计算机网络笔记第五章应用层

五、应用层

1.基本原理

1.体系结构

a.客户端服务器

服务器server：一直在线的主机，具有永久的IP地址，有可扩展的服务器池（多个服务器的连接扩展）

客户端client：与服务器通信，可以间歇性联网，可以有动态IP地址，客户端彼此不能直接通信

b.P2P对等体系结构

终端之间可以直接通信，IP可变，高度可扩展

c.Hybrid of client-server and P2P

文件传输是P2P的，文件检索实现CS（每个终端需要在中央服务器注册，一上线就注册，在中央服务器中检索）。

2.进程通信

进程process：主机里的程序

同一主机的两个进程是在IPC进行的

客户端进程：首次发起本次通信的进程

服务器进程：等待联系的进程

3.套接字socket

接收发送信息，可编程接口。

API：传输层使用什么协议，设定传输层参数（最大缓存，最大报文段长度）

4.进程寻址

接收报文要有标识（IP和端口号）。

5.应用层协议

应用层协议要定义报文（请求报文、响应报文）、报文的语法（定界，长度）、报文的语义（分段的含义）、规则（进程什么时间什么情况发送报文）

开放public-domain协议：可以操作（HTTP、SMTP）

专用proprietary协议

2.Web和HTTP

web页由基本的HTML文件（包含引用和被引用的对象）组成。每个对象可以通过URL寻址。

URL：

1.HTTP

web使用的应用层协议，使用CS模型。客户端：浏览器，可以显示请求和接收服务器发送的对象。服务器：发给客户端

传输层使用TCP连接，首先客户端发起连接，端口号为80，服务器端收到请求，报文交换，连接关闭。

请求报文：

响应报文：

用户服务器状态：cookies（用户存储的数据）

cookie4个组件：首部行（请求报文和响应报文）、cookie文件保存于用户主机上，用户浏览器管理、web站点的后端数据库

2.web缓存（代理服务器）

3.FTP

1.FTP

连接端口为21，客户端获取控制连接授权，客户端通过控制连接发送命令，浏览远程目录。当服务器接收到文件传输命令时，服务器打开一个TCP数据连接到客户端 ，传输一个文件后，服务器关闭连接。

FTP服务器是维护状态的（维护当前目录下较早的授权）

2.FTP命令和应答

1.命令

USER用户名

PASS密码

LIST返回当前文件下的列表

RETR当前文件夹检索

STOR远程主机当前目录下存放文件

2.返回码

331 Username OK, password required
125 数据连接打开，可以传送
425 无法打开文件
452 文件写入错误

4.Electronic Mail，SMTP, POP3, IMAP

1.Electronic Mail

三个组件：用户代理user agents（邮件阅读器）、邮件服务器（收件箱，发件箱，SMTP协议（邮件服务器之间））、SMTP协议

2.SMTP

直接传输，三个阶段（握手，传报文，关闭连接），命令（ASCII文本），响应（不同状态码），报文必须是7bitASCII码

端口号为25

3.报文格式

header：收件人、发件人、主题

body：消息

MIME：多媒体邮件扩展

报文首部声明MIME的类型

4.邮件访问协议Mail access protocols

POP：邮局协议，授权和下载邮件

IMAP：因特网邮件访问协议，可以操作存储在服务器上的报文

HTTP：雅虎

5.POP3

阶段：授权阶段（输入用户名密码）、事务处理阶段（列出消息号、通过号检索消息、删除、退出 ）

采用下载并删除的模式，下载并保存的模式（更新后），不在通信过程中携带状态信息

6.IMAP

将报文和文件夹联系起来，保存到服务器上，允许用户对报文进行处理，保存一些状态（文件夹的名字、报文ID）

5.DNS域名系统

服务

主机名到IP地址的转换

主机别名aliasing

别名邮件服务器

负载分布load distribution：复制web服务器（一个规范名称的IP地址集合）

分布式具有层次的数据库

客户需要www.amazon.com的IP：

客户端查询根服务器找到DNS服务器

客户端查询DNS服务器获取所需服务器

客户端查询DNS服务器获取网站的IP地址

根名称服务器root name server

名称映射未知，联系授权名称服务

获取映射map

返回到本地名称服务器的映射

TLD和授权服务器

1.TLD

顶级域名服务器：负责 com, org, net, edu, etc和顶级国家域名uk, fr, ca, jp

2.授权DNS服务器

组织的DNS服务器，为组织的服务器(例如，Web和邮件)的IP映射提供授权主机名。

本地域名服务器

不属于严格的等级制度

每个ISP(住宅ISP、公司、大学)都有一个。也称为“默认名称服务器”

当主机进行DNS查询时，查询被发送到本地DNS服务器作为代理，将查询转发到层次结构中。

递归查询Recursive queries

递归查询：将名称解析的负担放在联系的名称服务器,代替下级DNS进行域名查询，若域名服务器不能直接回答，进行递归查询

迭代查询iterated：联系服务器回复与服务器名称联系