计算机网络：应用层

0 本节主要内容

问题描述
解决思路

1 问题描述

不同的网络服务：

• DNS：用来把人们使用的机器名字（域名）转换为 IP 地址；
• DHCP：允许一台计算机加入网络和获取 IP 地址，而不用手工配置；
• SNMP：网络管理员利用网络管理协议，通过管理站对网络中的被管设备进行管理。

不同的网络应用：

• 万维网：用链接的方法能非常方便地从互联网上的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息；
• 电子邮件：使用电子设备交换的邮件及其方法；
• 文件传输：FTP、TFTP；
• 远程登录：Telnet。

2 DNS

2.1 域名系统

域名采用层次树状结构的命名方法：www.myschool.edu。

DNS 是一个联机分布式数据库系统，采用客户服务器方式。
域名到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序共同完成。
域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。

2.2 迭代查询

2.3 递归查询（比较少用）

3 DHCP

动态主机配置协议 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 提供了即插即用连网 (plug-and-play networking) 的机制，允许一台计算机加入网络和获取 IP 地址，而不用手工配置。

3.1 DHCP 工作方式

需要 IP 地址的主机向 DHCP 服务器广播发送发现报文 (DHCPDISCOVER) 。

DHCP 服务器回答提供报文 (DHCPOFFER) （单播），提供 IP 地址等配置信息。

3.2 DHCP 中继代理 (relay agent)

问题：每个网络上都需要有 DHCP 服务器吗？
答案：不需要，因为会使 DHCP 服务器的数量太多。
问题：若没有 DHCP 服务器，如何自动获得地址？
解决：每一个网络至少有一个 DHCP 中继代理，它配置了 DHCP 服务器的 IP 地址信息。

DHCP 中继代理收到主机广播发送的发现报文后，就以单播方式向 DHCP 服务器转发此报文，并等待其回答。
收到 DHCP 服务器回答的提供报文后，DHCP 中继代理再将其发回给主机。

4 SNMP

网络管理的五大功能：

• 故障管理：故障检测、隔离和纠正。
• 配置管理：初始化网络、并配置网络。
• 计费管理：记录网络资源的使用。
• 性能管理：估价系统资源的运行状况及通信效率等。
• 网络安全管理：对授权机制、访问控制、加密和加密关键字的管理。

4.1 网络管理的一般模型

4.2 简单网络管理协议 SNMP

SNMP 的网络管理由三个部分组成：

• SNMP 本身
• 管理信息结构 SMI (Structure of Management Information)
• 管理信息库 MIB (Management Information Base)。

4.2.1 SMI 规定：所有被管对象必须在命名树上

4.2.2 管理信息库 MIB

节点 mib-2 所包含的信息类别举例：

MIB 变量的例子：

4.3 SNMP 的协议数据单元和报文

SNMP 的操作只有两种基本的管理功能：

• “读”操作，用 get 报文来检测各被管对象的状况；
• “写”操作，用 set 报文来改变各被管对象的状况。

SNMP 的报文格式：

SNMPv1 定义的协议数据单元 (PDU) 类型：

5 万维网

万维网用链接的方法能非常方便地从互联网上的一个站点访问另一个站点，从而主动地按需获取丰富的信息。这种访问方式称为“链接”。