应用层(一)：Internet应用与应用协议的分类

1、Internet应用技术发展的三个阶段

1.1、第一阶段

　　第一阶段Internet应用的主要特征：提供远程登录、电子邮件、文件传输、电子公告牌与网络新闻组等基本的网络服务功能。

　　1、远程登录(TELNET)服务实现终端远程登录服务功能

　　2、文件传输(FTP)服务实现交互式文件传输服务功能

1.2、第二阶段

　　第二阶段Internet应用的主要特征是：Web技术的出现，以及基于Web技术的电子政务、电子商务、远程医疗与远程教育应用，搜索引擎技术的发展。

1.3、第三阶段

　　

　　第三阶段Internet应用主要特征是：P2P网络应用扩大了信息共享的模式，无线网络应用扩大了网络应用的灵活性，物联网扩大了网络技术的应用领域。

2、C/S模式与P2P模式的比较

　　从Internet应用系统的工作模式角度，网络应用可以分为两类：客户/服务器(client/server，C/S)与对等(peer to peer，P2P)模式。

2.1、客户/服务器模式的基本概念

2.1.1、客户/服务器结构的特点

　　从网络应用程序工作模式的角度，网络应用程序分为：客户程序与服务器程序。

2.1.2、采用客户/服务器模式的原因

　　Internet应用系统采用客户/服务器模式的主要原因是网络资源分布的不均匀性。网络资源分布的不均匀性表现在硬件、软件和数据三个方面。

　　网络中计算机系统的类型、硬件结构、功能都存在很大差异；从软件角度来看，应用软件安装在一台专用的服务器中，用户需要通过Internet去访问服务器，成为合法用户后才能够使用网络的软件资源。

　　网络组建的目的是要实现资源的共享，"资源共享"表现出网络中节点在硬件配置、运算能力、存储能力，以及数据分布等方面存在差异与分布的不均匀性。

2.2、对等网络的基本概念

　　P2P是网络节点之间采取对等的方式，通过直接交换信息达到共享计算机资源和服务的工作模式。

　　P2P涉及三方面的内容：P2P通信模式、P2P网络、P2P实现技术。

　　P2P通信模式是指P2P网络中对等节点之间直接通信的能力

　　P2P网络是指在Internet中由对等结点组成的一种动态的逻辑网络

　　P2P实现技术是指为实现对等结点之间直接通信的功能和特定的应用所涉及的协议与软件。

2.3、P2P与C/S工作模式的区别

　　

C/S工作模式与P2P工作模式的区别主要表现在以下几个方面：

2.3.1、C/S工作模式中信息资源的共享是以服务器为中心

　　在C/S工作模式的信息资源共享关系中，服务提供者与服务使用者之间的界限是清晰的。

2.3.2、P2P工作模式淡化服务提供者与服务使用者的界限

　　P2P工作模式中，所有节点同时身兼服务提供者与服务使用者的双重身份，以达到"进一步扩大网络资源共享范围和深度，使信息共享达到最大化"的目的。

2.3.3、C/S与P2P模式的差别主要在应用层

　　两者在传输层及以下各层协议结构相同，差别主要表现在应用层。

　　传统C/S的应用协议主要包括：DNS、SMTP、FTP、Web等。

　　P2P网络应用层协议主要包括：支持文件共享类Napster与BitTorrent服务的协议、支持多媒体类Skype服务的协议等。

2.3.4、P2P网络是在IP网络上构建的一种逻辑的覆盖网

　　P2P网络并不是一个新的网络结构，而是一种新的网络应用模式。构成P2P网络的节点通常已是Internet的节点，不依赖于网络服务器，在P2P应用软件的支持下以对等方式共享资源与服务，在IP网络上形成一个逻辑的网络。

　　P2P网络是在IP网络上构建的一种逻辑的覆盖网(Overlay Network)。

3、应用层协议的分类

3.1、应用层协议的基本概念

　　应用层协议规定了应用程序进程之间通信所遵循的通信规则，包括：如何构造进程通信的报文，报文应该包括哪些字段，每个字段的意义与交互的过程等问题。

3.2、应用程序体系结构的概念

　　网络应用程序体系结构研究的是运行在端系统应用层的软件结构。

　　

　　将网络应用程序功能、工作模型与协议结构定义为应用程序体系结构(application architecture)。

3.3、应用层协议的基本内容

应用层协议定义了运行在不同端系统上应用程序进程交换的报文格式与交互过程，主要包括：

　　·交换报文的类型，如请求报文与应答报文；

　　·各种报文格式与包含的字段类型；

　　·对每个字段意义的描述；

　　·进程在什么时间、如何发送报文，以及如何响应。

3.4、应用层协议的分类

　　应用层协议可以分为三种基本类型：基础设施类、网络应用类与网络管理类。