计算机网络 自顶向下方法 secondday(应用层)

本文深入探讨了应用层的几个关键协议,包括FTP的双连接特性及其与HTTP的区别,电子邮件系统的工作原理,特别是SMTP的推协议模型,以及DNS作为因特网目录服务的角色和分布式数据库的实现。此外,还介绍了邮件访问协议POP3和IMAP,以及P2P应用在文件分发中的效率优势。

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一、文件传输协议:FTP

FTP和HTTP的区别,最显著的就是FTP使用了两个并行的TCP连接来传输文件,一个是控制连接,一个是数据连接

FTP服务器必须在整个会话期间保留用户的状态。

对每个进行中的用户会话的状态信息进行追踪,大大限制了FTP同时维持的会话总数。

另一方面,HTTP是无状态的,即不必对任何用户状态进行跟踪。

二、因特网中的电子邮件

1.因特网电子邮件系统的三个重要组成部分:用户代理user agent、邮件服务器mail server和简单邮件传输协议SMTP

2.每个接收方例如Bob在某个邮件服务器上有一个邮箱。

3.如果Alice的邮件不能交付给Bob的邮件服务器,Alice的邮件服务器在一个报文队列message queue中保持该报文并在以后尝试再次发送。每隔一段时间就进行一次尝试,如果一段时间后仍然不能成功,服务器就删除该报文并以email的形式通知Alice。

三、SMTP

1.SMTP是因特网电子邮件应用的核心。

2.SMTP一般不使用中间服务器发送邮件,即使这两个邮件服务器位于地球的两端也是这样。

四、SMTP和HTTP

1.HTTP从Web服务器到Web客户;SMTP从邮件服务器到邮件服务器。

2.HTTP主要是一个拉协议,用户使用HTTP从该服务器拉取这些信息;SMTP主要是一个推协议即发送邮件服务器把文件推向接收邮件服务器。

3.SMTP要求每个报文使用7比特ASCII码格式,如果信息包含非7比特ASCII字符或二进制数据,则该报文必须按照7比特ASCII码进行编码。

4.HTTP把每个对象封装到它自己的HTTP响应报文中;SMTP则把所有的报文对象放在一个报文之中。

五、邮件访问协议

1.POP3<

### 计算机网络自顶向下方法第一章的内容概览 #### 1. 网络分层结构介绍 计算机网络采用层次化设计,使得各功能模块清晰分离并易于理解和实现。互联网协议栈由五层组成,从应用层到底层依次为:应用层、传输层、网络层、数据链路层以及物理层[^1]。 #### 2. 各层主要职责说明 每一层都有其特定的功能和服务范围,在《计算机网络》教材的第一章节通常会详细介绍这些概念及其相互关系。例如: - **应用层**负责处理应用程序之间的通信逻辑; - **传输层**提供端到端的数据传递服务; - **网络层**关注如何将报文通过多个节点路由至目标地址; - **数据链路层**确保相邻两个节点间可靠的信息交换; - **物理层**定义了信号在介质上传输的具体方式。 #### 3. 实际查询过程解析 当用户尝试访问`google.com`这样的域名时,DNS(Domain Name System)解析流程涉及多级服务器协作完成名称到IP地址转换的工作。具体路径可能类似于如下顺序经过不同级别的域名服务器直至找到最终的目标主机记录[a.edu-servers.net, a.gtld-servers.net, ns2.google.com][^2]。 #### 4. 延迟计算实例展示 对于网络性能分析而言,理解各种类型的延迟非常重要。比如在一个简单的模型里,假设存在\(n\)个包长度均为\(L\)字节,并且发送速率恒定为\(R\)bps,则总的排队等待时间可以表示成\(\frac{(n+1)L-x}{R}\),其中\(x\)代表当前已发送出去的部分数据量[^3]。 ```python def calculate_queue_delay(L, R, n=0, x=0): """ Calculate queue delay based on given parameters. Args: L (int): Packet length in bytes. R (float): Transmission rate in bits per second. n (int): Number of packets waiting to be sent. x (int): Amount of data already transmitted. Returns: float: Queueing delay time in seconds. """ return ((n + 1) * L - x) / R # Example usage queue_delay = calculate_queue_delay(1500*8, 1e9, 5, 6000) print(f"The calculated queue delay is {queue_delay:.6f} seconds.") ```
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