第二章网络应用

Posted 2021-03-06 jalja365

 第一节：计算机网络应用体系结构

计算机网络应用体系结构

1、客户/服务器（C/S）结构网络应用 ：最典型、最基本的网络应用；例如： www应用；文件传输；电子邮件；

• 客户/服务器（C/S）结构的特点
• 1、网络通信双方分为客户程序和服务器程序，用户与用户之间不进行直接通信。
• 2、服务器程序需先运行，做好接受通信的准备。
• 3、客户程序后运行，主动与服务器进行通信。

2、纯P2P结构网络应用：通信双方没有传统意义上的客户服务器之分，地位对等，通信双方都具备客户与服务器的特征。P2P网络是在IP网络上构建的覆盖网络。与C/S结构在传输层及以下各层是相同的，差别在于应用层。

3、混合结构网络应用：C/S应用和P2P应用相结合

第二节网络应用通信的基本原理

网络应用的基本通信过程：运行在不同主机上的应用进程间以C/S方式进 行通信。

套接字（Socket）：典型的网络应用编程接口。
端口号：标识该套接字的编号。

简单网络管理协议(SNMP):是专门设计用于在IP网络管理网络节点（服务器、工作站、路由器、交换机及HUBS等）的一种标准协议，它是一种应用层协议;端口号是161

第三节 域名系统（DNS）

==========域名系统============

域名解析：将域名映射为IP地址

域名解析的原理：为了实现域名解析，域名系统会建立分布式数据库，存储域名与IP地址的映射关系数据

============层次化域名空间==========

域名的命名方式：层次树状结构命名方式；每个域名由不同级别的域名构成，各个层级域名之间用点分隔。

我国将二级域名划分为类别域名和行政区域域名

 顶级域名的分类

• 1、国家顶级域名：cn,us,uk等
• 2、通用顶级域名：com,org,gov,edu等
• 3、基础结构域名：只有一个（ arpa ，反向域名解析）

=================域名服务器=============

区(zone)：一个服务器所负责管辖的范围。

DNS服务器：管辖范围不以“域”为单位，而以“区”为单位；DNS服务器根据其主要保存的域名信息以及在域名解析过程的作用，可以分为：

• 根域名服务器：最重要的服务器，全球有13个，从a到m；保存所有顶级域名服务器的域名和IP地址
• 顶级域名服务器：负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名
• 权威域名服务器：保存该区中的所有主 机的域名和IP地址的映射
• 中间域名服务器：不是以上三种的域名 服务器

本地域名服务器：主机在网络地址配置时，都会配置的。用于保存被查询域名的信息

===============域名解析过程==============

递归解析：主机进行域名查询时，本地域名服务器没有被查询域名 信息，则本地域名服务器代理主机查询根域名服务器。根域名服务器代 理本地域名服务器查询下一个域名服务，以此类推。直到得到被查询域 名的IP地址，最后将解析结果发送给主机

迭代解析：主机进行域名查询时，本地域名服务器没有被查询域名 信息，则先求助于根域名服务器。根域名服务器只是将下一步要查询的 服务器告知查询主机的本地域名服务器，本地域名服务器继续查询下一 个域名服务器，直到查询到被查询的域名的IP地址。

 第四节万维网应用

万维网应用结构(web应用)包括浏览器、web服务器、HTTP

• 浏览器：Web应用的客户代理。
• Web服务器： 存储管理供用户请求浏览癿Web页面(Web文档)。
• 超文本传输协议(HTTP)：客户和服务器间的交互，基于应用层的协议HTTP。

对象：网页上的图片、文字、视频等等

统一资源定位符（ Universal Resource Locator, URL）URL地址：存放对象的主机域名（或IP地址）＋对象的路径名。 例： http://www.abc.edu.cn/cs/index.html

2、HTTP

HTTP概述：超文本传输协议（HyperText Transfer Protocol， HTTP ）：Web应用的应用层协议，定义浏览器如何向Web服务器发送请求，以及Web服务器如何进行响应；目前主要使用的是HTTP/1.0和HTTP/1.1，尤其以HTTP/1.1为主流。

HTTP链接：浏览器在向服务器发送请求之前，首先建立TCP连接，然后才发送 HTTP请求报文，接收HTTP响应报文。

RTT：作为一个时间单位来使用 HTTP客户进程向服务器请求建立连接：从客户发送连接请求，到收到服务器连接确认，所用的一个往返时间（Round Trip Time , RTT）。

使用TCP策略的不同分类：

1、非持久连接的HTTP：客户与服务器建立TCP连接后，通过该连接发送HTTP请求报文，接收HTTP响应报文，然后断开TCP连接；

• 一个链接：每次只能建立一个tcp连接   HTTP1.0 默认方式
• 多个链接：一次可以同时建立多个tcp链接；并行连接：通过建立多条并行TCP连接，并行发送HTTP请求和并行接收HTTP响应。

2、持久连接的HTTP：

• 非流水方式持久连接(非管道方式持久连接):客户端收到响应报文后，不断开TCP连接，继续请求接下来的文档。
• 流水方式持久连接(管道方式持久连接):客户端在通过持久连接收到前一个响应报文后，不断开连接，继续并行请求3个图片;HTTP1.1 默认方式

HTTP报文：请求报文和响应报文。

• 请求报文：浏览器发送给Web服务器
• 响应报文：Web服务器发送给浏览器

 

 

 

 

 Cookie：

HTTP服务器不保存客户的任何信息，被称为无状态协议；引入Cookie机制，用亍用户跟踪

小型文本文件（Cookie）：网站为了辨别用户身份、进行会话跟踪而储 存在用户本地终端上的数据。

Cookie技术主要包括4部分内容： 【简答】
1、HTTP响应报文中的Cookie头行：用户的Cookie ID，用户偏好等。
2、用户浏览器在本地存储、维护和管理的Cookie文件。
3、HTTP请求报文中的Cookie头行：用户已访问过的网站再次访问时，浏览器会检索本地Cookie文件。
4、网站在后台数据库中存储、维护Cookie信息：分配用户ID、每个ID用户在本网站的访问特征等。

第五节Internet电子邮件

邮件系统结构

• 1、邮件服务器：功能：发送和接收邮件；向发信人报告邮件传送情况（已交付、被拒绝、丢失等） 用户注册；分配存储空间
• 2、用户代理：电子邮件应用的客户端软件。 例如：Outlook，Apple Mail，Fox Mail等，功能：支持用户撰写、显示、处理和收发邮件；为用户阅读、回复、转发、保存和撰写邮件提供编辑不操作环境。
• 3、简单邮件传输协议（SMTP）(nternet电子邮件中应用层协议:)：实现邮件服务器之间或用户代理到邮件服务器之间的邮件传输。
• 4、邮件读取协议（POP3、IMAP、HTTP）：
• 

SMTP：

SMTP通过3个阶段的应用层交互完成邮件的传输：

• 握手阶段：
• 邮件传输阶段：
• 关闭阶段：

SMTP定义了14条命令，每条命令用4个字母组成。 例如：HELO：标识发件人自己的身份； DATA：通知服务器准备开始发送邮件内容； QUIT：命令退出；
SMTP定义了21种应答信息，由3位数字的代码开始，后面附上（也可不附）简单的文字说明。

电子邮件格式与MIME

电子邮件格式：首部、空白、行主体

 

互联网邮件扩展（Multipurpose Internet Mail Extensions,MIME）：传输非7位ASCII码文本内容时，必须依据一个标准将非7位ASCII码文本内容转换位7位ASCII码文本内容，然后再传输。 

邮件读取协议

1、第三版邮局协议(Post Office Protocol - Version 3，POP3):

 

2、互联网邮件访问协议(Internet Message Access Protocol，IMAP) 服务器将每个邮件与一个文件夹进行关联，通过 IMAP 收件人可以对邮件进行移动、查询、阅读、删除等操作。

3、HTTP：Web邮件系统的邮件读取协议

 第六节 FTP

 

 

文件传送协议（File Transfer Protocol , FTP）：在互联网的两个主机间实现文件互传的网络应用的应用层协议。

FTP的服务器进程由两大部分组成：

• 主进程，负责接受新的客户请求；
• 从属进程，负责处理单个客户请求，与具体客户进行交互

 FTP应用结构：

• 控制连接：用户登录，服务器授权
• 数据连接：与门用于文件传输

FTP专门使用一个独立的控制连接，传输控制信息，与传输文件信息进行分离，所以将FTP这种控制信息的传送方式称为带外控制
FTP是有状态的协议，FTP的命令都是可读的：例如：USER usename、PASS password、LIST

第七节 P2P应用

P2P(Peer to peer):近年来很多性能表现优异，深受用户喜爱的P2P应用层出不穷。例如，BitTorrent、PPLive和PPstream等。

P2P应用特点

• 1、应用的对等方是用户的计算机。
• 2、很强的应用规模伸缩性。
• 3、应用在对等方之间进行。
• 4、应用充分聚集利用了端系统的计算能力以及网络传输宽带。

第八节 Socket编程基础

套接字（Socket）：典型的网络应用编程接口。
端口号：标识套接字。

 

 Socket API函数

• 1、创建套接字 : socket( )
• 2、绑定套接字癿本地端点地址： bind( )
• 3、设置监听：listen( )
• 4、建立连接：(1)TCP客户端：connect( )，(2 ) TCP服务端：accept( )
• 5、接收数据：(1)TCP:recv( ) ，(2)UDP:recvfrom
• 6、发送数据：(1)TCP:send( ) ，(2)UDP:sendto
• 7、关闭套接字：close( )