计算机网络系统学习精华总结（四）：应用层
应用层位于计算机网络的最上层，是与用户直接接触的，传输层与应用层都工作在终端设备上。传输层及以下的层提供了完整的通信服务，应用层是面向用户的一层。TCP提供可靠的信息传输，在金融交易、可靠通讯等领域发挥重要；UDP提供不可靠的信息传输不代表平时用不到UDP协议，恰恰相反很多时候都会用到UDP，比如一些传输要求不那么高的情况，如多媒体信息发布、视频、实时消息、随机滚动的信息等等。
应用层：定义应用之间通信的规则。1）应用进程的报文类型（请求报文、应答报文）；2）报文的语法、格式；3）应用进程发送数据的时机、规则等。
（1）DNS详解（Domain Name System：域名系统）
IP地址+端口唯一标识某一个主机的进程，但是IP地址太难记了，因此使用DNS帮助记忆。DNS将域名与IP地址一一映射对应起来方便用户记忆。
域名由点、字母（不区分大小写）和数字组成；点分割不同的域；域名分为顶级域、二级域、三级域。域名从左往右依次是三级域、二级域和顶级域。
(2) DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）协议详解
动态主机配置协议(DHCP)是一个局域网协议（NAT）；DHCP是应用UDP协议的应用层协议；其用途就是：日常生活中，我们进入不同的网络环境（家庭、企业、商场等），网络环境变化，一把会自动分配一个IP地址给我们，这个技术就是DHCP协议实现的。
自动获得IP协议（启用DHCP协议），分配临时IP的过程：
局域网内新加入一个终端设备后，1）DHCP服务器监听默认端口：67；2）新加入的主机使用UDP协议广播DHCP发现报文；3）DHC服务器接收到广播后发出DHCP提供报文（告诉主机可以提供DHCP服务）；4）主机想DHCP服务器发出DHCP请求报文；5）DHCP服务器回应并提供IP地址。
（3）HTTP（Hyper Text Transfer Protocol）超文本传输协议详解、
超文本：超级文本、带链接的超级文本（可以用一处调至另外一处）。地址一般格式：http(s)://<主机>：<端口>/<路径>
http协议采用80端口，https端口采用443端口。http协议是可靠的数据传输协议（用TCP协议实现）,传输内容有：文本、图片、文件、动态、视频、音频（web内容）。
web服务器工作过程：
结束客户端连接（告诉大家自己的IP地址和端口，或者域名）——接收请求报文——处理请求——访问web服务器——构造应答——发送应答。
http请求方法：GET（获取指定的服务端资源）；POST（提交数据到服务端）；DELETE（删除指定的服务端资源）；UPDATA（更新指定的服务端资源）。那怎么指定获取的资源呢？1.在地址中指定，在地址中加入端口号和其他相关信息；2.在请求数据中指定。请求报文和应答报文中包含相关信息。
(4) HTTP工作的结构
web缓存（网站经常需要访问的数据放到缓存中去），提高访问速度和效率。缓存——主存——辅存，金字塔结构，速度快的容量小，容量大的速度慢。
(5) HTTPS协议详解
HTTP是明文传输的，不安全，信息容易被截取泄露。HTTPS是安全的HTTP协议。安全就是对传输内容进行加密。加密模型主要有两种：
对称加密和非对称加密。对称加密：加密和解密的密钥一样，
非对称加密：密钥A加密，密钥B解密；A和B是拥有一定数学关系的一组密钥。私钥：自己使用，不对外开放。公钥：给大家使用，对外公开。
数字证书：可信任组织（服务端和客户端都认为可信任）颁发给特定对象的认证，数字证书中包含公钥信息。
SSL（Secure Socket Layer）安全嵌套层，位于应用层和传输层之间，保证数据安全和数据完整，对传输层数据加密后传输。
HTTPS传输过程：
首先建立端口443的TCP连接，然后进行安全参数握手，再进行数据交互。
安全参数SSL握手过程如下：首先Client产生随机数m，发送该随机数、协议版本、支持的加密算法给Server，Server产生随机数n，并将确定的加密算法、数字证书和随机数n发送给Client，Client接收后做三件事：1.数字证书是否有效；2.生成随机数p；3.使用数字证书中的公钥加密随机数p，完成后将随机数m、n、p发送给Server。此时Client和Server两端都有随机数m、n、p了。根据随机数m、n、p和相同的加密算法生成对称密钥（分别生成、并未经过传输），使用对称密钥进行加密通信。HTTPS是综合利用对称加密、非对称加密的协议。