计算机网络--应用层

深碍√TFBOYSˉ_ 2023-05-21 07:08 51阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  1、应用层概述
 *  2、网络应用模型
 *   *  2.1 C/S模型
     *  2.2 P2P模型
 *  3、DNS系统
 *   *  3.1 域名
     *  3.2 域名服务器
     *  3.3 域名解析过程
 *  4、文件传输协议FTP
 *   *  4.1 FTP工作原理
 *  5、电子邮件
 *   *  5.1 电子邮件系统的组成结构
     *  5.2 SMTP协议
     *  5.3 POP3协议、IMAP协议
 *  6、万维网和HTTP协议
 *   *  6.1 万维网概述
     *  6.2 超文本传输协议HTTP

# 1、应用层概述 #

应用层对应用程序的通信提供服务。

应用层的功能:

*  文件传输、访问和管理（FTP）
 *  电子邮件（SMTP、POP3）
 *  虚拟终端（HTTP）
 *  查询服务和远程作业登录

# 2、网络应用模型 #

## 2.1 C/S模型 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70]

服务器：提供计算服务的设备。

*  永久提供服务
 *  永久性访问地址/域名

客户机：请求计算服务的主机。

*  与服务器通信，使用服务器提供的服务
 *  间歇性接入网络
 *  可能使用动态IP地址

## 2.2 P2P模型 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

特点：

*  不存在永远在线的服务器
 *  每个主机既可以提供服务，也可以请求服务
 *  任意端系统/节点之间可以直接通讯
 *  节点间歇性接入网络
 *  节点可能改变IP地址
 *  可扩展性好
 *  网络健壮性强

# 3、DNS系统 #

## 3.1 域名 ##

![在这里插入图片描述][2020043010143013.png]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## 3.2 域名服务器 ##

*  根域名服务器：管理所有顶级域名服务器的地址和IP
 *  顶级域名服务器：管理该项级域名服务器注册的所有二级域名
 *  权限域名服务器：负责一个区的域名服务器
 *  本地域名服务器：当一个主机发出DNS查询请求时，这个查询请求报文就发给本地域名服务器。

## 3.3 域名解析过程 ##

*  递归查询
 *  迭代查询

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

# 4、文件传输协议FTP #

两种文件传输协议：文件传送协议FTP、简单文件传送协议TFTP

FTP是基于客户/服务器(C/S) 的协议。

用户通过一个客户机程序连接至在远程计算机上运行的服务器程序。

依照FTP协议提供服务，进行文件传送的计算机就是FTP服务器。

连接FTP服务器，遵循FTP协议与服务器传送文件的电脑就是FTP客户端。

## 4.1 FTP工作原理 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

用户首先要登录 ftp地址+用户名&密码 或匿名登陆

控制连接始终保持，数据连接不是始终保持

是否使用TCP 20端口建立数据连接与传输模式有关

主动方式使用TCP 20端口

被动方式由服务器和客户端自行协商决定(端口>1024)

**FTP传输模式**：

*  文本模式: ASCII模式， 以文本序列传输数据;
 *  二进制模式: Binary模式， 以二进制序列传输数据。

# 5、电子邮件 #

## 5.1 电子邮件系统的组成结构 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

## 5.2 SMTP协议 ##

*  SMTP规定了在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息。
 *  负责发送邮件的SMTP进程就是SMTP客户，负责接收邮件的进程就是SMTP服务器。
 *  SMTP规定了14条命令(几个字母)和21种应答信息(三位数字代码+简单文字说明)。
 *  SMTP规定了在两个相互通信的SMTP进程之间应如何交换信息。
 *  负责发送邮件的SMTP进程就是SMTP客户，负责接收邮件的进程就是SMTP服务器。
 *  SMTP规定了14条命令(几个字母)和21种应答信息(三位数字代码+简单文字说明)。
 *  TCP连接、端口号25、C/S

**SMTP通信的三个阶段**

*  连接建立:
    
     *  每隔一段时间对服务器里的邮件缓存进行扫描,如果有要发送的文件,使用SMTP协议与接收方服务器建立端口号为25的TCP连接
     *  接收方发送 "220 Service ready"表明连接已经建立好了
     *  发送方会发送一个"HELLO"命令,并附上发送方的主机名
     *  接收方若有能力接收邮件，回答“250 OK",否则，回答“421 Service not available
 *  邮件发送(A表示发送方,B表示接收方)：
    
        A: MAIL FROM: <wangdao@163.com>
        B: 250 OK/B:451 (452或500...)   							SMTP服务器是否已经准备好接收邮件
        A: RCPT TO:<mooc@163.com> 								可以有多个RCPT命令
        B: 250 OK /B: 550 No such user here 					SMTP服务器确定是否有这个用户
        A: DATA													要开始传输邮件的内容了
        B: 354 start mail input; end with <CR><LF>.<CR><LF> 	SMTP服务器同意传输
        A: Date...												开始传输邮件内容
        B: 250 OK												接收结束
 *  连接释放：连接释放邮件发完， SMTP客户发送QUIT命令，SMTP服务器返回“221” ，表示同意释放TCP连接。

SMTP的缺点:

*  SMTP不能传送可执行文件或者其他二进制对象。
 *  SMTP仅限于传送7位ASCII码，不能传送其他非英语国家的文字。
 *  SMTP服务器会拒绝超过一定长度的邮件。

**通过因特网邮件扩充(MIME)**:使电子邮件系统可以支持声音、图像、视频、多种国家语言等等。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]

## 5.3 POP3协议、IMAP协议 ##

POP3使用TCP连接,端口号110,C/S模式

POP3工作方式:下载并保留、下载并删除

IMAP协议:IMAP协议比POP协议复杂。当用户PC上的IMAP客户程序打开IMAP服务器的邮箱时，用户可以看到邮箱的首部，若用户需要打开某个邮件，该邮件才上传到用户的计算机上。

基于万维网的电子邮件  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

# 6、万维网和HTTP协议 #

## 6.1 万维网概述 ##

万维网www (World Wide Web)是一个大规模的、联机式的信息储藏所/资料空间，是无数个网络站点和网页的集合。

统一资源定位符URL：用来唯一标识每一个资源

URL一般形式:<协议>://<主机>:<端口>/<路径>

URL不区分大小写

用户通过点击超链接获取资源，这些资源通过超文本传输协议(HTTP) 传送给使用者。

万维网以客户/服务器方式工作，用户使用的浏览器就是万维网客户程序，万维网文档所驻留的主机运行服务器程序。

## 6.2 超文本传输协议HTTP ##

用户使用URL访问资源的具体过程：

1.  浏览器分析URL
2.  浏览器向DNS请求解析IP地址
3.  DNS解析出IP地址
4.  浏览器与服务器建立TCP连接
5.  浏览器发出取文件命令
6.  服务器响应
7.  释放TCP连接
8.  浏览器显示

**HTTP协议的特点**：

*  HTTP协议是无状态的。
 *  Cookie是存储在用户主机中的文本文件，记录一段时间内某用户(使用识别码识别，如“123456”)的访问记录。
 *  HTTP采用TCP作为运输层协议，但HTTP协议本身是无连接的(通信双方在交换HTTP报文之前不需要先建立HTTP连接)
 *  HTTP的连接方式：持久连接（非流水线、流水线）和非持久连接

**HTTP的连接方式**

**非持久连接**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

**持久连接**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]

**HTTP的报文格式**

HTTP报文分为请求报文和响应报文

HTTP报文是面向文本的，因此在报文中的每一个字段都是一些ASCII码串。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxNTk2NTY4_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]

**状态码**

*  1xx表示通知信息的，如请求收到了或正在处理。
 *  2xx表示成功，如接受或知道了。
 *  3xx表示重定向，如要完成请求还必须采取进一步的行动。
 *  4xx表示客户的差错，如请求中有错误的语法或不能完成。
 *  5xx表示服务器的差错，如服务器失效无法完成请求。

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