计算机网络-应用层
2021 年 01 月 20 日 245 2244 字 暂无评论

01.概述

  • 不同的网络应用之间需要有一个确定的通信规则。

两种常用的网络应用模型

1.1 客户/服务器模型(Client/Server)

1.2 P2P模型(Peer-to-Peer)

  • 网络健壮性指的是P2P模型不容易坏掉,即使一个节点坏了也没问题,可以有其他节点代替。

02.域名系统协议(DNS)

2.1 概述

  • DNS就是将打在地址栏的域名转化为IP地址的东西。

2.1.1 域名

  • 域名就是www.xxx.com,当然这是最简单的一种。
  • .com之后还可以有点,称之为
  • 域名从左向右,级别逐渐增高。

2.2 域名服务器(DNS服务器)

  • DNS服务器有很多台,根据层次结构分为三层,根域名服务器,顶级域名服务器,权限域名服务器。
  • 本地域名服务器不算层次结构,特点是里主机比较近,当主机和另一台比较近的主机通信时,就不用走哪些更高级的服务器了。
  • 根域名服务器并不是一个域名只有一台,而是一个域名对应多台域名服务器,全世界一共有13个这样的域名,分别是a.rootservers.net,b.rootservers.net,c.rootservers.net,~m.rootservers.net
  • 在权限域名服务器中,虽然看似abc.com比y.abc.com少了一位,但是他们的地位仍是对等的,对应的两台权限域名服务器。

2.3 域名解析过程

2.3.1 递归查询

  • 主机先是向本地域名服务器发送请求,如果查不到的话。
  • 本地域名服务器向根域名服务器发送请求(找别人),如果还是查不到的话。
  • 根域名域名服务器向顶级域名服务器发送请求(找别人),如果还是查不到的话。
  • 顶级域名服务器向权限域名服务器发送请求(找别人)
  • 可以看到每一次向下一个查询的服务器都变了,不是主机一个个去问,而是服务器自己一个个问下去。

2.3.2 迭代查询

  • 主机先是向本地域名服务器发送请求,如果查不到的话。
  • 本地域名服务器就让主机去向根域名服务器发送请求(主机去找,本地域名给目标根域名服务器的IP地址),如果还是查不到的话。
  • 根域名域名服务器让主机去向对应的顶级域名服务器发送请求(主机去找,根域名给目标顶级域名服务器的IP地址),如果还是查不到的话。
  • 顶级域名服务器让主机去向权限域名服务器发送请求(主机去找,顶级域名给目标权限域名服务器的IP地址)。
  • 可以看到这里是主机一个个挨个问的地址。

2.3.3 高速缓存

  • 为了减少多次查询同一个域名的资源浪费,本地域名服务器会存储最近使用的ip地址解析,下次再访问同一个域名就不需要这么多查询步骤了。同时这个高速缓存主机本身也有存储。
  • 同时本地域名服务器还可以对顶级域名服务器,权限域名服务器的地址进行缓存,下一次即使是不知道的ip地址,查询也可以更快。
  • 高速缓存为了保持正确性,需要定时更新。

03.文件传输协议(FTP,TFTP)

3.1 概述

  • TFTP是一个轻量的,比较容易实现的,面对小文件的,UDP的文件传输协议。
  • 这里我们重点是FTP协议。

3.2 FTP的服务端和客户端

3.3 FTP的工作原理

  • 为什么有匿名登陆:对于一些公共服务器来说,增加验证阶段就是增加资源开销,减少验证阶段就可以节省资源来更好地服务。
  • 主进程和从属进程的区别:主进程是打开端口,让外部发送的数据可以进来,并且将这些数据逐个分配各从属进程。从属进程则是单独为这些数据服务。

  • 这里的主进程被忽略掉了,只是没标在上面,不是没有啊。
  • 这里客户端和服务器端先建立TCP连接,端口是21,称为控制连接
  • 然后看情况是主动建立连接还是被动建立连接。
  • 主动建立连接是指服务器端主动发送请求和客户端进行连接,此时端口号固定是20
  • 被动连接是指客户端发送请求和服务器端建立数据传送连接,此时端口号是不确定,有两者协商得到。
  • 数据传输完成之后,数据连接断开,控制连接继续保持,直至两边发送断开请求。

3.4 FTP传输模式

  • 文本模式:ASCII模式,以文本序列传输数据。
  • 二进制模式:Binary模式,以二进制序列传输数据。

04.电子邮件

4.1 概述

4.1.1 电子邮件的格式

4.1.2 电子邮件系统的组成结构

  • 用户代理的四个功能解释:

    • 撰写就是给用户编辑信件的环境
    • 显示就是可以看到自己写的和自己收的信件内容
    • 处理就是对信件进行操作,包括删除,打印,转发等等
    • 通信就是可以将邮件发送到邮件服务器当中,同时可以从邮件服务器当中读取邮件
  • 邮件服务器的功能注释

    • 邮件服务器端的发送和接受是指从自己的用户代理处接收邮件,之后向对面的邮件服务器发送邮件
    • 邮件服务器的报告邮件发送结果就是投递是否成功这种情况。
    • 邮件服务器既可以作为客户端又可以作为服务器端,使用的是C/S方式。
  • 协议的功能注释

    • 发邮件用的是SMTP。
    • 收邮件的是POP3或者IMAP。

4.2 邮件协议

4.2.1 简单邮件传送协议SMTP

  • 这里STMP客户和服务器不是固定死的,可以也可以成为服务器,服务器也可以成为用户,由发送方和接收方决定,发送方就是客户,接收方就是服务器。

4.2.2 改进SMTP缺点的MIME协议

  • MIME改善SMTP发送数据的缺点,是SMTP的功能性扩展。
  • MIME协议已经逐渐开始应用到浏览器当中,通过对不同文件类型用不同的标识符标识,来让浏览器读取通过MIME的相关文件。

4.2.3 邮局协议POP3

  • 这里接收方是客户端,邮件服务器是服务器端。
  • POP3确实很简单,但是有不少缺点,比较难受的就是邮件一旦下载就自动删除了。

4.2.4 IMAP协议

4.3 基于万维网的电子邮件

  • 与之前的不同的地方就是,基于万维网的电子邮件的邮件服务器端可以不同
  • 同时,发送邮件使用的SMTP/MIME和收邮件时的POP3/IMAP协议都换成了HTTP协议

05.万维网和HTTP协议

5.1 万维网概述

  • URL用来标识整个互联网当中的某一个资源(文字,视屏,音频等)的位置。
  • HTTP用来将这些资源传送给用户。
  • HTML帮助设计者来设计页面,让不同设计者设计的页面都可以在界面上显示。

5.2 HTTP协议

5.2.1 HTTP协议的过程

  • 服务器通过TCP 80端口来监听HTTP请求。
  • 注意HTTP可以不一次性下载完页面的所有资源,可以只下载文本部分,其他音频视频等待用户下一步请求之后再传输。

5.2.2 HTTP协议的特点

5.2.3 HTTP的连接方式——持久连接和非持久连接

  • 非持久连接在TCP三次握手的第三次握手时发生,将HTTP请求作为第三次握手的数据部分发给服务器,服务器收到请求之后将HTTP相应报文传输给客户。耗时就是RTT*2+文档传输时间。
  • 缺点就是这样如果再想传输,那么就需要重新建立TCP连接从头开始。
  • 持久连接和非持久连接类似,都是在第三次握手时发生,将HTTP请求作为第三次握手的数据部分发给服务器,服务器收到请求之后将HTTP相应报文传输给客户。但是持久连接再需要请资源的时候就不需要建立新的TCP连接了。

5.2.4 HTTP的报文结构

  • 开始行用于区别请求报文和响应报文。可以明显的看到两者第一行的东西都不一样
  • 请求报文的方法是指命令,就是对所请求的对象进行什么操作,如获取/删除等等
  • URL就是之间说的资源标识符
  • 版本是指使用的是什么版本的HTTP协议
  • CRLF相当于我们程序里面的,标识一行的结束。同时,在整个首部行结束时,为了区别首部行和实体主体还会有一行单独的CRLF

  • 请求报文的例子,和一些常用的状态码。


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