导图社区 应用层
这是一个关于应用层的思维导图,主要内容有网络应用模型、域名系统(DNS )、文件传输协议(FTP )、电子邮件、万维网。
编辑于2022-08-07 07:37:09 天津市应用层
网络应用模型
客户/服务器模型
在客户/服务器模型中,有一个总是打开的主机称为服务器,它服务于许多来自其他客户机的主机请求
工作流程
服务器处于接收请求的状态
客户机发出服务请求,并等待接受结果
服务器收到请求后,分析请求,进行必要的处理,得到结果并发送给客户机
客户程序必须知道服务器程序,服务器程序不需要知道客户程序的地址
客户/服务器模型最主要的特征是:客户是服务请求方,服务器是服务提供方
客户/服务器主要特点还有
网络中各计算机的地位不平等,服务器可以通过对客户权限的限制来达到管理客户机的目的,使它们不能随意存储/删除数据,或进行其他受限的网络活动。整个网络的管理工作由少数服务器担当,因此网络的管理非常集中和方便
客户机相互之间不直接通信
可拓展性不佳。受服务器硬件和网络带宽的限制,服务器支持的客户机数有限
P2P模型
C/S模型中服务器性能好坏决定了整个系统的性能,当大量用户请求服务时,服务器就必然成为系统的瓶颈
P2P模型的思想使整个网络中的传输内容不再被保存在中心服务器上,每个结点都同时具有下载,上传的功能,其权利和义务大体对等
优点
减轻了服务器的计算压力,消除了对某各服务器的完全依赖,可以将任务分配到各个结点上,因此大大提高了系统效率和资源利用率
多个客户机之间可以直接共享文档
可扩展性好,传统服务器有响应和带宽的限制,因此只能接收一定数量的请求
网络健壮性好,单个结点的失效不会影响其他部分的结点
域名系统(DNS)
域名系统使因特网使用的命名系统,用来把便于人们记忆的具有特定含义的主机名转换为便于机器处理的IP地址
层次域名空间
因特网采用层次树状结构的命名方法
顶级域名
国家顶级域名,cn是中国,us是美国
通用顶级域名,.com公司,.net网络服务机构
基础结构域名,arpa用于反向域名解析
域名服务器
因特网的域名系统被设计成一个联机分布式的数据库系统,并采用客户/服务器模型。域名到IP地址的解析是由运行在域名服务器上的程序完成的
根域名服务器
最高层次域名服务器,所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的IP地址
顶级域名服务器
负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名服务器
授权域名服务器
每台主机必须在授权域名服务器处登记
本地域名服务器
本地域名服务器对域名系统非常重要
域名解析过程
把域名映射成为IP地址或把IP地址映射成域名的过程,前者称为正向解析,后者称为反向解析
递归查询
主机向本地域名服务器的查询采用的是递归查询
递归和迭代相结合的查询
本地域名服务器向根域名服务器的查询采用迭代查询
文件传输协议(FTP)
FTP的工作原理
文件传输协议是因特网上使用得最广泛的文件传输协议。FTP提供交互性的访问,允许客户指明文件的类型与格式,并允许文件具有存取权限
功能
提供不同种类主机系统(硬,软件体系等都可以不同)之间的文件传输能力
以用户权限管理的方式提供用户对远程FTP服务器上的文件管理能力
以匿名FTP的方式提供公用文件共享的能力
FTP采用客户/服务器的工作方式,由一个主进程,负责接收新的请求,和若干从属进程,负责处理单个请求
步骤
打开熟知端口21(控制端口),使客户进程能够连接上
等待客户进程发连接请求
启动从属进程来处理客户进程发来的请求,主进程与从属进程并发执行,从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止
回到等待状态,继续接收其他客户进程的请求
控制连接与数据连接
FTP在工作时使用两个并行的TCP连接,一个是控制连接(端口号21),一个是数据连接(端口号20)
控制连接
服务器监听21号端口,等待客户连接,建立在这个端口上的连接称为控制连接
数据连接
服务器端的控制进程在接收到FTP客户发来的文件传输请求后,就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器端的数据传送进程,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
电子邮件
电子邮件系统的组成结构
电子邮件系统应具有三个最主要的组成构件
用户代理(UA)
用户与电子邮件系统的接口。用户代理向用户提供一个很友好的接口来发送和接收邮件,用户代理至少应当具有撰写,显示和邮件处理的功能
邮件服务器
发送和接收邮件,同时还要向发信人报告邮件传送的情况
邮件发送协议和读取协议
邮件发送协议用于用户代理向邮件服务器发送邮件或在邮件服务器之间发送邮件,如SMTP;邮件读取协议用于用户代理从邮件服务器读取邮件,如POP3
电子邮件格式与MIME
电子邮件格式
信封
内容
首部
主体
多用途网际邮件扩充
为一些SMTP无法传送的文字作补充,提出多用途网络邮件扩充(MIME)
SMTP和POP3
SMTP
提供可靠且有效的电子邮件传输的协议,控制两个相互通信的SMTP进程交换信息。端口号25
连接建立
邮件传送
连接释放
POP3和IMAP
邮局协议(POP)是一个非常简单但功能有限的邮件读取协议。现在使用的是第三个版本POP3
万维网
WWW的概念与组成结构
万维网是一个分布式,联机式的信息存储空间,在这个空间中,一样有用的事物称为一样的资源,并由一个全域同一资源定位符(URL)标识。这些资源通过超文本传输协议(HTTP)传送给使用者,而后者通过单机链接来获取资源
万维网的内核部分
统一的资源定位符(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
<协议>://<主机>:<端口>/<路径>
超文本传输协议(HTTP)
一个应用层协议,使用TCP连接进行可靠的传输,HTTP使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,使用一些约定的标记对页面上的各种信息,格式进行描述
工作流程
Web用户使用浏览器(指定URL)与Web服务器建立连接,并发送浏览请求
Web服务器把URL转换为文件路径,并返回信息给Web浏览器
通信完成,关闭连接
超文本传输协议(HTTP)
HTTP定义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
HTTP的操作过程
HTTP的特点
HTTP使用TCP作为运输层协议,保证了数据的可靠传输,但是HTTP本身无连接
持久连接
非流水线
流水线
非持久连接
HTTP的报文结构
请求报文
从客户向服务器发送的请求报文
响应报文
从服务器到客户的回答
都由三个部分组成
开始行
用于区分是请求报文还是响应报文
首部行
用来说明浏览器,服务器或报文主题的一些信息
实体主体
在请求报文中一般不用这个字段,而在响应报文中也可能没有这个字段
应用层
网络应用模型
客户/服务器模型
在客户/服务器模型中,有一个总是打开的主机称为服务器,它服务于许多来自其他客户机的主机请求
工作流程
服务器处于接收请求的状态
客户机发出服务请求,并等待接受结果
服务器收到请求后,分析请求,进行必要的处理,得到结果并发送给客户机
客户程序必须知道服务器程序,服务器程序不需要知道客户程序的地址
客户/服务器模型最主要的特征是:客户是服务请求方,服务器是服务提供方
客户/服务器主要特点还有
网络中各计算机的地位不平等,服务器可以通过对客户权限的限制来达到管理客户机的目的,使它们不能随意存储/删除数据,或进行其他受限的网络活动。整个网络的管理工作由少数服务器担当,因此网络的管理非常集中和方便
客户机相互之间不直接通信
可拓展性不佳。受服务器硬件和网络带宽的限制,服务器支持的客户机数有限
P2P模型
C/S模型中服务器性能好坏决定了整个系统的性能,当大量用户请求服务时,服务器就必然成为系统的瓶颈
P2P模型的思想使整个网络中的传输内容不再被保存在中心服务器上,每个结点都同时具有下载,上传的功能,其权利和义务大体对等
优点
减轻了服务器的计算压力,消除了对某各服务器的完全依赖,可以将任务分配到各个结点上,因此大大提高了系统效率和资源利用率
多个客户机之间可以直接共享文档
可扩展性好,传统服务器有响应和带宽的限制,因此只能接收一定数量的请求
网络健壮性好,单个结点的失效不会影响其他部分的结点
域名系统(DNS)
域名系统使因特网使用的命名系统,用来把便于人们记忆的具有特定含义的主机名转换为便于机器处理的IP地址
层次域名空间
因特网采用层次树状结构的命名方法
顶级域名
国家顶级域名,cn是中国,us是美国
通用顶级域名,.com公司,.net网络服务机构
基础结构域名,arpa用于反向域名解析
域名服务器
因特网的域名系统被设计成一个联机分布式的数据库系统,并采用客户/服务器模型。域名到IP地址的解析是由运行在域名服务器上的程序完成的
根域名服务器
最高层次域名服务器,所有的根域名服务器都知道所有的顶级域名服务器的IP地址
顶级域名服务器
负责管理在该顶级域名服务器注册的所有二级域名服务器
授权域名服务器
每台主机必须在授权域名服务器处登记
本地域名服务器
本地域名服务器对域名系统非常重要
域名解析过程
把域名映射成为IP地址或把IP地址映射成域名的过程,前者称为正向解析,后者称为反向解析
递归查询
主机向本地域名服务器的查询采用的是递归查询
递归和迭代相结合的查询
本地域名服务器向根域名服务器的查询采用迭代查询
文件传输协议(FTP)
FTP的工作原理
文件传输协议是因特网上使用得最广泛的文件传输协议。FTP提供交互性的访问,允许客户指明文件的类型与格式,并允许文件具有存取权限
功能
提供不同种类主机系统(硬,软件体系等都可以不同)之间的文件传输能力
以用户权限管理的方式提供用户对远程FTP服务器上的文件管理能力
以匿名FTP的方式提供公用文件共享的能力
FTP采用客户/服务器的工作方式,由一个主进程,负责接收新的请求,和若干从属进程,负责处理单个请求
步骤
打开熟知端口21(控制端口),使客户进程能够连接上
等待客户进程发连接请求
启动从属进程来处理客户进程发来的请求,主进程与从属进程并发执行,从属进程对客户进程的请求处理完毕后即终止
回到等待状态,继续接收其他客户进程的请求
控制连接与数据连接
FTP在工作时使用两个并行的TCP连接,一个是控制连接(端口号21),一个是数据连接(端口号20)
控制连接
服务器监听21号端口,等待客户连接,建立在这个端口上的连接称为控制连接
数据连接
服务器端的控制进程在接收到FTP客户发来的文件传输请求后,就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器端的数据传送进程,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
电子邮件
电子邮件系统的组成结构
电子邮件系统应具有三个最主要的组成构件
用户代理(UA)
用户与电子邮件系统的接口。用户代理向用户提供一个很友好的接口来发送和接收邮件,用户代理至少应当具有撰写,显示和邮件处理的功能
邮件服务器
发送和接收邮件,同时还要向发信人报告邮件传送的情况
邮件发送协议和读取协议
邮件发送协议用于用户代理向邮件服务器发送邮件或在邮件服务器之间发送邮件,如SMTP;邮件读取协议用于用户代理从邮件服务器读取邮件,如POP3
电子邮件格式与MIME
电子邮件格式
信封
内容
首部
主体
多用途网际邮件扩充
为一些SMTP无法传送的文字作补充,提出多用途网络邮件扩充(MIME)
SMTP和POP3
SMTP
提供可靠且有效的电子邮件传输的协议,控制两个相互通信的SMTP进程交换信息。端口号25
连接建立
邮件传送
连接释放
POP3和IMAP
邮局协议(POP)是一个非常简单但功能有限的邮件读取协议。现在使用的是第三个版本POP3
万维网
WWW的概念与组成结构
万维网是一个分布式,联机式的信息存储空间,在这个空间中,一样有用的事物称为一样的资源,并由一个全域同一资源定位符(URL)标识。这些资源通过超文本传输协议(HTTP)传送给使用者,而后者通过单机链接来获取资源
万维网的内核部分
统一的资源定位符(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
<协议>://<主机>:<端口>/<路径>
超文本传输协议(HTTP)
一个应用层协议,使用TCP连接进行可靠的传输,HTTP使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,使用一些约定的标记对页面上的各种信息,格式进行描述
工作流程
Web用户使用浏览器(指定URL)与Web服务器建立连接,并发送浏览请求
Web服务器把URL转换为文件路径,并返回信息给Web浏览器
通信完成,关闭连接
超文本传输协议(HTTP)
HTTP定义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
HTTP的操作过程
HTTP的特点
HTTP使用TCP作为运输层协议,保证了数据的可靠传输,但是HTTP本身无连接
持久连接
非流水线
流水线
非持久连接
HTTP的报文结构
请求报文
从客户向服务器发送的请求报文
响应报文
从服务器到客户的回答
都由三个部分组成
开始行
用于区分是请求报文还是响应报文
首部行
用来说明浏览器,服务器或报文主题的一些信息
实体主体
在请求报文中一般不用这个字段,而在响应报文中也可能没有这个字段