第9章 应用层d.txt熬夜，是因为没有勇气结束这一天；赖床，是因为没有勇气开始这一天。朋友，就是将你看透了还能喜欢你的人。第9章 应 用 层
本章基本要求：
理解TCP/IP的应用层的主要应用；
理解OSI应用层的功能与作用。
第9章 应 用 层
9.1 应用层功能概述
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.1 应用层功能概述
应用层位于OSI参考模型的最高层，它通过使用下面各层所提供的服务，直接向用户提供服务，是计算机网络与用户之间的界面或接口。应用层由若干面向用户提供服务的应用程序和支持应用程序的通信组件组成。
为了向用户提供有效的网络应用服务，应用层需要确立相互通信的应用程序或进程的有效性并提供同步，需要提供应用程序或进程所需要的信息交换和远程操作，需要建立错误恢复的机制以保证应用层数据的一致性。应用层为各种实际应用所提供的这些通信支持服务统称为应用服务组件（Application Service Element，简称ASE）。
9.2 TCP/IP的应用层概述
1．DNS：DNS是一个名字服务的协议，它提供了主机域名到IP地址的转换。
2．SNMP：简单网络管理协议（SNMP）是应用层协议，在网络设备之间实施管理信息的交换。SNMP使得网络管理员可以管理网络的性能，查找和解决网络问题，以及规划网络的增长。它是一个标准的用于管理IP网络上结点的协议。
3．HTTP：用来在浏览器和WWW服务器之间传输超文本的协议。
4．SMTP：简单邮件传输协议主要用于Internet上的电子邮件传输，它是网络中的一个标准协议，使用这个协议的通信软件可以自动地收发电子邮件，并对过程中出现的错误作出相应的处理。
9.2 TCP/IP的应用层概述
5．FTP：建立在TCP协议上，用于实现文件传输的协议。用户通过FTP可以方便地连接到远程服务器上，可以进行查看、删除、移动、复制、更名远程服务器上的文件内容的操作，并能进行上传文件和下载文件等操作。FTP工作时使用两个TCP连接，一个用于交换命令和应答，另一个用于移动文件。
6．TFTP：建立在UDP协议之上用于提供小而简单的文件传输服务。
7．Telnet：实现虚拟或仿真终端的服务，允许用户把自己的计算机当做远程主机上的一个终端。通过该协议用户可以登录到远程主机上并在远程主机上执行操作命令，控制和管理远程主机上的文件及其他资源。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2.1 客户／服务器交互模型
应用软件之间最常用、最重要的交互模型是客户／服务器模型。互联网提供的Web服务、E-mail服务、FTP服务等都是以该模型为基础的。
1．什么是客户／服务器模型
应用程序之间为了能顺利地进行通信，一方通常需要处于守候状态，等待另一方请求的到来。在分布式计算中，一个应用程序被动地等待，而另一个应用程序通过请求启动通信的模式就是客户／服务器模式。
9.2 TCP/IP的应用层概述
客户（Client）和服务器（Server）分别是指两个应用程序。客户向服务器发出服务请求，服务器对客户的请求作出响应。如图9.1所示为一个通过互联网进行交互的客户／服务器模型。在图9.1中，服务器处于守候状态，并监视客户端的请求。客户端发出请求，并请求经互联网传输给服务器。一旦服务器接收到这个请求，就可以执行请求所指定的任务，并将执行的结果经互联网回送给客户。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2 TCP/IP的应用层概述
2．客户／服务器的特性
一台主机上通常可以运行多个服务器程序，每个服务器程序需要并发地处理多个客户的请求，并将处理的结果返回给客户。在图9.2中，运行服务器程序的主机同时提供Web服务、FTP服务和文件服务。由于客户1、客户2和客户3分别运行访问文件服务和Web服务的客户端程序，因此，通过互联网，客户1可以访问运行文件服务主机上的文件系统，而Web服务器程序根据客户2和客户3的请求，同时为他们提供服务。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2 TCP/IP的应用层概述
在互连网络中，客户发起请求完全是随机的，可能出现多个请求同时到达服务器的情况。因此，服务器必须具备处理多个并发请求的能力，服务器有两种实现方案。
（1）重复服务器（Iterative Server）方案
服务器程序中包含一个请求队列，客户请求到达后，首先进入队列中等待，服务器按照先进先出的原则顺序作出响应。
（2）并发服务器（Concurrent Server）方案
并发服务器是一个守护进程，在没有请求到达时它处于等待状态。一旦客户请求到达，服务器立即再为之创建一个子进程，然后回到等待状态，由子进程响应请求。当下一个子进程到达时，服务器再为之创建一个子进程。其中，并发服务器叫做主服务器，子进程叫做从服务器。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2.2 C/S和B/S结构
1．C/S结构
C/S又称Client/Server或客户／服务器模式。C/S型数据库应用程序由两部分组成：服务器和客户机。服务器指数据库管理系统（Database Manage System，简称DBMS），用于描述、管理和维护数据库的程序系统，是数据库系统核心组成部分，对数据库进行统一的管理和控制。客户机则将用户的需求送交到服务器，再从服务器返回数据给用户。
9.2 TCP/IP的应用层概述
C/S型数据库非常适合于网络应用，可以同时被多个用户所访问，并赋予不同的用户以不同的安全权限。C/S型数据库支持的数据量一般比文件型数据库大得多，还支持分布式的数据库（即同一数据库位于多台服务器上）。同时，C/S型数据库一般都能完善地支持SQL语言（所以也被称做SQL数据库）。这些特性决定了C/S型数据库适合于高端应用。
常见的C/S型数据库有著名的Oracle，Sybase，Informix，微软的Microsoft SQL server，IEM的DB2，以及Delphi自带的InterBase等。
9.2 TCP/IP的应用层概述
C/S的优点是能充分发挥客户端ＰＣ的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，对应的优点就是客户端响应速度快。缺点主要有以下几个：
? 只适用于局域网。而随着互联网的飞速发展，移动办公和分布式办公越来越普及，这就需要系统具有扩展性。
? 客户端需要安装专用的客户端软件。首先涉及到安装的工作量，其次任何一台电脑出现问题（如病毒、硬件损坏），都需要进行安装或维护。另外，系统软件升级时，每一台客户机需要重新安装，其维护和升级成本非常高。
? 对客户端的操作系统一般也会有限制。可能适应于Win98，但不能用于Win2000或Windows XP。或者不适用于微软新的操作系统等，更不用说Linux、ＵNIX了。
9.2 TCP/IP的应用层概述
2．B/S结构
B/Ｓ是Brower/Server的缩写，在B/S结构中，客户机上安装一个浏览器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器上安装Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等数据库和应用程序。用户通过浏览器发出某个请求，通过应用程序服务器-数据库服务器之间一系列复杂的操作之后，返回相应的HTML页面给浏览器。
B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证（如ＣＡ证书）后，不需要人的参与，系统可以自动分配给用户一个账户进入系统。
习 题
1．在TCP/IP体系结构中，应用层的主要协议有哪些？
2．什么是C/S和B/S结构，各有什么优缺点？
第9章 应用层d.txt熬夜，是因为没有勇气结束这一天；赖床，是因为没有勇气开始这一天。朋友，就是将你看透了还能喜欢你的人。第9章 应 用 层
本章基本要求：
理解TCP/IP的应用层的主要应用；
理解OSI应用层的功能与作用。
第9章 应 用 层
9.1 应用层功能概述
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.1 应用层功能概述
应用层位于OSI参考模型的最高层，它通过使用下面各层所提供的服务，直接向用户提供服务，是计算机网络与用户之间的界面或接口。应用层由若干面向用户提供服务的应用程序和支持应用程序的通信组件组成。
为了向用户提供有效的网络应用服务，应用层需要确立相互通信的应用程序或进程的有效性并提供同步，需要提供应用程序或进程所需要的信息交换和远程操作，需要建立错误恢复的机制以保证应用层数据的一致性。应用层为各种实际应用所提供的这些通信支持服务统称为应用服务组件（Application Service Element，简称ASE）。
9.2 TCP/IP的应用层概述
1．DNS：DNS是一个名字服务的协议，它提供了主机域名到IP地址的转换。
2．SNMP：简单网络管理协议（SNMP）是应用层协议，在网络设备之间实施管理信息的交换。SNMP使得网络管理员可以管理网络的性能，查找和解决网络问题，以及规划网络的增长。它是一个标准的用于管理IP网络上结点的协议。
3．HTTP：用来在浏览器和WWW服务器之间传输超文本的协议。
4．SMTP：简单邮件传输协议主要用于Internet上的电子邮件传输，它是网络中的一个标准协议，使用这个协议的通信软件可以自动地收发电子邮件，并对过程中出现的错误作出相应的处理。
9.2 TCP/IP的应用层概述
5．FTP：建立在TCP协议上，用于实现文件传输的协议。用户通过FTP可以方便地连接到远程服务器上，可以进行查看、删除、移动、复制、更名远程服务器上的文件内容的操作，并能进行上传文件和下载文件等操作。FTP工作时使用两个TCP连接，一个用于交换命令和应答，另一个用于移动文件。
6．TFTP：建立在UDP协议之上用于提供小而简单的文件传输服务。
7．Telnet：实现虚拟或仿真终端的服务，允许用户把自己的计算机当做远程主机上的一个终端。通过该协议用户可以登录到远程主机上并在远程主机上执行操作命令，控制和管理远程主机上的文件及其他资源。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2.1 客户／服务器交互模型
应用软件之间最常用、最重要的交互模型是客户／服务器模型。互联网提供的Web服务、E-mail服务、FTP服务等都是以该模型为基础的。
1．什么是客户／服务器模型
应用程序之间为了能顺利地进行通信，一方通常需要处于守候状态，等待另一方请求的到来。在分布式计算中，一个应用程序被动地等待，而另一个应用程序通过请求启动通信的模式就是客户／服务器模式。
9.2 TCP/IP的应用层概述
客户（Client）和服务器（Server）分别是指两个应用程序。客户向服务器发出服务请求，服务器对客户的请求作出响应。如图9.1所示为一个通过互联网进行交互的客户／服务器模型。在图9.1中，服务器处于守候状态，并监视客户端的请求。客户端发出请求，并请求经互联网传输给服务器。一旦服务器接收到这个请求，就可以执行请求所指定的任务，并将执行的结果经互联网回送给客户。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2 TCP/IP的应用层概述
2．客户／服务器的特性
一台主机上通常可以运行多个服务器程序，每个服务器程序需要并发地处理多个客户的请求，并将处理的结果返回给客户。在图9.2中，运行服务器程序的主机同时提供Web服务、FTP服务和文件服务。由于客户1、客户2和客户3分别运行访问文件服务和Web服务的客户端程序，因此，通过互联网，客户1可以访问运行文件服务主机上的文件系统，而Web服务器程序根据客户2和客户3的请求，同时为他们提供服务。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2 TCP/IP的应用层概述
在互连网络中，客户发起请求完全是随机的，可能出现多个请求同时到达服务器的情况。因此，服务器必须具备处理多个并发请求的能力，服务器有两种实现方案。
（1）重复服务器（Iterative Server）方案
服务器程序中包含一个请求队列，客户请求到达后，首先进入队列中等待，服务器按照先进先出的原则顺序作出响应。
（2）并发服务器（Concurrent Server）方案
并发服务器是一个守护进程，在没有请求到达时它处于等待状态。一旦客户请求到达，服务器立即再为之创建一个子进程，然后回到等待状态，由子进程响应请求。当下一个子进程到达时，服务器再为之创建一个子进程。其中，并发服务器叫做主服务器，子进程叫做从服务器。
9.2 TCP/IP的应用层概述
9.2.2 C/S和B/S结构
1．C/S结构
C/S又称Client/Server或客户／服务器模式。C/S型数据库应用程序由两部分组成：服务器和客户机。服务器指数据库管理系统（Database Manage System，简称DBMS），用于描述、管理和维护数据库的程序系统，是数据库系统核心组成部分，对数据库进行统一的管理和控制。客户机则将用户的需求送交到服务器，再从服务器返回数据给用户。
9.2 TCP/IP的应用层概述
C/S型数据库非常适合于网络应用，可以同时被多个用户所访问，并赋予不同的用户以不同的安全权限。C/S型数据库支持的数据量一般比文件型数据库大得多，还支持分布式的数据库（即同一数据库位于多台服务器上）。同时，C/S型数据库一般都能完善地支持SQL语言（所以也被称做SQL数据库）。这些特性决定了C/S型数据库适合于高端应用。
常见的C/S型数据库有著名的Oracle，Sybase，Informix，微软的Microsoft SQL server，IEM的DB2，以及Delphi自带的InterBase等。
9.2 TCP/IP的应用层概述
C/S的优点是能充分发挥客户端ＰＣ的处理能力，很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器，对应的优点就是客户端响应速度快。缺点主要有以下几个：
? 只适用于局域网。而随着互联网的飞速发展，移动办公和分布式办公越来越普及，这就需要系统具有扩展性。
? 客户端需要安装专用的客户端软件。首先涉及到安装的工作量，其次任何一台电脑出现问题（如病毒、硬件损坏），都需要进行安装或维护。另外，系统软件升级时，每一台客户机需要重新安装，其维护和升级成本非常高。
? 对客户端的操作系统一般也会有限制。可能适应于Win98，但不能用于Win2000或Windows XP。或者不适用于微软新的操作系统等，更不用说Linux、ＵNIX了。
9.2 TCP/IP的应用层概述
2．B/S结构
B/Ｓ是Brower/Server的缩写，在B/S结构中，客户机上安装一个浏览器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器上安装Oracle、Sybase、Informix或SQL Server等数据库和应用程序。用户通过浏览器发出某个请求，通过应用程序服务器-数据库服务器之间一系列复杂的操作之后，返回相应的HTML页面给浏览器。
B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证（如ＣＡ证书）后，不需要人的参与，系统可以自动分配给用户一个账户进入系统。
习 题
1．在TCP/IP体系结构中，应用层的主要协议有哪些？
2．什么是C/S和B/S结构，各有什么优缺点？