应用层协议原理.ppt
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1、计算机网络计算机网络第第3章章 应用层应用层2011-2012-1网络应用文本电子邮件、计算机远程访问、文件传文本电子邮件、计算机远程访问、文件传输、新闻组以及文本聊天输、新闻组以及文本聊天万维网(万维网(Web)、流视频、因特网收音机、)、流视频、因特网收音机、因特网电话和视频会议因特网电话和视频会议 即时讯息和对等(即时讯息和对等(P2P)文件共享)文件共享 几个关键的应用层概念 应用层协议应用层协议客户机和服务器客户机和服务器进程进程套接字套接字运输层接口运输层接口 应用程序 远程登录远程登录电子邮件电子邮件文件传输文件传输网络新闻网络新闻WebDNSP2P文件共享文件共享 进一步要求
2、开发运行在开发运行在TCP和和UDP上的网络应用程序上的网络应用程序的方法的方法套接字套接字API编程编程用用Java实现的几个简单的客户机实现的几个简单的客户机/服务器服务器应用应用用用Java实现一个简单的实现一个简单的Web服务器程序服务器程序 一、应用层协议原理 流行的网络应用程序的例子:流行的网络应用程序的例子:电子邮件电子邮件Web即时讯息即时讯息Telnet和和SSHP2P文件共享文件共享FTP多用户网络游戏多用户网络游戏流式存储视频片段流式存储视频片段因特网电话因特网电话视频会议视频会议一、应用层协议原理 研发网络应用程序的核心研发网络应用程序的核心:写出能够运行在不同的端系统
3、和通过网络写出能够运行在不同的端系统和通过网络彼此通信的程序。彼此通信的程序。编写将在多台机器上运行的软件。编写将在多台机器上运行的软件。不需要写在网络核心设备(如路由器和以不需要写在网络核心设备(如路由器和以太网交换机)上运行的程序。太网交换机)上运行的程序。一、应用层协议原理 1、网络应用程序体系结构:、网络应用程序体系结构:应用程序体系结构:由应用程序研发者设应用程序体系结构:由应用程序研发者设计,规定了如何在各种端系统上组织该应计,规定了如何在各种端系统上组织该应用程序。用程序。3种主流体系结构:客户机种主流体系结构:客户机/服务器体系结服务器体系结构、构、P2P体系结构,以及客户机体
4、系结构,以及客户机/服务器和服务器和P2P混合的体系结构。混合的体系结构。一、应用层协议原理(1)客户机)客户机/服务器体系结构服务器体系结构有一个总是打开的主机称为服务器,它服有一个总是打开的主机称为服务器,它服务于来自许多其他称为客户机的主机请求。务于来自许多其他称为客户机的主机请求。客户机主机可能有时打开,可能总是打开。客户机主机可能有时打开,可能总是打开。在在C/S模式中,客户机相互之间不直接通模式中,客户机相互之间不直接通信。信。一、应用层协议原理(1)客户机)客户机/服务器体系结构服务器体系结构服务器有固定的、周知的地址,称为服务器有固定的、周知的地址,称为IP地地址。址。这种模式
5、的著名的应用程序包括:这种模式的著名的应用程序包括:Web、文件传送、远程登录和电子邮件。文件传送、远程登录和电子邮件。在在C/S体系结构中,主机群集(体系结构中,主机群集(server farm,服务器场)常被用于创建强大的虚,服务器场)常被用于创建强大的虚拟服务器拟服务器。一、应用层协议原理(2)P2P体系结构体系结构应用程序中心没有一个总是打开的服务器。应用程序中心没有一个总是打开的服务器。相反,任意一对主机相反,任意一对主机称为对等方称为对等方(peer),直接相互通信。),直接相互通信。在在P2P体系结构中,没有任何一台主机总体系结构中,没有任何一台主机总是打开;此外,参与的主机每当
6、加入时都是打开;此外,参与的主机每当加入时都有可能改变其有可能改变其IP地址。地址。一、应用层协议原理(2)P2P体系结构体系结构具有纯具有纯P2P体系结构的应用程序的例子如体系结构的应用程序的例子如Gnutella。P2P体系结构的最大威力之一是它的扩展体系结构的最大威力之一是它的扩展性。性。P2P应用程序高度分布、分散的性质,故应用程序高度分布、分散的性质,故而难以管理。而难以管理。一、应用层协议原理(3)客户机客户机/服务器和服务器和P2P体系结构的混合体系结构的混合体体客户机客户机/服务器和服务器和P2P是网络应用程序的两是网络应用程序的两种通用体系结构。然而,许多应用程序组种通用体系
7、结构。然而,许多应用程序组织成客户机织成客户机/服务器和服务器和P2P体系结构的混合体系结构的混合体。体。如即时讯息。如即时讯息。一、应用层协议原理 2、进程通信、进程通信进行通信的实际上是进程(进行通信的实际上是进程(process)而)而不是程序。不是程序。进程可以被认为是运行在端系统中的程序。进程可以被认为是运行在端系统中的程序。我们关注运行在不同端系统上的进程通信。我们关注运行在不同端系统上的进程通信。一、应用层协议原理 2、进程通信、进程通信不同端系统上的进程通过跨计算机网络交不同端系统上的进程通过跨计算机网络交换报文而相互通信。换报文而相互通信。发送进程创建并向网络发送报文;接收进
8、发送进程创建并向网络发送报文;接收进程接收这些报文并可能负责回送报文。程接收这些报文并可能负责回送报文。一、应用层协议原理(1)客户机和服务器进程)客户机和服务器进程网络应用程序是由成对的进程组成。网络应用程序是由成对的进程组成。对每对通信进程,将这两个进程之一标示对每对通信进程,将这两个进程之一标示为客户机(为客户机(client),而另一个进程标示),而另一个进程标示为服务器(为服务器(server)。)。在给定的一对进程之间的通信会话中,发在给定的一对进程之间的通信会话中,发起通信的进程被标示为客户机,在会话开起通信的进程被标示为客户机,在会话开始时等待联系的进程是服务器。始时等待联系的
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