应用层——《计算机网络》
chwzmx 2019-06-20
运输层为应用进程提供了端到端的通信服务，但不同的网络应用的应用进程之间，还需要有不同的通信规则，因此在运输层协议之上，还需要有应用层协议。
域名系统DNS
DNS把便于人们使用的及其名字转换成IP地址。
用户与因特网上某个主机通信时，必须要知道对方的IP地址，应用层为了便于用户记忆各种网络应用，更多的是使用主机名字。
因特网的域名系统被设计成为一个联机分布式数据库系统，并采用客户-服务器方式。DNS使大多数名字都在本地进行解析。
域名到IP地址的解析过程：
1）当某个应用进程需要把主机名解析为IP地址时，该应用进程就调用解析程序，并成为DNS的一个客户
2）把待解析的域名放在DNS请求报文中，以UDP用户数据报方式发给本地域名服务器
3）本地域名服务器在查找域名后，把对应的IP地址放在回答报文中返回，应用进程获得目的主机的IP地址后即可进行通信
域名结构
mail.cctv.com（三级域名.二级域名.顶级域名）
域名的分类：
顶级域名：国际顶级域名nTLD、通用顶级域名gTLD、基础结构域名（arpa）
二级域名：类别域名、行政区域名
域名的解析过程
1）主机向本地域名服务器的查询一般都是采用递归查询
如果主机所询问的本地域名服务器不知道被查询域名的IP地址，那么本地域名服务器就以DNS客户的身份，向其他根域名服务器继续发出查询请求报文，而不是让该主机自己进行下一步的查询
2）本地域名服务器向根域名服务器的查询通常都是采用的迭代查询
当根域名服务器收到本地域名服务器发出的迭代查询请求报文时，要么给出所要查询的IP地址，要么告诉本地域名服务器：“你下一步应当向哪一个域名服务器进行查询”，然后让本地域名服务器进行后续的查询。
文件传送协议
FTP
基于TCP的TCP和基于UDP的简单文件传送协议TFTP都是文件共享协议中的一大类，即复制整个文件，其特点是：
1）若要存取一个文件，就必须先获得一个本地的文件副本
2）如果要修改文件，只能对文件的副本进行修改，然后再把修改后的文件副本传回到原节点
FTP的基本工作原理
文件传送协议FTP只提供文件传送的一些基本的服务，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FRP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。
FTP的服务器进程由两大部分组成： 一个主进程，负责接受新的请求；另外有若干个从属进程，负责处理单个请求。
主进程的工作步骤如下： 1）打开熟知端口（21），使客户进程能够连接上。 2）等待客户进程发出连接请求。 3）启动从属进程来处理客户进程发来的请求。从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止，但从属进程在运行期间根据需要还可能创建其他一些子进程
TFTP的基本工作原理
TFTP只支持文件传输而不支持交互
优点：1）可用于UDP环境； 2）代码所占的内存较小
万维网WWW
统一资源定位符URL
<协议>://<主机>:<端口>/<路径>
超文本传送协议HTTP
HTTP协议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
用户浏览页面的方式有两种：
1）在浏览器的地址窗口中键入所要找的页面的URL。 2）在某一个页面中用鼠标点击一个可选部分，这时浏览器会自动在因特网上找到索要链接的页面
下面具体说明在用户点击鼠标后发生的几个事件：
1）浏览器分析链接指向页面的URL； 2）浏览器向DNS请求解析域名对应的IP地址； 3）DNS解析出IP地址； 4）浏览器与服务器简历TCP连接； 5）浏览器发出取文件命令：GET/<路径>； 6）服务器发出响应，把文件发送给浏览器； 7）释放TCP连接； 8）浏览器显示文本。
HTTP协议是无状态的，也就是说同一个用户第二次访问同一个服务器上的页面时，服务器的响应与第一次被访问时相同。
HTTP协议与服务器简历TCP连接需要使用三次握手。当三次握手前两部分完成后（即经过一个RTT时间后），万维网客户就把HTTP请求报文作为三次握手的第三个报文的数据发送给万维网服务器。服务器收到收到HTTP请求报文后，就把所请求的文档作为响应报文返回给客户。
HTTP/1.0采用的是非持续连接，就是每请求一个文档都要有两倍RTT的开销。
HTTP/1.1采用的是持续连接，万维网服务器在发送响应后一段时间内保持这段连接。有流水线式和非流水线式
HTTP报文结构
例子：
GET /chn/yxsz/index.html HTTP/1.1 {请求行使用了相对URL}
HOST: www.tsinghua.edu.cn {此行是首部行的开始，这行给出主机的域名}
Connection: close {告诉服务器发送完请求的文档后就可释放连接}
User-Agent: Mozilla/5.0 {表明用户代理是使用Netscape浏览器}
Accept-Language: cn {表示用户希望优先得到中文版本的文档}
{请求报文的最后还有一个空行}电子邮件
ARPANET的电子邮件标准：简单邮件传送协议SMTP和因特网文本报文格式
由于因特网的SMTP只能传送可打印的7位ASCII码邮件，因此又提出了通用因特网邮件扩充MIME，可同时传送多种类型的数据
一个电子邮件系统应具有三个主要组成构件：用户代理、邮件服务器、邮件发送协议（SMTP）和邮件读取协议（POP3）
动态主机配置协议DHCP
一个IP地址指出了一台计算机连接在哪一个网络上，当计算机还在生产时，无法知道它在出厂后将被连接到哪一个网络上。因此，需要连接到因特网的计算机，必须对IP地址等项目进行协议配置。
现在广泛使用的动态主机配置协议DHCP提供了一种机制，称为即插即用连网。
DHCP对运行客户软件和服务器软件的计算机都适用。当运行客户软件的计算机移至一个新的网络时，就可使用DHCP获取其配置信息而不需要手工干预。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，而当这计算机重启后其地址不改变。
1）需要IP地址的主机在启动时就向DHCP服务器广播发送发现报文（将目的IP地址置为全1，即255,255,255,255），这时该主机就称为DHCP客户；
2）DHCP服务器对此广播报文进行回答（提供报文）。先在其数据库中查找该计算机的配置信息，若找到，则返回找到的信息。若找不到，就从服务器的IP地址池中取一个地址分配给该计算机
