计算机网络第六部分--应用层

其他章节笔记
计算机网络概述第一部分
计算机网络第二部分–物理层
计算机网络第三部分–数据链路层
计算机网络第四部分–网络层
计算机网络第五部分–传输层
计算机网络第六部分–应用层

1.概述

因为不同的网络应用之间需要一个确定的通信规则

1.1两种常用的网络模型

1.1.1客户/服务器啊模型（Clint/Server）

1.1.2P2P模型（Peer-to-Peer）

网络健壮性指的是P2P模型不容易坏掉，即是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就是讲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，根据结构层次分为三层，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，就不用走那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
在全新啊域名服务器中，虽然看似abc.com比y.abe.com少了一位，但是他们的地位仍是对等的对应的是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
主机先是向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，
根域名服务器向顶级域名服务器发送请求（找别人），如果还查不到的话，
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
主机先是向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，本地域名服务器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，根域名会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，顶级域名会给目标权限服务器的IP地址）
可以看到这里是主机一个个挨个问地址

2.3.3告诉缓存

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，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，基于UDP的文件传输协议
这里我们重点是FTP协议

3.2FTP的服务端和客户端

3.3FTP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的服务
主进程和从属进程的区别：主进程是打开端口，让外部的数据可以进来，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。


先注释一下这里的主进程被忽略掉了，只是没标在上面，不是没有啊
这里客户端和服务器端先建立TCP连接，端口是21，称为控制连接
然后看情况是主动连接还是被动连接
主动建立连接是指服务器端主动发送请求和客户端进行连接，此时端口号固定式20
被动连接是指客户端发送请求和客户端建立数据传送连接，此时端口号是不确定，由两者协商，数据传输完成之后，数据连接断开，控制连接继续保持，直至两边发送断开请求

FTP的两种传输模式了解一下

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受邮件，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，可以客户端也可以成为服务器，服务器也可以成为用户，由发送方和接受方决定，发送方就是客户，接收方就是服务器

注释
可以看见这里如

220 service ready
250 ok
421 service notavailable
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通的标识符标识，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

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

与之前不同的地方就是，基于万维网的电子邮件邮件服务器端可以不同
同时，发送使用的SMTP/MIME和收邮件时的POP3/IMPA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，视频，音频等等）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

5.2HTTP协议

5.2.1HTTP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，其他音频视频等下用户下一步请求之后再传输

5.2.2HTTP协议的特点

5.2.3HTTP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相应的报文传输给客户。但是持久连接再需要请求资源的时候就不需要建立新得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第三部分–数据链路层

5.2.1HTTP的报文结构

开始行用于区分请求报文和相应报文。可以明显看到两者第一行的东西都不一样

请求报文的方法是指指令，就是对所请求的对象进行什么操作，学过java可能知道，就是Get，Post和Put以及Delete，分别代表请求增加修改和删除。
URL就是之前说的资源标识符
版本就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，在整首部行结束时，为了区分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

本章常用中英文对照

Server farm 服务器集群
Infrastructure 基础设施，或基础架构
Self-scalability 自扩展性
Timing 实时性
Connection-oriented service 面向连接的服务
Base HTML file 基本HTML文件
Stateless protocol 无状态协议
RTT (round-trip time ) 往返时间
User agents 用户代理
Mail servers 邮件服务器
Top-level domain (TLD) servers 顶级域名服务器
Authoritative DNS servers P161 权威域名服务器
Iterative queries 迭代查询
Resource records (RRs) 资源记录
Nonpersistent HTTP 非持久HTTP，或非坚持HTTP
Persistent HTTP 持久性HTTP，或坚持的HTTP
Peer-to-Peer (P2P) Network 对等网络
Socket programming 套接字编程
参考资料
2019 王道考研 计算机网络