计算机网络——应用层
概述
| 层次 | 解决的问题 |
|---|---|
| 应用层 | 解决通过应用进程的交互来实现特定网络应用的问题 |
| 运输层 | 解决进程之间基于网络通信的问题 |
| 网络层 | 解决分组在多个网络上传输（路由）的问题 |
| 数据链路层 | 解决分组在一个网络（或一段链路上）传输的问题 |
| 物理层 | 解决使用何种信号来传输比特的问题 |
应用层是计算机网络体系结构的最顶层，是设计和建立计算机网络的最终目的，也是计算机网络发展最快的部分。
客户/服务器方式（C/S 方式）和对等方式（P2P 方式）
网络应用程序运行在处于网络边缘的不同端系统上，通过彼此间的通信来共同完成某项任务。
开发一种新的网络应用首先要考虑的问题就是网络应用程序在各种端系统上的组织方式和它们之间的关系。目前流行的主要有以下两种：
- 客户/服务器（Client/Server，C/S）方式
- 对等（Peer-to-Peer，P2P）方式
客户/服务器方式（C/S 方式）
客户（运行客户程序）和服务器（运行服务器程序）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与被服务的关系。
客户是服务的请求方，服务器是服务的提供方。
服务器总是处于运行状态，并等待客户的服务请求。服务器具有固定端口号（例如 HTTP 服务器的默认端口号为 80），而运行服务器的主机也具有固定的 IP 地址。
C/S 方式是因特网上传统的、同时也是最成熟的方式，很多我们熟悉的网络应用采用的都是 C/S 方式。包括万维网 WWW、电子邮件、网络传输 FTP 等。
基于 C/S 方式的应用服务通常是服务集中型的，即应用服务集中在网络中比客户计算机少得多的服务器计算机上。
- 由于一台服务器计算机要为多个客户机提供服务，在 C/S 应用中，常会出现服务器计算机跟不上众多客户机请求的情况。
- 为此，在 C/S 应用中，常以计算机群集（或服务器场）构建一个强大的虚拟服务器。
对等方式（Peer-to-Peer，P2P 方式）
在 P2P 方式中，没有固定的服务请求者和服务提供者，分布在网络边缘各端系统中的应用进程是对等的，被称为对等方。对等方相互之间直接通信，每个对等方既是服务的请求者，又是服务的提供者。
目前，在互联网上流行的 P2P 应用主要包括 P2P 文件共享、即时通信、P2P流媒体、分布式存储等。
基于 P2P 的应用是服务分散型的，因为服务不是集中在少数几个服务器计算机中，而是分散在大量对等计算机中，这些计算机并不为服务提供商所有，而是为个人控制的桌面计算机和笔记本电脑，它们通常位于住宅、校园和办公室中。
P2P 方式的最突出特性之一就是它的可扩展性。因为系统每增加一个对等方，不仅增加的是服务的请求者，同时也增加了服务的提供者，系统性能不会因规模的增大而降低。
P2P 方式具有成本上的优势，因为它通常不需要庞大的服务器设施和服务器带宽。为了降低成本，服务提供商对于将 P2P 方式用于应用的兴趣越来越大。
动态主机配置协议 DHCP
DHCP 是 TCP/IP 协议体系应用层中的协议，它使用运输层的 UDP 所提供的服务。
域名系统 DNS
早在 1983 年，因特网就开始采用层次结构的命名树作为主机的名字（即域名），并使用分布式的域名系统 DNS。
DNS 使大多数域名都在本地解析，仅少量解析需要在互联网上通信，因此系统效率很高。
域名结构
…….三级域名.二级域名.顶级域名
- 每一级的域名都由英文字母和数字组成，不超过 63 个字符，不区分大小写字母；
- 级别最低的域名写在最左面，而级别做高的域名写在最右边。
- 完整的域名不超过 255 个字符。
域名解析过程
- 递归查询
- 迭代查询
为了提高 DNS 的查询效率，并减轻根域名服务器的负荷和减少因特网上的 DNS 查询报文数量，在域名服务器中广泛地使用了高速缓存。高速缓存用来存放最近查询过的域名以及从何处获得域名映射信息的记录。
文件传输协议 FTP
文件传送协议 FTP（File Transfer Protocol）是因特网上使用得最广泛得文件传送协议。
FTP 提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式（如指明是否使用 ASCII 码），并允许文件具有存取权限（如访问文件的用户必须经过授权，并输入有效的口令）。
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的传送文件。
电子邮件
电子邮件（E-mail）是因特网上最早流行的一种应用，并且仍然是当今因特网上最重要、最实用的应用之一。
电子邮件系统采用 C/S 方式。
电子邮件系统的三个主要组成构件：用户代理，邮件服务器，以及电子邮件所需的协议。
万维网 WWW
万维网 WWW（World Wide Web）并非某种特殊的计算机网络。它是一个大规模的、联机式的信息储藏所，是运行在因特网上的一个分布式应用。
为了方便地访问在世界范围地文档，万维网使用统一资源定位符 URL 来指明因特网上任何种类“资源”地位置。
URL 的一般形式由以下四个部分组成：
<协议>://<主机>:<端口>/<路径>
