第二章網絡應用

 第一節：計算機網絡應用體系結構

計算機網絡應用體系結構

一、客戶/服務器（C/S）結構網絡應用 ：最典型、最基本的網絡應用；例如： www應用；文件傳輸；電子郵件；

• 客戶/服務器（C/S）結構的特色
• 一、網絡通訊雙方分爲客戶程序和服務器程序，用戶與用戶之間不進行直接通訊。
• 二、服務器程序需先運行，作好接受通訊的準備。
• 三、客戶程序後運行，主動與服務器進行通訊。

二、純P2P結構網絡應用：通訊雙方沒有傳統意義上的客戶服務器之分，地位對等，通訊雙方都具有客戶與服務器的特徵。P2P網絡是在IP網絡上構建的覆蓋網絡。與C/S結構在傳輸層及如下各層是相同的，差異在於應用層。

三、混合結構網絡應用：C/S應用和P2P應用相結合

第二節網絡應用通訊的基本原理

網絡應用的基本通訊過程：運行在不一樣主機上的應用進程間以C/S方式進 行通訊。

套接字（Socket）：典型的網絡應用編程接口。
端口號：標識該套接字的編號。

簡單網絡管理協議(SNMP):是專門設計用於在IP網絡管理網絡節點（服務器、工做站、路由器、交換機及HUBS等）的一種標準協議，它是一種應用層協議;端口號是161

第三節 域名系統（DNS）

==========域名系統============

域名解析：將域名映射爲IP地址

域名解析的原理：爲了實現域名解析，域名系統會創建分佈式數據庫，存儲域名與IP地址的映射關係數據

============層次化域名空間==========

域名的命名方式：層次樹狀結構命名方式；每一個域名由不一樣級別的域名構成，各個層級域名之間用點分隔。

我國將二級域名劃分爲類別域名和行政區域域名

 頂級域名的分類

• 一、國家頂級域名：cn,us,uk等
• 二、通用頂級域名：com,org,gov,edu等
• 三、基礎結構域名：只有一個（ arpa ，反向域名解析）

=================域名服務器=============

區(zone)：一個服務器所負責管轄的範圍。

DNS服務器：管轄範圍不以「域」爲單位，而以「區」爲單位；DNS服務器根據其主要保存的域名信息以及在域名解析過程的做用，能夠分爲：

• 根域名服務器：最重要的服務器，全球有13個，從a到m；保存全部頂級域名服務器的域名和IP地址
• 頂級域名服務器：負責管理在該頂級域名服務器註冊的全部二級域名
• 權威域名服務器：保存該區中的全部主 機的域名和IP地址的映射
• 中間域名服務器：不是以上三種的域名 服務器

本地域名服務器：主機在網絡地址配置時，都會配置的。用於保存被查詢域名的信息

===============域名解析過程==============

遞歸解析：主機進行域名查詢時，本地域名服務器沒有被查詢域名 信息，則本地域名服務器代理主機查詢根域名服務器。根域名服務器代 理本地域名服務器查詢下一個域名服務，以此類推。直到獲得被查詢域 名的IP地址，最後將解析結果發送給主機

迭代解析：主機進行域名查詢時，本地域名服務器沒有被查詢域名 信息，則先求助於根域名服務器。根域名服務器只是將下一步要查詢的 服務器告知查詢主機的本地域名服務器，本地域名服務器繼續查詢下一 個域名服務器，直到查詢到被查詢的域名的IP地址。

 第四節萬維網應用

萬維網應用結構(web應用)包括瀏覽器、web服務器、HTTP

• 瀏覽器：Web應用的客戶代理。
• Web服務器： 存儲管理供用戶請求瀏覽癿Web頁面(Web文檔)。
• 超文本傳輸協議(HTTP)：客戶和服務器間的交互，基於應用層的協議HTTP。

對象：網頁上的圖片、文字、視頻等等

統一資源定位符（ Universal Resource Locator, URL）URL地址：存放對象的主機域名（或IP地址）＋對象的路徑名。 例： http://www.abc.edu.cn/cs/index.html

二、HTTP

HTTP概述：超文本傳輸協議（HyperText Transfer Protocol， HTTP ）：Web應用的應用層協議，定義瀏覽器如何向Web服務器發送請求，以及Web服務器如何進行響應；目前主要使用的是HTTP/1.0和HTTP/1.1，尤爲以HTTP/1.1爲主流。

HTTP連接：瀏覽器在向服務器發送請求以前，首先創建TCP鏈接，而後才發送 HTTP請求報文，接收HTTP響應報文。

RTT：做爲一個時間單位來使用 HTTP客戶進程向服務器請求創建鏈接：從客戶發送鏈接請求，到收到服務器鏈接確認，所用的一個往返時間（Round Trip Time , RTT）。

使用TCP策略的不一樣分類：

一、非持久鏈接的HTTP：客戶與服務器創建TCP鏈接後，經過該鏈接發送HTTP請求報文，接收HTTP響應報文，而後斷開TCP鏈接；

• 一個連接：每次只能創建一個tcp鏈接   HTTP1.0 默認方式
• 多個連接：一次能夠同時創建多個tcp連接；並行鏈接：經過創建多條並行TCP鏈接，並行發送HTTP請求和並行接收HTTP響應。

二、持久鏈接的HTTP：

• 非流水方式持久鏈接(非管道方式持久鏈接):客戶端收到響應報文後，不斷開TCP鏈接，繼續請求接下來的文檔。
• 流水方式持久鏈接(管道方式持久鏈接):客戶端在經過持久鏈接收到前一個響應報文後，不斷開鏈接，繼續並行請求3個圖片;HTTP1.1 默認方式

HTTP報文：請求報文和響應報文。

• 請求報文：瀏覽器發送給Web服務器
• 響應報文：Web服務器發送給瀏覽器

 

 

 

 

 Cookie：

HTTP服務器不保存客戶的任何信息，被稱爲無狀態協議；引入Cookie機制，用亍用戶跟蹤

小型文本文件（Cookie）：網站爲了辨別用戶身份、進行會話跟蹤而儲 存在用戶本地終端上的數據。

Cookie技術主要包括4部份內容： 【簡答】
一、HTTP響應報文中的Cookie頭行：用戶的Cookie ID，用戶偏好等。
二、用戶瀏覽器在本地存儲、維護和管理的Cookie文件。
三、HTTP請求報文中的Cookie頭行：用戶已訪問過的網站再次訪問時，瀏覽器會檢索本地Cookie文件。
四、網站在後臺數據庫中存儲、維護Cookie信息：分配用戶ID、每一個ID用戶在本網站的訪問特徵等。

第五節Internet電子郵件

郵件系統結構

• 一、郵件服務器：功能：發送和接收郵件；向發信人報告郵件傳送狀況（已交付、被拒絕、丟失等） 用戶註冊；分配存儲空間
• 二、用戶代理：電子郵件應用的客戶端軟件。 例如：Outlook，Apple Mail，Fox Mail等，功能：支持用戶撰寫、顯示、處理和收發郵件；爲用戶閱讀、回覆、轉發、保存和撰寫郵件提供編輯不操做環境。
• 三、簡單郵件傳輸協議（SMTP）(nternet電子郵件中應用層協議:)：實現郵件服務器之間或用戶代理到郵件服務器之間的郵件傳輸。
• 四、郵件讀取協議（POP三、IMAP、HTTP）：

SMTP：

SMTP經過3個階段的應用層交互完成郵件的傳輸：

• 握手階段：
• 郵件傳輸階段：
• 關閉階段：

SMTP定義了14條命令，每條命令用4個字母組成。 例如：HELO：標識發件人本身的身份； DATA：通知服務器準備開始發送郵件內容； QUIT：命令退出；
SMTP定義了21種應答信息，由3位數字的代碼開始，後面附上（也可不附）簡單的文字說明。

電子郵件格式與MIME

電子郵件格式：首部、空白、行主體

 

互聯網郵件擴展（Multipurpose Internet Mail Extensions,MIME）：傳輸非7位ASCII碼文本內容時，必須依據一個標準將非7位ASCII碼文本內容轉換位7位ASCII碼文本內容，而後再傳輸。 

郵件讀取協議

一、第三版郵局協議(Post Office Protocol - Version 3，POP3):

 

二、互聯網郵件訪問協議(Internet Message Access Protocol，IMAP) 服務器將每一個郵件與一個文件夾進行關聯，經過 IMAP 收件人能夠對郵件進行移動、查詢、閱讀、刪除等操做。

三、HTTP：Web郵件系統的郵件讀取協議

 第六節 FTP

 

 

文件傳送協議（File Transfer Protocol , FTP）：在互聯網的兩個主機間實現文件互傳的網絡應用的應用層協議。

FTP的服務器進程由兩大部分組成：

• 主進程，負責接受新的客戶請求；
• 從屬進程，負責處理單個客戶請求，與具體客戶進行交互

 FTP應用結構：

• 控制鏈接：用戶登陸，服務器受權
• 數據鏈接：與門用於文件傳輸

FTP專門使用一個獨立的控制鏈接，傳輸控制信息，與傳輸文件信息進行分離，因此將FTP這種控制信息的傳送方式稱爲帶外控制
FTP是有狀態的協議，FTP的命令都是可讀的：例如：USER usename、PASS password、LIST

第七節 P2P應用

P2P(Peer to peer):近年來不少性能表現優異，深受用戶喜好的P2P應用層出不窮。例如，BitTorrent、PPLive和PPstream等。

P2P應用特色

• 一、應用的對等方是用戶的計算機。
• 二、很強的應用規模伸縮性。
• 三、應用在對等方之間進行。
• 四、應用充分彙集利用了端系統的計算能力以及網絡傳輸寬帶。

第八節 Socket編程基礎

套接字（Socket）：典型的網絡應用編程接口。
端口號：標識套接字。

 

 Socket API函數

• 一、建立套接字 : socket( )
• 二、綁定套接字癿本地端點地址： bind( )
• 三、設置監聽：listen( )
• 四、創建鏈接：(1)TCP客戶端：connect( )，(2 ) TCP服務端：accept( )
• 五、接收數據：(1)TCP:recv( ) ，(2)UDP:recvfrom
• 六、發送數據：(1)TCP:send( ) ，(2)UDP:sendto
• 七、關閉套接字：close( )