Web程序设计
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1.3 Internet网络协议

Internet是由各种不同类型、不同规模、独立管理和运行的主机或计算机网络组成的一个全球性特大网络。Internet使用的网络协议是TCP/IP协议,凡是连入Internet的计算机都必须安装和运行TCP/IP协议软件。

1.3.1 TCP/IP协议

TCP/IP协议是一个协议集,其中最重要的是TCP协议和IP协议,因此,通常将这些协议简称为TCP/IP协议。

TCP/IP协议把整个网络分成4个层次:应用层、传输层、网络层和物理链路层。它们都建立在硬件基础之上。图1-2给出了TCP/IP参考模型与OSI参考模型的对照。

图1-2 OSI参考模型与TCP/IP参考模型的对照

(1)应用层。它是TCP/IP参考模型的最高层,向用户提供一些常用应用程序,如电子邮件服务等。应用层包括所有的高层协议,并且总是不断有新的协议加入。应用层协议主要有:

网络终端协议Telnet 用于实现互联网中的远程登录功能。

文件传输协议FTP用于实现互联网中交互式文件传输功能。

简单电子邮件协议SMTP用于实现互联网中电子邮件收发功能。

网络文件系统NFS用于网络中不同主机间的文件系统共享。

域名服务系统DNS用于实现网络设备域名到IP地址的映射服务。

超文本传输协议HTTP用于在Web浏览器和服务器之间传输Web文档。

(2)传输层。传输层也叫TCP层,主要功能是负责应用进程之间的端-端通信。传输层定义了两种协议:传输控制协议TCP和用户数据报协议UDP。

(3)网络层。网络层也叫IP层,负责处理互联网中计算机之间的通信,向传输层提供统一的数据包。它的主要功能有以下三个方面:①处理来自传输层的分组发送请求;②处理接收的数据包;③处理互连的路径。

(4)物理链路层。它的主要功能是接收IP层的IP数据报,通过网络向外发送;接收并处理从网络上传来的物理帧,抽出IP数据报,向IP发送。该层是主机与网络的实际连接层。

1.3.2 HTTP协议

超文本传输协议HTTP(HyperText Transfer Protocol)是专门为Web设计的一种网络协议,它属于TCP/IP参考模型中的应用层协议,位于TCP/IP协议的顶层。因此,它在设计和使用中以TCP/IP协议集中的其他协议为基础。例如,它要通过DNS进行域名与IP地址的转换,要建立TCP链接才能进行文档传输。

Web浏览器和服务器用HTTP协议来传输Web文档。HTTP基于客户端请求、服务器响应的工作模式,其定义的事务处理由以下4个步骤组成:

(1)客户端与服务器建立连接;

(2)客户端向服务器提出请求;

(3)如果请求被接受,则服务器送回响应,在响应中包括状态码和所需的文件;

(4)客户端和服务器断开连接。

1.3.3 远程登录协议Telnet

Telnet是关于远程登录的一个协议。要使用Telnet,在用户的计算机上需要安装和运行一个名为Telnet的程序。在使用Telnet时,它又是一个命令。用户可以用Telnet命令使用户主机连入Internet上任何一台Telnet服务器。一般把这台被用户主机调用的服务器称为远程主机。这时候用户主机就成为该远程主机的一个终端。不管这种连接如何复杂,在用户的PC键盘上输入一个Telnet子命令后,总能在远程主机上得到服务响应,并把结果送回到用户的PC屏幕上。

Internet上存在成千上万的各种主机(大、中、小型机)或服务器。用户可以通过Telnet连入某个主机并成为该主机的终端,进而用户可访问所需的各种信息,或运行远程主机上的程序来求解各种复杂的问题,一切都是在远程主机上快速执行(而不是将程序调回到用户主机上执行)后再从远程主机返回服务的结果。用户还可以利用Telnet连到Internet的各种服务器上,如Archie、Gopher、Wais、WWW及其他服务器,比如某图书馆的资料文献服务器等。

用户使用远程主机有两种情况:一种是要求用户有账号才能登录的;另一种是开放的,用户无须拥有自己的账号,即不用口令和用户名就能登录。在Internet上有许多这样的为公众开放的Telnet远程服务。

1.3.4 文件传输协议FTP

Telnet让用户主机能以终端方式共享Internet上各类主机的资源,却不能把远程主机上的文件复制到用户主机上。有了FTP的帮助就能使Internet上两台主机间互传(复制)文件。FTP有一套独立通用的命令(子命令),命令风格与DOS命令相似,如Dir为显示目录/文件。实际使用FTP时往往会碰到两个难点。第一,并不知道想要复制的文件在哪个FTP服务器中,在成千上万个FTP服务器中一个个地寻找某个文件犹如大海捞针。此时需要借助某些工具,如Internet上的Archie服务器。第二,要明确传送的文件是什么类型,即确定传送的是二进制文件还是ASCII码文件。如果文件传送类型不对,复制得到的文件常常是无用的文件。

FTP既是一种文件传输协议,也是一种服务。提供这种服务的设施叫做FTP服务器。有一种FTP服务器称为匿名FTP服务器,用户无须拥有口令和用户名就能与匿名FTP服务器实现连接并复制文件。在Internet上有许多这样的、为公众开放的匿名FTP服务器。