是发送和接收邮件，同时还要向发信人报告邮件传送的情况（已交付、被拒绝、丢失等）。 邮件服务器按照客户服务器方式工作。邮件服务器需要使用发送和读取两个不同的协议。

应当注意 一个邮件服务器既可以作为客户，也可以作为服务器。 例如，当邮件服务器 A 向另一个邮件服务器 B 发送邮件时，邮件服务器 A 就作为 SMTP 客户，而 B 是 SMTP 服务器。 当邮件服务器 A 从另一个邮件服务器 B 接收邮件时，邮件服务器 A 就作为 SMTP 服务器，而 B 是 SMTP 客户。

发送和接收电子邮件的 几个重要步骤  发件人调用 PC 机中的用户代理撰写和编辑要发送的邮件。  发件人的用户代理把邮件用 SMTP 协议发给发送方邮件服务器，  SMTP 服务器把邮件临时存放在邮件缓存队列中，等待发送。  发送方邮件服务器的 SMTP 客户与接收方邮件服务器的 SMTP 服务器建立 TCP 连接，然后就把邮件缓存队列中的邮件依次发送出去。

发送和接收电子邮件的 几个重要步骤（续）  运行在接收方邮件服务器中的SMTP服务器进程收到邮件后，把邮件放入收件人的用户邮箱中，等待收件人进行读取。  收件人在打算收信时，就运行 PC 机中的用户代理，使用 POP3（或 IMAP）协议读取发送给自己的邮件。 请注意，POP3 服务器和 POP3 客户之间的通信是由 POP3 客户发起的。

电子邮件的组成 电子邮件由信封(envelope)和内容(content)两部分组成。 电子邮件的传输程序根据邮件信封上的信息来传送邮件。用户在从自己的邮箱中读取邮件时才能见到邮件的内容。 在邮件的信封上，最重要的就是收件人的地址。

电子邮件地址的格式 TCP/IP 体系的电子邮件系统规定电子邮件地址的格式如下： 收件人邮箱名@邮箱所在主机的域名 (6-1) 收件人邮箱名@邮箱所在主机的域名 (6-1) 符号“@”读作“at”，表示“在”的意思。 例如，电子邮件地址 xiexiren@tsinghua.org.cn 这个用户名在该域名 的范围内是唯一的。 邮箱所在的主机的域名 在全世界必须是唯一的

6.4.2 简单邮件传送协议 SMTP SMTP 所规定的就是在两个相互通信的 SMTP 进程之间应如何交换信息。 由于 SMTP 使用客户服务器方式，因此负责发送邮件的 SMTP 进程就是 SMTP 客户，而负责接收邮件的 SMTP 进程就是 SMTP 服务器。 SMTP 规定了 14 条命令和 21 种应答信息。每条命令用 4 个字母组成，而每一种应答信息一般只有一行信息，由一个 3 位数字的代码开始，后面附上（也可不附上）很简单的文字说明。

SMTP 通信的三个阶段 1. 连接建立：连接是在发送主机的 SMTP 客户和接收主机的 SMTP 服务器之间建立的。SMTP不使用中间的邮件服务器。 2. 邮件传送 3. 连接释放：邮件发送完毕后，SMTP 应释放 TCP 连接。

6.4.3 电子邮件的信息格式 一个电子邮件分为信封和内容两大部分。 6.4.3 电子邮件的信息格式 一个电子邮件分为信封和内容两大部分。 RFC 822 只规定了邮件内容中的首部(header)格式，而对邮件的主体(body)部分则让用户自由撰写。 用户写好首部后，邮件系统将自动地将信封所需的信息提取出来并写在信封上。所以用户不需要填写电子邮件信封上的信息。 邮件内容首部包括一些关键字，后面加上冒号。最重要的关键字是：To 和 Subject。

邮件内容的首部 “To:”后面填入一个或多个收件人的电子邮件地址。用户只需打开地址簿，点击收件人名字，收件人的电子邮件地址就会自动地填入到合适的位置上。 “Subject:”是邮件的主题。它反映了邮件的主要内容，便于用户查找邮件。 抄送 “Cc:” 表示应给某某人发送一个邮件副本。 “From” 和 “Date” 表示发信人的电子邮件地址和发信日期。“Reply-To” 是对方回信所用的地址。

6.4.4 邮件读取协议 POP3 和 IMAP 邮局协议 POP 是一个非常简单、但功能有限的邮件读取协议，现在使用的是它的第三个版本 POP3。 POP 也使用客户服务器的工作方式。 在接收邮件的用户 PC 机中必须运行 POP 客户程序，而在用户所连接的 ISP 的邮件服务器中则运行 POP 服务器程序。

IMAP 协议 (Internet Message Access Protocol) IMAP 也是按客户服务器方式工作，现在较新的是版本 4，即 IMAP4。 用户在自己的 PC 机上就可以操纵 ISP 的邮件服务器的邮箱，就像在本地操纵一样。 因此 IMAP 是一个联机协议。当用户 PC 机上的 IMAP 客户程序打开 IMAP 服务器的邮箱时，用户就可看到邮件的首部。若用户需要打开某个邮件，则该邮件才传到用户的计算机上。

IMAP 的特点 IMAP最大的好处就是用户可以在不同的地方使用不同的计算机随时上网阅读和处理自己的邮件。 IMAP 的缺点是如果用户没有将邮件复制到自己的 PC 机上，则邮件一直是存放在 IMAP 服务器上。因此用户需要经常与 IMAP 服务器建立连接。

必须注意 不要将邮件读取协议 POP 或 IMAP 与邮件传送协议 SMTP 弄混。

6.4.5 基于万维网的电子邮件 电子邮件从 A 发送到网易邮件服务器是使用 HTTP 协议。 两个邮件服务器之间的传送使用 SMTP。 6.4.5 基于万维网的电子邮件 电子邮件从 A 发送到网易邮件服务器是使用 HTTP 协议。 两个邮件服务器之间的传送使用 SMTP。 邮件从新浪邮件服务器传送到 B 是使用 HTTP 协议。 网易邮件服务器 mail.163.com 新浪邮件服务器 mail.sina.com.cn A B HTTP SMTP HTTP

6.4.6 通用因特网邮件扩充 MIME 1. MIME 概述 SMTP 有以下缺点： SMTP 不能传送可执行文件或其他的二进制对象。 SMTP 限于传送 7 位的 ASCII 码。许多其他非英语国家的文字（如中文、俄文，甚至带重音符号的法文或德文）就无法传送。 SMTP 服务器会拒绝超过一定长度的邮件。 某些 SMTP 的实现并没有完全按照[RFC 821]的 SMTP 标准。

MIME 的特点 MIME 并没有改动 SMTP 或取代它。 MIME 的意图是继续使用目前的[RFC 822]格式，但增加了邮件主体的结构，并定义了传送非 ASCII 码的编码规则。

MIME 和 SMTP 的关系 用户 用户 非 ASCII 码 非 ASCII 码 MIME MIME 7 位 ASCII 码

6.5 动态主机配置协议 DHCP 为了将软件协议做成通用的和便于移植，协议软件的编写者把协议软件参数化。这就使得在很多台计算机上使用同一个经过编译的二进制代码成为可能。 一台计算机和另一台计算机的区别，都可通过一些不同的参数来体现。 在软件协议运行之前，必须给每一个参数赋值。

协议配置 在协议软件中给这些参数赋值的动作叫做协议配置。 一个软件协议在使用之前必须是已正确配置的。 具体的配置信息有哪些则取决于协议栈。

协议配置（续） 需要配置的项目 (1) IP 地址 (2) 子网掩码 (3) 默认路由器的 IP 地址 (4) 域名服务器的 IP 地址 这些信息通常存储在一个配置文件中，计算机在引导过程中可以对这个文件进行存取。

动态主机配置协议 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 动态主机配置协议 DHCP 提供了即插即用连网(plug-and-play networking)的机制。 这种机制允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与。

DHCP 使用客户服务器方式。 需要 IP 地址的主机在启动时就向 DHCP 服务器广播发送发现报文（DHCPDISCOVER），这时该主机就成为 DHCP 客户。 本地网络上所有主机都能收到此广播报文，但只有 DHCP 服务器才回答此广播报文。 DHCP 服务器先在其数据库中查找该计算机的配置信息。若找到，则返回找到的信息。若找不到，则从服务器的 IP 地址池(address pool)中取一个地址分配给该计算机。DHCP 服务器的回答报文叫做提供报文（DHCPOFFER）。

DHCP 中继代理(relay agent) 并不是每个网络上都有 DHCP 服务器，这样会使 DHCP 服务器的数量太多。现在是每一个网络至少有一个 DHCP 中继代理，它配置了 DHCP 服务器的 IP 地址信息。 当 DHCP 中继代理收到主机发送的发现报文后，就以单播方式向 DHCP 服务器转发此报文，并等待其回答。收到 DHCP 服务器回答的提供报文后，DHCP 中继代理再将此提供报文发回给主机。

DHCP 中继代理 以单播方式转发发现报文 注意：DHCP 报文只是 UDP 用户数据报中的数据。 主机 广播 DHCP 服务器 DHCPDISCOVER 广播 DHCP 服务器 DHCPDISCOVER 单播 其他 网络 DHCP 中继代理 注意：DHCP 报文只是 UDP 用户数据报中的数据。

租用期(lease period) DHCP 服务器分配给 DHCP 客户的 IP 地址的临时的，因此 DHCP 客户只能在一段有限的时间内使用这个分配到的 IP 地址。DHCP 协议称这段时间为租用期。 租用期的数值应由 DHCP 服务器自己决定。 DHCP 客户也可在自己发送的报文中（例如，发现报文）提出对租用期的要求。

DHCP 协议的工作过程         等待客户端发来的报文。  ：DHCP 服务器被动打开 UDP 端口 67， … 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  ：DHCP 服务器被动打开 UDP 端口 67， 等待客户端发来的报文。 客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程         发送 DHCP 发现报文。  ：DHCP 客户从 UDP 端口 68 … 被动打开  67 服务器 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP ：DHCP 客户从 UDP 端口 68 发送 DHCP 发现报文。  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程         都发出 DHCP 提供报文，因此 DHCP 客户 被动打开  67 服务器 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP ：凡收到 DHCP 发现报文的 DHCP 服务器 都发出 DHCP 提供报文，因此 DHCP 客户 可能收到多个 DHCP 提供报文。  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程         其中的一个，并向所选择的 DHCP 服务 器发送 DHCP 请求报文。  被动打开  67 服务器 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP ：DHCP 客户从几个 DHCP 服务器中选择 其中的一个，并向所选择的 DHCP 服务 器发送 DHCP 请求报文。  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程         DHCPACK，进入已绑定状态，并可 开始使用得到的临时 IP 地址了。  被动打开  67 服务器 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 ：被选择的 DHCP 服务器发送确认报文 DHCPACK，进入已绑定状态，并可 开始使用得到的临时 IP 地址了。 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程 被动打开  67 服务器 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 DHCP 客户现在要根据服务器提供的租用期 T 设置两个计时器 T1 和 T2，它们的超时时间分别是 0.5T 和 0.875T。当超时时间到就要请求更新租用期。 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程         请求报文 DHCPREQUEST 要求更新租用期。  被动打开  67 服务器 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 ：租用期过了一半（T1 时间到），DHCP 发送 请求报文 DHCPREQUEST 要求更新租用期。 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程  DHCPACK。DHCP 客户得到了新的租  用期，重新设置计时器。        被动打开  67 服务器 ：DHCP 服务器若同意，则发回确认报文 DHCPACK。DHCP 客户得到了新的租 用期，重新设置计时器。 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程  DHCPNACK。这时 DHCP 客户必须立即 停止使用原来的 IP 地址，而必须重新申  被动打开  ：DHCP 服务器若不同意，则发回否认报文 DHCPNACK。这时 DHCP 客户必须立即 停止使用原来的 IP 地址，而必须重新申 请 IP 地址（回到步骤）。 67 服务器 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程 被动打开  67 服务器 若DHCP服务器不响应步骤的请求报文DHCPREQUEST，则在租用期过了 87.5% 时，DHCP 客户必须重新发送请求报文 DHCPREQUEST（重复步骤），然后又继续后面的步骤。 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP

DHCP 协议的工作过程   租用期，这时只需向 DHCP 服务器发送释 放报文 DHCPRELEASE 即可。       被动打开  67 服务器 ：DHCP 客户可随时提前终止服务器所提供的 租用期，这时只需向 DHCP 服务器发送释 放报文 DHCPRELEASE 即可。 UDP  客户 68 DHCPDISCOVER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPOFFER 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPREQUEST 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPNACK 67 服务器 UDP UDP  客户 68 DHCPACK 67 服务器 UDP … UDP  客户 68 DHCPRELEASE 67 服务器 UDP UDP