【计算机网络】网络应用

网络应用

1. 网络应用体系结构
2. 网络应用的服务需求
3. Internet传输层服务模型

网络应用的基本原理

网络应用的基础：进程间通信

1. 进程：主机上运行的程序
2. 同一主机上运行的进程之间如何通信？
   （1）进程间通信机制
   （2）操作系统提供
3. 不同主机上运行的进程间如何通信？
   （1）消息交换
   （2）客户机进程：发起通信的进程
   （3）服务器进程：等待通信请求的进程
   （4）套接字：Socket 传输基础设施向进程提供API
   
   寻址主机---->IP地址
   每个需要通信的进程----->端口号 Port Number
   进程的标识符----->IP地址+端口号

网络应用的需求与传输层服务

需求

1. 数据丢失（data loss）/可靠性(reliability)
   （1）能容忍一定的数据丢失，如网络电话
   （2）要求100%可靠数据传输，如文件传输，telnet
2. 时间（timing）/延迟（delay）
   （1）延迟足够低才有效
   （2）网络电话/网络游戏
3. 带宽（bandwidth）
   （1）带宽达到最低要求时才有效，如网络视频
   （2）适应任何带宽，如email
4. 安全性

Internet提供的传输服务

1. TCP
   （1）面向连接
   （2）可靠的传输
   （3）流量控制 发送速度不会过快，超过接收方的处理能力
   （4）拥塞控制 网络负载过重的时候能够限制发送方的发送速度
   （5）不提供时间/延迟保障
   （6）不提供最小带宽保障
2. UDP
   （1）无连接
   （2）不可靠的数据传输
   （3）不提供：可靠性保障、流量控制、拥塞控制、延迟保障、带宽保障
   

Web

Web与HTTP

1. World Wide Web ： Tim Berners-Lee
   网页
   网页互相链接
2. 网页（Web Page）包含多个对象（Objects）
   对象：HTML文件、JPEG、视频文件、动态脚本等
   基本HTML文件：包含对其他对象引用的链接
3. 对象的寻址（addressing）
   URL(Uniform Resource Locator)：统一资源定位器
   Scheme://host:port/path
   eg: www.someschool.edu/somDept/pic.gif
4. HTTP协议（HyperTest Transfer Protocol）
   （1）C/S结构
   （2）使用TCP传输服务
   （3）无状态（stateless） 服务器不维护任何有关客户端过去所发请求的信息
   有状态的协议更复杂：需要维护状态（历史信息）；如果客户或服务器失效，会产生状态不一致，解决这种不一致代价高
5. HTTP连接
   （1）非持久性连接(Nonpersistent HTTP)
   
   
   RTT(Round Trip Time) 从客户端发送一个很小的数据包到服务器并返回所经历的时间
   响应时间（Response time）：Total=2RTT+文件发送时间
   
   存在问题
   （2）持久性连接(Persistent HTTP)
   无流水线的持久性连接
   带有流水机制的持久性连接
6. HTTP消息格式
   （1）请求消息(request)
   
   第一行：request line
   
   

（2）响应消息(response)

7. cookie技术
   HTTP是无状态协议，很多应用需要服务器掌握客户端的状态，如网上购物，如何实现？
   为了辨别用户身份、进行session跟踪而储存在用户本地终端上的数据（通常经过加密）
   RFC6265

身份认证、购物车、推荐、web email
隐私问题

8. Web缓存/代理服务器技术
   （1）功能
   在不访问服务器的前提下满足客户端的HTTP请求
   （2）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
   

Email应用

1. 构成组件
   （1）邮件客户端
   （2）邮件服务器
   （3）SMTP协议（simple Mail transfer prorocol） RFC 2821
   
2. 使用TCP进行email消息的可靠传输
3. 端口25
4. 传输过程的三个阶段
   （1）握手
   （2）消息的传输
   （3）关闭
5. 命令/响应交互模式
   （1）命令：ASCII文本
   （2）响应：状态代码和语句
6. Email消息只能发送7位ASCII码
   

7. MIME 多媒体邮件扩展 RFC 2045，2056
   通过在邮件头部增加额外的行以声明MIME的内容类型

8. 邮件访问协议
   POP
   IMAP
   HTTP

DNS Domain Name System 域名解析系统

1. Internet 上主机/路由器的识别问题
   （1）IP地址
   （2）域名：www.hit.edu.cn
   Internet核心功能 应用层实现
2. DNS服务
   IP的翻译
   主机别名
   负载均衡
3. 为什么不实用集中式DNS？
   （1）单点失败问题
   （2）流量问题
   （3）距离问题
   （4）维护性问题
   不可伸缩。