计算机网络
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计算机网络——应用层
应用层协议与网络应用并不是同一个概念。应用层协议只是网络应用的一部分。例如，万维网应用是一种基于客户/服务器体系结构的网络应用。万维网应用包含很多部件，有万维网浏览器、万维网服务器、万维网文档的格式标准，以及一个应用层协议。万维网的应用层协议是HTTP, 它定义了在万维网浏览器和万维网服务器之间传送的报文类型、格式和序列等规则。而万维网浏览器如何显示一个万维网页面， 万维网服务器是用多线程还是用多进程来实现，则都不是HTTP所定义的内容。
应用层的许多协议都是基于客户服务器方式。即使是P2P 对等通信方式，实质上也是: 一种特殊的客户服务器方式。 这里再明确一下，客户(client) 和服务器(server) 都是指通信中所 涉及的两个应用进程。客户服务器方式所描述的是进程之间服务和被服务的关系。这里最主 要的特征就是:客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
下面先讨论许多应用协议都要使用的域名系统。在介绍了文件传送协议和远程登录协议后，再重点介绍万维网的工作原理及其主要协议。由于万维网的出现使互联网得到了飞速的发展，因此万维网在本章中占有最大的篇幅，也是本章的重点。接着讨论用户经常使用的电子邮件。最后，介绍有关网络管理方面的问题以及有关网络编程的基本概念。对应用层更深入的学习可参阅[COME15J] [COME06] [TANE11]及有关标准。
本章最重要的内容
- 域名系统DNS—从域名解析出 IP地址。
- 万维网和HTTP协议，以及万维网的两种不同的信息搜索引擎。
- 电子邮件的传送过程，SMTP协议和POP3协议、IMAP 协议使用的场合。
- 动态主机配置协议DHCP的特点。
- 网络管理的三个组成部分(SNMP 本身、管理信息结构SMI和管理信息库MIB)的作用。
- 系统调用和应用编程接口的基本概念。
- P2P文件系统。
思维导图
本章重要概念
- 应用层协议是为了解决某一类应用问题，而问题的解决又是通过位于不同主机中的多个应用进程之间的通信和协同工作来完成的。应用层规定了应用进程在通信时所遵循的协议。应用层的许多协议都是基于客户服务器方式的。客户是服务请求方，服务器是服务提供方。
- 域名系统DNS是互联网使用的命名系统，用来把便于人们使用的机器名字转换为IP地址。DNS是一个联机分布式数据库系统，并采用客户服务器方式。
- 域名到IP地址的解析是由分布在互联网上的许多域名服务器程序(即域名服务器)共同完成的。
- 互联网采用层次树状结构的命名方法，任何一台连接在互联网上的主机或路由器，都有一个唯的层次结构的名字， 即域名。域名中的点和点分 十进制IP地址中 的点没有关系。
- 域名服务器分为根域名服务器、顶级域名服务器、权限域名服务器和本地域名服务器。
- 文件传送协议FTP使用TCP可靠的运输服务。FTP使用客户服务器方式。一个FTP服务器进程可同时为多个客户进程提供服务。在进行文件传输时，FTP的客户和服务器之间要建立两个并行的TCP连接:控制连接和数据连接。实际用于传输文件的是数据连接。
- 万维网www是一个大规模的、联机式的信息储藏所，可以非常方便地从互联网上的一个站点链接到另一个站点。
- 万维网的客户程序向互联网中的服务器程序发出请求，服务器程序向客户程序送回客户所要的万维网文档。在客户程序主窗口上显示出的万维网文档称为页面。
- 万维网使用统资源定位符 URL来标志万维网上的各种文档，并使每个文档在整个互联网的范围内具有唯一的标识符 URL。
- 万维网客户程序与服务器程序之间进行交互所使用的协议是超文本传送协议HTTP. HTTP使用TCP连接进行可靠的传送。但HTTP协议本身是无连接、无状态的。HTTP/L.1 协议使用了持续连接(分为非流水线方式和流水线方式)。
- 万维网使用超文本标记语言HTML来显示各种万维网页面。
- 万维网静态文档是指在文档创作完毕后就存放在万维网服务器中，在被用户浏览的过程中，内容不会改变。动态文档是指文档的内容是在浏览器访问万维网服务器时才由应用程序动态创建的。
- 活动文档技术可以使浏览器屏幕连续更新。活动文档程序可与用户直接交互，并可连续地改变屏幕的显示。
- 在万维网中用来进行搜索的工具叫做搜索引擎。搜索引擎大体上可划分为全文检索搜索引擎和分类目录搜索引擎两大类。
- 电子邮件是互联网上使用最多的和最受用户欢迎的一种应用。 电子邮件把邮件发送到收件人使用的邮件服务器，并放在其中的收件人部箱中，收件人可随时上两到自己使用的邮件服务器进行读取，相当于“电子信箱"。
- 一个电子邮件系统有三个主要组成构件，即用户代理、邮件服务器，以及邮件协议(包括邮件发送协议，如SMTP，和部件读取协议，如POP3和MAP)，用户代理和邮件服务器都要运行这些协议。
- 电子邮件的用户代理就是用户与电子邮件系统的接口，它间用户提供一个很友好的视窗界面来发送和接收邮件。
- 从用户代理把邮件传送到邮件服务器，以及在邮件服务器之间的传送，都要使用SMTP协议。但用户代理从邮件服务器读取邮件时，则要使用POP3 (或IMAP)协议。
- 基于万维网的电子邮件使用户能够利用浏览器收发电子邮件。用户浏览器和邮件服务器之间的邮件传送使用HTTP协议，而在邮件服务器之间邮件的传送仍然使用SMTP协议。
- 简单网络管理协议SNMP由三部分组成，即(1) SNMP本身，负责读取和改变各代理中的对象名及其状态数值: (2) 管理信息结构SMI,定义命名对象和定义对象类型(包括范围和长度)的通用规则，以及把对象和对象的值进行编码的基本编码规则BER: (3) 管理信息库MIB, 在被管理的实体中创建了命名对象，并规定了其类型。
- 系统调用接口是应用进程的控制权和操作系统的控制权进行转换的一个接口， 又称为应用编程接口API. API就是应用程序和操作系统之间的接口。
- 套接字是应用进程和运输层协议之间的接口，是应用进程为了获得网络通信服务而与操作系统进行交互时使用的一种机制。
- 目前P2P 工作方式下的文件共享在互联网流量中已占据最大的份额，比万维网应用所占的比例大得多。
- BT是很流行的一种P2P应用。BT采用“最稀有的优先”的技术，可以尽早把最稀有的文件块收集到。此外，凡有当前以最高数据率向某个对等方传送文件块的相邻对等方，该对等方就优先把所请求的文件块传送给这些相邻对等方。这样做的结果是，这些对等方相互之间都能够以令人满意的速率交换文件块。
- 当对等方的数量很大时，采用P2P方式下载大文件，要比传统的客户-服务器方式快得多。
- 在P2P应用中，广泛使用的索引和查找技术是分布式散列表DHT。
后语
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