计算机网络笔记-第六章 应用层
第六章 应用层
- 网络应用模型
- 客户/服务器模型
- P2P模型
- 域名系统（DNS）
- 层次域名空间
- 域名服务器
- 域名解析过程
- 文件传输协议（FTP）
- FTP的工作原理
- 控制连接与数据连接
- 电子邮件
- 电子邮件系统的组成结构
- 电子邮件格式与MIME
- SMTP与POP3
- 万维网（www）
- WWW的概念与组成结构
- HTTP
1. 概述
因为不同的网络应用之间需要有一个确定的通信规则
1.1 两种常用的网络应用模型
1.1.1 客户/服务器模型（Client/Server）
1.1.2 P2P模型（Peer-to-Peer）
网络健壮性指的是P2P模型不容易坏掉，即使一个节点坏了也没问题，可以有其他节点代替
2. 域名系统协议（DNS）
2.1 概述
DNS就是将打在地址栏的域名转化为IP地址的东西
2.1.1 域名
域名就是www.xxx.com，当然这是最简单的一种
.com之后还可以有东西，称之为根
域名从左向右，级别逐渐增高
2.2 域名服务器（DNS服务器）
DNS服务器有很多台，根据层次结构分为三层，根域名服务器，顶级域名服务器，权限域名服务器
本地域名服务器不算层次结构，特点是里主机比较近，当主机和另一台比较近的主机通信时，就不用走哪些更高级的服务器了
根域名服务器并不是一个域名只有一台，而是一个域名对应多台域名服务器，全世界一共有13个这样的域名，分别是a.rootservers.net，b.rootservers.net，c.rootservers.net，~m.rootservers.net
在权限域名服务器中，虽然看似abc.com比y.abc.com少了一位，但是他们的地位仍是对等的，对应的两台权限域名服务器
2.3 域名解析过程
2.3.1 递归查询
在上图中
主机先是想本地域名服务器发送请求，如果查不到的话，
本地域名服务器向根域名服务器发送请求（找别人），如果还是查不到的话，
根域名域名服务器向顶级域名服务器发送请求（找别人），如果还是查不到的话，
顶级域名服务器向权限域名服务器发送请求（找别人）
可以看到每一次向下一个查询的服务器都变了，不是主机一个个去问，而是服务器自己一个个问下去
2.3.2 迭代查询
在上图中
主机先是想本地域名服务器发送请求，如果查不到的话，
本地域名服务器就让主机去向根域名服务器发送请求（主机去找，本地域名给目标根域名服务器的IP地址），如果还是查不到的话，
根域名域名服务器让主机去向对应的顶级域名服务器发送请求（主机去找，根域名给目标顶级域名服务器的IP地址），如果还是查不到的话，
顶级域名服务器让主机去向权限域名服务器发送请求（主机去找，顶级域名给目标权限域名服务器的IP地址）
可以看到这里是主机一个个挨个问的地址
2.3.3 高速缓存
为了减少多次查询同一个域名的资源浪费，本地域名服务器会存储最近使用的ip地址解析，下次再访问同一个域名就不需要这么多查询步骤了。同时这个高速缓存主机本身也有存储
同时本地域名服务器还可以对顶级域名服务器，权限域名服务器的地址进行缓存，下一次即使是不知道的ip地址，查询也可以更快
高速缓存为了保持正确性，需要定时更新
3.文件传输协议（FTP，TFTP）
3.1 概述
TFTP是一个轻量的，比较容易实现的，面对小文件的，UDP的文件传输协议
这里我们重点是FTP协议
3.2 FTP的服务端和客户端
3.3 FTP的工作原理
为什么有匿名登陆：对于一些公共服务器来说，增加验证阶段就是增加资源开销，减少验证阶段就可以节省资源来更好地服务
主进程和从属进程的区别：主进程是打开端口，让外部发送的数据可以进来，并且将这些数据逐个分配各从属进程。从属进程则是单独为这些数据服务
FTP的两种传输模式了解即可
4. 电子邮件
4.1 概述
4.1.1 电子邮件的格式
4.1.2 电子邮件系统的组成结构
注释：
用户代理的四个功能解释：
撰写就是给用户编辑信件的环境
显示就是可以看到自己写的和自己收的信件内容
处理就是对信件进行操作，包括删除，打印，转发等等
通信就是可以将邮件发送到邮件服务器当中，同时可以从邮件服务器当中读取邮件
邮件服务器的功能注释
邮件服务器端的发送和接受是指从自己的用户代理处接收邮件，之后向对面的邮件服务器发送邮件
邮件服务器的报告邮件发送结果就是投递是否成功这种情况
邮件服务器既可以作为客户端又可以作为服务器端，使用的是C/S方式
协议的功能注释
发邮件用的是SMTP
收邮件的是POP3或者IMAP
4.2 几个邮件协议
4.2.1 简单邮件传送协议SMTP
注意一下，这里STMP客户和服务器不是固定死的，可以也可以成为服务器，服务器也可以成为用户，由发送方和接收方决定，发送方就是客户，接收方就是服务器
注释
可以看见这里比如
220 service ready
250 OK
421 service not available
550 xxx
354 xxx
都是应答信息
这里RCPT能有多条命令的原因是，电子邮件可以有多个收件人，就是群发，所以允许多个RCPT
再强调一下，这里服务器和客户端可以互换，视具体情况而定，发送方是客户端，接收方是服务器端
4.2.2 改进SMTP缺点的MIME协议
MIME改善SMTP发送数据的缺点，是SMTP的功能性扩展
MIME协议已经逐渐开始应用到浏览器当中，通过对不同文件类型用不同的标识符标识，来让浏览器读取通过MIME的相关文件
4.2.3 邮局协议POP3
这里接收方是客户端，邮件服务器是服务器端
POP3确实很简单，但是有不少缺点，比较难受的就是邮件一旦下载就自动删除了
4.2.4 比较复杂的读取邮件的协议——IMAP协议
4.3 基于万维网的电子邮件
与之前的不同的地方就是，基于万维网的电子邮件的邮件服务器端可以不同
同时，发送邮件使用的SMTP/MIME和收邮件时的POP3/IMAP协议都换成了HTTP协议
5. 万维网和HTTP协议
5.1 万维网概述
URL用来标识整个互联网当中的某一个资源（文字，视屏，音频等）的位置
HTTP用来将这些资源传送给用户
HTML帮助设计者来设计页面，让不同设计者设计的页面都可以在界面上显示
5.2 HTTP协议
5.2.1 HTTP协议的过程
这张图里讲了HTTP的具体过程
服务器通过TCP 80端口来监听HTTP请求
注意HTTP可以不一次性下载完页面的所有资源，可以只下载文本部分，其他音频视频等待用户下一步请求之后再传输
5.2.2 HTTP协议的特点
5.2.3 HTTP的连接方式——持久连接和非持久连接
非持久连接在TCP三次握手的第三次握手时发生，将HTTP请求作为第三次握手的数据部分发给服务器，服务器收到请求之后将HTTP相应报文传输给客户。耗时就是RTT*2+文档传输时间。
缺点就是这样如果再想传输，那么就需要重新建立TCP连接从头开始
持久连接和非持久连接类似，都是在第三次握手时发生，将HTTP请求作为第三次握手的数据部分发给服务器，服务器收到请求之后将HTTP相应报文传输给客户。但是持久连接再需要请资源的时候就不需要建立新的TCP连接了
持久连接的两种方式——非流水线和流水线
非流水线就是发一个，确认一个，才能再发下一个
流水线就是一个个连着发，然后多个确认
和之前说过的停止等待协议，后退N帧协议和选择重传协议很像，忘了的话可以去复习一下
开个传送门计算机网络笔记Part3 数据链路层（Data Link Layer）
5.2.4 HTTP的报文结构
开始行用于区别请求报文和响应报文。可以明显的看到两者第一行的东西都不一样
请求报文的方法是指命令，就是对所请求的对象进行什么操作，如获取/删除等等
URL就是之间说的资源标识符
版本是指使用的是什么版本的HTTP协议
CRLF相当于我们程序里面的；，标识一行的结束。同时，在整个首部行结束时，为了区别首部行和实体主体还会有一行单独的CRLF
这里举了请求报文的例子，和一些常用的状态码
6. 本章思维导图
