9.1 概要
TCP和IP等下层协议是不依赖于上层应用类型、适用性非常广的协议。而应用协议则是为了实现某种应用而设计和创造的协议。
TCP/IP的应用层涵盖了OSI参考模型中第5、第6、第7层的所有功能，不仅包含了管理通信连接的会话层功能、管理数据连接的表示层功能，还包括与对端主机交互的应用层功能在内的所有功能。
9.2 远程登录
实现从自己本地计算机登录到网络另一端计算功能的应用就叫做远程登录。通过远程登录到通用计算机或UNIX工作站以后，不仅可以直接使用这些主机上的应用，还可以对这些计算机进行参数设置。远程登录主要使用TELNET和SSH两种协议。
9.2.1 TELNET
TELNET利用TCP的一条连接，通过这一连接向主机发送文字命令并在主机上执行。
TELNET可以分为两类基本服务。一是仿真终端功能，二是协商选项机制。
TELNET经常用于登录路由器或高性能交换机等网络设备进行相应的设置。
9.2.2 SSH
SSH是加密的远程登录系统。TELNET中登录时无需输入密码就可以发送，容易造成通信窃听和非法入侵的危险。使用SSH后可以加密通信内容。即使信息被窃听也无法破解所发送的密码、具体命令以及命令返回的结果是什么。
SSH还包括很多非常方便的功能：
- 可以使用更强的认证机制。
- 可以转发文件
- 可以使用端口转发功能
端口转发是指将特定端口号所收到的信息转发到特定IP地址和端口号码的一种机制。由于经过SSH连接的那部分内容被加密，确保了信息安全，提供了更为灵活地通信。
9.3 文件传输
FTP是在两个相连的计算机之间进行文件传输时使用的协议。FTP中需要登录带对方的计算机之后才能进行相应的操作。
FTP 使用 TCP 进行连接，它需要两个连接来传送一个文件：
- 控制连接：服务器打开端口号 21 等待客户端的连接，客户端主动建立连接后，使用这个连接将客户端的命令传送给服务器，并传回服务器的应答。
- 数据连接：用来传送一个文件数据。
根据数据连接是否是服务器端主动建立，FTP 有主动和被动两种模式：
- 主动模式：服务器端主动建立数据连接，其中服务器端的端口号为 20，客户端的端口号随机，但是必须大于 1024，因为 0~1023 是熟知端口号。
- 被动模式：客户端主动建立数据连接，其中客户端的端口号由客户端自己指定，服务器端的端口号随机。
主动模式要求客户端开放端口号给服务器端，需要去配置客户端的防火墙。被动模式只需要服务器端开放端口号即可，无需客户端配置防火墙。但是被动模式会导致服务器端的安全性减弱，因为开放了过多的端口号。
9.4 电子邮件
一个电子邮件系统由三部分组成：用户代理、邮件服务器以及邮件协议。
邮件协议包含发送协议和读取协议，发送协议常用 SMTP，读取协议常用 POP3 和 IMAP。
9.4.1 SMTP
SMTP是发送电子邮件的协议。它使用的是TCP的25号端口。
SMTP 只能发送 ASCII 码，而互联网邮件扩充 MIME 可以发送二进制文件。MIME 并没有改动或者取代 SMTP，而是增加邮件主体的结构，定义了非 ASCII 码的编码规则。
9.4.2 POP3
SMTP是发送邮件的协议。在以UNIX工作站为主的互联网初期，这种机制没有什么问题，但是后来用个人电脑连接互联网的环境中，个人电脑不可能长时间处于开机状态。只有用户在使用时才会开机。在这种情况下，人们希望一开机就能接收到邮件。然而SMTP没有这种处理机制。为了解决这个问题，就引入了POP协议。
POP3 的特点是只要用户从服务器上读取了邮件，就把该邮件删除。
9.4.3 IMAP
IMAP与POP类似，也是接收电子邮件的协议。在POP中邮件由客户端进行管理，而在IMAP中邮件则由服务器进行管理。
IMAP 协议中客户端和服务器上的邮件保持同步，如果不手动删除邮件，那么服务器上的邮件也不会被删除。IMAP 这种做法可以让用户随时随地去访问服务器上的邮件。
9.5 WWW
万维网是将互联网中的信息以超文本形式展现的系统。也叫做Web。可以显示WWW信息的客户软件叫做Web浏览器。
WWW定义了3个重要的概念，它们分别是访问信息的手段与位置（URI，Uniform Resource Identifier）、信息的表现形式（HTML，HyperText Markup Language）以及信息转发（HTTP，HyperText Transfer Protocol）等操作。
9.5.1 URI
用于标识资源。URI是一种可以用于WWW之外的高效的标识码，它被用于主页地址、电子邮件、电话号码等各种组合中。
9.5.2 HTML
HTML是记述Web页的一种语言。可以指定浏览器中显示的文字、文字的大小和颜色。HTML也可以说是WWW通用的数据表现协议。
9.5.3 HTTP
当用户在浏览器的地址栏输入所要访问Web页的URI以后，HTTP的处理就会开始。HTTP默认使用的是80端口。它的工作机制，首先是客户端向服务器的80端口建立一个TCP连接，然后在这个TCP连接上进行请求和应答以及数据报文的发送。
9.6 动态主机配置
DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) 提供了即插即用的连网方式，用户不再需要去手动配置 IP 地址等信息。
DHCP 配置的内容不仅是 IP 地址，还包括子网掩码、网关 IP 地址。
DHCP 工作过程如下：
- 客户端发送 Discover 报文，该报文的目的地址为 255.255.255.255:67，源地址为 0.0.0.0:68，被放入 UDP 中，该报文被广播到同一个子网的所有主机上。如果客户端和 DHCP 服务器不在同一个子网，就需要使用中继代理。
- DHCP 服务器收到 Discover 报文之后，发送 Offer 报文给客户端，该报文包含了客户端所需要的信息。因为客户端可能收到多个 DHCP 服务器提供的信息，因此客户端需要进行选择。
- 如果客户端选择了某个 DHCP 服务器提供的信息，那么就发送 Request 报文给该 DHCP 服务器。
- DHCP 服务器发送 Ack 报文，表示客户端此时可以使用提供给它的信息。
