宏观
我们使用过哪些网络应用？
百度，qq，email，迅雷， alipay, wechat, baidu cloud, taobao
网络应用和单机应用有哪些本质性不同？
需要有网络的基础环境。
网络应用的体系结构
- client - sever
(服务器是对外提供服务的）
7*24，永久性访问地址/域名，利用大量服务器实现可扩展性
客户机不会与其他客户机直接通信 - p2p
没有永远在线的服务器，任意节点都可以直接通讯，节点可以改变ip，可以间歇接入网络（bt文件下载）
优点： 高度可伸缩
缺点： 难管理 - hybrid
混合能够利用两者的优点同时规避两者的缺点。
napster(文件传输用p2p，搜索用cs)
网络应用如何构成
同一主机进程如何通信？ 进程间通信机制，操作系统提供
不同主机呢？ 消息交换。客户机（发起通信），服务器（等待通信的进程）
利用socket发送接受消息
socket是网络的api
如何寻址进程？
不同主机的进程通信，每个进程必须有标识符
如何寻址呢？ 用ip地址。
同一主机可能同时有多个进程需要通信。所以ip地址不够。所以我们还需要有端口号。
为主机上每个需要的通信进程分配一个端口号。
80->http server
25->mail server
进程的标识符： ip+port
应用层协议
网络应用遵循应用层协议
公开协议（允许互操作）：rfc，http，smtp
私有协议：多数p2p 文件共享应用
网络应用对传输服务的需求
某些网络应用能够容忍一定的数据丢失：电话
100%可靠： 文件传输
有些应用在延迟足够低才有效，比如网游
带宽限制的：网络视频
能适应任何带宽的： EMAIL
TCP VS UDP
微观
WEB 应用
HTTP 是个无状态的，服务器不维护任何有关客户端历史所发请求的信息。
为什么要用无状态的？有状态的协议更加复杂，需要维护状态，一旦服务器挂了，会产生状态不一致。解决这种不一致代价高。
HTTP连接
先看非持久链接
RTT：从客户端发送一个很小的数据报到服务器并返回所经历的时间。
发起，建立TCP 链接： 1个RTT
发送HTTP请求消息到HTTP响应消息：1个RTT
响应消息中所含的文件传输时间
total = 2 * rtt + 文件发送时间
缺点：
每个对象需要2个RTT。（10个JPG，就需要20个RTT）
操作系统需要尾每个TCP链接开销资源
浏览器会打开多个并行的TCP链接以获取网页所需对象。服务器端压力过大。
这时就需要持久性连接，建立后尽可能多利用。
这个又分为无流水线机制的持久性连接。客户端只有收到前一个响应后才发送新的请求。每个被引用的对象耗时1个RTT。
带有流水机制的持久性连接， HTTP 1.1默认，理想情况下收到所有引用对象只需耗时1个RTT。
HTTP 请求消息
HTTP 响应消息
cookie
为什么需要cookie？
因为http协议无状态，如何保存购物车呢？
有时我们需要记录用户的会话，原有的http协议不够用了，就引入的cookie
网站为了辨别用户身份，进行session跟踪而存储在用户本地的加密数据
缓存/代理服务器
在能够不访问服务器的前提下满足客户端的http请求。
缩短客户请求响应时间
减少机构/组织的流量
大范围内实现有效的内容分发（cdn）。
请求先发给代理服务器，如果内容在缓存服务器有，就把内容直接给用户。如果没有，代理服务器转发到对应的原始的server
一般由isp来架设。
解决方案1，花钱升级
解决方案2， web缓存
如何保证缓存版本 和 远端版本一致呢？
Email 应用
一般有邮件客户端，邮件服务器，和smtp协议
客户端：读写email，与服务器交互。
服务器：存储发给用户的email，消息队列存储等待发送的email
使用tcp 进行email消息的可靠传输
端口25
传输过程的三个阶段：握手，消息的传输，关闭
命令，响应交互模式
命令： ascii文本
响应： 状态代码和语句
email消息只能包含7位ascii码
交互示例
smtp 使用持久性连接，要求消息必须由7位ascii 码构成，smtp服务器利用crlf.crlf确定消息的结束。
email消息格式 与pop3协议
因为消息体只支持ascii码，如何发图片和视频流呢？
mime（多媒体邮件扩展），通过在邮件头部增加额外的行以声明mime的内容类型。
邮件访问协议：从服务器获取邮件。
pop协议（post Office protocol）
imap: internet mail access protocal(更多功能）
http: (基于web email)
pop协议
下载并删除 模式（如果用户换客户端，无法重读该邮件）
下载并保持模式：不同客户端都可以保留消息的拷贝。
pop3是无状态的。
IMAP 协议
POP3协议允许电子邮件客户端下载服务器上的邮件，但是在客户端的操作（如移动邮件、标记已读等），不会反馈到服务器上，比如通过客户端收取了邮箱中的3封邮件并移动到其他文件夹，邮箱服务器上的这些邮件是没有同时被移动的 。
而IMAP提供webmail 与电子邮件客户端之间的双向通信，客户端的操作都会反馈到服务器上，对邮件进行的操作，服务器上的邮件也会做相应的动作。
同时，IMAP像POP3那样提供了方便的邮件下载服务，让用户能进行离线阅读。IMAP提供的摘要浏览功能可以让你在阅读完所有的邮件到达时间、主题、发件人、大小等信息后才作出是否下载的决定。此外，IMAP 更好地支持了从多个不同设备中随时访问新邮件。
总之，IMAP 整体上为用户带来更为便捷和可靠的体验。POP3 更易丢失邮件或多次下载相同的邮件，但 IMAP 通过邮件客户端与webmail 之间的双向同步功能很好地避免了这些问题。
DNS 应用
DNS的主要作用就是将域名翻译为IP地址。
难点就在于为整个互联网提供服务，全世界有几十亿台机器。要保障不间断的服务。
域名向IP地址翻译，主机别名，邮件服务器别名，负载均衡。
为什么不是用集中式的DNS？
1.单点失败
2.流量问题
3.距离问题
4.维护性问题
从上往下，分别是根服务器，顶级域名服务器，服务器。
如查询www.amazon.com
1.查询跟服务器，找到COM 域名服务器
2.查询COM域名服务器，找到AMAZON.COM域名解析服务器
3.查询AMAZON.COM域名解析服务器，获得WWW.AMAZON.COM IP地址
当本地域名解析服务器无法解析域名时，访问根服务器。（全球有13个根域名服务器）
顶级域名服务器，负责COM,ORG,NET, EDU
权威域名服务器： 组织的域名解析服务器，提供组织内部服务器的解析服务。组织负责维护。
本地域名解析服务器：不严格属于层级体系，每个ISP都有个本地域名服务器。作为代理将查询转发给层级式域名解析服务器系统。
迭代查询
递归查询
递归查询VS迭代查询
本地域名服务器一般会缓存顶级域名服务器的映射，所以根域名服务器不经常被访问。
DNS记录
资源记录（name,value,type,ttl）
如何注册域名
P2P应用
没有服务器，任意端系统可以作为服务器。
传统架构
p2p架构
bitTorrent
p2p 索引技术
p2p系统的索引： 信息到节点位置（ip+port)的映射
文件共享： 利用索引动态跟踪节点所共享文件的位置
集中式索引
单点失效问题，性能瓶颈，版权问题。
分布式索引
混合索引（介于集中式和分布式）
