网络应用的基础

网络应用的基本原理

1.你使用过哪些应用？

2.网络应用的体系结构有哪些

客户机/服务器结构（Client-Server,C/S）

优缺点：

1. 数据集中，安全性高 缺点：服务区单点故障会影响所有的客户机
2. 客户机配置要求低，更专注于交互 缺点：网络延迟影响用户体验
3. 便于升级维护（之需要改服务器） 缺点：高并发时需要服务区高性能扩展

点对点结构（Peer-to-Peer,P2P）

点对点（P2P）网络的​​高度可伸缩性​​（High Scalability）是指其能够通过动态增加节点（Peer）来​​线性甚至超线性提升整体系统的资源、带宽和计算能力​​，而无需依赖中心化服务器的硬件升级。

混合结构（Hybrid）

进程间如何通信

什么是进程（举例说明）
​​程序​​：QQ安装包（QQ.exe）是一个静态文件。
​​进程​​：当你双击运行QQ时，系统创建一个进程（占用内存、CPU等资源）。
进程之间的通信有很多种，这里只说其中一种通信方式（Socket）
特点

1. 支持跨网通信（TCP/UDP）
2. 可用于本机进程间通信

根据上图可以知道，进程之间的通信需要ip加端口才能精准的把消息传递到另一个进程

传输协议

1. TCP
2. UDP
   两者对比
   

TCP的工作流程
三次握手​​：建立可靠连接。
​​四次挥手​​：优雅释放连接。
​​分段传输​​：数据被拆分为多个段（MSS），每个段需确认（ACK）。
由于过程复杂所以安全性高，但是传输效率就会低

UDP的工作流程
无连接​​：直接发送数据包，无需握手。
​​无确认​​：发送后不关心是否到达。
只管发送不需要任何过程，所以传输效率高

（1）TCP 的适用场景​​
​​Web 浏览​​：HTTP/HTTPS（如 Chrome 访问网站）
​​文件传输​​：FTP、SFTP（需完整无误的文件）
​​电子邮件​​：SMTP、IMAP
​​远程登录​​：SSH、Telnet
​​（2）UDP 的适用场景​​
​​实时视频/语音​​：Zoom、WebRTC（容忍丢包，拒绝延迟）
​​在线游戏​​：王者荣耀、PUBG（低延迟优先）
​​DNS 查询​​：快速解析域名（如 8.8.8.8）
​​物联网（IoT）​​：传感器数据上报（高频小数据包）

DNS的解析过程

在客户端输入一个域名是如何找到对应的ip的？
（1）本地缓存查询​​
​​客户端检查本地缓存​​（如浏览器缓存、操作系统缓存、Hosts文件）。
若缓存中有该域名的IP且未过期（根据TTL），则直接使用，解析结束。
（2）向递归DNS服务器查询​​
若本地无缓存，客户端向​​递归DNS服务器​​（如ISP提供的DNS、公共DNS如8.8.8.8）发起请求。
递归服务器自身缓存中若有记录，则返回IP，解析结束。
（3）迭代查询（权威DNS链）​​
若递归服务器无缓存，则按层级向​​权威DNS服务器​​迭代查询：

​​根域名服务器（Root DNS）​​
返回顶级域（TLD）服务器的地址（如.com的权威服务器）。
全球共13组根服务器（如a.root-servers.net）。
​​顶级域服务器（TLD DNS）​​
返回二级域名的权威服务器地址（如example.com的NS记录）。
​​权威域名服务器（Authoritative DNS）​​
最终返回example.com的A记录（如93.184.216.34）。
（4）结果返回与缓存​​
递归DNS服务器将IP返回客户端，并缓存该记录（根据TTL）。
客户端接收IP并缓存，完成解析。

3. 完整流程示例​​
以访问 www.example.com 为例：

浏览器检查本地缓存 → 无记录。
向递归DNS（如8.8.8.8）查询 www.example.com。
递归DNS查询根服务器 → 获得.com的TLD服务器地址。
查询.com TLD服务器 → 获得example.com的权威服务器地址（如ns1.example.com）。
查询权威服务器 → 返回www.example.com的A记录（93.184.216.34）。
递归DNS将IP返回浏览器，并缓存记录。
浏览器缓存IP，发起HTTP连接。