《应用层协议详解》
应用层的8个协议及定义
应用层的8个协议及定义应用层是计算机网络体系结构中的顶层，它为应用程序提供服务和接口，允许应用程序之间利用网络交换信息。
应用层协议定义了应用程序如何交换数据和与网络中的其他应用程序进行通信的规则和标准。
本文将介绍应用层的8个协议，分别是HTTP、FTP、SMTP、POP3、IMAP、DNS、TELNET和SSH。
1. HTTP协议HTTP（HyperText Transfer Protocol）协议是用于Web浏览器和Web服务器之间数据传输的协议。
它是一种客户端-服务器协议，允许客户端向Web服务器发起请求并接受Web服务器的响应。
HTTP协议通常用于从Web服务器获取HTML文档、图像、视频和其他Web资源，可以通过标准的URL来访问Web资源。
2. FTP协议FTP（File Transfer Protocol）协议是一种用于在计算机之间传输文件的协议，它允许用户通过FTP客户端将文件上传和下载到FTP服务器。
FTP协议可以在用于文件传输的不同操作之间进行选择，如上传、下载、删除、重命名等。
上传和下载传输使用不同的数据端口，文件可以通过不同的传输模式来传输。
3. SMTP协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）协议是一种用于电子邮件传输的协议，用于发送和接收电子邮件。
SMTP协议使用客户端-服务器体系结构，在用户的计算机和邮件服务器之间传输电子邮件。
SMTP协议支持电子邮件的传输，但不支持电子邮件的存储。
4. POP3协议POP3（Post Office Protocol version 3）协议是一种用于从邮件服务器接收电子邮件的协议。
它用于通过用户的邮件客户端从服务器上检索电子邮件。
POP3协议允许用户下载带有附件的邮件，并将邮件从服务器上删除以节省存储空间。
5. IMAP协议IMAP（Internet Message Access Protocol）协议是一种用于访问电子邮件的协议，它允许用户在邮件服务器上执行多种操作，如阅读、编辑、删除、标记邮件等。
CAN应用层协议详解之DeviceNet协议
CAN应用层协议详解之DeviceNet协议DeviceNet是基于CAN总线技术并符合全球工业标准的开放型通信网络。
定位于工业控制的设备级网络，不仅降低了系统的复杂性，还减少了设备通信的电缆硬件接线，提高系统可靠性，降低安装、维护成本，是分布式控制系统的理想解决方案。
DeviceNet规范定义了一个网络通信标准，以便组成工业控制系统的各个设备之间可以进行数据通信。
DeviceNet规范除了提供ISO模型的应用层定义之外，还定义了部分物理层和数据链路层。
规范中不仅对DeviceNet节点的物理连接也作了规定，连接器、电缆类型、长度以及与通信相关的指示器、开关、相关的室内铭牌都作了详细规定。
1．DeviceNet基本概念DeviceNet是建立在CAN协议基础之上，沿用了CAN协议所规定的物理层和数据链路层，并补充了不同的报文格式、总线访问仲裁规则及故障检测和隔离方法。
DeviceNet的功能和特点如表1所示。
表1 DeviceNet特点DeviceNet的应用层协议则采用的是通用工业协议（CIP）。
CIP是一个在高层面上严格面向对象的协议。
每个CIP对象具有属性（数据），服务（命令），连接和行为（属性值与服务间的关系），其主要功能有两个：一是面向连接的通信；二是定义了标准的工业应用对象。
下文详细介绍通信部分。
CIP通信最重要的特点是它用不同的方式传输不同类型的报文，根据报文质量要求将需要发送的报文分为：显式报文和隐式报文。
CIP另一个重要特点是通信基于连接的。
因此DeviceNet网络上任意两个节点通信之前必须建立起连接，且连接是可以动态建立和撤销。
请注意这里的连接是逻辑上的关系，而非物理层的连接。
DeviceNet支持两种类型的连接：显式信息连接和I/O连接。
显式信息连接是点对点的连接方式，报文接收方必须对接到的报文做出相应的响应，通常这类报文对时间要求不高，主要用于上传/下载程序、修改设备参数、趋势分析和诊断等。
应用层主要协议
应用层主要协议应用层主要协议是指在计算机网络中，用于实现应用程序之间通信和数据交换的协议。
这些协议负责定义应用程序的数据格式、数据交换规则和错误处理方式，以确保应用程序之间能够正确地进行通信和数据交换。
在计算机网络中，应用层主要协议包括HTTP、FTP、SMTP、POP3、IMAP、DNS等。
下面将针对这些主要协议进行详细介绍。
首先是HTTP协议，它是超文本传输协议，是用于传输超文本文档的应用层协议。
HTTP是建立在TCP协议之上的，它使用统一资源标识符（URL）来标识要传输的资源，并使用请求-响应模型来传输和接收数据。
HTTP协议是现代互联网应用中最为广泛使用的协议之一，它负责在客户端和服务器之间传输和交换网页、图片、视频等数据。
接下来是FTP协议，它是文件传输协议，用于在计算机网络中传输文件。
FTP协议允许用户通过客户端和服务器之间进行文件传输，用户可以上传、下载、删除、重命名等操作。
FTP协议使用TCP协议进行数据传输，它提供了用户认证、数据加密、数据压缩等功能，以确保文件传输的安全和可靠。
然后是SMTP协议，它是简单邮件传输协议，用于在计算机网络中传输电子邮件。
SMTP协议负责将发件人的邮件传输到接收人的邮件服务器上，然后由接收人通过POP3或IMAP协议进行接收。
SMTP协议使用TCP协议进行邮件传输，它定义了邮件的格式、传输规则和错误处理方式，以确保邮件能够正确地传输和接收。
接着是POP3和IMAP协议，它们都是用于接收电子邮件的应用层协议。
POP3协议是邮局协议第3版，它允许用户从邮件服务器上下载邮件到本地计算机上。
IMAP协议是互联网邮件访问协议，它允许用户在邮件服务器上管理邮件，包括查看、删除、标记、移动等操作。
POP3和IMAP协议都使用TCP协议进行邮件接收，它们提供了邮件的同步、多设备访问、邮件夹管理等功能，以满足用户对邮件的不同需求。
最后是DNS协议，它是域名系统，用于在计算机网络中解析域名和IP地址之间的映射关系。
应用层功能及协议
3 应用层功能及协议表示层表示层有三个主要功能：对应用层数据进行编码与转换，从而确保目的设备可以通过适当的应用程序理解源设备上的数据；采用可被目的设备解压缩的方式对数据进行压缩；对传输数据进行加密，并在目的设备上对数据解密。
会话层会话层，顾名思义，它就是用于在源应用程序和目的应用程序之间创建并维持对话。
会话层用于处理信息交换，发起对话并使其处于活动状态，并在对话中断或长时间处于空闲状态时重启会话。
常见TCP/IP 协议包括：域名服务协议(DNS)，用于将Internet 域名解析为IP 地址；超文本传输协议(HTTP)，用于传输构成万维网网页的文件；简单邮件传输协议(SMTP)，用于传输邮件及其附件信息；Telnet 协议（一种终端模拟协议），提供对服务器和网络设备的远程访问；文件传输协议(FTP)，用于系统间的文件交互传输。
P2P在点对点网络中，两台或两台以上的计算机通过网络互连，它们共享资源（如打印机和文件）时可以不借助专用服务器。
每台接入的终端设备（称为“点”）既可以作为服务器，也可以作为客户机。
拥有两台互连电脑、一台共享打印机的家庭简易网络就是一种典型的点对点网络。
端口号传输层使用某种编址方案，称为端口号。
端口号识别应用程序及应用层服务（即源数据和目的数据）。
服务器程序通常使用客户机已知的预定义端口号。
当我们研究不同的TCP/IP 应用层协议和服务时，我们将参考与这些服务相关联的TCP 和UDP 端口号。
这些服务包括：域名系统(DNS)—TCP/UDP 端口53超文本传输协议(HTTP) —TCP 端口80简单邮件传输协议(SMTP)—TCP 端口25邮局协议(POP)—TCP 端口110Telnet —TCP 端口23动态主机配置协议—UDP 端口67 和端口68文件传输协议(FTP)—TCP 端口20 和端口21DNS在数据网络中，设备以数字IP 地址标记，从而可以参与收发消息。
但是人们很难记住这些数字地址。
应用层常用协议及作用
应用层常用协议及作用应用层是计算机网络体系结构中的最高层，它为用户提供了网络服务和应用程序的接口。
在应用层中，常用的协议有HTTP、FTP、SMTP、POP3、DNS等，它们各自有不同的作用和特点。
1. HTTP（超文本传输协议）：HTTP是应用层最常用的协议之一，它是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本的协议。
HTTP使用TCP作为传输协议，通过URL来定位资源，并使用请求-响应模型进行通信。
HTTP的作用是实现Web页面的浏览和数据的传输，它支持客户端和服务器之间的交互，使得用户可以通过浏览器访问和获取互联网上的各种资源。
2. FTP（文件传输协议）：FTP是用于在计算机之间传输文件的协议。
FTP使用TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的控制连接和数据连接来实现文件的上传和下载。
FTP的作用是提供了一个标准的文件传输方式，使得用户可以方便地在不同计算机之间共享和传输文件。
3. SMTP（简单邮件传输协议）：SMTP是用于在计算机之间传输电子邮件的协议。
SMTP使用TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的交互来实现邮件的发送和接收。
SMTP的作用是实现了电子邮件的传输，使得用户可以通过邮件服务器发送和接收电子邮件。
4. POP3（邮局协议版本3）：POP3是用于从邮件服务器上接收电子邮件的协议。
POP3使用TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的交互来实现邮件的下载。
POP3的作用是提供了一种标准的方式，使得用户可以通过邮件客户端从邮件服务器上下载电子邮件。
5. DNS（域名系统）：DNS是用于将域名转换为IP地址的协议。
DNS使用UDP 或TCP作为传输协议，通过客户端和服务器之间的交互来实现域名解析。
DNS 的作用是提供了一种分布式的域名解析服务，使得用户可以通过域名访问互联网上的各种资源。
除了上述常用的协议外，还有许多其他的应用层协议，如Telnet、SSH、SNMP、NTP等，它们各自有不同的作用和特点。
应用层协议
应用层协议常见的8个应用层协议：1、DNS域名系统；2、FTP文件传输协议；3、Telnet远程终端协议；4、HTTP超文本传送协议；5、SMTP电子邮件协议；6、POP3邮件读取协议；7、SNMP简单网络管理协议；8、TFTP简单文件传送协议。
应用层常用协义：1、DNS：域名系统DNS是因特网使用的命名系统，用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。
现在顶级域名TLD分为三大类：国家顶级域名nTLD；通用顶级域名gTLD;基础结构域名域名服务器分为四种类型：根域名服务器；顶级域名服务器；本地域名服务器；权限域名服务器。
2、FTP：文件传输协议FTP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，允许客户指明文件类型与格式，并允许文件具有存取权限。
FTP其于TCP。
3、Telnet：远程终端协议telnet是一个简单的远程终端协议，它也是因特网的正式标准。
又称为终端仿真协议。
4、HTTP：超文本传送协议HTTP是面向事务的应用层协议，它是万维网上能够可靠地交换文件的重要基础。
http使用面向连接的TCP作为运输层协议，保证了数据的可靠传输。
5、SMTP：电子邮件协议即简单邮件传送协议。
SMTP规定了在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息。
SMTP通信的三个阶段：建立连接、邮件传送、连接释放。
6、POP3：邮件读取协议POP3(Post Office Protocol 3)协议通常被用来接收电子邮件。
7、SNMP：简单网络管理协议SNMP由三部分组成：SNMP本身、管理信息结构SMI和管理信息MIB。
SNMP定义了管理站和代理之间所交换的分组格式。
SMI定义了命名对象类型的通用规则，以及把对象和对象的值进行编码。
MIB在被管理的实体中创建了命名对象，并规定类型。
8、TFTP：简单文件传送协议TFTP是TCP/IP协议族中的一个用来在客户机与服务器之间进行简单文件传输的协议，提供不复杂、开销不大的文件传输服务。
can总线应用层协议实例解析
can总线应用层协议实例解析一、简介CAN总线（Controller Area Network）是一种广泛应用于汽车、工业自动化、家庭等领域的现场总线技术。
它是一种串行通信协议，可以在短距离和长距离传输中实现高可靠性的数据传输。
本篇文章将通过一个简单的CAN总线应用层协议实例来解析CAN总线的物理层、数据链路层和应用层。
二、物理层CAN总线的物理层包括传输介质、收发器和信号电平。
其中，传输介质可以是双绞线、同轴电缆等；收发器负责将数字信号转换为模拟信号或反向转换；信号电平采用差分电压进行数据传输，具有抗干扰能力强、传输距离远等优点。
三、数据链路层CAN总线的数据链路层定义了数据传输的规则和机制，包括数据帧、远程帧和错误控制。
数据帧由标识符、数据段和控制段组成，用于传输实际的数据；远程帧用于请求发送数据，但没有数据段；错误控制包括位错误检测和错误帧发送等功能。
四、应用层CAN总线的应用层定义了实际应用中需要的数据格式和协议。
例如，在汽车中，应用层可以定义车辆控制指令、传感器数据等的数据格式和协议。
应用层还提供了应用程序接口，使得用户可以轻松地使用CAN总线进行通信。
五、协议实例下面是一个简单的CAN总线应用层协议实例，用于控制车辆的灯光系统：1. 数据帧格式：每个数据帧包括标识符、控制段和数据段。
在此实例中，标识符表示灯光控制指令，控制段包括指令类型和指令参数，数据段包括指令的具体参数值。
2. 指令类型：指令类型包括打开前大灯、关闭前大灯、打开尾灯等。
每个指令类型都有一个唯一的标识符。
3. 指令参数：指令参数根据指令类型的不同而变化。
例如，打开前大灯的指令参数包括亮度等级和闪烁频率，关闭尾灯的指令参数为空。
4. 数据传输：当车辆的灯光控制系统接收到一个数据帧时，它会根据标识符判断指令类型和参数，然后执行相应的控制操作。
同时，控制系统还可以将传感器数据或其他信息封装成数据帧发送到CAN总线上。
5. 错误控制：如果数据传输过程中出现错误，控制系统会自动发送错误帧，通知其他节点出现错误。
应用层协议有哪些
应用层协议有哪些在计算机网络中，应用层协议是指在网络中进行通信的软件程序之间的通信规则和约定。
它定义了数据的格式、传输方式和错误处理等细节，以确保不同软件程序之间能够正确地进行通信和交换信息。
应用层协议是网络通信的基础，它涵盖了各种不同类型的网络应用，包括电子邮件、文件传输、远程登录等。
在本文中，我们将介绍一些常见的应用层协议，以及它们在网络通信中的作用和特点。
1. HTTP协议HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是一种用于传输超文本数据的应用层协议。
它是万维网的基础，用于在客户端和服务器之间传输网页、图片、音频、视频等数据。
HTTP协议采用客户端-服务器模式，客户端发送请求，服务器返回响应。
HTTP协议使用TCP作为传输层协议，通过URL来定位资源，并使用请求方法（如GET、POST、PUT、DELETE）来进行操作。
HTTP协议的特点是简单、灵活、可扩展，适用于各种不同类型的网络应用。
2. FTP协议FTP（File Transfer Protocol）是一种用于在网络中传输文件的应用层协议。
它允许用户在客户端和服务器之间进行文件传输，包括上传、下载、删除、重命名等操作。
FTP协议使用TCP作为传输层协议，采用客户端-服务器模式，客户端通过用户名和密码进行身份验证，然后可以对服务器上的文件进行操作。
FTP协议的特点是稳定、可靠、安全，适用于大文件传输和批量文件操作。
3. SMTP协议SMTP（Simple Mail Transfer Protocol）是一种用于在网络中传输电子邮件的应用层协议。
它定义了电子邮件的格式、传输方式和路由规则，确保电子邮件能够正确地在不同的邮件服务器之间进行传输和投递。
SMTP协议使用TCP作为传输层协议，采用客户端-服务器模式，客户端通过SMTP命令向服务器发送邮件，服务器接收并进行投递。
SMTP协议的特点是简单、高效、可靠，是电子邮件系统的基础。
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物理层 – 通信信号
应用层协议详解
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使用分层的模型
• 协议模型和参考模型
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通信过程
• 协议数据单元和封装
–PDU：一段数据在任意协议层的表示形式称为 协议数据单元 (PDU)。在封装过程中，后续的 每一层都根据使用的协议封装其从上一层接收 的PDU。
–根据 TCP/IP 协议簇的协议来命名 PDU。
• 数据(Data) - 一般术语，泛指应用层使用的 PDU
– Telnet 是一种客户端/服务器协议，规定了创建和终止 VTY 会话 的规则。
– Telnet 提供使用通过网络连接的计算机访问网络设备的方法，就 如同键盘和显示器直接连接到该设备一样。
安全外壳协议 (SSH) ，提 供了比 Telnet 更为强大的 身份验证功能，并支持会话 数据的加密传输。
•HTTPS 可以采用身份 验证和加密两种方式保 障客户端和服务器间的 数据传输安全。 •HTTPS 中还指定了应 用层和传输层之间数据 通信的附加规则。
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应用程序协议与实例
• 电子邮件服务及 SMTP/POP协议
– 客户端使用 SMTP 将邮件发送到服务器并使用 POP3接受电子邮件. – 邮件服务器 MTA & MDA
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物理层信号和编码：表示比特
• 适用于介质的信号比特 – 通信以二进制数字的形式通过物理介质逐个传输。 – 可以通过更改信号的以下一个或多个特征在介质上表示信号：
• 信号表示方法: – NRZ信号 – 曼彻斯特编码 – 4B/5B
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物理层信号和编码：表示比特
• 数据传输能力
–使用以下三种方式测量数据传输：
• 数据段(Segment) - 传输层 PDU
• 数据包(Packet) - 网络层 PDU
• 帧(Frame) - 网络接入层 PDU
• 比特（bit） - 通过介质实际传输数据时使用的
PDU
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通信过程
• 协议数据单元和封装
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封装 解封装 沿沿 协协 议议 栈栈 向向 下上 传传 送送
应用程序协议与实例
• DNS服务及协议
–人们很难记住IP数字地址。于是，人们创建了 可以将数字地址转换为简单易记名称的域名系 统。
–用户还可以使用操作系统中名为 nslookup 的 实用程序手动查询域名服务器，来解析给定的 主机名。
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应用程序协议与实例
• DNS服务及协议
–域名系统采用分级系统创建域名数据库，从而 提供域名解析服务。该层级模型的外观类似一 棵倒置的树，枝叶在下，而树根在上。
建立该连接，用于实际文件传输。
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应用程序协议与实例
• DHCP
– 通过动态主机配置协议 (DHCP) 服务，网络中的设备可以从 DHCP 服务器中获取 IP 地址和其它信息。
– DHCP 服务器负责维护 IP 地址池，并在客户端登录时将临时地址 分配给客户端。
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应用程序协议与实例
• Telnet 服务及协议
• 物理层的标准
– 由以上组织定义的技术包括四个领域的物理层标准： • 介质的物理和电气属性 • 连接器的机械性能（材料、尺寸和引脚输出） • 通过信号表示的比特（编码） • 控制信息信号的定义
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物理层 – 通信信号
• 物理层的基本原理
–物理层的三个基本功能是：
• 物理组件 • 数据编码 • 信号
• 带宽：数字带宽可以测量在给定时间内从一个位置流向另一 个位置的信息量。
• 吞吐量：吞吐量是给定时段内通过介质传输的比特的量度。 • 实际吞吐量：实际吞吐量是在给定时间内传输的可用数据的量
• 域名系统 (DNS)— TCP/UDP 端口 53 • 超文本传输协议 (HTTP) — TCP 端口 80 • 简单邮件传输协议 (SMTP)— TCP 端口 25 • 邮局协议 (POP)— TCP 端口 110 • Telnet — TCP 端口 23 • 动态主机配置协议 — UDP 端口 67 和端口 68 • 文件传输协议 (FTP实)用—文档TCP 端口 20 和端口 21
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物理层 – 通信信号
• 物理层的用途
– OSI 物理层通过网络介质传输构成数据链路层帧的比特。 – 物理层的用途是创建电信号、光信号或微波信号，以表示每个帧
中的比特。
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物理层 – 通信信号
• 物理层的标准
– 物理层由工程师开发的硬件组成，其形式为电子电路、介质和连 接器。
– TCP/IP 协议族中的服务和协议是由RFC 中的 Internet 工程任务组(IETF) 定义的。
应用程序 – 网络间的接口
• 表示层与会话层
–表示层的功能：编码、压缩、加密 –会话层的功能：建立、维持、终结应用程序之间的会
话
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准备应用程序和服务
• 常用的协议
–传输层使用某种编址方案，称为端口号。端口 号识别应用程序及应用层服务（即源数据和目 的数据）。服务器程序通常使用客户机已知的 预定义端口号。
• 邮件传送代理(MTA)进程使用SMTP将电子邮件发送MDA或其它 MTA。
• 邮件分发代理(MDA)进程控制服务器与客户端之间的电子邮 件分发。
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应用程序协议与实例
• FTP
– FTP 用于客户端和服务器之间的文件传输 – 客户端在 TCP 的 21 号端口建
立第一条连接。该连接由客户端 命令和服务器回复组成，用于管 理传输流量； – 第二条连接建立在 TCP 的 20 号端口。每当有文件需要传输时
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Hale Waihona Puke 应用程序协议与实例• WWW服务及HTTP协议
– 当在 Web 浏览器中输入一个 Web地址（或 URL 地址）时， Web 浏览器将通过 HTTP 协议建立与服务器上的 Web 服务之间的连接。 常用的三种消息类型包括 GET、POST 以及 PUT。
– HTTP 服务器通过返回网页的代码对请求做出相应。 – 浏览器解释 HTML 代码并显示网页。