计算机网络----应用层 知识点总结
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了计算机网络----应用层 知识点总结相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
1,不同的网络应用的应用进程之间,需要有不同的通信规则,因此需要有 应用层协议,每个应用层协议都是为了解决某一类应用问题,而问题的解决又必须通过位于不同主机的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成。 应用层的具体内容就是精确定义这些通信规则,具体来说,就是定义:应用进程的报文类型,如请求报文和响应报文;各种报文 的语法,如报文中的各个字段及其详细描述;字段的语义,即包含在字段中的信息的含义;进程何时,如何发送报文,以及对报文进行响应的规则。
2,互联网公共领域饿标准应用的应用层协议是由RFC文档定义的,如HTTP由RFC 7230定义
3,应用层的许多协议都是基于客户服务器方式,两者都是指通信中所涉及的两个应用进程,客户是服务请求方,服务器是服务提供方
4,域名系统DNS是互联网使用的命名系统,用于把便于人们使用的机器名字转换成IP地址
5,IP地址的长度是固定的32位(IPv6是固定的128位),而域名的长度并不是固定的,机器处理起来比较困难
6,互联网的规模过大,只使用一个域名服务器肯定会因过负荷而无法工作,而一旦域名服务器出现故障,整个互联网就会瘫痪,因此采用层次树状结构的命名方法,并使用分布式的域名系统DNS,互联网标准是RFC 1034,1035
7,DNS被设计成一个联机分布式数据库系统,采用客户服务器方式,DNS使大多数名字在本地解析,仅少量解析需要在互联网上通信,因此效率很高,由于是分布式,即使一台计算机出错,也不会妨碍整个DNS系统的正常运行
8,解析过程是由分布在互联网上的许多域名服务器程序共同完成的,人们常把运行此程序的机器叫做域名服务器
9,解析过程:应用进程需求——调用解析程序——将域名放在DNS请求报文——以UDP用户数据报方式(节省开销)发送给本地域名服务器——本地域名服务器查找后把对应IP放到回答报文中返回——应用进程开始通信,若本地域名服务器找不到,则服务器成为其他域名服务器的客户,如此往复,直到找到为止
10,域名结构:层次树状结构,任何一个连接在互联网上的主机或者路由器,都有一个唯一的层次结构名字,即域名,从右向左依次为顶级域名,二级域名,···········
11,DNS规定:域名中的标号都由英文字母和数字组成,每一个标号不超过63个字符,不区分大小写,标号中除连字符-之外不能有其他标点符号,级别低的域名写在左边,完整域名总共不超过255个字符,各级域名由上一级域名管理机构管理,顶级域名由ICANN管理
12,顶级域名分三类:国家顶级域名nTLD,通用顶级域名gTLD,基础结构域名(反向域名)
13,我国把二级域名划分为类别域名和行政区域名
14,一个服务器所管辖的范围叫做区,每个区设置相应的权限域名服务器,用来保存该区中的所有主机的域名到IP地址的映射
15,域名服务器的4种类型:根域名服务器(最重要),顶级域名服务器(TLD服务器)(负责二级域名),权限域名服务器(负责一个区的),本地域名服务器(离用户最近)
16,为提高可靠性:DNS域名服务器都把数据复制到几个域名服务器来保存,其中的一个是主域名服务器,其他的是辅助域名服务器,主域名服务器定期将数据复制到辅助域名服务器,而更改数据只在主域名服务器中进行,这样就保证了数据的一致性
17,域名解析:主机向本地:递归查询,前面已经说过了;本地向根:迭代查询,要么给出向哪个IP继续查询,要么告诉本地下一步向谁查询
18,为了提高查询效率,在域名服务器中广泛使用了高速缓存技术,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
19,文件传送协议FTP(RFC 959):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,FTP屏蔽了各计算机系统的细节,因而适合在异构网络中任意计算机之间传送文件
20,文件共享协议的两大类:
复制整个文件,若要存取一个文件就必须先获得一个本地文件的副本。如果想修改,只能对文件的副本进行修改,然后再将修改后的文件副本穿会原节点
联机访问,意味着多个程序同时对一个文件进行存取,由操作系统提供对远地共享文件进行访问的服务,使用户可以用远地文件作为输入和输出来运行任何应用程序,而操作系统的文件系统提供对共享文件的透明存取(优点是:将原来用于处理本地文件的应用程序用来处理远地文件时,不需要对该应用程序作出明显的改动。属于文件共享协议的有网络文件系统NFS
21,文件传输经常遇到的问题:计算机储存数据的各式不同;文件的目录结构和文件命名的规定不同;对于相同的文件存储功能,操作系统使用的命令不同;访问控制方法不同
22,FTP只提供文件传送的一些基本服务,它使用TCP可靠的运输服务,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,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有一个主进程,负责接收新的请求,另外有若干个从属进程,负责处理单个请求
23,主进程工作步骤:
打开熟知端口21,使客户进程能够连接上
等待客户进程发出连接请求
启动从属进程处理请求
回到等待状态
循环往复
24,两个从属进程:控制进程和数据传送进程
在进行文件传输时,客户和服务器要建立两个并行的TCP连接:控制连接和数据连接,FTP客户发送的请求通过控制连接发送给服务器的控制进程,控制进程收到后创建数据传送进程和数据连接,由于FTP使用了一个分离的控制连接,因此FTP的控制信息是带外传送的
25,FTP会使用两个端口号,连接服务的21,传送数据的20,所以数据连接与控制连接不会发生混乱,使协议更加简单和更容易实现,同时还可以在传输时利用控制连接进行控制
26,NFS采用另一种思路,允许应用进程打开一个远地文件,并能在该文件的某一个特定的位置开始读写数据(把要添加的数据和写数据的请求发送),在网络上传送的只是少量的修改数据
27,简单文件传送协议TFTP,很小且易于实现,虽让也是客户端服务器方式,但它使用UDP数据报,因此TFTP有自己的差错改正措施,TFTP只支持文件传输不支持文件交互,没有一个庞大的命令集,没有列目录功能,也不能对用户进行身份鉴定
28,TFTP主要优点:可用于UDP环境(将文件同时向许多机器下载);TFTP代码内存占用小,可用于特殊设备
29,TFTP主要特点:
每次传输的数据报文有512字节,但最后一次可不足
数据报文按序编号,从一开始
支持ASCII码或二进制传送
可对文件进行读与写
使用很简单的首部
30,TFTP的工作很像停止等待协议,发送文件块后等待确认,收不到就重发,发送确认的一方若在规定时间内没收到下一个文件块,也需要重发确认
31,TFTP熟知端口号位69,若文件长度刚好为512的整数倍,则最后还需要发送一个只有首部没有数据的数据报文
32,TELNET远程终端协议 RFC 854 (又称 终端仿真协议),用户通过TELNET就可以在其所在地通过TCP连接注册到远地的另一台主机上,TELNET能传递用户的击键和远地的输出,这种服务是透明的,TELNET也使用客户服务器,和FTP类似
33,TELNET能适应许多计算机和操作系统的差异,TELNET定义了数据和命令怎样通过互联网,这些定义就是所谓的 网络虚拟终端NVT,通俗来讲,NVT是两端不同格式转换的媒介
34,万维网www,是一个大规模的。联机式的信息储藏所,采用链接的方式跳转站点,万维网是一个分布式的超媒体系统,是超文本系统的扩充,万维网以客户服务器方式工作,客户服务器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需要的万维网文档
35,万维网使用统一资源定位符URL来标志网上的各个文档,并且每个文档只有唯一的URL;使用超文本传输协议HTTP实现各种链接;使用超文本标记语言html来链接任何一个万维网页面
36,统一资源定位符URL:用来表示从互联网上得到的资源位置和访问这些资源的方法,互联网上的所有资源,都有一个唯一的URL,一般形式: <协议>://<主机>:<端口>/<路径>
协议指出使用什么协议来获取该万维网文档,最常用HTTP,其次是FTP
主机指出万维网文档在哪一台主机上,这里的主机就是指该主机的域名
端口和路径可省略
37,HTTP的默认端口号为80,通常可省略,若在省略路径,那就会指到主页
38,HTTP定义了浏览器怎样向万维网服务器请求万维网文档,以及服务器怎样把文档传送给浏览器,从层次的角度,HTTP是面向事务的应用层协议,HTTP使用面向连接的TCP作为运输层协议,保证数据的可靠传输,HTTP是无状态的,无记忆性
39,三报文握手:发起TCP连接,HTTP请求报文,HTTP相应报文
40,请求一个文档所需要的时间是传输时间+两倍的RTT,HTTP/1.0主要缺点是2倍的RTT时间开销,HTTP/1.1使用了持续连接(响应后保持连接)
41,HTTP/1.1的持续连接有两种方式:非流水线方式:节省一个RTT时间,浪费服务器资源;流水线方式:访问所有的对象只需要一个RTT时间!
42,代理服务器是一种网络实体,又称万维网高速缓存,代理服务器把最近的请求和相应暂存在本地磁盘中,当新请求到达时,代理服务器会比对已有的请求,若有匹配则返回对应的响应,使用代理服务器会减少访问互联网的时延
43,HTTP报文组成
开始行:用来区分是请求报文(请求行 方法+空格+URL+空格+版本+回车换行 )还是响应报文(状态行 版本+空格+状态码+空格+短语+回车换行)
首部行:用来说明浏览器服务器或报文主体的一些信息,首部行可以有好几行,也可以不使用,每行结束时有回车换行,整个首部行结束时,要有一空行将实部行和实体主体分割开
实体主体:在请求报文中一般都不使用,在响应报文中也可能没有
44,HTTP请求报文:
请求行有方法,请求资源的URL,HTTP版本
方法是指:对请求对象的进行的操作,这些方法实际上也就是一些命令
45,HTTP响应报文:
状态行:HTTP版本,状态码,解释状态码的简单短语
状态码:1xx。表示通知信息 ,如请求收到或正在处理
2xx 表示成功 如接受或知道了
3xx 表示重定向 想要完成需要采取进一步行动
4xx 客户出错 如请求中有错误的语法
4xx服务器出错 如服务器失效
46,想要记忆用户或者限制用户,可在HTTP中使用Cookie(RFC 6265),cookie表示服务器和客户之间传递的信息
47,超文本标记语言HTML是制作万维网页面的标准语言,它消除了不同计算机之间信息交流的障碍
其他几种语言:XML可扩展标记语言,设计宗旨是传输数据
XHTML可扩展超文本标记语言,是一种XML应用被重新定义的HTML,是更严格的HTML
CSS层叠样式表 样式表语言,用于为HTML文档定义布局,HTML用于结构化内容,CSS用于格式化结构化的内容,可以精确规定在浏览器上显示的字体,颜色等等
48,动态文档由通用网关接口CGI定义如何创建,万维网服务器与CGI的通信遵循CGI标准,CGI程序的正式名字是CGI脚本
49,活动文档:提供屏幕连续更新技术。连续改变活动文档的内容来改变屏幕的显示
50,全文检索搜索:使用Spider程序
分类目录搜索:利用网站提交的关键字
还有垂直搜索引擎和元搜索引擎
51,谷歌采用网页排名的技术对搜索的网页进行排名,网页排名:按不同权重网站链接的总值计算排名(即对链接数目进行加权统计)
52, 电子邮件的两个最重要标准:简单邮件传送协议SMTP和互联网文本报文格式
53,通用互联网邮件扩充MIME,在其邮件首部中说明了邮件的数据类型,在MIME中可以传输多种类型的数据
54,邮件的三个主要组成构件:用户代理,邮件服务器,邮件发送协议SMTP和邮件读取协议POP3
55, 用户代理UA是用户与电子邮件系统的接口。在大多数情况下是运行在用户电脑的一个程序,即电子邮件客户端软件
56,用户代理的4个功能:撰写,显示,处理,通信
57, 电子邮件地址格式: 用户名 @ 邮件服务器的域名
58,SMTP的几个命令:HELO+发送方主机名 : 询问服务器方是否有能力接受邮件
MALT FROM : 发件人邮件地址
RCPT TO:收件人地址。 判断接收方是否做好接受邮件的准备
DATA 表示开始传送邮件的内容
QUIT释放TCP连接
59,ESMTP:扩充的SMTP
60,电子邮件分为信封和首部,在RFC 5322中规定了首部格式,主体由用户自由编写
To:+收件人的地址 Subject:邮件的主题。 Cc:抄送。 Bcc:盲复写副本(暗送)。From:发件人地址。Date:发信日期
61,邮件读取协议 :邮局协议三版本 POSP3和国际报文存取协议IMAP
62,基于万维网的电子邮件:在浏览器和邮件服务器之间传送邮件时使用HTTP,但在各邮件服务器之间传送邮件时仍使用SMTP
63,通用互联网邮件扩充MIME:意图是继续使用原来的邮件格式,但增加了邮件主题的结构,并定义了传送非ASCII码的编码规则。也就是说MIME邮件可在现有的电子邮件的程序和协议下传送
64,SMTP的缺点:不可传送可执行文件或者其他的二进制对象;限于传送7位的ASCII码;服务器会拒绝超过一定长度的邮件;某些SMTP的实现并没有完全按照SMTP的互联网标准
65,动态主机配置协议DHCP:提供一种称为即插即用联网的机制,允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址不用手工干预,DHCP给运行服务器软件而位置固定的计算机指派一个永久地址,当这台计算机重新启动时起地址不改变,DCHP使用的UDP熟知端口为68(服务器)67(客户)
66,网络管理的基本概念:网络管理包括对硬件,软件和人力的使用,综合和调度,以便对网络资源进行监视,测试,配置,分析,评价和控制,这样就能以合理的价格满足网络的一些需求,如实时运行性能,服务质量等,网络管理常称为网管
67,相关的名词: 管理站(管理器)是整个系统的核心,管理站所在部门常称为网络运行中心NOC,管理站的关键构件是管理程序,管理程序在运行时成为管理进程,管理站或者管理程序都可称为管理者,在被官网络中有很多被管设备(网络元素),被管设备中有很多被管对象,被管设备中运行着网络管理代理程序(代理),来和管理站通信
66,简单网络管理协议SNMP:若要管理某个对象,就必然会给该对象添加一些软件和硬件,但这种添加对原有的对象的影响必须尽量小一些(尽可能简单)
67,若网络元素使用的不是SNMP,可以使用委托代理
68,SNMP的网络管理的三个部分:SNMP本身(完成网管动作),管理信息结构SMI(建立规则)和管理信息库MIB(对变量进行说明)
69,SMI规定:被管对象怎样命名;储存被管对象的数据类型有哪些;在网络上传送的管理数据应该如何编码
70,管理信息库MIB:在互联网的网管框架中被管对象的集合构成了一个虚拟的信息储存器,即管理信息库。
71,SNMP操作:读(GET检测),写(SET改变),使用无连接的UDP,熟知端口162
72,SNMP报文组成:版本(版本3),首部(报文标识,最大报文长度,报文标识),安全参数(产生报文摘要),数据部分
73,数据部分前四种PDU:PDU类型,请求ID,差错状态,差错索引,变量绑定
74,系统调用:socket相关
75,P2P应用:文件分发,实时音频,视频会议,数据库系统,网络服务支持
76,文件分发:一代P2P文件共享网站Napster(集中式目录服务器),二代文件共享程序Gnutella(有限范围的洪泛查询),三代(分散定位和分散传输),如KaZaA,电骡eMule,比特洪流BT
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