应用层相关概念

应用层的功能

• 应用层协议定义了应用程序需交换的报文、所需采取的动作和最终通信数据的应用
• 应用层位于协议栈的最高层次
• 应用层协议提供不同主机之间进程与进程之间的通信
• 用户代理实现应用层协议

进程的概念

进程（Process）：主机中动态运行的程序

• 一个程序运行多次将产生多个进程
• 操作系统使用PID标识进程

用户代理

用户代理提供用户和网络应用之间的接口

• 用户代理实现应用层协议
• 常见的用户代理：浏览器，Web服务器软件，QQ等

套接字

IP+端口号，唯一确定某台主机某个进程

IP地址

• 唯一确定某台主机在因特网上的位置
• 32位二进制，采用点分十进制表示，例如192.168.1.1

端口号
端口号是应用进程的入口标识，是一个存放在传输层首部的一个字段的值。包括TCP端口号和UDP端口号，一个进程可能使用多个端口号

• 唯一确定某台主机的某个通信进程
• 16位二进制，一般用十进制表示，例如80端口

端口号类型

端口号范围	端口类型
0 到 1023	公认端口，一般分配给固定的服务进程，用于某种应用的服务端
1024 到 49151	可注册端口（随机使用端口），随机分配给客户端进程，或者用于某些非公认应用程序
49452 到 65535	私有端口或临时端口，一般分配给某些P2P应用程序，使用较少

常用的网络应用公认端口号

网络应用层协议	服务端端口号	协议
DNS	53	TCP/UDP
HTTP	80	TCP
HTTPS	443	TCP
FTP	20,21	TCP
SMTP	25	TCP
POP	110	TCP
TELNET	23	TCP

一个浏览器进程也可能打开多个套接字和服务器通信

C/S模式的网络应用

C/S模式（Client/Server模式）

• 目前大多数网络应用采用C/S模式
• 客户端首先发起请求，再由服务器端响应提供服务
  一个服务进程同时接收多个客户端的请求，服务器端程序称为守护程序

P2P模式的网络应用

P2P模式（peer to peer)

• 任意主机既是客户端又是服务器
• 主机之间是对等的
• 迅雷，BT等常见下载软件均提供P2P下载模式

有集中式目录服务器和洪泛查询

网络应用需要的服务

可靠性保证：应用数据能否保证按序，正确的到达对方
带宽保证：应用数据传输能否保证最小带宽
实时性保证：数据是否保证在规定的时间内到达对方

网络应用使用的传输层协议

一般原则

• 对可靠性要求高的使用TCP作为传输层，对速度要求高，可靠性要求低的使用UDP作为传输层。
• TCP提供面向连接可靠的传输服务
• UDP提供无连接不可靠的传输服务

因特网的传输层不提供带宽的保证，实时性保证服务
网络层、物理层或可