计算机网络应用层-计网(2)

比眉伴天荒 2022-04-14 03:39 278阅读 0赞

# 前言 #

> 接着学习计算机网络

# 正文 #

主要学习应用层涉及到的几个协议。

## 基本概念 ##

*  通信双方在应用层交换的协议数据单元是报文(Message).
 *  client-server架构：中央服务器一直在线，并且有永久的ip地址。
 *  p2p架构：没有一直在线的中央服务器，任意两个用户之间可以进行通信。
 *  混合架构：client-server和p2p混合架构，集合二者的特点。

## 协议定义 ##

*  交换的报文类型
 *  报文的语法格式
 *  报文中字段的语意
 *  各种类型的报文的发送规则

## http协议 ##

### 万维网 ###

万维网是一个超媒体系统。web文档分布在各个主机上，采用超链接的方法，讲一个web文档链接到另一个web文档，甚至是其他主机上的web文档。使用超文本标记语言(html)来组织web文档信息，使用超文本传输协议(http)来传输web文档。

### 超文本标记语言 ###

html语言用来编写web文档，由特定标签定义内容。  
![html标签][html]

### 统一资源定位符 ###

URL是一种统一格式的信息资源地址的标识方法。最常见的就是http协议的url了。  
其格式如下

<协议>://<主机>:<端口>/<路径>

url不分大小写  
![常见url][url]

### 超文本传输协议 ###

http是用来传输web信息的协议。广泛用来浏览器-服务器传输内容。其在运输层的协议是tcp。  
RTT的定义：client端发送数据报至接收到server端回应的时间。

#### 分类 ####

*  非持久连接  
    http1.0，一个tcp连接发送一个object
 *  持久连接  
    http2.0，一个tcp连接发送多个object

#### 连接过程 ####

http在传输层是基于tcp的，所以必定要进行tcp连接，而http连接几次就要看一次可以发送接收多少个object。

*  非持久连接  
    client首先发送tcp数据报至server—>server accept了client的连接，并发出回应—>client得到server的tcp回应发送http请求报文—>server收到请求报文并且发送响应报文—>server关闭tcp连接—>client接收响应报文并做响应解析。  
    一个object传输总时间为：2RTT+object传输时间
 *  持久连接  
    持久连接的不同之处在于，发送了响应报文，server并不马上关闭tcp连接，之后可以再次发送object

#### 报文 ####

报文分为请求报文和响应报文。

*  请求报文  
    格式

请求行: 方法 路径 httpversion
    首部行： Host：value
    		·
    		·
    		·

如

GET /test/test http1.1
    Host:www.host.com
    User-agent: Mozilla/4.0
    Connection:close
    Accept-language:fr

*  响应报文  
    比如

HTTP1.1 200 OK
    Connection:close
    Date:
    服务器:Apache/1.3.0 (Unix)
    Last-Modified:
    Content-Length:
    Content-Type:
    data....

一些状态码和状态短语

*  200 OK  
    请求成功，请求对象在报文后面
 *  301 moved permanently  
    资源已经转移，新的url的location在首部行指定
 *  400 Bad Request  
    不符合请求报文规则，请求报文不为服务器理解
 *  404 Not found  
    资源不存在
 *  500 Http version not supported  
    服务器错误

## ftp协议 ##

ftp使用20和21端口，可以在自己服务器配置ftp。[详情][Link 1]  
ftp常用的命令行

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>命令</th> 
   <th>作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>？</td> 
   <td>查看所有命令使用帮助</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>open</td> 
   <td>打开一个ftp服务器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>user</td> 
   <td>切换ftp用户</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>put</td> 
   <td>上传本地文件至ftp服务器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>get</td> 
   <td>下载ftp服务器文件至本地</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 邮件协议 ##

电子邮件由四部门组成

*  用户代理
 *  邮件服务器
 *  邮件传输协议
 *  邮件访问协议  
    ![邮件过程][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhYnliYWJ5dXA_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  smtp  
    标准文本格式为  
    ![文本格式][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhYnliYWJ5dXA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
    终端smtp交互实例，可以看这个[smtp交互][smtp]
 *  pop3  
    分为两个阶段

1.  认证阶段  
    用户密码的验证
2.  事物阶段  
    对一些邮件的基本操作  
    终端pop3交互实例，可以看这个[pop3交互][smtp]

## dns系统 ##

dns系统完成域名-ip地址的映射。

### 域名服务器 ###

*  跟域名服务器  
    是最高层次的域名服务器，internet上有13套跟域名服务器。跟域名服务器上面存储了顶级域名服务器的IP。
 *  顶级域名服务器  
    跟域名之下是顶级域名，负责管理的是在该顶级域名注册的所有权威域名。存储着下一步要查询的域名服务器的ip地址。
 *  权威域名服务器  
    权威域名服务器中存储着具体要访问服务器ip
 *  本地域名服务器  
    本地域名服务器存在域名缓存，如果有要找的记录，则直接返回给本地电脑。

### 域名解析过程 ###

以访问www.amazon.com为例

1.  访问本地域名服务器，查询本地的域名缓存，存在直接返回，不存在就转为查询跟域名服务器。
2.  查询跟域名服务器，得到`.com`的顶级域名的IP地址。
3.  查询得到的顶级域名服务器，获得`amazon.com`的IP地址。
4.  查询`amazon.com`域名服务器，得到IP地址。
5.  本地域名服务器将查询到的IP地址返回给电脑。

### dns记录格式 ###

Name Value Type TTL

Name一般是节点主机的域名，Value是对应Name的名字，Type指出记录的类型，TTL是本记录的生存时间，一般是24hours。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>Type</th> 
   <th>Name</th> 
   <th>Value</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>A</td> 
   <td>主机域名</td> 
   <td>对应的IP地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>NS</td> 
   <td>域</td> 
   <td>本域的服务器名称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>CNAME</td> 
   <td>别名对应的规范主机名</td> 
   <td>域名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>MX</td> 
   <td>邮件服务器的规范主机名</td> 
   <td>对应邮件服务器的名称</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TXT</td> 
   <td>文本</td> 
   <td>未解释的ASCII码文本</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### dns报文 ###

![报文][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhYnliYWJ5dXA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

1.  首部区  
    标识该次域名解析是查询还是应答。
2.  询问区  
    包括被查询的主机域名以及查询类型
3.  应答区  
    对域名查询报文解析出的域名和资源记录
4.  管理机构区  
    其他权威域名服务器的记录
5.  附加记录区  
    另外包含一些其他有用的记录来配合资源记录的使用

[html]: /images/20220414/c11e9fe67e624b9b866d8b6e38970ce4.png
[url]: /images/20220414/03034052ba5544e281c2924b7afc819c.png
[Link 1]: https://blog.csdn.net/babybabyup/article/details/79776232
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhYnliYWJ5dXA_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220414/7b00114158914473b509eeafc6854cd8.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhYnliYWJ5dXA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220414/37480a99c7f947ecb0a7113660e8939b.png
[smtp]: https://blog.csdn.net/babybabyup/article/details/84531520
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhYnliYWJ5dXA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220414/20bf4ca0da1944b1b8bdc0e66c19ad1f.png