计算机网络 自顶向下方法 secondday（应用层）

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

POP3按照三个阶段进行工作：特许、事务处理以及更新。

特许阶段：用户发送用户名和口令以鉴别用户；

事务处理：用户取回报文，同时还能对报文做出删除标记，以及获取邮件的统计信息；

更新：目的是结束POP3会话，这时，邮件服务器会删除被标记的报文。

2.IMAP

3.基于Web的电子邮件

六、DNS：因特网的目录服务

1.主机的一种标识方法是用它的主机名。

2.主机也可以使用所谓IP地址进行标识。

七、DNS提供的服务

1.能进行主机名到IP地址转换的目录服务，这就是域名系统Domain Name System，DNS的主要任务。

2.DNS是①一个由分层的DNS服务器实现的分布式数据库；②一个使得主机能查询分布式数据库的应用层协议。

3.DNS运行在UDP之上，使用53号端口。

4.DNS通常是由其他应用层协议所使用的，包括HTTP、SMTP和FTP，将用户提供的主机名解析为IP地址。

5.除了进行主机名到IP地址的转换外，DNS还提供了一些重要的服务：

主机别名、邮件服务器别名、负载分配。

八、DNS工作机理概述

DNS是一个在因特网上实现分布式数据库的精彩范例。

1.为了处理扩展性问题，DNS使用了大量的DNS服务器，它们以层次的方式组织，并且分布在全世界范围内。

根DNS服务器、顶级域服务器、权威DNS服务器。

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举个例子：

根DNS服务器下分com DNS服务器、org DNS服务器、edu DNS服务器；

com下有yahoo.com和amazon.com服务器；org下有pbs.org服务器；edu下有poly.edu和umass.edu服务器。

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2.还有一类重要的DNS，称为本地DNS服务器。一个本地DNS服务器严格来说不属于该服务器的层次结构，但它对DNS层次结构是重要的。

3.DNS系统还具有一个非常重要的特色：DNS缓存（DNS caching）。（可以和HTTP的Web缓存进行对比，发现是非常相似的）

九、DNS记录和报文

1.共同实现DNS分布式数据库的所有DNS服务器存储了资源记录RR，RR记录了主机名到IP地址的映射。

2.RR是一个４元组（Name，Value，Type，TTL）：

TTL是该条记录的生存时间，它决定了资源记录应当从缓存中删除的时间。

Name和Value取决于Type：

• 如果Type=A，则Name是主机名，Value是该主机名对应的IP地址；（relay1.bar.foo.com，145.37.93.126，A）
• 如果Type=NS，则Name是个域，Value是个知道如何获得该域中主机IP地址的权威DNS服务器的主机名；（foo.com，dns.foo.com，NS）
• 如果Type=CNAME，则Value是别名为Name的主机对应的规范主机名；（foo.com，relay1.bar.foo.com，CNAME）
• 如果Type=MX，则Value是个别名为Name的邮件服务器的规范主机名；（foo.com，mail.bar.foo.com，MX）

3.DNS报文

十、P2P应用

使用P2P体系结构，对总是打开的基础设施服务器有最小的（或者没有）依赖。

1.CS体系结构的分发时间：考虑服务器上载时间和客户下载时间

• 服务器向N个对等方传输文件的一个副本，因此需要传递NF比特。该服务器的上载效率是us，则分发时间是NF/us；
• dmin表示最小的对等方的下载速率，因此最小分发时间为F/dmin;

Dcs≥max{NF/us，F/dmin}

2.P2P体系结构的分发时间：

• 分发的开始，必须至少发一次，因此最小分发时间是F/us；
• 与CS相同，最小分发时间是F/dmin；
• 最后，观察到系统整体的上载能力等于服务器的上载速率加上每个单独的对等方的上载速率，即utotal=us+u1+...+uN。因此最小分发时间是NF/utotal；

Dp2p≥max{F/us，F/dmin，NF/utotal}

3.比较两个分发时间，可以解释具有P2P体系结构的应用程序是自扩展的的成因是：对等方除了是比特的消费者外还是它们的分发者。

4.BitTorrent：将文件分成若干个块。

5.最稀缺优先：优先选择数量最少的块进行存储。