计算机网络学习笔记（II）—

文章目录

- 第二章—应用层
- - 2.1、应用层原理
  - - 网络应用的体系结构
    - - 客服—服务器（C/S）体系结构
      - 对等体（P2P）体系结构
      - C/S和P2P体系的混合结构
    - 进程通信
    - 分布式进程通信需要解决的问题
    - 应用层协议
    - Internet传输层提供的服务
    - UDP存在的必要性
  - 2.2、Web和HTTP
  - - Web术语
    - HTTP概况
    - HTTP连接
    - 响应时间模型
    - 持久HTTP
    - HTTP请求报文
    - HTTP请求报文：通用格式
    - 提交表单输入
    - HTTP响应状态码
    - 用户-服务器状态：cookies
    - Web缓存（代理服务器）
  - 2.3、FTP
  - - FTP：文件传输协议
    - FTP：控制连接与数据连接分开
    - FTP命令、响应

第二章—应用层

2.1、应用层原理

网络应用的体系结构

客服—服务器（C/S）体系结构

服务器
- 一直运行
- 固定的IP地址和周知的端口号
- 扩展性：服务器场，数据中心进行扩展、扩展性差
客户端
- 主动与服务器通信
- 与互联网有间歇性的连接
- 可能是动态IP地址
- 不能直接与其他客户端通信

对等体（P2P）体系结构

几乎没有一直运行的服务器
任意端系统之间可以进行通信
每个节点即是客户端又是服务器
参与主机间歇性连接且可以改变IP地址

C/S和P2P体系的混合结构

Napster
- 文件搜索：集中
- 文件传输：P2P
即时通信
- 在线检测：集中
- 两个客户聊天：P2P

进程通信

进程：在主机上运行的应用程序

在同一个主机内，使用进程通信机制通信（操作系统定义）
不同主机，通过交换==报文（Message）来通信

客户端进程： 发起通信的进程

服务器进程： 等待连接的进程

分布式进程通信需要解决的问题

进程标示和寻址问题(服务用户)
- 对进程进行编址
- 进程为了接受报文，必须有一个标识即：SAP
  - 主机：唯一的32位IP地址
  - 所采用的传输层协议：TCP/UDP
  - 端口号（Port Numbers）
- 本质上，一对主机进程之间的通信由2个端节点构成
传输层-应用层提供服务是如何（服务）
- 位置：层间界面的SAP（TCP/IP：scoket）
- 形式：应用程序接口API（TCP/IP：scoket API）
- 层间接口必须要携带信息
  - 要传输的报文
  - 谁传的：对方的应用进程的标示：IP+TCP(UDP) 端口
  - 传给谁：对方的应用进程的标示：对方的IP+TCP(UDP)端口号
- 传输层实体（tcp或者udp实体）根据这些信息进行TCP报文段（UDP数据包）的分装
  - 源端口号，目标端口号，数据等
  - 将IP地址往下交IP实体，用于封装IP数据报：源IP，目的IP
- TCP scoket：
  - TCP服务，两个进程之间的通信需要之前要建立连接
  - 可以用一个整数表示两个应用实体之间的通信关系，本地标示
  - TCP scoket：源IP、源端口、目标IP、目标端口
- TCP的套接字
  - 4元组：（源IP、源port、目标IP、目标port）
  - 唯一的指定了一个会话（2个进程之间的会话关系）
  - 应用使用这个标示，与远程的应用进程通信
- UDP scoket：
  - UDP服务，两个进程之间的通信需要之前无需建立连接：每个报文都是独立传输，前后报文可能分给不同的分布式进程
  - UDP scoket：本IP，本端口
  - 传输报文时：必须要提供对方IP，Port：传输报文时：传输层需要上传对方的IP，port
- UDP套接字
  - 2元组：IP，Port
  - UDP套接字指定了应用所在的一个端节点
  - 在发报文时，必须要指定对方的IP和UDP port
如何使用传输层提供的服务，实现应用进程之间的报文交换，实现应用（用户使用服务）
1. 定义应用层协议：报文格式，解释，时序等
2. 编制程序，使用OS提供的API，调用网络基础设施提供通信服务传报文

应用层协议

定义了：运行在不同的端系统上的应用进程如何相互交换报文

交换的报文类型：请求和应答报文
各种报文类型的语法：报文中的各个字段及其描述
字段的语义：即字段取值的含义
进程何时、如何发送报文及对报文进行响应的规则

应用层需要传输层提供什么样的服务？如何描述传输层的服务？

数据丢失率
吞吐
延迟
安全性：机密性、机密性、可认证性

Internet传输层提供的服务

TCP服务：

可靠的传输服务
流量控制：发送方不会淹没接受方
拥塞控制：当网络出现拥塞时，能抑制发送方
不能提供的服务：时间保证、最小吞吐保证和安全
面向连接：要求在客户端进程和服务器进程之间建立连接

UDP服务：

不可靠传输
不提供服务：可靠、拥塞控制、流量控制、时间、宽带保证、建立连接

UDP存在的必要性

能够区分不同的进程，而IP服务不能
无需建立连接，省去建立连接时间，适合事物性的应用
不做可靠性的工作
没有拥塞控制和流量控制，应用能够按照设定的速度发送数据

2.2、Web和HTTP

Web术语

Web页：由一些对象组成，对象可以是HTML文件，JPEG图像，Java程序等。其包含有一个基本的HTML文件该文件包含若干对象的链接

通过URL对每个对象进行引用

访问协议，用户名，口令字，端口等；

URL格式：

HTTP概况

HTTP：超文本传输协议

Web的应用层协议
客户/服务模式
- 客户：请求、接收和显示Web对象的浏览器
- 服务器：对请求进行响应，发送对象的Web服务器

使用TCP
- 客户发起一个与服务器的TCP连接（建立套接字scoket），端口为80
- 服务器接受客户的TCP连接
- 在浏览器（HTTP客户端）与服务器（HTTP服务器server）交换HTTP报文（应用层协议报文）
- TCP连接关闭
HTTP是无状态的
- 无状态的意思是服务器并不会维护关于客户的任何信息（也就是客户发送什么请求，服务器端就给什么响应）
维护状态的协议和复杂
- 必须维护历史信息（状态）
- 如果服务器/客户机死机。他们的状态信息可能不一致，二者的信息是一致的
- 无状态的服务器能够支持更多的客户端