计算机网络-应用层

devtools/2024/10/15 22:10:52/
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应用层

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解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用的问题

客户-服务器方式和对等方式

客户-服务器方式（C/S）：万维网WWW 电子邮件 文件传输FTP

  • 服务和被服务的关系
  • 客户是服务请求方，服务器是服务提供方
  • 服务器具有固定端口号（HTTP:80），运行服务器的主机也有固定IP地址
  • 基于C/S方式的应用服务通常是服务集中型的，即服务器比客户端少得多，常会出现服务器跟不上客户端请求的情况，因此，常用计算机群集（或者服务器场）构建强大的虚拟服务器

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对等方式（P2P）：P2P文件共享 即时通信 P2P流媒体 分布式存储

  • 无固定服务请求者和服务提供者，对等方之间直接通信
  • 基于P2P的应用是服务分散型的
  • 可扩展性，系统性能不会因规模增大而降低
  • 成本上的优势

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动态主机配置协议DHCP

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DHCP OFFER：

  • 事务ID
  • 配置信息：IP地址，子网掩码，地址租期，默认网关，DNS服务器

DHCP REQUEST:

  • 事务ID
  • DHCP客户端MAC地址
  • 接受的租约中的IP地址
  • 提供此租约的DHCP服务器端的IP地址

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为什么：防止DHCP服务器数量太多

域名系统DNS

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因特网是否可以只使用一台DNS服务器？

不可取。域名服务器会因超负荷而无法正常工作，整个因特网会瘫痪。

因特网开始采用层次结构的命名树作为域名，并使用分布式的域名系统DNS，DNS使大多数域名在本地解析，系统效率很高。DNS是分布式系统，单个系统故障，不会妨碍整个系统运行。

···.三级域名.二级域名.顶级域名

  • 每级域名都由英文字母和数字组成，不超过63个字符，不区分大小写字母
  • 级别最低的域名在左，最高的在右
  • 完整域名不超过255个字符

顶级域名TLD：

  • 国家顶级域名nTLD：cn表示中国，us表示美国…
  • 通用顶级域名gTLD：com（公司企业），net（网络服务机构），org（非盈利组织），int（国际组织），edu（美国教育机构），gov（美国政府部门），mil（美国军事部门）
  • 反向域arga

我国二级域名：

  • 类别域名：ac（科研机构），com（工、商、金融），edu（教育机构），gov（政府部门），net（网络服务机构），mil（军事部门），org（非盈利组织）
  • 行政区划名

域名服务器：

  • 根域名服务器：最高层次的域名服务器，因特网上共有13个不同IP地址的根域名服务器，每台服务器实际上是服务器群集。通常并不直接对域名进行解析，而是返回该域名所属顶级域名的顶级域名服务器的IP地址
  • 顶级域名服务器：管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名
  • 权限域名服务器：管理某个区的域名
  • 本地域名服务器（默认域名服务器）：起代理的作用，会将该报文转发到上述域名服务器的等级结构中。

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文件传送协议FTP

  • FTP提供交互式访问，指明文件类型格式，允许文件具有存取权限
  • FTP屏蔽了各计算机系统的细节，适应于在异构网络中任意计算机传送文件

用途：批量传输文件

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传送控制的连接：连接一直打开

传输数据的连接：发送数据打开，发送结束关闭

电子邮件

采用客户/服务器方式

三个组成构件：用户代理，邮件服务器，电子邮件所需协议

  • 用户代理：电子邮件客户端软件
  • 邮件服务器：发送接收邮件
  • 协议：发送协议（如SMTP）和邮件读取协议（如POP3，IMAP）

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一个电子邮件有信封和内容两部分。内容又由首部和主体两部分组成。

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SMTP协议只能传送ASCLL码文本数据，为了解决此问题，提出了多用途因特网邮件扩展MIME

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  • 增加了5个新的邮件首部字段
  • 定义了许多邮件内容的格式
  • 定义了传送编码

邮局协议POP：（POP3）用户只能以下载并删除方式或下载并保留方式从邮件服务器下载邮件到用户方计算机。不允许用户在邮件服务器上管理自己的邮件。

因特网邮件访问协议IMAP：（IMAP4）用户在自己的计算机上就可以操控邮件服务器中的邮箱。

POP3和IMAP4都采用基于TCP连接的客户/服务器方式。POP3使用熟知端口110，IMAP4使用熟知端口143。

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万维网WWW

统一资源定位符URL：<协议>://<主机>:<端口>/<路径>

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  • HTTP/1.0采用非持续连接方式。在该方式下，每次浏览器要请求一个文件都要与服务器建立TCP连接，当收到响应后立即关闭连接
  • 每请求一个文档就有两倍的RTT（往返时延）的开销
  • 为了减少时延，浏览器通常会建立多个并行的TCP连接同时请求多个对象

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  • HTTP/1.1采用持续连接方式，可使用流水线方式工作，即服务器在收到HTTP的响应报文之前就能够连续发送多个请求报文

HTTP报文格式：

HTTP是面向文本的，其报文的每一个字段都是一些ASCLL码串，并且每个字段的长度都是不确定的。

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HTTP是一种无状态的协议，Cookie是一种对无状态的HTTP进行状态化的技术。

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万维网缓存与代理服务器：

  • 万维网缓存又称Web缓存，可位于客户机，也可位于中间系统上，位于中间系统上的又称为代理服务器
  • 当新请求到达时，若发现这个请求与暂时存放的请求相同，就返回暂存的相应，而不需要按URL的地址再次去因特网访问该资源

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万维网缓存与代理服务器：

  • 万维网缓存又称Web缓存，可位于客户机，也可位于中间系统上，位于中间系统上的又称为代理服务器
  • 当新请求到达时，若发现这个请求与暂时存放的请求相同，就返回暂存的相应，而不需要按URL的地址再次去因特网访问该资源

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