第四部分网络应用第 13章 应用服务本章要点：
WWW、电子邮件、文件传输、远程登录、实时传输和
SNMP服务系统
WWW、电子邮件、文件传输、远程登录、实时传输和
SNMP的机制
FTP和 RTP的应用
13.1 WWW
13.2 电子邮件
13.3 文件传输
13.4 远程登陆
13.5 实时传输
13.6 SNMP协议
13.1 WWW
本节介绍 WWW(World Wide Web)协议和应用，它们不仅使 Internet更易于使用，而且在过去几年内也使 Internet更加流行。
WWW基本上使用超文本传输协议 (Hyper text
Transfer Protocol,HTTP) WWW是一种全球级的超文本系统，最初是由位于瑞士的欧洲粒子物理研究所 (European Laboratory for
Particle Physics,CERN)的 Tim Bemem Lee开发的，目的是为了简化在地理位置上分散的科学家组织间共享和编辑研究文献的方法。
13.1.1 HTTP协议超文本传输协议是为了传输超文本标记语言（ Hypertext Markup Language,HTML）
而设计的协议。 HTML是一种用于创建超文本文档的标记语言。 HTTP基于请求 — 响应活动。
客户端运行浏览器应用程序，它建立与服务器的连接，并以请求的形式发送一个请求到服务器。服务器用一个状态行作出响应，包括消息的协议版本以及成功或者错误代码，后面跟着一个消息，它包含服务器信息、实体信息和可能的内容。
HTTP事务被划分成 4个步骤：
（ 1）浏览器打开一个连接。
（ 2）浏览器发送一个请求到服务器。
（ 3）服务器发送一个响应给浏览器。
（ 4）关闭连接。
13.1.2 相关内容在大多数情况下,HTTP通信由向源服务器请求某个资源的用户代理所激发。
在最简单的情况下，它是通过用户代理和源服务器间的一个单独的连接而建立，
如图所示：
13.1.3 HTTP缓冲技术
HTTP的重要特征之一就是高速缓冲能力。因为 HTTP是一个分布式的基于信息的协议，缓冲能够显著地提高性能．
在大多数情况下，客户端请求和服务器响应在某个合理的时间范围内可以被保存在一个缓冲中，以处理将来相应的请求。为了能够确认数据是否被改变，
定义了如下所示的验证机制：
1,过期机制
2,验证机制
13.2 电子邮件
13.2.1 SMTP和 POP3
支持 Internet上电子邮件的 TCP/IP协议叫做简单邮件传送协议 (SMTP)。它是基于电子邮件地址的系统，用来把邮件发送给另一个计算机用户。 SMTP提供在相同的或不同的计算机上的用户之间的邮件交换。 SMTP支持：
把邮件发送给一个或多个收信人。
发送包括正文、声音、视像或图形的报文。
把报文发送给 Internet以外的网络上的用户。
1,SMTP工作机制
SMTP(即,STD11／ RFC821)基于端到端传送； SMTP客户可以直接联系目的主机 SMTP服务器以传送邮件。它将一直传输邮件项目，直到已经成功地将邮件拷贝到接收方的 SMTP。在保存和转发下，邮件项目在发往目的的途中，可以通过同一个网络中的许多中间主机，并且发送方的成功传输只是表明邮件已经到达了第一个中间跳步。
2,邮局协议 (POP3)
邮局协议版本 3是一种标准协议，
STD号为 53，这是一种可选标准。邮局协议是 — 个同时具有客户 (发送方 /接收方 )
和服务器 (存储器 )功能的电子邮件协议。
POP3支持电子邮件的基本检索功能（下载和删除）。
POP3客户使用端口 110建立与服务器的 TCP连接。建立连接时,POP3服务器发送一个问候消息给客户。
POP3会话的三个阶段：
（ 1）认证阶段
（ 2）事务阶段
（ 3）更新阶段
13.2.2 MIME
MIME是一种标准,MIME标准是按如下常见的优先级顺序设计的：
(1) 与已有标准的兼容性。
(2)已有习惯的强健性。
(3) 易于扩展。
MIME工作机制：
符合 MIME标准的消息必须包含一个带有如下逐字文本的报文头字段：
MIME-Version,1.0
MIME定义了如下五个报文头字段：
（ 1） MIME版本
（ 2）内容类型
（ 3）内容－转换－编码
（ 4）内容描述
（ 5）内容 ID
13.3 文件传输
13.3.1 FTP协议文件传输协议 (FTP)是用来在 TCP/IP
网络上从客户机向服务器传输信息的，
反之亦然。
1,FTP概述
FTP是另一种 TCP/IP应用，并且和
TCP/IP协议一起成为标准。 FTP协议有以下目标：
（ 1）文件共享；
（ 2）远程文件访问；
（ 3）对用户透明的文件存储技术；
（ 4）可靠、高效的数据传输。
2,文件传输问题数据类型 —— 不同的系统表示数据的方式不同。
文件结构 —— 文件的结构取决于存储该文件的主机。
（ 3） 传输方式 —— 数据可以按压缩的字节流传输，也可以包括一些标识的格式
13.3.2 TFTP协议简单文件传送协议（ TFTP）就是为传送这些文件而设计的。它很简单，以致其软件包能够放入无盘工作站的只读存储器中。它可以用于引导时。 TFTP可以为客户读或写文件。读表示服务器端把文件复制到客户端。写表示从客户端把文件复制到服务器端。 TFTP在熟知端口 69上使用 UDP服务。
1,报文
TFTP共有五种类型的报文：
RRQ,WRQ,DATA,ACK和
ERROR，如图所示。
2．连接
（ 1） 连接建立用于读文件的连接建立与用于写文件的连接建立不同，见图所示。
（ 2）连接终止在整个文件传送完后，必须终止连接。
3,数据传送数据传送阶段是在连接建立和连接终止之间发生的。 TFTP使用 UDP服务，
它是不可靠的。
4,UDP端口当进程使用 UDP服务时，服务器进程就在熟知端口上发出被动打开，等待客户进程在短暂端口上发出主动打开。
在连接建立后，客户和服务器就使用这两个端口进行通信。
13.3.3 FTP与 TFTP的应用实例
1,Windows环境
2,linux环境
13.4 远程登陆现在，有许多应用协议提供了这种远程执行能力，其中最著名的协议是
TELNET协议。
TELNET协议提供了一种标准接口，
通过这个接口，一台主机 (TELNET客户 )
上的程序能够访问另一台主机 (TELNET
服务器 )上的资源，从而客户就像是与服务器直接相连接的一个本地终端一样。
有关细节，请参见图。
TELNET协议基于如下三种思想：
（ 1）网络虚拟终端 (Network Virtual
Terminal,NVT)概念。
（ 2）终端与进程的对称视图。
（ 3）终端选项的协商。
13.5 实时传输实时传输协议 (Real-Time Transport
Protocol,RTP)和实时控制协议 (Real-
Time Control Protocol,RTCP)用于同步多媒体应用程序和控制多媒体应用程序中的通信流。
13.5.1 RTP和 RTCP协议实时传输协议标准是由 Internet工程任务组 (Internet Engineering Task Force，
IETF)中的音频一视频传输工作组
(Audio-VideoTransport Working Group)
开发的。有关基本标准的文档见 RFC
1889和 RFC 1890。
为了在一个应用程序中使用实时服务，必须实现两个协议：
（ 1）实时传输协议 (RTP)提供了实时数据报文的传输。
（ 2） RTP控制协议 (RTCP)监视提供给已有 RTP会话的服务质量。
实时传输协议 (RTP)：
RTP实现了提供多媒体数据流同步所需的传输特征。
图表示了在一次多媒体传输中
RTP的操作。音频数据和视频数据在从发送方传输到接收方之前先封装到 RTP报文中。
1,RTP报文头格式
RTP报文的报文头具有如下格式，
如图所示。
2,协议服务
RTP为传输实时数据的应用提供了端到端的传输服务。这些服务包括：
净荷类型标识。
序号。
时间戳。
RTCP报文格式：
图显示了 RTCP发送方报告的格式。
这个报告分为三个部分．第一个部分包含报文头。第二部分包含发送方信息。
第三部分包含接收方报告块 (receiver
report block)。
13.5.2 RSVP与服务质量综合服务模型使用资源预约协议
(Resource Reservation Protocol,RSVP)
建立和控制 QoS预约。 RSVP在 RFC2205
中定义，它是建议的标准协议。 RSVP协议运行在 1P和 UDP的上层，必须在预约路径上的所有路由器中加以实现。 RSVP
关键的概念在于数据流和预约。
13.5.3 RTP应用实例
QuickTime
RealAudio
Netmeeting
CU-seeMe
IP/TV
实时流协议 (Real-Time Streaming
Protocol,RTSP)
13.6 SNMP协议简单网络管理协议 (SNMP)是使用
TCP/IP协议族对互联网上的设备进行管理的框架。它提供一组基本的操作，用来监视和维护互联网。
13.6.1 网络管理的基本概念基于 TCP/IP的网络管理包含两个部分：网络管理站 (也叫管理进程,manager)和被管的网络单元 (也叫被管设备 )。
基于 TCP/IP的网络管理包含 3个组成部分：
（ 1）一个管理信息库
MIB(Management Information Base)。
（ 2）关于 MIB的一套公用的结构和表示符号。
（ 3）管理进程和代理进程之间的通信防议，叫做简单网络管理协议
SNMP(Simple Network Management
Protocol)。
13.6.2 SNMP概述简单网络管理协议 (SNMP)用来在网络管理站点和网络要素代理间传递管理信息 (有关细节，请参见图 )
13.6.3 管理信息库 MIB
管理信息库版本 2（ MIB2）是网络管理中的第二个构件。每一个代理有它自己的 MIB2，
这是管理器能够管理的所有对象的集合。在
MIB2中的对象分成 10个不同的组,system（系统）,interface(接口 ),address translation(地址转换 ),ip,icmp,tcp,udp,egp、
transmission（传输）和 snmp。这些组都在对象标识符树中 mib-2对象的下面，如图所示。
每 — 个组定又 — 些变量和 /或表。
13.6.4 SNMP报文格式
SNMP并不是仅发送一个 PDU，它还需要把 PDU嵌入在一个报文中。一个
SNMPv3的报文由四部分组成：版本,
首部、安全参数和数据（它包含已编码的 PDU），见图。
版 本首 部安 全 参 数上下文引擎标识上下文名请求标识差错状态差错索引对象标识符要存储的值报文数据
PDU
变量绑定表
WWW、电子邮件、文件传输、远程登录、实时传输和
SNMP服务系统
WWW、电子邮件、文件传输、远程登录、实时传输和
SNMP的机制
FTP和 RTP的应用
13.1 WWW
13.2 电子邮件
13.3 文件传输
13.4 远程登陆
13.5 实时传输
13.6 SNMP协议
13.1 WWW
本节介绍 WWW(World Wide Web)协议和应用，它们不仅使 Internet更易于使用，而且在过去几年内也使 Internet更加流行。
WWW基本上使用超文本传输协议 (Hyper text
Transfer Protocol,HTTP) WWW是一种全球级的超文本系统，最初是由位于瑞士的欧洲粒子物理研究所 (European Laboratory for
Particle Physics,CERN)的 Tim Bemem Lee开发的，目的是为了简化在地理位置上分散的科学家组织间共享和编辑研究文献的方法。
13.1.1 HTTP协议超文本传输协议是为了传输超文本标记语言（ Hypertext Markup Language,HTML）
而设计的协议。 HTML是一种用于创建超文本文档的标记语言。 HTTP基于请求 — 响应活动。
客户端运行浏览器应用程序，它建立与服务器的连接，并以请求的形式发送一个请求到服务器。服务器用一个状态行作出响应，包括消息的协议版本以及成功或者错误代码，后面跟着一个消息，它包含服务器信息、实体信息和可能的内容。
HTTP事务被划分成 4个步骤：
（ 1）浏览器打开一个连接。
（ 2）浏览器发送一个请求到服务器。
（ 3）服务器发送一个响应给浏览器。
（ 4）关闭连接。
13.1.2 相关内容在大多数情况下,HTTP通信由向源服务器请求某个资源的用户代理所激发。
在最简单的情况下，它是通过用户代理和源服务器间的一个单独的连接而建立，
如图所示：
13.1.3 HTTP缓冲技术
HTTP的重要特征之一就是高速缓冲能力。因为 HTTP是一个分布式的基于信息的协议，缓冲能够显著地提高性能．
在大多数情况下，客户端请求和服务器响应在某个合理的时间范围内可以被保存在一个缓冲中，以处理将来相应的请求。为了能够确认数据是否被改变，
定义了如下所示的验证机制：
1,过期机制
2,验证机制
13.2 电子邮件
13.2.1 SMTP和 POP3
支持 Internet上电子邮件的 TCP/IP协议叫做简单邮件传送协议 (SMTP)。它是基于电子邮件地址的系统，用来把邮件发送给另一个计算机用户。 SMTP提供在相同的或不同的计算机上的用户之间的邮件交换。 SMTP支持：
把邮件发送给一个或多个收信人。
发送包括正文、声音、视像或图形的报文。
把报文发送给 Internet以外的网络上的用户。
1,SMTP工作机制
SMTP(即,STD11／ RFC821)基于端到端传送； SMTP客户可以直接联系目的主机 SMTP服务器以传送邮件。它将一直传输邮件项目，直到已经成功地将邮件拷贝到接收方的 SMTP。在保存和转发下，邮件项目在发往目的的途中，可以通过同一个网络中的许多中间主机，并且发送方的成功传输只是表明邮件已经到达了第一个中间跳步。
2,邮局协议 (POP3)
邮局协议版本 3是一种标准协议，
STD号为 53，这是一种可选标准。邮局协议是 — 个同时具有客户 (发送方 /接收方 )
和服务器 (存储器 )功能的电子邮件协议。
POP3支持电子邮件的基本检索功能（下载和删除）。
POP3客户使用端口 110建立与服务器的 TCP连接。建立连接时,POP3服务器发送一个问候消息给客户。
POP3会话的三个阶段：
（ 1）认证阶段
（ 2）事务阶段
（ 3）更新阶段
13.2.2 MIME
MIME是一种标准,MIME标准是按如下常见的优先级顺序设计的：
(1) 与已有标准的兼容性。
(2)已有习惯的强健性。
(3) 易于扩展。
MIME工作机制：
符合 MIME标准的消息必须包含一个带有如下逐字文本的报文头字段：
MIME-Version,1.0
MIME定义了如下五个报文头字段：
（ 1） MIME版本
（ 2）内容类型
（ 3）内容－转换－编码
（ 4）内容描述
（ 5）内容 ID
13.3 文件传输
13.3.1 FTP协议文件传输协议 (FTP)是用来在 TCP/IP
网络上从客户机向服务器传输信息的，
反之亦然。
1,FTP概述
FTP是另一种 TCP/IP应用，并且和
TCP/IP协议一起成为标准。 FTP协议有以下目标：
（ 1）文件共享；
（ 2）远程文件访问；
（ 3）对用户透明的文件存储技术；
（ 4）可靠、高效的数据传输。
2,文件传输问题数据类型 —— 不同的系统表示数据的方式不同。
文件结构 —— 文件的结构取决于存储该文件的主机。
（ 3） 传输方式 —— 数据可以按压缩的字节流传输，也可以包括一些标识的格式
13.3.2 TFTP协议简单文件传送协议（ TFTP）就是为传送这些文件而设计的。它很简单，以致其软件包能够放入无盘工作站的只读存储器中。它可以用于引导时。 TFTP可以为客户读或写文件。读表示服务器端把文件复制到客户端。写表示从客户端把文件复制到服务器端。 TFTP在熟知端口 69上使用 UDP服务。
1,报文
TFTP共有五种类型的报文：
RRQ,WRQ,DATA,ACK和
ERROR，如图所示。
2．连接
（ 1） 连接建立用于读文件的连接建立与用于写文件的连接建立不同，见图所示。
（ 2）连接终止在整个文件传送完后，必须终止连接。
3,数据传送数据传送阶段是在连接建立和连接终止之间发生的。 TFTP使用 UDP服务，
它是不可靠的。
4,UDP端口当进程使用 UDP服务时，服务器进程就在熟知端口上发出被动打开，等待客户进程在短暂端口上发出主动打开。
在连接建立后，客户和服务器就使用这两个端口进行通信。
13.3.3 FTP与 TFTP的应用实例
1,Windows环境
2,linux环境
13.4 远程登陆现在，有许多应用协议提供了这种远程执行能力，其中最著名的协议是
TELNET协议。
TELNET协议提供了一种标准接口，
通过这个接口，一台主机 (TELNET客户 )
上的程序能够访问另一台主机 (TELNET
服务器 )上的资源，从而客户就像是与服务器直接相连接的一个本地终端一样。
有关细节，请参见图。
TELNET协议基于如下三种思想：
（ 1）网络虚拟终端 (Network Virtual
Terminal,NVT)概念。
（ 2）终端与进程的对称视图。
（ 3）终端选项的协商。
13.5 实时传输实时传输协议 (Real-Time Transport
Protocol,RTP)和实时控制协议 (Real-
Time Control Protocol,RTCP)用于同步多媒体应用程序和控制多媒体应用程序中的通信流。
13.5.1 RTP和 RTCP协议实时传输协议标准是由 Internet工程任务组 (Internet Engineering Task Force，
IETF)中的音频一视频传输工作组
(Audio-VideoTransport Working Group)
开发的。有关基本标准的文档见 RFC
1889和 RFC 1890。
为了在一个应用程序中使用实时服务，必须实现两个协议：
（ 1）实时传输协议 (RTP)提供了实时数据报文的传输。
（ 2） RTP控制协议 (RTCP)监视提供给已有 RTP会话的服务质量。
实时传输协议 (RTP)：
RTP实现了提供多媒体数据流同步所需的传输特征。
图表示了在一次多媒体传输中
RTP的操作。音频数据和视频数据在从发送方传输到接收方之前先封装到 RTP报文中。
1,RTP报文头格式
RTP报文的报文头具有如下格式，
如图所示。
2,协议服务
RTP为传输实时数据的应用提供了端到端的传输服务。这些服务包括：
净荷类型标识。
序号。
时间戳。
RTCP报文格式：
图显示了 RTCP发送方报告的格式。
这个报告分为三个部分．第一个部分包含报文头。第二部分包含发送方信息。
第三部分包含接收方报告块 (receiver
report block)。
13.5.2 RSVP与服务质量综合服务模型使用资源预约协议
(Resource Reservation Protocol,RSVP)
建立和控制 QoS预约。 RSVP在 RFC2205
中定义，它是建议的标准协议。 RSVP协议运行在 1P和 UDP的上层，必须在预约路径上的所有路由器中加以实现。 RSVP
关键的概念在于数据流和预约。
13.5.3 RTP应用实例
QuickTime
RealAudio
Netmeeting
CU-seeMe
IP/TV
实时流协议 (Real-Time Streaming
Protocol,RTSP)
13.6 SNMP协议简单网络管理协议 (SNMP)是使用
TCP/IP协议族对互联网上的设备进行管理的框架。它提供一组基本的操作，用来监视和维护互联网。
13.6.1 网络管理的基本概念基于 TCP/IP的网络管理包含两个部分：网络管理站 (也叫管理进程,manager)和被管的网络单元 (也叫被管设备 )。
基于 TCP/IP的网络管理包含 3个组成部分：
（ 1）一个管理信息库
MIB(Management Information Base)。
（ 2）关于 MIB的一套公用的结构和表示符号。
（ 3）管理进程和代理进程之间的通信防议，叫做简单网络管理协议
SNMP(Simple Network Management
Protocol)。
13.6.2 SNMP概述简单网络管理协议 (SNMP)用来在网络管理站点和网络要素代理间传递管理信息 (有关细节，请参见图 )
13.6.3 管理信息库 MIB
管理信息库版本 2（ MIB2）是网络管理中的第二个构件。每一个代理有它自己的 MIB2，
这是管理器能够管理的所有对象的集合。在
MIB2中的对象分成 10个不同的组,system（系统）,interface(接口 ),address translation(地址转换 ),ip,icmp,tcp,udp,egp、
transmission（传输）和 snmp。这些组都在对象标识符树中 mib-2对象的下面，如图所示。
每 — 个组定又 — 些变量和 /或表。
13.6.4 SNMP报文格式
SNMP并不是仅发送一个 PDU，它还需要把 PDU嵌入在一个报文中。一个
SNMPv3的报文由四部分组成：版本,
首部、安全参数和数据（它包含已编码的 PDU），见图。
版 本首 部安 全 参 数上下文引擎标识上下文名请求标识差错状态差错索引对象标识符要存储的值报文数据
PDU
变量绑定表
