【计算机网络】：6-应用层

应用层

应用层是计算机体系结构中的最顶层，是直接为应用进程提供服务的。其作用是在实现多个系统应用进程相互通信的同时,完成一系列业务处理所需的服务.

1. C（客户端）/S（服务器）和P（Peer）2P（Peer）

C/S

客户端和服务器进行的架构

• 缺点

一台服务器会出现请求过多无法处理的情况，为此可以使用计算机群集，构建一个性能更好的虚拟服务器

P2P

没有固定的服务提供者和请求者，Peer之间直接通信

是服务分散型的，系统性能不会因规模的增大而降低

2. 动态主机配置协议（DHCP）

自动为网络中的主机配置信息

• DHCP的工作过程

3. 域名系统DNS

使用域名代替原本的IP地址

3.1 域名

• 采用层次树状结构的域名结构

  

  • 每一级域名都由英文字母和数字组成，不超过63个字符，不区分大小写
  • 级别最低的域名写左边，顶级域名写右边

• 顶级域名

3.2 DNS

使用分布在各地的域名服务器来实现域名到IP的对应

• 域名服务器的分类

  • 根域名服务器
  • 顶级域名服务器
  • 权限域名服务器
  • 本地域名服务器

• 域名解析的过程

  • 递归查询
  
  • 迭代查询
  

为了提高查询效率，域名服务器中使用了**高速缓存（存放近期查询过的域名）**机制

4. 文件传送协议FTP

FTP屏蔽了计算机系统的细节，适用于在任意计算机之间传送文件

例如XFTP

• 基本工作原理

控制连接：21号端口

数据连接：20号端口

5. 电子邮件

• 组成部分

  • 用户代理：用户与电子邮件系统的接口
  • 邮件服务器：发送和接收邮件（QQ邮箱…）
  • 协议：发送协议（SMTP）、读取协议（POP3、IMAP）

发送协议

• SMPT基本原理

• 电子邮件的信息格式

由RFC 5322定义，一个电子邮件有信封和内容构成，内容又分为首部和主体

读取协议

• 邮局协议POP：用户只能以下载并删除、下载并保留的方式进行操作
• IMAP：用户可以在自己的计算机上操作服务器中的邮件

现在通常只用通过浏览器对邮件服务器进行管理

• 当邮件服务器相同时

• 当邮件服务器不同时

6. 万维网（WWW）

是一个大规模的、联机式的信息存储所，是运行在因特网上的一个分布式应用

万维网利用网页之间的超链接，将不同网站链接成一个信息网

• URL的一般形式由以下四个部分组成

网页搭建：

HTTP协议

• HTTP/1.0采用非持续连接，每请求一个文件就要与服务器

  • 请求一个文档就要有两倍的RTT开销，所以请求每个都需要花费2RTT的时间
  • 为了减小延迟，浏览器通常会建立多个并行的TCP连接。但是会占用大量服务器资源

• HTTP/1.1采用持续连接方式，可以一直传送后续的HTTP请求报文和响应报文

  • 可以使用**流水线（Pipelining）**方式工作，可以大幅度节约时间
  

HTTP报文格式

• request请求

例：

Connection : close （非持续连接）

持续连接：keep-alive

• response请求

例：

HTTP被设计成一种无状态协议（stateless）

因为早期万维网操作简单，无状态（stateless）协议可以简化服务器设计

现在可以使用Cookie记录用户信息，是一种对无状态的HTTP进行状态化的技术

Web缓存（Cache）与代理（Proxy）服务器

可以通过缓存机制提高万维网效率（Web缓存把最近的一些请求和响应暂存在本地磁盘需要时直接获取）

可位于客户机，也可位于中间系统上，位于中间系统上的Web Cahe称为代理服务器

至此，计算机网络5层结构已经全部介绍完毕，这几篇文章记录了我的学习过程，内容真的很多，涵盖了许多学科，需要好好理解与吸收，如果任何地方有什么问题在底下留言联系。