应用层协议详解
应用层协议详细讲解
应用层协议详细讲解应用层协议在计算机网络中扮演着重要的角色，它定义了在不同端系统上的应用程序进程如何相互传递报文。
这些报文可以是请求报文和响应报文，它们有着特定的语法和语义。
应用层协议的工作原理是定义了交换的报文类型、报文语法、字段语义以及进程何时、如何发送报文及对报文进行响应等。
应用层协议的分类主要有以下几种：1.服务器和客户端模型：这是最常用的一种模型，其中始终公开固定IP 地址的主机为其它主机的应用程序提供服务，请求服务的主机之间不会互相通信。
那些为其它主机提供服务的终端设备称为服务器，那些请求服务的主机则称为客户端。
大多数应用层协议，都是这种模型。
2.P2P模型：在P2P模型中，对等方（peer）之间直接进行通信，无需中心化的服务器。
这种模型通常被用于大流量的应用程序，例如下载O此外，应用层协议的通信方式可以根据具体的应用场景进行调整，比如请求/响应模式、推送/订阅模式等。
其中，HTTP协议是互联网上应用最广泛的一种网络协议，所有的WW文件都必须遵守这个标准。
HTTP协议以客户/服务器模式为基础，客户方（即浏览器）在发送请求时，服务器方（即Web服务器）会响应请求并返回HTTP响应。
HTTP协议是互联网上应用最广泛的一种网络协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准。
HTTP协议以客户/服务器模式为基础，客户方（即浏览器）在发送请求时,服务器方（即Web服务器）会响应请求并返回HTTP响应。
HTTP协议由请求和响应构成，请求由客户端发出，响应由服务器端发出。
HTTP协议的请求方法有GET、POST、PUT、DE1ETE等，每种方法规定了客户端与服务器通信的动作类型。
比如GET方法用于请求数据，POST方法用于提交数据，PUT方法用于更新数据，DE1ETE方法用于删除数据。
HTTP协议的响应包含状态码、响应头和响应体。
状态码表示服务器对请求的处理结果，比如200表示请求成功，404表示找不到资源。
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。
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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
– 物理层技术是由以下组织定义的： • 国际标准化组织 (ISO) • 电气电子工程师协会 (IEEE) • 美国国家标准学会 (ANSI) • 国际电信联盟 (ITU) • 电子工业联盟/电信工业协会 (EIA/TIA) • 国有电信机构，例如美国联邦通讯委员会 (FCC)。
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物理层 – 通信信号
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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。
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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。
通信技术中的应用层协议概述
通信技术中的应用层协议概述应用层协议是通信技术中的重要组成部分，它定义了网络应用程序如何在网络之间进行通信。
在通信技术中，应用层协议提供了一种标准化的方式，使不同的应用程序能够相互通信和交换信息。
通信技术中的应用层协议概述在通信技术中，应用层协议概述是指对应用层协议进行总结和概况性的介绍。
应用层协议是一种定义了应用程序之间通信规则的协议，它决定了数据如何打包、发送和接收。
具体来说，应用层协议定义了消息格式、数据编码和解码方式，以及通信双方之间的交互规则。
常见的应用层协议包括HTTP、FTP、SMTP和DNS等。
HTTP（超文本传输协议）是用于在计算机之间传输超文本数据的协议，它是Web应用的基础。
FTP （文件传输协议）是用于在计算机之间传输文件的协议。
SMTP（简单邮件传输协议）是用于在计算机之间传输电子邮件的协议。
DNS（域名系统）是用于将域名转换为IP地址的协议。
在应用层协议中，消息格式是通信双方之间交换信息的基础。
通常，消息格式由头部和数据两个部分组成。
头部包含了关于消息的元数据，例如消息类型、目标地址和源地址等。
数据部分包含了实际的消息内容。
消息格式的设计要考虑到数据的可读性、传输效率和安全性等因素。
数据编码和解码方式是应用层协议中另一个重要的方面。
数据编码是将消息中的数据转换成二进制形式，以便在网络上传输。
数据解码则是将接收到的二进制数据转换回原始的消息格式。
常见的数据编码和解码方式包括ASCII码、UTF-8和Base64等。
不同的编码方式适用于不同的数据类型和传输需求。
通信双方之间的交互规则也是应用层协议中需要考虑的重点。
交互规则定义了通信双方在发送和接收消息时应遵循的规范。
例如，通信双方可以约定一定的消息顺序和时间间隔，以确保消息的正确传输和顺序执行。
除了以上提到的常见应用层协议外，还有许多其他的应用层协议被广泛应用于不同的领域。
例如，VoIP（网络语音）协议用于实现通过Internet进行语音通话；IMAP（互联网消息访问协议）协议用于从邮件服务器接收电子邮件；SNMP（简单网络管理协议）协议用于监控和管理网络设备等。
常用的应用层协议
常用的应用层协议应用层协议是在网络通信中用于不同计算机应用程序之间进行通信的一套规则或约定。
常用的应用层协议有HTTP、FTP、SMTP和DNS等，下面将分别介绍它们的作用和特点。
首先是HTTP协议，即超文本传输协议。
HTTP协议是用于在Web浏览器和Web服务器之间传输超文本的协议。
它的主要特点是简单、灵活和可拓展性强。
HTTP协议使用客户端-服务器模型，客户端向服务器发送请求，服务器将请求的内容返回给客户端。
HTTP协议的基本操作包括GET、POST、PUT和DELETE等，它们分别用于获取、发送、更新和删除Web资源。
接下来是FTP协议，即文件传输协议。
FTP协议是用于在计算机之间传输文件的协议。
它的主要特点是可靠性、安全性和可拓展性强。
FTP协议使用客户端-服务器模型，客户端向服务器发送命令来进行文件操作，如上传、下载、删除和重命名等。
FTP协议支持匿名登录和加密传输，以保证传输的安全性。
SMTP协议是简单邮件传输协议，它是一种用于发送和接收电子邮件的协议。
SMTP协议的主要特点是高效、可靠和可拓展性强。
SMTP协议使用客户端-服务器模型，客户端使用SMTP协议将邮件发送给服务器，服务器再将邮件转发给接收方的服务器，接收方服务器将邮件存储，等待接收方客户端通过POP3或IMAP协议来接收。
SMTP协议规定了邮件的传输格式和发送的命令，以确保邮件的正确和可靠传输。
最后是DNS协议，即域名系统。
DNS协议是将域名和IP地址进行映射的协议。
它的主要特点是分布式和层次化。
DNS协议使用客户端-服务器模型，客户端向本地DNS服务器发送域名查询请求，本地DNS服务器再向根域名服务器发起查询，逐级向下查询，最终将IP地址返回给客户端。
DNS协议的作用是将人们熟悉的域名转换为计算机可识别的IP地址，方便人们访问互联网上的服务或资源。
总之，应用层协议在网络通信中起到了至关重要的作用。
HTTP协议用于Web浏览器和Web服务器之间的通信，FTP 协议用于计算机之间的文件传输，SMTP协议用于电子邮件的发送和接收，DNS协议用于域名和IP地址的映射。
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。
《应用层协议详解》课件
应用：网站访问、电子邮件发送等
PART FOUR
HTTP协议是超文本传输协议的简称，用于在万维网上传输超文本文档。
HTTP协议采用请求-响应模型，客户端发送请求，服务器响应请求。
HTTP协议分为请求头和请求体两部分，请求头包含请求方法、URL、协议版本等信息，请求体包含请求数据。
服务器接收到请求后，解析请求头，根据请求方法、URL等信息，找到对应的资源，生成响应，发送给客户端。
添加标题
邮件管理：POP3协议支持邮件管理功能，用户可以通过POP3协议对邮件进行删除、标记等操作。
添加标题
邮件备份：POP3协议可以用于邮件备份，用户可以将邮件下载到本地设备进行备份。
添加标题
邮件客户端：POP3协议广泛应用于邮件客户端，如Outlook、Thunderbird等，用户可以通过这些客户端使用POP3协议接收和管理邮件。
解决方案：使用邮件过滤技术，如SPF、DKIM、DMARC，防止垃圾邮件和钓鱼邮件
解决方案：使用邮件安全服务，如邮件安全网关，提供全面的邮件安全防护
安全问题：POP3协议没有加密机制，容易受到攻击
解决方案：使用SSL/TLS加密技术，提高安全性
问题：POP3协议没有身份验证机制，容易受到攻击
解决方案：使用SASL身份验证机制，提高安全性
DNS放大攻击：攻击者利用DNS服务器放大攻击流量，导致网络瘫痪
DNS安全解决方案：使用DNSSEC协议，验证DNS记录的真实性和完整性，防止DNS劫持和污染；使用DNS防火墙，过滤恶意DNS请求，防止DNS放大攻击。
PART SIX
网站浏览：HTTP协议是互联网上最常用的协议之一，用于传输网页数据。
添加标题
域名解析：将域名转换为IP地址，方便用户访问网站
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。
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物理层 – 连接通信
• 介质连接器
物理层 – 双绞线的制作与使用
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。
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。
• 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
度，它也是网络用户最感兴趣的量度。
物理层 – 连接通信
• 以太网介质
• 无线介– 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。
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
– 物理层技术是由以下组织定义的： • 国际标准化组织 (ISO) • 电气电子工程师协会 (IEEE) • 美国国家标准学会 (ANSI) • 国际电信联盟 (ITU) • 电子工业联盟/电信工业协会 (EIA/TIA) • 国有电信机构，例如美国联邦通讯委员会 (FCC)。
物理层 – 通信信号
• 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)— TCP 端口 20 和端口 21
PDU
通信过程
• 协议数据单元和封装
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 – 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
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。
• 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
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
• MDI和MDIX接口
– MDI接口：路由器以太网口，PC网卡接口等 – MDIX接口：交换机接口，HUB接口，网桥接口等 – 同种类型接口使用交叉电缆，异种类型接口使用直通电缆
某些厂商的设备支持 端口MDIX自协商
知识回顾 Knowledge Review
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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。
应用层协议详解
使用分层的模型
• 协议模型和参考模型
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 • 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
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。
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。
– 同轴电缆 – 双绞线
• 非屏蔽双绞线 • 屏蔽双绞线
非屏蔽双绞线
屏蔽双绞线
物理层 – 连接通信
• 光纤介质的线缆设计
– 用激光或发光二极管 (LED) 产生的光脉冲来表示介质上的数据。 – 电子半导体设备（称为光电二极管）检测光脉冲并将其转换为可
重现为数据帧的电压。
物理层 – 连接通信
• 无线介质
• 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。
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
建立该连接，用于实际文件传输。
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。
应用程序协议与实例
• Telnet 服务及协议
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
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：