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这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了计算机网络-应用层。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

应用层

对应用程序的通信提供服务：文件传输、访管FTP、电子邮件SMTP、虚拟终端HTTP
应用层协议定义了报文类型、语法、语义、发送/响应报文的规则

C/S模型

计算机网络-应用层

P2P

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P2P和C/S对比

减轻了服务器的计算压力，不需要完全依赖某个服务器，利用大量客户机减轻对服务器的压力
多个客户机直接共享文档
可拓展性好，传统服务器有相应和带宽限制
网络健壮性强
获取服务的同时也得提供服务，占用内存，影响整机服务
P2P损失硬盘，占据流量多，使得网络非常拥挤

DNS

域名系统DNS，用于把主机名(www.baidu.com)转换为IP地址，方便机器处理
DNS采用客户/服务器模型，协议运行在UDP，使用53号端口
DNS分为：层次域名空间、域名服务器和解析器

域名

因特网是层次树形结构的命名方法，任何一个链接到因特网的主机或路由器都有唯一层次结构名称，叫域名

域是名字空间中一个可被管理的划分，顶级域—二级域—三级域

域由不同组织管理

国家顶级域名(nTLD)。国家和某些地区的域名，如**“.cn”表示中国，“.us”表示美国，.uk”表示英国**。

通用顶级域名(gTLD)。常见的有**“.com” (公司)、“.net" (网络服务机构)、“.org”(非营利性组织)和“.gov" (国家或政府部门)**等。

基础结构域名。这种顶级域名只有一个，即arpa,用于反向域名解析，因此又称反向域名。反向域名解析与通常的正向域名解析相反，提供IP地址到域名的对应，反向域名格式如：X.X.X.in-addr.arpa。很多网络服务提供商要求访问的IP地址具有反向域名解析的结果，否则不提供服务。

域名结构

对应 www.cctv.com. 三级域名、二级域名、顶级域名、根
每个域名都由标号序列组.成，而各标号之间用点隔开

标号中的英文不区分大小写。.
标号中除连字符(-) 外不能使用其他的标点符号。
每个标号不超过63个字符，多标号组成的完整域名最长不超过255个字符。
级别最低的域名写在最左边，级别最高的顶级域名写在最右边。
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域名服务器

域名系统设计为联机分布的数据库系统，采用C/S模型

域名到IP地址的解析是域名服务器上的程序完成的，每个域名服务器负责一个区，区内所有结点都是互相连通

每个域名服务器还具有连向其他域名服务器的信息，当不能进行域名到IP地址的转换时，还需要知道能够到什么地方找其他域名服务器

DNS使用大量的域名服务器，以层次方式组织，没有一台域名服务器具有所有主机的映射，映射分布在所有DNS上

分布式设计的DNS等同于分布式数据库

根域名服务器

根域名服务器是最高层次的域名服务器，所有根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的IP地址

每个根域名服务器是冗余服务器集群

当从本地域名服务器无法进行DNS解析，就要求助根域名服务器

指示本地域名服务器要去找哪个顶级域名服务器查询

顶级域名服务器

管理在顶级域名服务器注册的所有二级域名
收到DNS查询请求时，指向下一步要查找的域名服务器的IP地址或返回解析结果

授权域名服务器 /权限域名服务器

每台主机要在授权域名服务器处登记，一般一台主机至少有两个授权域名服务器
许多于域名服务器同时充当本地域名服务器和授权域名服务器
负责将其管辖的主机名转换为该主机的IP地址

本地域名服务器

当一台主机发出DNS查询请求，这个查询请求报文发送给对应的本地域名服务器
本地连接中DNS地址就是本机DNS的地址

域名解析过程

域名和IP地址互相映射，前者为正向解析，后者为反向解析
当客户端需要域名解析时，通过本机DNS客户端构造DNS请求报文，以UDP数据报方式发往本地域名服务器
域名解析：递归查询、递归与迭代相结合的查询
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递归与迭代结合
主机向本地域名服务器的查询采用的是递归查询
本地主机向本地域名服务器提交查询，本机域名服务器不知道的情况下，以DNS客户的身份，向根域名继续发出查询请求报文，只查询一次

本地域名向根域名服务器的查询采用的是迭代查询
根域名服务器收到本地域名的查询采用了迭代查询
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，给出要查询的IP地址或指向下一步去哪个顶级域名服务器，以此类推，直到权限域名服务器给出结果，返回主机

①客户机向其本地域名服务器发出DNS请求报文。
②本地域名服务器收到请求后，查询本地缓存，若没有该记录，则以DNS客户的身份向根域名服务器发出解析请求。
③根域名服务器收到请求后，判断该域名属于.com域，将对应的顶级域名服务器dns.com的IP地址返回给本地域名服务器。
④本地域名服务器向顶级域名服务器dns.com发出解析请求报文。
⑤顶级域名服务器dns.com收到请求后，判断该域名属于abc.com域，因此将对应的授权域名服务器dns.abc.com的IP地址返回给本地域名服务器。
⑥本地域名服务器向授权域名服务器dns.abc.com发起解析请求报文。
⑦授权域名服务器dns.abc.com收到请求后，将查询结果返回给本地域名服务器。
⑧本地域名服务器将查询结果保存到本地缓存，同时返回给客户机。

为了提高DNS的查询效率，并减少因特网上的DNS查询报文数量，在域名服务器中广泛地使用了高速缓存。
当一个DNS服务器接收到DNS查询结果时，它能将该DNS信息缓存在高速
缓存中。这样，当另一个相同的域名查询到达该DNS服务器时，该服务器就能够直接提供所要求的IP地址，而不需要再去向其他DNS服务器询问。
因为主机名和IP地址之间的映射不是永久的，所以DNS服务器将在一段时间后丢弃高速缓存中的信息

FTP

文件传输协议
提供交互式的访问，允许客户指明文件的类型与格式，允许文件具有存取权限
屏蔽计算机系统细节
提供匿名FTP提供公用文件共享的能力
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FTP同时为多个客户进程提供服务
服务器进程分为一个主进程和若干属进程，
前者负责接收新的请求
后者负责处理单个请求

步骤为：
打开控制端口
等待客户进程连接请求
启动请求，主进程和从属进程并发执行，从属进程在处理完请求后就终止
回到等待状态

FTP服务器在会话期间保留用户的控制信息，服务器将指定的用户账户与控制连接联系起来，追踪用户在远程目录树上的当前位置
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传输模式分为文本模式和二进制模式，分别以文本序列和二进制序列传输数据

控制连接：监听21号端口，等待连接，传输控制信息（连接、传送请求、中止传输命令等），在会话期间保持打开状态

数据连接：服务端的控制进程在接收到FTP客户发来的文件传输请求，创建数据传送进程和数据连接
数据连接用来连接客户端和服务端的数据传送进程，数据传送进程实际完成文件的传送，在传送完毕后关闭数据传送连接并结束运行

使用FTP时，要修改为服务器上的文件，需将文件传到本地主机，再将修改后的文件部分传送到原服务器

网络文件系统NFS允许进程打开一个远程文件，并在特定位置开始读写数据，只复制大文件中的片段

HTTP

概念

统一资源定位符(URL)。负责标识万维网上的各种文档，并使每个文档在整个万维网的范围内具有唯一的标识符URL。
超文本传输协议(HTTP)。一个应用层协议，它使用TCP连接进行可靠的传输，HTTP是万维网客户程序和服务器程序之间交互所必须严格遵守的协议。
超文本标记语言(HTML)。一种文档结构的标记语言，它使用一些约定的标记对页面上的各种信息(包括文字、声音、图像、视频等)、格式进行描述。

URL的一般形式是: <协议>://<主机>:<端口>/<路径>。
常见的<协议>有http、ftp 等;
< 主机>是存放资源的主机在因特网中的域名，也可以是IP地址;
<端口>和<路径>有时可以省略。
在URL中不区分大小写。

HTTP定义了浏览器如何向服务器请求文档，以及服务器如何把文档传送给浏览器
是面向事务的应用层协议，规定了浏览器和服务器间的请求和响应的格式与规则

请求过程

当浏览器访问服务器时，先进行域名解析
得到IP地址后，通过TCP发送连接建立请求
每个站点都有一个服务器进程，不断监听TCP的端口80，听到连接请求后便于浏览器建立连接
连接建立后，浏览器向服务器发送请求获取某个Web页面的HTTP请求
服务器收到HTTP请求后，将构建请求Web页的必须信息，并通过HTTP响应返回给浏览器
浏览器对信息进行解释，显示Web页
释放TCP连接

特点

HTTP是无状态的，通过Cookie识别用户
Cookie存储在用户主机中的文本文件，，记录一段时间内某用户的访问记录

同一个客户第n次访问都与第一次访问结果相同，减轻了服务器的压力

通常使用Cookie和数据库的方式来跟踪用户的活动，内含识别码，用于Web服务识别用户

交换HTTP报文之前不需要先建立HTT连接

HTTP可以使用持久/非持久连接
对于非持久连接，每个网页元素的传输都需要独立建立一个TCP链接，请求一个万维网文档需要的世界是该文档的传输时间和两倍的RTT时间(一个用于TCP连接，一个用于请求和接收文档)

对于持久连接，是指万维网服务器在发送响应后仍然保持这条连接，使同一个客户和服务器可以继续在这条连接上传送后续的HTTP请求与响应报文
持久连接又分为非流水线和流水线两种方式。
对于非流水线方式，客户在收到前一个响应后才能发出下一个请求;
HTTP/1.1 的默认方式是使用流水线的持久连接。
这种情况下，客户每遇到一个对象引用就立即发出一个请求，因而客户可以逐个地连续发出对各个引用对象的请求。
如果所有的请求和响应都是连续发送的，那么所有引用的对象共计经历1个RTT延迟，而不是像非流水线方式那样，每个引用都必须有1个RTT延迟。