计网应用层浅记_计网中应用层的分组-优快云博客

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文章目录

1. 应用层协议原理
2. Web和HTTP
参考资料

1. 应用层协议原理

网络应用程序的核心：能够运行在不同端系统和通过网络彼此通信的程序

由于计算机网络层次结构分层的原因，我们在编写应用层程序的时候，不需要写在网络核心设备如路由器或链路层交换机上运行的软件

1.1 网络应用程序体系结构

应用程序体系结构：

客户-服务器（C/S）体系结构
对等（P2P）体系结构

C/S

在客户-服务器（C/S）体系结构，客户相互之间不直接通信

服务器的显著特点：

固定的、周知的地址 IP地址
总是打开的

客户总是能够通过向该服务器的IP地址发送分组来与其联系

具有数据中心，一个数据中心能够有数十万台服务器

P2P

高度非集中式结构

应用程序在间断连接的主机对之间使用直接通信，这些主机对被称为对等方

对等方不是任何一个ISP，相反可以是我们每个人的笔记本电脑或者手机

对等方之间的通信不必通过专门的服务器

1.2 进程通信

客户和服务器进程

网络应用程序由成对的进程组成，这些进程通过网络相互发送报文

在通信的过程中，客户与服务器其实并未有较为明显的界限，记住一个规则

发起通信的（即在该会话开始时发起与其他进程的联系）的进程被称为客户

在会话开始时，等待联系的进程是服务器

进程与计算机网络之间的接口

进程通过一个称为套接字（socket）的软件接口，向网络发送报文和从网络接收报文

可将进程类比为一座房子，而套接字就是它的门

在这里插入图片描述

如上图，套接字是同一台主机应用层与运输层之间的接口，也被称为应用程序和网络之间的API

进程寻址

在一台主机上运行的进程为了向另一台主机的进程发送分组，接收进程需要有一个地址

地址包括其 IP地址+端口号

1.3 运输服务

可靠数据传输：电子邮件、文件传输、远程主机访问、Web文档传输以及金融应用

容忍丢失：交谈式音频、视频

可靠数据传输
吞吐量
定时
安全性

1.4 应用层协议

定义了运行在不同端系统上的应用程序进程如何相互传递报文，定义了：

交换报文的类型，例如请求报文和响应报文
各种报文类型的语法
字段的语义
确定一个进程何时以及如何发送报文，对报文进行响应的规则

2. Web和HTTP

2.1 HTTP概况

Web的应用层协议是超文本传输协议（HTTP），它是Web的核心

HTTP由两个程序实现：一个客户程序，一个服务器程序

客户程序和服务器程序运行在不同的端系统中，通过HTTP报文进行会话

HTTP定义了Web客户向Web服务器请求Web页面的方式，以及服务器向客户传送Web页面的方式

在这里插入图片描述

HTTP使用TCP作为它的支撑传输协议

如何理解HTTP是一个无状态协议

服务器向客户发送被请求的文件，而不存储客户的状态信息。假如某个客户在短短的几秒钟之内两次请求同一对象，服务器并不会因为刚刚为该客户提供了该对象就不再做出反应，而是重新发送该对象，就像服务器已经完全不记得之前做过的事一样。

HTTP服务器不会保存有关客户的任何信息

2.2 HTTP响应状态码及短语

状态码短语	含义
200 OK	请求成功，信息在返回的响应报文中
301 Moved Permanently	请求对象被永久转移了，新的URL定义在响应报文的Location：首部行中
400 Bad Request	一个通用的差错代码，指示该请求不能被服务器理解
404 Not Found	被请求的文档不在服务器上
505 HTTP Version Not Supported	服务器不支持请求报文使用的HTTP协议版本

2.3 Cookie

前面提到，HTTP是一个无状态的协议，这就存在一个问题。一个Web站点通常希望能够识别用户，可能是因为服务器希望限制用户的访问，或者它希望把内容和用户的身份联系起来，为此Cookie完美解决了这个问题

Cookie的四个组件

在HTTP响应报文中的一个cookie首部行
在HTTP请求报文中的一个cookie首部行
在用户端系统中保留有一个cookie文件，并由用户的浏览器进行管理
位于Web站点的一个后端数据库

如图所示，在第一次访问Web服务器时，服务器在响应报文中返回一个唯一的cookie，在服务器中并将用户与cookie对应保存。在往后的访问中，浏览器会自动在请求报文的首部添加这个具有唯一性的，独属于一个用户的cookie。服务器在接收到这个请求报文，并识别它的cookie后，就能知识这个用户的历史访问信息。