计算机网络-应用层

应用层协议的特点

1. 每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又往往是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的。应用层的具体内容就是规定应用进程在通信时所遵循的协议。
2. 应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。客户(client)和服务器(server)都是指通信中所涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。

一、域名系统 DNS

1. 域名系统概述

1. 许多应用层软件经常直接使用域名系统 DNS (Domain Name System)，但计算机的用户只是间接而不是直接使用域名系统。
2. 因特网采用层次结构的命名树作为主机的名字，并使用分布式的域名系统 DNS。
3. 名字到 IP 地址的解析是由若干个域名服务器程序完成的。域名服务器程序在专设的结点上运行，运行该程序的机器称为域名服务器。

2. 因特网的域名结构

1. 因特网采用了层次树状结构的命名方法。
2. 任何一个连接在因特网上的主机或路由器，都有一个唯一的层次结构的名字，即域名。
3. 域名的结构由标号序列组成，各标号之间用点隔开：

​ … . 三级域名 . 二级域名 . 顶级域名

1. 各标号分别代表不同级别的域名。

3. 顶级域名 TLD (Top Level Domain)

​ .com （公司和企业）

​ .net （网络服务机构）

​ .org （非赢利性组织）

​ .edu （教育机构）

​ .gov （政府部门）

4. 域名的解析过程

本地域名服务器向根域名服务器的查询通常是采用迭代查询。当根域名服务器收到本地域名服务器的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的 IP 地址，要么告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”。然后让本地域名服务器进行后续的查询。

DNS服务作用：负责解析域名，将域名解析成IP

例如打得开QQ(可以直接用IP地址登陆)，打不开网络可能是域名问题。 8.8.8.8 是google的DNS服务器，222.222.222.222是电信的DNS服务器，能够用来帮忙解析域名地址。

域名解析测试

ping  www.cnblogs.com

nslookup  www.cnblogs.com

安装自己的DNS服务器

1. 解析内网自己的域名
2. 降低到Ineternet的域名解析流量
3. 域环境

二、DHCP动态主机配置

静态IP地址

动态IP地址

DHCP客户端请求IP地址的过程

1. DHCP 服务器被动打开 UDP 端口 67，等待客户端发来的报文。
2. DHCP 客户从 UDP 端口 68发送 DHCP 发现报文。
3. 凡收到 DHCP 发现报文的 DHCP 服务器都发出 DHCP 提供报文，因此 DHCP 客户可能收到多个 DHCP 提供报文。
4. DHCP 客户从几个 DHCP 服务器中选择其中的一个，并向所选择的 DHCP 服务器发送 DHCP 请求报文。
5. 被选择的 DHCP 服务器发送确认报文 DHCPACK，进入已绑定状态，并可开始使用得到的临时 IP 地址了。
6. DHCP 客户现在要根据服务器提供的租用期 T 设置两个计时器 T1 和 T2，它们的超时时间分别是 0.5T 和 0.875T。当超时时间到就要请求更新租用期。
7. 租用期过了一半（T1 时间到），DHCP 发送请求报文 DHCPREQUEST 要求更新租用期。
8. DHCP 服务器若同意，则发回确认报文DHCPACK。DHCP 客户得到了新的租用期，重新设置计时器。
9. DHCP 服务器若不同意，则发回否认报文DHCPNACK。这时 DHCP 客户必须立停止使用原来的 IP 地址，而必须重新申请 IP 地址（回到步骤2）。
10. 若DHCP服务器不响应步骤6的请求报文DHCPREQUEST，则在租用期过了 87.5% 时，DHCP 客户必须重新发送请求报文 DHCPREQUEST（重复步骤6），然后又继续后面的步骤。
11. DHCP 客户可随时提前终止服务器所提供的租用期，这时只需向 DHCP 服务器发送释放报文 DHCPRELEASE 即可。

DHCP服务器必须是静态地址

跨网段分配IP地址

三、文件传输协议FTP

1. FTP概述

1. 文件传送协议 FTP (File Transfer Protocol) 是因特网上使用得最广泛的文件传送协议。
2. FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，并允许文件具有存取权限。
3. FTP 屏蔽了各计算机系统的细节，因而适合于在异构网络中任意计算机之间传送文件。
4. RFC 959 很早就成为了因特网的正式标准。

2. FTP 特点

1. 文件传送协议 FTP 只提供文件传送的一些基本的服务，它使用 TCP 可靠的运输服务。
2. FTP 的主要功能是减少或消除在不同操作系统下处理文件的不兼容性。
3. FTP 使用客户服务器方式。一个 FTP 服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。FTP 的服务器进程由两大部分组成：一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。

3. 主进程的工作步骤如下

1. 打开熟知端口（端口号为 21），使客户进程能够连接上。
2. 等待客户进程发出连接请求。
3. 启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程。
4. 回到等待状态，继续接受其他客户进程发来的请求。主进程与从属进程的处理是并发地进行

4. 两个连接

1. 控制连接在整个会话期间一直保持打开，FTP 客户发出的传送请求通过控制连接发送给服务器端的控制进程，但控制连接不用来传送文件。
2. 实际用于传输文件的是“数据连接”。服务器端的控制进程在接收到 FTP 客户发送来的文件传输请求后就创建“数据传送进程”和“数据连接”，用来连接客户端和服务器端的数据传送进程。
3. 数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭“数据传送连接”并结束运行。

主动模式：ftp客户端告诉FTP服务器使用什么端口监听，FTP服务器和FTP客户端的这个端口建立连接，源端口20

被动模式：FTP服务器打开一个新端口，等待FTP客户端的连接

FTP服务器端 如果有防火墙 需要在防火墙开21和20端口 使用主动模式进行数据连接

四、远程终端协议telnet

1. TELNET 是一个简单的远程终端协议，也是因特网的正式标准。
2. 用户用 TELNET 就可在其所在地通过 TCP 连接注册（即登录）到远地的另一个主机上（使用主机名或 IP 地址）。
3. TELNET 能将用户的击键传到远地主机，同时也能将远地主机的输出通过 TCP 连接返回到用户屏幕。这种服务是透明的，因为用户感觉到好像键盘和显示器是直接连在远地主机上。

telnet 默认使用23端口

五、远程桌面协议RDP

六、万维网 WWW （重点）

1. 万维网的工作方式

1. 万维网以客户服务器方式工作。
2. 浏览器就是在用户计算机上的万维网客户程序。万维网文档所驻留的计算机则运行服务器程序，因此这个计算机也称为万维网服务器。
3. 客户程序向服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。
4. 在一个客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面(page)。

2. 万维网必须解决的问题

(1) 怎样标志分布在整个因特网上的万维网文档？

1. 使用统一资源定位符 URL (Uniform Resource Locator)来标志万维网上的各种文档。
2. 使每一个文档在整个因特网的范围内具有唯一的标识符 URL。

(2) 用何协议实现万维网上各种超链的链接？

1. 在万维网客户程序与万维网服务器程序之间进行交互所使用的协议，是超文本传送协议 HTTP (HyperText Transfer Protocol)。
2. HTTP 是一个应用层协议，它使用 TCP 连接进行可靠的传送。

(3) 怎样使各种万维网文档都能在因特网上的各种计算机上显示出来，同时使用户清楚地知道在什么地方存在着超链？

1. 超文本标记语言 HTML (HyperText Markup Language)使得万维网页面的设计者可以很方便地用一个超链从本页面的某处链接到因特网上的任何一个万维网页面，并且能够在自己的计算机屏幕上将这些页面显示出来。

(4) 怎样使用户能够很方便地找到所需的信息？

1. 为了在万维网上方便地查找信息，用户可使用各种的搜索工具（即搜索引擎）。

3. 统一资源定位符 URL

4. 超文本传输协议 HTTP

网站的标识 不同的端口 不同的IP地址 使用主机头（域名）

HTTP 的主要特点

1. HTTP 是面向事务的客户服务器协议。
2. HTTP 1.0 协议是无状态的(stateless)。
3. HTTP 协议本身也是无连接的，虽然它使用了面向连接的 TCP 向上提供的服务。

5. 使用Web代理服务器访问网站

1. 节省内网访问Internet的带宽
2. 通过Web代理绕过防火墙

1. 上图第一步，若高速缓存已经存放了所请求的对象，则将此对象放入 HTTP 响应报文中返回给浏览器。
2. 否则，高速缓存就代表发出请求的用户浏览器，与因特网上的源点服务器建立 TCP 连接，并发送 HTTP 请求报文。
3. 源点服务器将所请求的对象放在 HTTP 响应报文中返回给校园网的高速缓存。
4. 高速缓存收到此对象后，先复制在其本地存储器中（为今后使用），然后再将该对象放在 HTTP 响应报文中，通过已建立的 TCP 连接，返回给请求该对象的浏览器。

七、电子邮件

1. 发送邮件的协议：SMTP
2. 读取邮件的协议：POP3 和 IMAP
3. MIME 在其邮件首部中说明了邮件的数据类型(如文本、声音、图像、视像等)，使用 MIME 可在邮件中同时传送多种类型的数据。