计算机网络--应用层

网络应用的体系结构

1. 客户机/服务器（C/S） web服务器软件apach
2. 点对点结构 （p2p）段对端    高度可扩展，但是难于管理
3. 混合结构  利用两者的优点同时规避两者的缺点  napster  文件传输用p2p，文件搜索用C/S服务

利用大量服务器实现可扩展性，分布式，服务器农场。

 

网络应用进程通信

1. 不同主机运行的进程间如何通信？   消息交换，也称报文交换  进程间通信利用套接字发送、接收消息实现
2. 如何寻址进程？--IP地址，可以定位主机，那如何定位进程呢？ 端口号，为主机上每一个需要通信的进程分配一个端口号 HTTP：80  MAIL：25
3. 进程的标识符   IP地址+端口号

 

网络应用的服务需求

1. 可靠性(丢包)  汇款100W，少了两个0，变成了1W
2. 带宽
3. 时延

internet传输层服务模型

1. TCP    面向连接，可靠的传输（不丢包，不乱序），流量控制，拥塞控制，不提供时间延迟保障
2. UDP   无连接，不可靠的数据传输。 不提供，可靠性保障，流量控制，拥塞控制，延迟保障，带宽保障。  提供了自由。

 

web(world wide web) 应用  万维网：Tim Berners-Lee

网页，网页互相链接

对象的寻址：URL(统一资源定位器)

web 网站，apache 事实上的服务器

服务器在80端口等待客户的请求。传输层是TCP协议（套接字）

HTTP 是无状态协议，服务器不维护任何有关客户端过去行为的信息。

有状态的协议更复杂，

非持久性链接：每个TCP链接最多传输1个对象，HTTP 1.0

持久性连接：每个TCP链接最多传输多个对象。

1. 发起TCP链接请求。  1个RTT
2. 发送Socket  1个RTT    接收消息，解析，返回响应信息（socket）并关闭TCP链接（非持久）
3. 收到10个指向jpeg对象的超链接。 为每个jpeg对象 重复上面的几个操作。  一共22个RTT

响应时间的分析与建模：获得一个需要 2个RTT+文件传送 的时间。

 

持久性链接：无流水的之久链接  每个对象耗时1个RTT    一共11个RTT

带有流水机制的持久性链接：客户端只要遇到一个引用对象就尽快发送请求，收到所有的引用导向只需要1个RTT   一共 3个RTT

HTTP消息格式:

请求消息：ASCII 人可以直接读。已经建立起链接了。HOST 是有用的，缓存和代理服务器会用到。get post head(不要把请求的对象放入响应消息中，往往做测试用的)   put()  delete

响应消息：状态行200，响应头，响应  架设一个web服务。买域名，自己的网站。

200OK   404 not found  RFC看详细的  telnet

cookie技术 无状态  身份认证 推荐  购物车的实现  为了辨别用户身份，进行session跟踪存储在用户本地终端上的数据    不足：安全问题  cookie 研究替代技术

web缓存/代理服务器技术。 :满足不访问服务器的前提下满足客户端的HTTP 请求。不足：新浪新闻，一访问 昨天的，与远端服务器上是一致的。 304 NOT modified 没改变。

性能优化的技术，缩短客户请求的响应时间。减少机构、组织的流量，在大范围内实现有效的内容分发（CDN内容分发网络）。

如果缓存服务器里面缓存了这个网页，那就返回就对了。   解决办法1、升级带宽。

ISP  比如：中国移动，中国电信　　　　　　缓存服务器的命中率在  0.2-0.7之间  CPU也有缓存。

缓存服务器发送If-modified-since:<date> get 请求 ，服务器返回200表示改了，返回304表示改了。再获取新版本。

 请求，响应

 

Email应用的构成

邮件客户端

邮件服务器   SMTP协议

命令 响应

 

互联网上的核心服务：DNS（domain name sysytem 域名系统）应用

互联网上主机/路由器的识别问题

IP地址本身是一组数字，并不便于使用。

IP地址和域名之间如何映射？    域名解析系统就是DNS 。把域名翻译为IP地址。

多层命名服务器 构成的 分布式数据库  为什么不是集中式的？  单点失败问题（），流量问题，距离问题，维护性问题。

IPV4 64位  　　IPV6  128位

DNS服务

1. 域名向IP地址的翻译
2. 主机别名
3. 负载均衡：多个IP地址的服务器

分布式层次式的数据库。集中式的不可行，分布式的有代价，进行了3次查询。

ROOT DNS  根域名服务器 ，本地域名服务器无法解析域名时，访问根域名服务器（13个），如果根域名不知道，访问权威域名服务器。

COM   DNS 顶级域名服务器 com,org,net uk ,cn ,fr ,edu  Network solutions 维护com, educause 维护edu顶级域名服务器，

AMAZON.COM  DNS  

本地域名服务器 不属于层级体系，每个ISP有一个本地域名服务器。主机进行DNS查询时，都要发送给本地域名服务器，作为代理然后发给层级域名解析服务器系统。我不认识这个域名的IP，但是你可以问我。

迭代查询   根域名返回给本地域名服务器顶级域名服务器的域名

递归查询   根域名继续帮本地域名服务器查询。

DNS缓存和更新。

只要活得域名解析服务器活得域名---IP映射。即缓存这一映射

本地域名服务器一般会缓存顶级域名服务器的映射。

我国没有根域名服务器，是否会影响国家网络安全问题。

 

DNS消息格式和记录：分布式层次式的数据库。

数据库里面存放数据的格式。四元组  RR format:(name,value,type,ttl)   有类型，不同的类型对应的name 和 value 意义不同

• type = A   name：主机域名  value：IP地址
• type = NS name：域（edu.cn）  value：该域权威域名解析服务器的主机域名。
• type = cname name：某一真是域名的别名  
• type = MX  value是与name相对应的邮件服务器

DNS协议：查询（query） 回复（reply）

如何注册一个域名：

1. 域名管理机构(Network Solution   负责com顶级域) 注册域名
2. 向域名管理机构提供你的权威域名解析服务器的名字和IP地址，他们就插入了两条记录

备案？

 

 socket编程

1. TCP
2. UDP