第六章 應用層
第六章 應用層6-01 因特網(wǎng)的域名結構是怎么樣的？它與目前的電話網(wǎng)的號碼結構有何異同之處？ 答：（1）域名的結構由標號序列組成，各標號之間用點隔開：… . 三級域名 . 二級域名 . 頂級域名各
第六章 應用層
6-01 因特網(wǎng)的域名結構是怎么樣的？它與目前的電話網(wǎng)的號碼結構有何異同之處？ 答：
（1）域名的結構由標號序列組成，各標號之間用點隔開：
… . 三級域名 . 二級域名 . 頂級域名
各標號分別代表不同級別的域名。
（2）電話號碼分為國家號結構分為（中國 86）、區(qū)號、本機號。
6-02 域名系統(tǒng)的主要功能是什么？域名系統(tǒng)中的本地域名服務器、根域名服務器、頂級域名服務器以及權限域名權服務器有何區(qū)別？
答:
域名系統(tǒng)的主要功能：將域名解析為主機能識別的IP 地址。
因特網(wǎng)上的域名服務器系統(tǒng)也是按照域名的層次來安排的。每一個域名服務器都只對域名體系中的一部分進行管轄。共有三種不同類型的域名服務器。即本地域名服務器、根域名服務器、授權域名服務器。當一個本地域名服務器不能立即回答某個主機的查詢時，該本地域名服務器就以DNS 客戶的身份向某一個根域名服務器查詢。若根域名服務器有被查詢主機的信息，就發(fā)送DNS 回答報文給本地域名服務器，然后本地域名服務器再回答發(fā)起查詢的主機。但當根域名服務器沒有被查詢的主機的信息時，它一定知道某個保存有被查詢的主機名字映射的授權域名服務器的IP 地址。通常根域名服務器用來管轄頂級域。根域名服務器并不直接對頂級域下面所屬的所有的域名進行轉換，但它一定能夠找到下面的所有二級域名的域名服務器。每一個主機都必須在授權域名服務器處注冊登記。通常，一個主機的授權域名服務器就是它的主機ISP 的一個域名服務器。授權域名服務器總是能夠將其管轄的主機名轉換為該主機的IP 地址。
因特網(wǎng)允許各個單位根據(jù)本單位的具體情況將本域名劃分為若干個域名服務器管轄區(qū)。一般就在各管轄區(qū)中設置相應的授權域名服務器。
6-03 舉例說明域名轉換的過程。域名服務器中的高速緩存的作用是什么？
答：
（1）把不方便記憶的IP 地址轉換為方便記憶的域名地址。
,（2）作用：可大大減輕根域名服務器的負荷，使因特網(wǎng)上的 DNS 查詢請求和回答報文的數(shù)量大為減少。
6-04 設想有一天整個因特網(wǎng)的DNS 系統(tǒng)都癱瘓了（這種情況不大會出現(xiàn)），試問還可以給朋友發(fā)送電子郵件嗎？
答：不能；
6-05 文件傳送協(xié)議FTP 的主要工作過程是怎樣的？為什么說FTP 是帶外傳送控制信息？主進程和從屬進程各起什么作用？
答：
（1）FTP 使用客戶服務器方式。一個FTP 服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務。
FTP 的服務器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求；另外有若干個從屬進程，負責處理單個請求。
主進程的工作步驟：
1、打開熟知端口（端口號為 21），使客戶進程能夠連接上。
2、等待客戶進程發(fā)出連接請求。
3、啟動從屬進程來處理客戶進程發(fā)來的請求。從屬進程對客戶進程的請求處理完畢后即終止，但從屬進程在運行期間根據(jù)需要還可能創(chuàng)建其他一些子進程。
4、回到等待狀態(tài)，繼續(xù)接受其他客戶進程發(fā)來的請求。主進程與從屬進程的處理是并發(fā)地進行。
FTP 使用兩個TCP 連接。
控制連接在整個會話期間一直保持打開，F(xiàn)TP 客戶發(fā)出的傳送請求通過控制連接發(fā)送給服務器端的控制進程，但控制連接不用來傳送文件。
實際用于傳輸文件的是“數(shù)據(jù)連接”。服務器端的控制進程在接收到 FTP 客戶發(fā)送來的文件傳輸請求后就創(chuàng)建“數(shù)據(jù)傳送進程”和“數(shù)據(jù)連接”，用來連接客戶端和服務器端的數(shù)據(jù)傳送進程。 數(shù)據(jù)傳送進程實際完成文件的傳送，在傳送完畢后關閉“數(shù)據(jù)傳送連接”并結束運行。
,6-06 簡單文件傳送協(xié)議TFTP 與FTP 的主要區(qū)別是什么？各用在什么場合？
答：
（1）文件傳送協(xié)議 FTP 只提供文件傳送的一些基本的服務，它使用 TCP 可靠的運輸服務。 FTP 的主要功能是減少或消除在不同操作系統(tǒng)下處理文件的不兼容性。
FTP 使用客戶服務器方式。一個 FTP 服務器進程可同時為多個客戶進程提供服務。FTP 的服務器進程由兩大部分組成：一個主進程，負責接受新的請求；另外有若干個從屬進程，負責處理單個請求。
TFTP 是一個很小且易于實現(xiàn)的文件傳送協(xié)議。
TFTP 使用客戶服務器方式和使用 UDP 數(shù)據(jù)報，因此 TFTP 需要有自己的差錯改正措施。 TFTP 只支持文件傳輸而不支持交互。
TFTP 沒有一個龐大的命令集，沒有列目錄的功能，也不能對用戶進行身份鑒別。
6-07 遠程登錄TELNET 的主要特點是什么？什么叫做虛擬終端N VT ？
答：
（1）用戶用 TELNET 就可在其所在地通過 TCP 連接注冊（即登錄）到遠地的另一個主機上（使用主機名或 IP 地址）。
TELNET 能將用戶的擊鍵傳到遠地主機，同時也能將遠地主機的輸出通過 TCP 連接返回到用戶屏幕。這種服務是透明的，因為用戶感覺到好像鍵盤和顯示器是直接連在遠地主機上。
（2）TELNET 定義了數(shù)據(jù)和命令應該怎樣通過因特網(wǎng)，這些定義就是所謂的網(wǎng)絡虛擬終端NVT 。
6-08 解釋以下名詞。各英文縮寫詞的原文是什么？
www,URL.HTTP,HTML,CGI, 瀏覽器，超文本，超媒體，超鏈，頁面，活動文檔，搜索引擎。 答：
,www:萬維網(wǎng)WWW （World Wide Web）并非某種特殊的計算機網(wǎng)絡。萬維網(wǎng)是一個大規(guī)模的、聯(lián)機式的信息儲藏所，英文簡稱為Web. 萬維網(wǎng)用鏈接的方法能非常方便地從因特網(wǎng)上的一個站點訪問另一個站點（也就是所謂的“鏈接到另一個站點”），從而主動地按需獲取豐富的信息。 URL:為了使用戶清楚地知道能夠很方便地找到所需的信息，萬維網(wǎng)使用統(tǒng)一資源定位符URL （Uniform Resource Locator）來標志萬維網(wǎng)上的各種文檔，并使每一個文檔在整個因特網(wǎng)的范圍內具有唯一的標識符URL.
HTTP:為了實現(xiàn)萬維網(wǎng)上各種鏈接，就要使萬維網(wǎng)客戶程序與萬維網(wǎng)服務器程序之間的交互遵守嚴格的協(xié)議，這就是超文本傳送協(xié)議HTTP.HTTP 是一個應用層協(xié)議，它使用TCP 連接進行可靠的傳送。
CGI:通用網(wǎng)關接口CGI 是一種標準，它定義了動態(tài)文檔應該如何創(chuàng)建，輸入數(shù)據(jù)應如何提供給應用程序，以及輸出結果意如何使用。CGI 程序的正式名字是CGI 腳本。按照計算機科學的一般概念。
瀏覽器：一個瀏覽器包括一組客戶程序、一組解釋程序，以及一個控制程序。
超文本：超文本的基本特征就是可以超鏈接文檔；你可以指向其他位置，該位置可以在當前的文檔中、局域網(wǎng)中的其他文檔，也可以在因特網(wǎng)上的任何位置的文檔中。這些文檔組成了一個雜亂的信息網(wǎng)。目標文檔通常與其來源有某些關聯(lián)，并且豐富了來源；來源中的鏈接元素則將這種關系傳遞給瀏覽者。
超媒體：超級媒體的簡稱, 是超文本（hypertext ）和多媒體在信息瀏覽環(huán)境下的結合。
超鏈：超鏈接可以用于各種效果。超鏈接可以用在目錄和主題列表中。瀏覽者可以在瀏覽器屏幕上單擊鼠標或在鍵盤上按下按鍵，從而選擇并自動跳轉到文檔中自己感興趣的那個主題，或跳轉到世界上某處完全不同的集合中的某個文檔。超鏈接（hyper text），或者按照標準叫法稱為錨（anchor ），是使用 標簽標記的，可以用兩種方式表示。錨的一種類型是在文檔中創(chuàng)建一個熱點，當用戶激活或選中（通常是使用鼠標）這個熱點時，會導致瀏覽器進行鏈接。
頁面：頁面，類似于單篇文章頁面，但是和單篇文章不同的是：1. 每個頁面都可以自定義樣式，而單篇文章則共用一個樣式。2. 頁面默認情況一般不允許評論，而單篇文章默認情況允許評論。
3. 頁面會出現(xiàn)在水平導航欄上，不會出現(xiàn)在分類和存檔里，而單篇文章會出現(xiàn)在分類和存檔里，不會出現(xiàn)在水平導航欄上。
活動文檔：即正在處理的文檔。在 Microsoft Word 中鍵入的文本或插入的圖形將出現(xiàn)在活動文檔中。活動文檔的標題欄是突出顯示的。一個基于Windows 的、嵌入到瀏覽器中的非HTML 應用程序，提供了從瀏覽器界面訪問這些應用程序的 功能的方法。
搜索引擎：搜索引擎指能夠自動從互聯(lián)網(wǎng)上搜集信息，經(jīng)過整理以后，提供給用戶進行查閱的系統(tǒng)。
,6-09 假定一個超鏈從一個萬維網(wǎng)文檔鏈接到另一個萬維網(wǎng)文檔時，由于萬維網(wǎng)文檔上出現(xiàn)了差錯而使得超鏈只想一個無效的計算機名字。這是瀏覽器將向用戶報告什么？
答：404 Not Found。
6-10 假定要從已知的U RL 獲得一個萬維網(wǎng)文檔。若該萬維網(wǎng)服務器的Ip 地址開始時并不知道。試問：除 HTTP 外，還需要什么應用層協(xié)議和傳輸層協(xié)議？
答：
應用層協(xié)議需要的是DNS 。
運輸層協(xié)議需要的是UDP （DNS ）使用和TCP （HTTP 使用）。
6-11 你所使用的瀏覽器的高速緩存有多大？請進行一個試驗：訪問幾個萬維網(wǎng)文檔，然后將你的計算機與網(wǎng)絡斷開，然后再回到你剛才訪問過的文檔。你的瀏覽器的高速緩存能夠存放多少各頁面？
6-12 什么是動態(tài)文檔？試舉出萬維網(wǎng)使用動態(tài)文檔的一些例子。
答：
Dynamic document 動態(tài)文檔： 與www 文檔有關的計算機程序，它能生成所需的文檔。當瀏覽器需要動態(tài)文檔時，服務器就運行該程序并發(fā)送輸出到瀏覽器。動態(tài)文檔程序對每個需求可生成不同的輸出。
6-13 瀏覽器同時打開多少個TCP 連接進行瀏覽的優(yōu)缺點如何？請說明理由。
答：
優(yōu)點：簡單明了方便。
缺點：卡的時候容易死機
6-14 當使用鼠標點擊一個萬維網(wǎng)文檔是，若該文檔出來有文本外，還有一個本地.gif 圖像和兩個遠地.gif 圖像。試問；需要使用那個應用程序，以及需要建立幾次UDP 連接和幾次TCP 連接？
,答：
若使用HTTP/1.0，需要建立0次UDP 連接，4次TCP 連接。
若使用HTTP/1.1，需要建立0次UDP 連接，1次TCP 連接。
6-15 假定你在瀏覽器上點擊一個U RL ，但這個URL 的ip 地址以前并沒有緩存在本地主機上。因此需要用DNS 自動查找和解析。假定要解析到所要找的URL 的ip 地址共經(jīng)過n 個DNS 服務器，所經(jīng)過的時間分別是RTT1,RTT2,……RTTn。假定從要找的網(wǎng)頁上只需要讀取一個很小的圖片（即忽略這個小圖片的傳輸時間）。從本地豬寄到這個網(wǎng)頁的往返時間是RTTw. 試問從點擊這個U RL 開始，一直到本地主機的屏幕上出現(xiàn)所讀取的小圖片，一共需要經(jīng)過多少時間？ 解：
解析IP 地址需要時間是：RTT1 RTT2 … RTTn。
建立TCP 連接和請求萬維網(wǎng)文檔需要2RTTw 。
6-16 在上題中，假定同一臺服務器的HTML 文件中又鏈接了三個非常小的對象。若忽略這些對象的發(fā)送時間，試計算客戶點擊讀取這些對象所需的時間。
（1）沒有并行TCP 連接的非持續(xù)HTTP ；
（2）使用并行TCP 連接的非持續(xù)HTTP ；
（3）流水線方式的持續(xù)HTTP 。
解：（1）所需時間=RTT1 RTT2 … RTTn 8RTTw。
（2）所需時間=RTT1 RTT2 … RTTn 4RTTw。
（3）所需時間=RTT1 RTT2 … RTTn 3RTTw。
6-17 在瀏覽器中應當有幾個可選解釋程序。試給出一些可選解釋程序的名稱。
答：在瀏覽器中，HTML 解釋程序是必不可少的，而其他的解釋程序則是可選的。如java 可選解釋程序，但是在運行java 的瀏覽器是則需要兩個解釋程序，即HTML 解釋程序和Java 小應用程序解釋程序。
,6-18 一個萬維網(wǎng)網(wǎng)點有1000萬個頁面，平均每個頁面有10個超鏈，讀取一個頁面平均要100ms 。問要檢索整個網(wǎng)點所需的最少時間。
答：t=100*10-3*10*1000*104 =107 s
6-19 搜索引擎可分為哪兩種類型？各有什么特點？
答：搜索引擎的種類很多，大體上可劃分為兩大類，即全文檢索搜索引擎和分類目錄搜索引擎。
全文檢索搜索引擎是一種純技術型的檢索工具。它的工作原理是通過搜索軟件到因特網(wǎng)上的各網(wǎng)站收集信息，找到一個網(wǎng)站后可以從這個網(wǎng)站再鏈接到另一個網(wǎng)站。然后按照一定的規(guī)則建立一個很大的在線數(shù)據(jù)庫供用戶查詢。
用戶在查詢時只要輸入關鍵詞，就從已經(jīng)建立的索引數(shù)據(jù)庫上進行查詢（并不是實時地在因特網(wǎng)上檢索到的信息）。
分類目錄搜索引擎并不采集網(wǎng)站的任何信息，而是利用各網(wǎng)站向搜索引擎提交的網(wǎng)站信息時填寫的關鍵詞和網(wǎng)站描述等信息，經(jīng)過人工審核編輯后，如果認為符合網(wǎng)站登錄的條件，則輸入到分類目錄的數(shù)據(jù)庫中，供網(wǎng)上用戶查詢。
6-20 試述電子郵件的最主要的組成部件。用戶代理U A 的作用是什么？沒有U A 行不行？ 答： 電子郵件系統(tǒng)的最主要組成部件：用戶代理、郵件服務器、以及電子郵件使用的協(xié)議。
UA 就是用戶與電子郵件系統(tǒng)的接口。用戶代理使用戶能夠通過一個很友好的接口來發(fā)送和接收郵件。
沒有UA 不行。因為并非所有的計算機都能運行郵件服務器程序。有些計算機可能沒有足夠的存儲器來運行允許程序在后臺運行的操作系統(tǒng)，或是可能沒有足夠的CPU 能力來運行郵件服務器程序。更重要的是，郵件服務器程序必須不間斷地運行，每天24小時都必須不間斷地連接在因特網(wǎng)上，否則就可能使很多外面發(fā)來的郵件丟失。這樣看來，讓用戶的PC 機運行郵件服務器程序顯然是很不現(xiàn)實的。
6-21 電子郵件的信封和內容在郵件的傳送過程中起什么作用？和用戶的關系如何？
答：一個電子郵件分為信封和內容兩大部分。電子郵件的傳輸程序根據(jù)郵件信封上的信息（收信人地址）來傳送郵件。RFC822只規(guī)定了郵件內容中的首部格式，而對郵件的主體部分則讓用戶自由撰寫。用戶填寫好首部后，郵件系統(tǒng)將自動地將所需的信息提取出來并寫在信封上。
,6-22 電子郵件的地址格式是怎樣的？請說明各部分的意思。
答：TCP/IP 體系的電子郵件系統(tǒng)規(guī)定電子郵件地址的格式如下：
收信人郵箱名@郵箱所在主機的域名
符號“@”讀作“at”，表示“在”的意思。例如，電子郵件地址 xiexiren@tsinghua.org.cn
6-23 試簡述SMTP 通信的三個階段的過程。
答：1. 連接建立：連接是在發(fā)送主機的 SMTP 客戶和接收主機的 SMTP 服務器之間建立的。SMTP 不使用中間的郵件服務器。
2. 郵件傳送。
3. 連接釋放：郵件發(fā)送完畢后，SMTP 應釋放 TCP 連接。
6-24 試述郵局協(xié)議POP 的工作過程。在電子郵件中，為什么需要使用POP 和SMTP 這兩個協(xié)議？IMAP 與POP 有何區(qū)別？
答：POP 使用客戶機服務器的工作方式。在接收郵件的用戶的PC 機中必須運行POP 客戶機程序，而在其ISP 的郵件服務器中則運行POP 服務器程序。POP 服務器只有在用戶輸入鑒別信息（用戶名和口令）后才允許對郵箱進行讀取。
POP 是一個脫機協(xié)議，所有對郵件的處理都在用戶的PC 機上進行；IMAP 是一個聯(lián)機協(xié)議，用戶可以操縱ISP 的郵件服務器的郵箱。
6-25 MIME 與SMTP 的關系是什么的？什么是quoted-printable 編碼和base64編碼？
答：
MIME 全稱是通用因特網(wǎng)郵件擴充MIME 。它并沒有改動或取代SMTP 。MIME 的意圖是繼續(xù)使用目前的RFC 822格式，但增加了郵件主體的結構，并定義了傳送非ASCII 碼的編碼規(guī)則。也就是說，MIME 郵件可以在現(xiàn)有的電子郵件程序和協(xié)議下傳送。下圖表明了MIME 和SMTP 的關系：
,非 ASCII 碼
7 位 ASCII 碼
MIME
SMTP
MIME
SMTP
7 位 ASCII 碼
7 位 ASCII 碼
非 ASCII 碼
用戶
用戶
quoted-printable 編碼：對于所有可打印的ASCII 碼，除特殊字符等號外，都不改變。等號和不可打印的ASCII 碼以及非ASCII 碼的數(shù)據(jù)的編碼方法是：先將每個字節(jié)的二進制代碼用兩個十六進制數(shù)字表示，然后在前面再加上一個等號。
base64編碼是先把二進制代碼劃分為一個24位長的單元，然后把每個24位單元劃分為4個6位組。每一個6位組按以下方法替換成ASCII 碼。6位的二進制代碼共有64種不同的值，從1到63。用A 表示0，用B 表示1，等等。26個大寫字母排列完畢后，接下去再排26個小寫字母，再后面是10個數(shù)字，最后用 表示62，而用/表示63。再用兩個連在一起的等號==和一個等號=分別表示最后一組的代碼只有8位或16位。回車和換行都忽略，它們可在任何地方插入。