计算机网络——应用层重点

六、应用层

6.1 网络应用模型

6.1.1 客户/服务器模型

工作流程

1. 服务器处于请求状态
2. 客户机发出服务请求，并等待接收结果
3. 服务器收到请求之后，分析请求，进行必要的处理，得到结果并发送给客户机

主要特点

1. 网络中个计算机的地位不平等，服务器可以通过对用户权限的限制来达到管理客户机的目的，是他们不能够随意存储删除数据，或进行其他受限制的网络活动。整个网络的管理工作由少数服务器担当，因此网络的管理非常集中和方便。
2. 客户机之间不能直接通信
3. 可扩展性不佳。受服务器硬件和网络带宽的限制，服务器支持的客户机数量有限。

6.1.2 P2P模型

定义

整个网络中的传输内容不被保存在中心服务器上，每个节点同时具有下载，上传的功能，其权利和义务都是大体对等的。其中任意一对计算机称为对等方(Peer)，直接通信。

相比与C/S模型，P2P模型的优点：

1. 减轻了服务器的计算压力，消除了对服务器的完全依赖，可以将任务分配到各个节点 上，因此大大提高了系统效率和资源利用率
2. 多个客户机之间可以直接共享文档。
3. 可扩展性好，传统服务器有响应和带宽的限制，因此只能接受一定数量的请求。
4. 网络健壮性强，单个节点的失效不会影响其他部分的结点

缺点：

获取服务的同时还要给其他结点提供服务，占用较多的内存，影响整机的速度。

6.2 域名系统DNS

6.2.1 层次域名空间

6.2.2 域名服务器

• 根域名服务器

• 顶级域名服务器

• 权限域名服务器（授权域名服务器）

• 本地域名服务器

6.2.3 域名解析过程

• 递归查询
• 递归与迭代相结合的方式

注意课后习题中错题，C/S中TCP连接建立需要一个RTT

6.3 文件传输协议FTP

6.3.1 FTP工作原理

FTP提供交互式访问，允许客户知名文件类型与格式，并允许文件具有存取权限

TCP可靠传输服务

FTP的服务器进程由两部分：一个主进程，负责接收新的请求。若干从属进程，负责处理单个请求。

FTP提供的功能：

1. 不同种类主机系统之间文件传输
2. 以用户权限管理方式提供用户对远程FTP服务器上的文件管理能力
3. 以匿名FTP方式提供公用文件共享能力

6.3.2 控制连接与数据连接

FTP工作时使用两个并行的TCP连接，一个是控制连接（端口号21），一个是数据连接（端口号20），可以使协议更加简单和更容易实现。

控制连接

• 服务器监听自己的21号端口，等待客户连接
• 传输控制信息（连接请求，传送请求等）
• 控制信息以7位ASCII格式传送
• 控制连接在整个会话期间一直保持打开状态

数据连接

数据连接有 主动模式PORT和 被动模式PASV两种：

主动模式PORT

• 客户端随机端口m连接服务器端21号端口
• 服务器端20号端口连接到客户端随机端口n

被动模式PASV

• 客户端随机端口m与服务器端21号端口建立连接，服务器端通过21号端口告知客户端服务器x端口开放，可用于数据连接
• 客户端随机端口n连接服务端x端口。

6.4 电子邮件

6.4.1 电子邮件系统的组成结构

• 电子邮件是一种异步通信方式
• 三个最主要的组成构件：
  • 用户代理（User Agent）
  • 邮件服务器
  • 电子邮件使用的协议（SMTP,POP3(或IMAP))

6.4.2 电子邮件格式与MIME

格式包含首部和主体

MIME

6.4.3 SMTP和POP3

SMTP通信的三个流程

• 连接建立
• 邮件传送
• 连接释放

POP3

• POP3在传输层使用TCP，端口号110

• POP3协议建立在TCP连接上，使用的是有连接的可靠的数据传输服务，在传输层是使用明文来传输密码的，并不对密码进行加密。POP3协议基于ASCII码，如果要传输非ASCII码的数据，那么要使用非ASCII码的数据，那么要使用MIME将数据转换成ASCII码形式。

IMAP

6.5 万维网WWW

6.5.1 万维网内核的构成标准

• 统一资源定位符（URL）
• 超文本传输协议（HTTP）
• 超文本标记语言（HTML）

6.5.2 超文本传输协议HTTP

• 万维网工作流程
• HTTP特点
  • Cookie
  • 持久连接和非持久连接
• HTTP的报文结构
• https和http区别